Скорость распространения горения рабочей смеси обычно составляет 20—30 м/с. Если марка бензина не соответствует рекомендации завода-изготовителя, то двигатель перегревается, а скорость распространения сгорания смеси возрастает иногда до 2000 м/с, возникает сильная волна, вызывающая вибрацию деталей. Такое сгорание называют детонационным. Вибрация вредно сказывается на работе двигателя: резко увеличивается износ деталей, возможны их поломки.
Можно ли избежать таких неприятностей? Все зависит от квалификации человека. Если он изучил автомобиль и знает основы эксплуатации, то зальет нужный бензин, создаст необходимый тепловой режим, правильно отрегулирует зажигание. И таких неприятностей не будет. Для увеличения стойкости бензина против детонации к нему добавляется этиловая жидкость.
Для сгорания топлива должны быть созданы благоприятные условия, т. е. должно быть подано достаточное количество воздуха, а сам бензин распылен в виде мельчайших капелек.
Для полного сгорания 1 кг бензина необходимо 15 кг воздуха. Такая смесь называется нормальной. Если же в смеси на 1 кг бензина приходится 13 кг воздуха, то такая смесь называется обо гашенной, если меньше 13 кг богатой, если 16,5 кг обедненной, более 16,5 кг — бедной. Если воздуха меньше 5 кг или больше 21 кг на 1 кг бензина, то такая смесь не воспламенится.
Многие из перечисленных смесей находят применение в двигателе на различных режимах работы. Например, обогащенная смесь горит с максимальной скоростью, давление газов в цилиндре наибольшее, следовательно, и мощность двигателя максимальная. Богатая смесь горит плохо. Несколько замедленная скорость горения и обедненной смеси, однако бензин сгорает полностью, поэтому достигается наибольшая экономия топлива при незначительном уменьшении мощности.
Итак, назначение системы питания состоит в хранении, очистке и подаче топлива и воздуха, приготовлении из топлива и воздуха горючей смеси необходимого состава, подогреве ее и подаче в цилиндры двигателя, а также в отводе отработавших газов из цилиндров. Для выполнения каждой из названных функций используется самостоятельный прибор, а для некоторых функций даже несколько приборов.
В систему питания двигателя входят топливный бак, топливопроводы, топливный насос, карбюратор, воздухоочиститель, приемная труба, глушитель, выпускная труба глушителя. В нее же входят впускной и выпускной трубопроводы. У некоторых автомобилей в систему питания включены фильтр-отстойник (между топливным баком и карбюратором), фильтр тонкой очистки топлива (между топливным насосом и карбюратором). Во время работы двигателя топливо из бака насосом подается в карбюратор.
Как мы говорили, бензин в момент приготовления горючей смеси должен быть распылен в виде мельчайших капелек. Для тонкого разбрызгивания бензина и создания горючей смеси используется принцип пульверизации, широко известный в быту: ни один парикмахер не обходится без пульверизатора. Принцип заключается в том, что при прохождении воздуха по горизонтальной трубке (рис. 14, а) у ее суживающегося конца образуется разрежение. Поэтому, если к ее концу подвести вертикальную трубку, опущенную в жидкость, то в ней получится разность давлений (вверху у устья вертикальной трубки разрежение, а внизу — атмосферное). Под действием атмосферного давления жидкость поднимается по вертикальной трубке. Дойдя до ее конца, жидкость подхватывается потоком воздуха и распиливается.
Рис. 14. Схемы: а - пульверизации; б - карбюризации
Как же этот принцип использовать на автомобиле?
Сильный поток воздуха в двигателе создается при движении поршня вниз. Для использования создавшегося разрежения достаточно к впускному каналу цилиндра двигателя подсоединить трубу с суженным насадком, который называется диффузором (рис. 14,6). Наибольшее разрежение будет в самом узком месте. Видимо, к этому сужению и следует подвести трубку с бензином. Эта трубка получила название распылитель, так как проходящий вокруг нее с большой скоростью воздух подхватывает и как бы распыливает капельки бензина.
Рассмотренный принцип заложен в основу прибора, приготавливающего горючую смесь и получившего название карбюратора. В нем вы можете увидеть уже знакомую трубу с диффузором, называемую смесительной камерой, и распылитель, выведенный в самую узкую часть диффузора. Другой конец распылителя соединен с резервуаром, наполненным бензином.
Смесительная камера получила название от процесса, происходящего в ней: смешивания бензина с воздухом, а резервуар — поплавковой камеры. Почему их так назвали, мы объясним немного позже.
При установке распылителя должен быть использован принцип сообщающихся сосудов: уровень топлива в нем и поплавковой камере одинаков, рассчитывается он таким образом, чтобы топливо всегда находилось у конца распылителя, но произвольно не выливалось (на 1,5 2 мм ниже его кромки).
Нижняя часть смесительной камеры соединена с впускным трубопроводом, т. е. с цилиндрами двигателя, поэтому поток воздуха при вращении коленчатого вала создает в диффузоре разрежение. Под его действием бензин из поплавковой камеры поступает через распылитель в смесительную камеру и далее в цилиндры двигателя. Но через распылитель должно пройти строго определенное количество бензина. Для этого ввертывают пробку с калиброванным отверстием, называемую жиклером.
Но в горючей смеси, приготовленной карбюратором, еще слишком крупные капли топлива. Они не смогут сгореть за короткий промежуток времени, поэтому смесь пропускают по нагретым каналам впускного трубопровода, где она обогревается. Капли бензина за это время успевают испариться. Процесс испарения продолжается и в нагретых цилиндрах двигателя до полного сгорания рабочей смеси.
Карбюратор один из наиболее сложных приборов на автомобиле. Поэтому, чтобы разобраться в работе и конструкции карбюратора, лучше рассмотреть все его системы отдельно.
Простейший карбюратор состоит из поплавковой и смесительной камер и дроссельной заслонки. Поплавковая камера поддерживает постоянным уровень топлива, смесительная камера предназначена для смешивания воздуха с бензином, дроссельная заслонка используется для регулирования потока горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя.
Для нормальной карбюрации необходимо поддержание определенного уровня топлива, так как при его снижении получается обедненная или даже бедная смесь, а при повышении уровня смесь обогащается.
В карбюраторе для поддержания уровня топлива применяется поплавковая камера с поплавком и игольчатым клапаном (рис. 14,6). Игольчатый клапан установлен в вертикальном положении. Нижним концом он опирается на рычаг свободно плавающего в топливе поплавка, а верхний находится напротив седла клапана.
Если уровень мал, то бензин свободно поступает через клапан в поплавковую камеру. По мере наполнения камеры поплавок поднимается, одновременно поднимая и клапан, который конусной частью перекрывает канал клапана. Поступление бензина прекращается. Уровень установлен. При расходовании бензина уровень начинает снижаться, поплавок с клапаном опускается, открывая доступ бензину. Если бы поплавковая камера была загерметизирована, то при поступлении бензина давление воздуха в ней увеличивалось бы, а при уменьшении уровня бензина падало. Такие перепады давления воздуха, естественно, сказывались бы на количестве бензина, проходящего через жиклеры в единицу времени. Этого допустить нельзя. Поэтому для уравновешивания давления в поплавковой камере с атмосферным давлением в крышке карбюратора просверлено отверстие.
В карбюраторе со стороны двигателя перед диффузором установлена дроссельная заслонка, которая при помощи рычагов и тяг соединена с педалью, расположенной в кабине водителя. При отпущенной педали заслонка закрыта, а при нажатой — открыта (см. рис. 14,6). Чем больше заслонка, гем большее количество горючей смеси поступает в цилиндры двигателя, тем выше мощность двигателя при заданной частоте вращения. Таким образом, нажимая на педаль, водитель увеличивает или уменьшает степень открытия дроссельной заслонки, регулируя таким образом поступление в цилиндры двигателя горючей смеси.
Мы рассмотрели работу простейшего карбюратора, который можно эксплуатировать лишь на одном режиме. На других режимах он работать не в состоянии, так как приготовленная смесь не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. А ведь автомобильный двигатель приходится эксплуатировать порой в самых неблагоприятных условиях с различной нагрузкой, с различной частотой вращения коленчатого вала.
Приготовление горючей смеси наилучшего состава для различных режимов простейшим карбюратором затруднено из-за различного характера движения топлива в распылителе и воздуха в диффузоре.
Наиболее продолжительный режим работы автомобильных двигателей — на средних нагрузках. От двигателя не требуется в это время максимальной мощности, поэтому целесообразно использовать обедненную смесь, которая является наиболее экономичной.
Для режима полной нагрузки, когда от двигателя требуется отдача полной мощности, необходима обогащенная смесь. Этот режим используется сравнительно редко, поэтому приходится мириться с некоторым перерасходом топлива.
Режим быстрого перехода с малых и средних нагрузок на максимальные требует резкого обогащения смеси, необходимого для быстрого увеличения частоты вращения коленчатого вала и мощности двигателя.
Режимы холостого хода и малых нагрузок из-за значительного загрязнения цилиндров отработавшими газами и малого расхода воздуха (малое разрежение в диффузоре) требуют небольшого обогащения смеси.
Режим пуска и прогрева двигателя из-за неблагоприятных условий для распыливания и испарения топлива (холодный двигатель) должен обеспечиваться значительно обогащенной горючей смесью.
Для выполнения указанных требований в конструкцию карбюратора требовалось внести существенные дополнения, обеспечивающие наилучшие условия работы двигателя на основных режимах. Современный карбюратор оборудован различными устройствами и системами. В него входят: пусковое устройство, система холостого хода, ускорительный насос, система экономайзера, главная дозирующая система.
Итак, на средних нагрузках двигателю нужна обедненная смесь. Она приготавливается главной дозирующей системой. Существует закономерность: с увеличением открытия дроссельной заслонки количество вытекающего из распылителя топлива возрастает быстрее, чем количество воздуха через диффузор. Таким образом горючая смесь обогащается с открытием дроссельной заслонки. Чтобы этого избежать, применяют пневматическое торможение истечения топлива, регулирование разрежения в диффузоре или установку двух жиклеров (главного и компенсационного). Наибольшее распространение в современных автомобилях получил первый принцип (рис. 15).
Рис. 15. Простейший карбюратор
Для этого в карбюраторе предусмотрен специальный канал, колодец и эмульсионная трубка с отверстиями, соединенная через воздушный жиклер с атмосферой. Если двигатель не работает, уровень топлива в колодце такой же, как и в поплавковой камере. Если двигатель работает на малой нагрузке, то под действием разрежения топливо вытекает из распылителя и его уровень понижается. В цилиндры двигателя поступает обогащенная горючая смесь. При увеличении частоты вращения коленчатого вала и, следовательно, увеличении разрежения в диффузоре топлива расходуется больше, чем пропускает главный жиклер из поплавковой камеры. Именно поэтому уровень топлива в колодце уменьшается, открывая все большее число отверстий в эмульсионной трубке. Через распылитель все больше вместе с топливом поступает воздуха через эти отверстия. Воздух уменьшает разрежение у главного жиклера. Таким образом разрежение у главного жиклера меньше, чем в диффузоре из-за поступления воздуха. Следовательно, расход топлива уменьшается, смесь обедняется. Величина обеднения зависит от частоты вращения коленчатого вала (разрежения в диффузоре).
На полных нагрузках от двигателя необходимо получить полную мощность, т. е. смесь надо обогатить. В конструкцию карбюратора введен дополнительный канал (рис. 16), связывающий поплавковую камеру с распылителем главного жиклера. Входное отверстие канала закрыто клапаном с пружиной, чтобы топливо не протекало по каналу, а клапан при помощи штока, тяги и рычага соединен с осью дроссельной заслонки. При таком положении работа карбюратора остается без изменения.
Рис. 16. Схема экономайзера
Если от двигателя потребуется отдача полной мощности, водитель нажимает на педаль, дроссельная заслонка открывается, поворачивается рычаг, перемещая вниз тягу и шток. Клапан опускается вниз, открывая входное отверстие канала, и топливо под действием разрежения в диффузоре устремляется через дополнительный жиклер в распылитель, обогащая горючую смесь. Это приспособление получило название экономайзера. Включается оно при почти полностью открытой дроссельной заслонке.
При обгоне или интенсивном разгоне автомобиля необходима хорошая приемистость двигателя, т. е. нужно быстро перейти с работы на промежуточных нагрузках на полную мощность. Трудность такого перехода заключается в том, что воздух обладает меньшей инерцией и быстро увеличивает скорость, а топливу необходимо некоторое время, прежде чем оно наберет скорость и начнет вытекать из жиклеров. В результате смесь вместо обогащения быстро обедняется. Двигатель мощности не развивает и даже может заглохнуть.
Если в конструкцию карбюратора ввести еще один канал от поплавковой камеры к распылителю, в начале его установить обратный клапан, в конце — нагнетательный, а между ними сделать колодец с поршнем, соединенным через шток, планку, тягу и рычаг с осью дроссельной заслонки, то получим механизм, называемый насосом-ускорителем (рис. 17). При резком открытии дроссельной заслонки рычаг, поворачиваясь на оси заслонки через тягу, перемещает планку, которая сжимает пружину. Пружина плавно, но быстро перемещает поршень вниз, вытесняя находящееся под ним топливо.
Рис. 17. Схема насоса-ускорителя
Под давлением топлива обратный шариковый клапан закрывается, а игольчатый нагнетательный поднимается, и порция топлива впрыскивается в смесительную камеру. Как только давление поршня на топливо прекратится, нагнетательный и обратный клапаны под действием собственной массы опустятся вниз и канал будет заполнен очередной порцией топлива.
При плавном нажатии на педаль, т. е. при плавном открытии дроссельной заслонки, топливо перетекает через зазор между поршнем и стенкой колодца и впрыска топлива из колодца в смесительную камеру не происходит. В конструкции экономайзера и насоса-ускорителя много общих деталей, поэтому их приводы очень часто объединены.
Дроссельная заслонка прикрыта, в цилиндры поступает немного воздуха. Это значит, что разрежение у диффузора небольшое и топливо из распылителя вытекать не будет. Кстати, самое узкое место, а значит, и наибольшее разрежение будет уже не у диффузора, а у щели, образованной дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры.
Вот именно сюда конструкторы и подвели топливо. Для этого было сделано два канала (рис. 18), по одному из них через воздушный жиклер подводится воздух, по другому через жиклер холостого хода -топливо. В месте соединения каналов топливо с воздухом смешиваются. Полученная в результате смешивания эмульсия поступает в пространство под дроссельной заслонкой, распыляется там воздухом и попадает в цилиндры. Количество эмульсии можно регулировать винтом.
Рис. 18. Система холостого хода
Выше дроссельной заслонки выполнено отверстие. Когда она прикрыта, то через это отверстие подмешивается воздух к эмульсии, а когда же заслонка начинает открываться, то эмульсия поступает в пространство под заслонкой, Это способствует более плавному переходу с режима холостого хода к малым нагрузкам.
При пуске холодного двигателя условия смесеобразования очень плохие. Во-первых, из-за малой скорости движения воздуха создается малое разрежение и истечения топлива нет, а если же оно и наблюдается через систему холостого хода, то плохо распыляется, во-вторых, из-за низкой температуры испаряемость топлива резко ухудшается. Именно поэтому для пуска холодного двигателя необходима более богатая смесь, нежели для работы двигателя на холостом ходу.
Проще всего для обогащения смеси перед смесительной камерой поставить воздушную заслонку (рис. 19). При пуске двигателя ее закрывают, натянув рукоятку тяги, выведенную в кабину водителя. Даже при медленном вращении коленчатого вала в карбюраторе под заслонкой создается большое разрежение, и топливо начинает вытекать из главной дозирующей системы и системы холостого хода. Когда двигатель начнет работать, воздушную заслонку постепенно, по мере прогрева двигателя, открывают.
Рис. 19. Система пуска
При закрытой воздушной заслонке, как только двигатель пущен, создается очень сильное разрежение, что вызывает интенсивное истечение топлива. В результате горючая смесь может чрезмерно обогатиться и двигатель остановится. Чтобы этого не произошло, ось воздушной заслонки несколько смещена в сторону, а в самой заслонке установлен автоматический воздушный клапан. Под действием возросшего разрежения заслонка автоматически открывается, а если этого мало, клапан, преодолевая сопротивление пружины, открывается и в смесительную камеру дополнительно поступает воздух. Разрежение резко уменьшается.
Для приготовления горючей смеси используется атмосферный воздух. Однако прежде чем попасть в карбюратор, а затем в цилиндры двигателя, он должен быть тщательно очищен от всяких механических примесей (пыль, зола, сажа). Объясняется это тем, что, попав в двигатель между трущимися деталями, пыль подобно наждачной бумаге снимает с металла стружку. А это вызывает сильный износ деталей. На сухих грунтовых дорогах содержание пыли составляет 0,1—1,3 г в 1 м³ воздуха, а если учесть, что двигатель автомобиля, например ВАЗ-2101, потребляет в одну минуту от 600 до 3360 л рабочей смеси, то нетрудно подсчитать количество пыли, которое может попасть в двигатель. Цифра получится весьма значительной.
Для очистки воздуха на двигателе устанавливается воздухоочиститель либо с сухим фильтрующим элементом (рис. 20, а), либо инерционно-масляный (рис. 20,6). При такте впуска воздух под действием созданного разрежения устремляется через воздушный фильтр, карбюратор и впускной трубопровод в цилиндры двигателя. На своем пути воздух в фильтре несколько раз меняет направление движения (в зависимости от конструкции воздухоочистителя). На дно воздухоочистителя наливают масло. Засасываемый воздух с большой скоростью идет вниз вдоль стенок корпуса, потом благодаря своей малой инерционности у самой поверхности масла резко меняет направление и поднимается вверх, проходит через металлическую сетку и фильтрующую набивку и, вновь изменив направление, уже очищенный, устремляется в карбюратор.
Рис. 20. Воздушный фильтр: а - с сухим фильтрующим элементам, б - инерционно-масляный
Частицы пыли, находящиеся в воздухе, не могут так быстро изменить направление движения. Продолжая прямолинейное движение,они попадают в масло и оседают в нем. Проскочившие мелкие частицы пыли задерживаются в сетке и фильтрующей набивке. Проходящий около поверхности масла воздух подхватывает частицы масла и они оседают на фильтрующем элементе. Постепенно стекая вниз, масло смывает пыль с элемента и уносит ее в ванну. При техническом обслуживании грязное Масло необходимо заменить.
Впускной трубопровод предназначен для распределения и подвода приготовленной в карбюраторе горючей смеси в цилиндры двигателя, а впускной для отвода отработавших газов из цилиндров.
Итак, карбюратор приготовил горючую смесь. Как мы говорили, для быстрого сгорания капельки топлива должны испариться. Это испарение происходит во впускном трубопроводе и в цилиндрах двигателя. Вот теперь придется вспомнить некоторые правила из физики. Например, какие условия должны быть соблюдены, чтобы жидкость быстро испарилась.
Прежде всего должна быть большая поверхность испарения, а насыщенные пары (испаренная жидкость) должны отводиться от поверхности жидкости. Кроме того, интенсивность испарения зависит от температуры жидкости. Вспомните, например, как вы летом мокрые выходили из речки. Если дул ветер, даже теплый, вам было холодно. Почему?
Да потому что вода на теле быстро испаряется, а при испарении от него вместе с паром отводится тепло, температура тела понижается.
Вот и получается, что капельки топлива во впускном трубопроводе испаряются, их температура понижается, и пары снова конденсируются. Чтобы этого не произошло, впускной трубопровод необходимо подогреть и сделать это проще, используя тепло отработавших газов, проходящих через выпускной трубопровод. Именно поэтому стенки обоих трубопроводов располагают рядом. Более того, для интенсивного подогрева впускного трубопровода зимой иногда в его конструкцию вводят заслонку (рис. 21), При ее открытии количество горячих отработавших газов, омывающих впускной трубопровод, увеличивается, усиливая подогрев.
Рис. 21. Схема регулирования подогрева смеси
Получил распространение подогрев впускного трубопровода. Для этого в таком трубопроводе делают двойные стенки и между ними пропускают горячую воду из системы охлаждения двигателя.
Мы разобрались в очень сложной системе приготовления горючей смеси. Теперь настал момент, когда можно говорить о всей системе питания. Раньше мы предполагали, что топливо самотеком поступает в карбюратор. На самом деле это не так.
Для хранения определенного количества топлива (обычно на 400 км пробега автомобиля) используется топливный бак. Но это не обычный бак с герметичной пробкой.
Прежде чем разбираться в конструкции топливного бака, проделайте простой опыт. Возьмите сырое яйцо и, проткнув небольшое отверстие, попробуйте выпить его. У вас это быстро не получится. А вот если вы проколете иголкой тоненькое отверстие в скорлупе с противоположной стороны, то никаких затруднений не возникнет. Объясняется это тем, что .место выпиваемой жидкости немедленно занимает воздух, поступающий через отверстие, и не создается разрежение, препятствующее выпиванию содержимого яйца.
Бак изготавливается из тонкой листовой стали, а для придания жесткости в нем установлены внутренние перегородки. Эти перегородки препятствуют плесканию и перемещению всей массы топлива по баку при резком торможении и трогании автомобиля с места, а также при движении по неровной дороге.
Бак снабжен заливной горловиной, которая закрывается пробкой (рис. 22) с двумя клапанами: впускным (воздушным) и выпускным (паровым). Клапаны выполняют роль второго отверстия, пробитого в скорлупе яйца. Если впускного клапана не будет, то двигатель может заглохнуть из-за разрежения, создающегося в баке по мере расходования бензина. При нарастании разрежения до 2—4 кН/м² (0,02 0,04 кгс/см²) впускной клапан открывается и пропускает из атмосферы порцию воздуха, по объему равную объему израсходованного бензина.
Рис. 22. Пробка топливного бака
Вспомним еще один пример. Вы собирались выпить стакан чая. Поставили чайник на плитку и ждете. Через некоторое время крышка чайника «подпрыгнула», из-под нее вырвались клубы пара, и она упала на свое место — вода закипела. Если чайник не снять с плитки, «танцы» крышки будут продолжаться. Почему?
Да потому, что при кипении образуется пар, который, скапливаясь, начинает давить на крышку и, когда сила давления превысит массу крышки, она «подпрыгнет», выпуская определенную порцию пара в атмосферу. Вот на этом принципе и основана работа клапана пробки топливного бака. Только роль массы играет пружина.
В жаркую погоду топливо в баке нагревается и испаряется. Пробка препятствует свободному выходу пара из бака. Таким образом уменьшаются потери бензина, сохраняются его наиболее летучие части. Однако при чрезмерном нагреве может создаться большое давление паров и тогда возможно повреждение бака. В таких случаях срабатывает клапан, и давление снижается до нормы. Клапан срабатывает при давлении 0,11—0,12 МПа (1,1—1,2 кгс/см²).
Топливный бак, как правило, расположен ниже карбюратора, поэтому топливо самотеком не пойдет и его приходится подавать принудительно под определенным давлением. И делает это насос диафрагменного типа (рис. 23). Топливный насос состоит из верхнего и нижнего корпусов, крышки, механизмов механического и ручного приводов диафрагм и узла диафрагм. В верхнем корпусе расположены два текстолитовых клапана с пружинами. Сверху на корпусе установлена фильтрующая капроновая сетка, прижатая к корпусу крышкой.
Рис. 23. Схема работы топливного насоса
В нижнем корпусе, отлитом как и верхний корпус из цинкового сплава, на осях установлены рычаги механической и ручной подачи топлива. Между корпусами зажаты диафрагмы со штоком. Под диафрагмой расположена рабочая пружина. Т-образный хвостовик штока входит в прорезь балансира. Насос приводится в действие толкателем или рычагом от эксцентрика привода насоса.
К полости над диафрагмой подводится два канала: один соединен трубопроводом с карбюратором, другой — с топливным баком. В каждом канале поставлены клапаны, которые пружинами всегда прижаты к своим гнездам: впускной со стороны топливного бака и выпускной со стороны карбюратора. При вращении распределительного вала эксцентрик набегает на толкатель, перемещая его и поворачивая рычаг механической подачи топлива. Рычаг через балансир и шток опускает диафрагму в нижнее положение, сжимая пружину. Над диафрагмой создается разрежение, под действием которого открывается впускной клапан и топливо из бака поступает в пространство над диафрагмой.
При сбегании эксцентрика с толкателя рычаг под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, а рабочая пружина поднимает вверх диафрагму с бензином. Над диафрагмой создается давление, в результате чего закрывается впускной клапан и открывается выпускной. Топливо вытесняется в выпускной канал и далее в карбюратор.
Эксцентрик распределительного вала без устали качает толкатель насоса, однако топлива подается в карбюратор ровно столько, сколько его необходимо в данный момент. А получается это так вот почему. Когда эксцентрик сбегает с толкателя привода насоса, рабочая пружина Поднимает диафрагму вверх, вытесняя топливо. Но если топлива в карбюраторе достаточно, то пружина не в состоянии преодолеть его давление, и диафрагма остается на месте. За это время эксцентрик сделает оборот. Таким образом, ход толкателя и балансира будет холостым, если топлива достаточно, но стоит хоть немного понизить его уровень в поплавковой камере, как диафрагма вытолкнет в канал очередную порцию топлива.
Для возможности подкачки топлива вручную после длительной стоянки автомобиля или после ремонта в конструкцию топливного насоса введен рычаг ручной подкачки. На его оси расположен кулачок. При повороте рычага кулачок поворачивается, нажимает на балансир, опуская диафрагму вниз, и качает топливо, как рассказано выше.
Наконец, все основные приборы системы питания нами рассмотрены. Следует помнить, что жиклеры карбюратора имеют диаметр отверстий около 1 мм, и даже мелкая соринка может его закрыть и вызвать перебои в работе двигателя. Поэтому необходимо всегда следить за чистотой топлива.
Для очистки топлива от примесей и воды используются сетки и фильтры. Так, первая очистка топлива происходит при заправке бака. Сетка устанавливается в выдвижном патрубке заливной горловины. Учитывая, что на современных заправочных станциях топливо тщательно очищается, в новых моделях автомобилей такие сетки не ставят. На одних автомобилях ставят сетчатые фильтры на концах заборных трубок в топливном баке, на других применяют фильтры-отстойники, где твердые частицы оседают на дне фильтра. Иногда фильтры-отстойники совмещают с топливным насосом.
Фильтр-отстойник (рис. 24, а) включает в себя корпус, отстойник, а также фильтрующий элемент, который представляет собой набор пластин толщиной 0,14 мм с отверстиями и выступами высотой 0,05 мм. Пакет пластин, собранный на двух стойках, надет на центральный стержень. Снизу пластины плотно прижаты друг к другу пружиной. В щели между ними проходит топливо. Крупные механические примеси и вода через щели не проходят и опускаются на дно отстойника. Чистое топливо поступает через центральную полость корпуса в магистраль к топливному насосу.
Отстой периодически удаляют через нижнее отверстие, закрываемое пробкой.
Рис. 24. Фильтры: а - отстойник; б - тонкой очистки
Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 24, б) обычно устанавливают между топливным насосом и карбюратором. Он состоит из корпуса, стакана-отстойника и фильтрующего элемента. Для плотности соединения между корпусом, стаканом и элементом установлена резиновая прокладка. Фильтрующий элемент изготавливают в форме стакана либо из керамики, либо из алюминиевого сплава. В последнем случае в нем предусмотрены ребра и отверстия. На ребра намотана латунная сетка и закреплена на стакане пружиной.
Топливо из насоса поступает в стакан-отстойник, проходит через керамический фильтрующий элемент или латунную сетку, оставляя механические примеси, и через центральную полость подастся к карбюратору. Периодически, отвернув гайку, стакан-отстойник снимают, очищают, промывают от грязи стакан и фильтрующий элемент и продувают сжатым воздухом.
После окончания рабочего хода и открытия выпускного канала отработавшие газы с огромной скоростью вырываются из цилиндра и движутся по выпускному трубопроводу в атмосферу, создавая большой шум, напоминающий выстрел из пистолета. Для поглощения шума на пути отработавших газов ставят глушитель (рис. 25), принцип действия которого основан на преобразовании пульсирующей струи газа в сплошной, равномерный с пониженной скоростью движения поток газов.
Рис. 25. Глушитель
Достигается это конструкцией глушителя. В его цилиндрическом (или овальном) корпусе, изготовленном из листовой стали, проходит труба с отверстиями. Поперек глушителя установлен ряд сплошных дисков с отверстиями, делящих его на несколько секций. При движении по глушителю газы вынуждены несколько раз (в зависимости от количества секций) выходить и входить в трубу (в ней также установлены перегородки). Переходя из одной секции в другую, газы постепенно расширяются, скорость их движения уменьшается.
Другое важное назначение глушителя — гасить пламя и улавливать искры, образующиеся при догорании топлива, не успевшего сгореть в цилиндрах двигателя. В некоторых автомобилях на пути следования газов устанавливаются два глушителя.
Существует закономерность чем сильнее глушить шум выпуска, тем большая часть мощности двигателя расходуется на выталкивание газов через глушитель в атмосферу, т. е. сопротивление глушителя может сказаться на снижении мощности двигателя и его экономичности.