CONSTRUCTIA INSTALATIEI DE ALIMENTARE A MOTOARELOR CU APRINDERE PRIN SCANTEIE

construcTIA InstalaTIei de alimentare a motoarelor cu aprIndere prIn scAnteie

Instalatia de alimentare cuprinde ansamblul organelor necesare alimentarii motorului cu amestec carburant format din benzina si aer in proportiile si cantitatile cerute de regimul dc functionare.

lnstalatia de alimentare (fig.1) se compune din: rezervor de combustibil, conducte, pompa de alimentare. Filter decantoare de combustibil, carburetor, filter de aer si sistce de evacuare a gazelor arse.

Benzina aspirata din rezervorul 1 de catre pompa cu membrana 4. prin conducta de legatura 3, fiind trecuta si prin filtrul decantor 2 (daca instalatia este dotata , este trimisa cu presiune prin filtrul de benzina la carburatorul 5, unde amestecul carburant impreuna cu aerul aspirat prin filtrul de aer 6. Amestecul este distribuit prin colectorul de admisie 7 in interiorul cilindrilor supapele de admisie, in ordinea de functionare specifica fiecarui tip de motor. Gazele arse refulate prin supapele de evacuare sunt expulzate in atmosfera prin colectorul de evacuare 8, teava 9 si tobele de esapament 10 si 11.

Fig. 1. Schema instalatiei de alimentare la MAS:

rezervor de combustibil; 2- filtru decantor; 3 - conducta combustibil; 4 - pompa de alimentare; 5- carburator ; 6 filtru de aer ; 7 - colector (galerie) de admisie;

colector (galerie) de evacuare; 9- teava de evacuare;10 - toba de esapament (destindere); - toba de esapament (amortizare); 12- indicator nivel combustibil

CAPITOLUL 1.1

CARBURATIA.CARBURATORUL ELEMENTAR

CARBURATIA

Amestecul carburant admis in cilindrii motorului poate sa arda bine numai daca indeplineste conditiile: este dozat in proportii determinate, in stare de vapori si este perfect omogen.

Dozajul amestecului carburant este proportia dintre cantitatile de benzina si de aer continute. Amestecul carburant teoretic (perfect) pentru care arderea se face complet. este de 1 kg benzina pentru 15 kg aer. Cum nu se poate obtine niciodata amestec perfect omogen si pentru ca arderea sa se faca totusi complet este necesar ca aerul sa fie in exces.

Randamentul maxim al motorului se realizeaza la un amestec carburant format din 1 kg benzina la 18 kg de aer, numit amestec sarat sau economic. Dar puterea cea mai mare se obtine la motor la un amestec de 1 kg benzina si 12.5 kg aer, numit amestec bogat sau de putere maxima.

Raportul dintre cantitatea de aer care ia parte efectiv la arderea si cantitatea de aer teoretica se numeste coeficient de exces de aer (l). Dupa acest coeficient, amestecul carburant poate fi: perfect, cand l = 1: sarac, cand l > 1 (daca l = 1,11 se numeste amestec saracit). si bogat, cand l< 1 (pentru l 0,88 este un amestec imbogatit).

Motorul functioneaza fara a depasi consumul specific de combusti

bil si fara ca puterea sa scada simtitor, cand l

Vaporizarea benzinei este influentata de: depresiunea din cilindrii motorului, pulverizarea si temperatura amestecului carburant. Depresiunea din timpul admisiei se transmite prin colector la carburator si astfel aerul din atmosfera este aspirat cu o viteza mai mare sau mai mica, in functie de turatia motorului.

Pulverizarea benzinei se realizeaza cu ajutorul unei duze, numita pulverizator, amplasat in difuzor.

Cand amestecul carburant nu este incalzit vaporii de benzina se vor condensa pe collector, inrautatind carburatia. Preincalzirea amestecului poate fi facuta cu ajutorul gazelor arse inainte, in timpul sau dupa formarea lui, sau utilizand apa calda din sistemul de racire.

Omogenizarea amestecului este asigurata numai prin vaporizare si emulsionare. Emulsionarea incepe in tuburile de emulsie si continua in difuzor datorita curentului de aer care vine in contact cu jetul de benzina, continua in camera de amestec si in camera de ardere a motorului.

CARBURATORUL ELEMENTAR

Dupa cum am mentionat anterior, amestecul carburant se prepara in carburator. Pentru intelegerea procesului de carburatie, se foloseste carburatorul elementar. Acesta functioneaza pe principiu pulverizarii benzinei ce se scurge pe teava unui pulverizator sub influenta depresiunii si care se amesteca cuaerul formand amestecul carburant.

Partile componente ale carburatorului elemental (fig.2) pot fi grupate in camera de nivel constant 1 si camera de amestec 7 cu difuzorul 6 si clape acceleratie 8

Fig. 2. Carburatorul elementar.

Camera de nivel constant 1 este ca un rezervor cu rolul de a mentine constant nivelul benzinei in carburator, cu ajutorul plutitorului 2: acesta este de o forma pris-matica sau cilindrica, din tabla subtire de alama sau din material plastic, gol in interior pentru a putea fi usor si a pluti deasupra benzinei, prevazut cu o supapa - acul de in-chidere 3 - care limiteaza cantitatea de combustibil ce intra prin orificiul conductei 10 in camera de nivel constant.

La motor, carburatorul se monteaza, in general, cu camera de nivel constant in fata pentru evitarea saracirii amestecului carburant la urcarea automobilului in rampa.

Dupa modul de comunicare cu atmosfera, camera de nivel constant poate fi di-recta (neechilibrata) si indirecta (echilibrata), legata printr-un tub cu racordul de intra-re a aerului in carburator (orificiul 9).

Camera de amestec 7 foloseste la amestecarea benzinei prin pulverizarca ei de catre aer datorita depresiunii create de piston si este asezata intre difuzorul 6 si clapeta de admisie 6.

Difuzorul 6 este o piesa de forma tronconica, montata inaintea camerei de amestec (ajutaj divergent-convergent), care asigura depresiunea si deci mareste viteza aerului, pentru o pulverizare si vaporizare cat mai buna a benzinei. Unele carburatoare au in acest scop doua sau chiar trei difuzoare.

Jiclorul 4 - de forma unui dop filetat are un orificiu calibrat prin care se scurge benzina din camera de nivel constant in cea de amestec. Unele jicloare calibreaza trecerea aerului spre camera de amestec. Jiclorul este montat la capatul interior al unui tub portjiclor (jiclor innecat) sau la capatul exterior al pulverizatorului 5: extremitatea capatului pulverizatorului depaseste camera de nivel constant cu 2-6 mm (inaltimea de garda), pentru a nu permite scurgerea benzinei cand motorul nu functioneaza sau la deplasarea in rampa. Viteza imprimata benzinei prin jiclor este de 3-6 m/s, iar cea a aerului prin difuzor este de 15-25 ori mai mare.

Jiclorul, dupa functia lui, poate fi: principal, compensator, de mers incet (ralanti), de repriza, sau de aer etc.

Clapeta de admisie (acceleratie) 8, de forma unui disc de tabla este montata la iesirea din camera de amestec si face sa varieze sectiunea de trecere spre cilindrii mo-torului 12, regland prin aceasta cantitatea de amestec carburant.

Carburatorul se monteaza pe flansa colectorului de admisie 11.

CLASIFICAREA CARBURATOARELOR

Dupa directia curentului de aer, in raport cu camera de amestec, sunt: carburatoare verticale cu curent ascendent, carburatoare verticale cu curent descendent (inversate) si carburatoare orizontale .

Motoarele automobilelor moderne folosesc, in general, carburatoare inversate datorita avantajelor ce le prezinta.

Dupa procedeul de compensare a amestecului carburant , pot fi: carburatoare cu dispozitiv de mers normal cu jiglor compertor (de tip Zenith)-carburatoare cu dispozitive mers normal cu franare pneumatica (Solex. Weber etc.) - carburatoare cu dispozitiv de mers normal cu jiclor cu sectiune variabila si ac de dozare (Karter, Zenith-Stromberg. S.LJ. etc.).

Dupa numarul camerelor de amestec, sunt: cu o camera de amestec (simple, utilizate, in general, pentru motoare pana la sase cilindri, cu doua camere de amestec (duble). pentru motoare pana la sase cilindri, in V si cu patru camere de amestec (cvadruple) pentru motoare cu opt cilindri in V de mare putere, sau pentru automobile de curse.

Carburatoarele de orice tip trebuie sa raspunda urmatoarelor cerinte impuse de functionarea motorului in regim variabil: pornire usoara la orice temperature, mersul incet (ralantiul) la fel de bine la cald sau la rece. accelerari (reprize), prompte, amestec de putere maxima la apasarea pedalei de acceleratie pana la capatul cursei, amestec carburant economic pentru regimul de functionare normal, repartizarea uniforma si egala a amestecului carburant pentru toti cilindrii, sa nu aiba sensibilitate fata de profilul drumului si pentru automobile speciale sa asigure deplasarea pe teren variat.

CAPITOLUL 1.2

REZERVORUL DE COMBUSTIBIL

Rezervorul de combustibil 1 (fig. 3) foloseste le inmagazinarea ueni cantitati de combustibil (benzina sau motorina), asirugand un parcurs de 300- 600 km. Capacitatea este de 40-60 l pentru autoturisme si 150-200 l pentru autocamioane (pentru motorina 500- 800l).Se confectioneaza din tabla de otel, avand pereti despar-titori 2, pentru amortizarea socurilor provocate de combustibil la viraje si la denivela-rile drumului. Uneori in conducta de alimentare 3, se gaseste o sita de filtrare. Con-ducta este astupata de un buson special 4 prevazut cu o supapa (dubla de aer) care pune rezervorul in legatura cu atmosfera (de vapori) impotriva suprapresiunii. De asemenea, rezervorul este, prevazut cu racordul 6 de legatura cu pompa de alimentare si un racord de retur 8 al surplusului de combuslibil. In interior este amplasat traductorul de nivel 5, iar in partea inferioara, un buson de golire 7.

Rezervorul 1 poate avea diverse forme geometrice, de obicei paralelipipedic, dupa posibilitatea de amplasare pe automobil - lateral sau sub scaunul conducatorului auto.

Fig.3. Rezervorul de combustibil:

1 - corpul rezervorului; 2- peretii despartitori; 3 - conducta de alimentare; 4 - buson; 5 - traductor de nivel; 6- racord de legatura cu pompa de alimentare; 7 - buson de golire; 8 - racord de retur al surplusului de combustibil.

CAPITOLUL 1.3

POMPA DE ALIMENTARE

Pompa de alimentare are rolul de a absorbi combuslibilul din rezervor si de a-1 trimite pe conductele de legatura cu carburatorul (MAS) sau la bateria de filtre (MAC). Ea poate fi de tip cu diafragma (Dacia 1310, D 797-05) (fig.4 ) sau ci piston (D 2156 HMN 8 (fig. 5).

Unele automobile folosesc pompe electrice de tip submersibil, montate in rezer-vor, sau nesubmersibile, montate pe conducta dintre rezervor si filtru,in special pentru motoarele cu benzina, iar altele, pompe antrenate pneumatic

Pompa cu diafragma (diamframa) (fig.4) este de tip aspiroresspingatoa-re si se compune din: corpul 1 cu diafragma 3, arcul de actionare 4, tija 5 si mecanis-mul de comanda (parghia 6, arcul de readucere 7 si parghia de amorsare manuala 8) si capacul 2, care contine camera de combuslibil pentru amorsarea pompei, sita de filtra-re, si supapele de aspiratie 9, si evacuare 10. Pompa este pusa in functiune de excentricul 11 de pe arborele cu came.

Fig.4. Pompa de alimentare cu diafragma:

a- schema; b- sectiune;

    Fig. 5. Pompa cu piston tip FP/KS: a,b - compunere, c -cursa interme-diara; d - cursa de alimentare si aspiratie; 1 - arbore cu came; 2 - excentric; 3 - tachet cu galet; 5- camera de compresie; 6 - canal de retur; 7 - piston; 8 - camera de aspiratie; 9- prefiltru; 10 - supapa de aspiratie; 11 - arcul pistonului; 12 - supapa de refulare; 13 - arcuri supape; 14 - corpul pompei; 15 - pompa amorsare; 16 - maner.

Functionare: cand excentricul 11 ataca parghia 6, tija 5 trage membrana 3 in jos. creand depresiune in camera de combustibil 2 si deschide supapa de aspiratie 9, absor-bind benzina din rezervor; dupa ce excentricul s-a rotit, arcul 4 readuce membrana si parghia 6 in pozitia initiala, refulad combustibil prin supapa de refulare in circuit prin conducta de legatura la carburator (pentru MAS), sau la filtrele de combustibil (pentru D 797-05). Arcul membranei este tarat la o presiune de refulare de l,2 - l,5 bari.

Se monteaza pe blocul motor si este actionata de excentricul de pe arborele cu came (Dacia D 797-05), sau direct la capatul arborelui cu came (OLTCIT, Renault).

Pompa cu piston (fig. 5) este folosita numai la MAC pentru alimentarea instalatiei cu motorina. Ea se monteaza pe pompa de injectie (si este actionata fie un excentric de pe arborele ei cu came), sau pe blocul motor.

Functionare: la actionarea pistonului 7 de catre excentricul de pe arborele cu came al pompei de injectie, prin intermediul tachetului 3 si tijei 4, au loc doua procese:

- cursa intermediara : combustibilul (aspirat in cursa anterioara) este refulat in camera de compresie 5 (in spatele pistonului), prin supapa refulare 12;

- cursa de refulare-aspiratie: la revenirea pistonului, sub actiunea arcului tache-tului (dupa trecerea excentricului), combustibilul din camera de compresie 5 este refulat spre filtru si supapa 12 se inchide; in camera de aspiratie (in spatele pistonului) se aspira o noua cantitate de combustibil, prin supapa de admisie 10, ce se deschide da-torita depresiunii. Filtrarea se face prin filtrul 9. Presiunea de lucru este fie 1,5-2 bar.

Fig 6. Filtre de combustibil pentru benzina

a - pentru benzina. b- pentru motorina (cu element de hartie poroasa): c - pentru motorina (cu pasla) ; d- cu pompa de aerisire.

CAPITOLUL 1.4

FILTRELE DE COMBUSTIBIL SI DE AER

Filtrele de combustibil (fig. 6) retin impuritatile din combustibil. Pentru MAS se foloseste filtrul brut de decantare a benzinei, montat langa rezervor, sau pentru fil-trarea fina, un filtru pe conducta dintre pompa de alimentare si carburator.

- Filtrul de filtrare fina a benzinei (fig. 6) functioneaza astfel: benzina intra prin racordul 1 in corpul filtrului 2, din material plastic, trece prin orificiile exterioare ale elementului filtrant cu hartie micronica 3, iese prin tubul perforat central si este trimisa in carburator prin racordul 4 (impuritatile fiind in filtru).

- Filtrul de motorina folosit la MAC este sub forma unei baterii de doua filtre inseriate, de aceeasi constructie, diferind doar cupa, care la primul filtru este din sticla si are rol de pahar decantor, iar la al doilea filtru este din tabla: primul filtru are rol de filtrare bruta, desi are acelasi tip de element filtrant, in timp ce al doilea are rol de filtrare fina.

Motorina trimisa de la pompa de alimentare intra prin racordul capacului filtrului 1, trece prin elementul filtrant 2 din exterior spre interior, apoi prin tu-bul perforat central si capac este condusa spre filtru fin, impuritatile grosiere si apa decantandu-se in cupa de sticla 3. Elementele sunt asamblate intre ele prin suruburi de prindere 4.

In filtrul fin, circuitul este acelasi, dar sunt retinute impuritatile ce au trecut de primul filtru, iar de aici motorina este trimisa la pompa de injectie. Bateria de filtre de tipul acesta este folosita la motorul D 797-05.

La motorul D 2156 MMN 8, se poate utiliza fie o baterie cu doua filtre, de-scrise mai sus, fie combinatie dintr-un filtru de tipul filtrului grosier si un filtru cu elementul filtrant 2 din pasla, inchis intr-un corp metalic. Fixarea filtrelor pe motor se face prin suportul 6, iar purjarea prin supapa 5.

La unele MAC de pe autocamioane se poate utiliza o baterie de doua filtre filtre. Filtrul de motorina poate fi prevazut cu pompa de amorsare 7 cu membrana, cand pompa de injectie rotativa este de tip Bosch (BMW, Mercedes etc.).

Filtrele de aer (fig. 7) folosesc la retinerea particulelor de praf din aer. Ele, pot fi de tip uscat (avand elementul filtrant din hartie micronica, sita metalica, pasla) umede (cu baie de ulei), prin inertie sau tip ciclon (separarea particulelor se face prin modificarea brusca a directiei de miscare a aerului) si combinate.

- Filtrul de aer uscat utilizat la Dacia 1300 filtreaza aerul admis in corpul 1,prin elementul filtrant, cu hartie micronica pliata 2, inchis de capacul 3, care apoi e trimis in carburator; la ultimele tipuri, are racord de preincalzire, care aspira aerul din jurul colectorului de evacuare.

- Filtrul combinat 2 (fig.7), folosit la motoarele D 797-05 si D 2156 HMN 8, face ca aerul ce intra prin racordul 1 sa treaca peste uleiul din carcasa inferioara 3, fixata prin clemele 6, unde sunt retinute particulele de praf grosiere, apoi prin elemen-tul filtrant cu sita 4, unde sunt retinute pe langa restul impuritatilor din aer si uleiul antrenat din carcasa si apoi prin racordul de iesire 5.

Figura 7 . Filtre de aer

AMORTIZORUL DE ZGOMOT

Amortizorul de zgomote (toba de esapament) 1 (fig.8) preia gazele arse din co-lector la evacuare (prin teava de legatura), amortizand zgomotele, micsorand presiunea si energia loc cinetica. Amortizorul de zgomote conduce gazele arse, venite din teava de esapament prin tuburile perforate 2, peretele despartitor perforat 3 si pe-retii despartitori neperforati 4, alternand sectiunea mica cu cea mare, reducand zgomo-tele de evacuare. Unele tobe functioneaza pe principiul filtrelor acustice.

La unele automobile, se utilizeaza doua tobe de esapament legate in serie Dacia1310).

Teava de legatura dintre colectorul de evacuare si toba de esapament are diverse forme, adaptate dupa configuratia platformei automobilului si a distantei dintre ele.

Cele doua tobe, au roluri diferite: prima de destrindere a gazelor arse si cealalta pentru amortizarea zgomotelor .

Fig. 8. Amortizor de zgomot (toba de esapament).