CATEGORII DOCUMENTE |
Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
CONSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA INSTALATIEI DE ALIMENTARE A MOTOARELOR CU APRINDERE PRIN SCANTEIE ELECTRICA
DOZAJUL AMESTECULUI CARBURANT
S-a stabilit teoretic, ca pentru arderea completa a unui kilogram de benzina este necesara o cantitate de circa 15 l itri de aer. Prin urmare, amestecul teoretic de ae r cu benzina se face in proportie de 15:
In conditiile reale de functionare ale motorului, cantitatea de aer reala care intra in cilindrii motorului in amestec cu combustibilul difera insa de cea stabilita teoretic. Compozitia reala a amestecului carburant se caracterizeaza deci printr-un anumit raport gravimetric intre combustibil si aer a carei marime s-a convenit sa se determina prin valoarea coeficientului de exces de aer.
Coeficientul de exces de aer, notat cu reprezinta raportul dintre cantitatea reala de aer L care participa in procesul de ardere a benzinei in motor si cantitatea teoretica minima necesara pentru arderea completa a unui combustibil:
L
si un asemenea amestec se numeste normal
Atunci cand amestecul carburant contine o cantitate de aer mai mica decat cea teoretic necesara <1, amestecul se numeste bogat, iar cand amestecul carburant contine o cantitate mai mare de aer decat cea teoretic necesara, >1 amestecul se numeste sarac.
O clasificare mai precisa a amestecului carburant este bazata pe marimea coeficientului de exces de aer , care varieaza in limitele unui domeniu mai restrans de valori si anume:
amestec normal ce contine pentru un litru de benzina, 15 litri de aer
amestec saracit, ce contine pentru un litru de benzina intre 15 si 16,5 litri de aer (
sarac, ce contine pentru un litru de benzina peste 16,5 litri de aer (
imbogatit, ce contine pentru un litru de benzina mai putin de 12 litri de aer (
bogat, ce contine pentru un litru de benzina mai putin de 12 litri de aer (
Trebuie remarcat faptul ca nu orice amestec carburant este capabil sa arda; amestecul foarte bogat sau cel sarac nu poate arde; in primul caz acest lucru se datoreste insuficientei aerului iar in cel de-al doilea excesaului de aer in detrimentul benzinei. Coeficientul de exces de aer cel mai mare la care se mentine posibila arderea amestecului reprezinta limita inferioara de inflamabilitate ( =1,3..1,4) iar coeficientul de exces de aer mai mic la care este posibila arderea amestecului reprezinta limita inferioara de inflamabilitate ( =0,4). Prin urmare amestecul carburant format din aer si benzina este inflamabil numai intre limitele
d Gc Ga
Compozitia amestecului carburant poate fi exprimata
si prin raportul dintre greutatea combustibilului Gc si
greutatea aerului Ga, numit
dozaj d si definit prin relatia:
La o oarecare imbogatire a amestecului carburant, adica la o oarecare reducere de aer in comparatie cu amestecul normal, viteza de ardere a amestecului creste. Viteza cea mai mare de ardere a amestecului se obtine la o valoare =0,85.0,88. In acest interval motorul dezvolta puterea maxima. Prin imbogatirea in continuare a amestecului carburant, viteza de ardere se micsoreaza, se reduce puterea motorului si creste considerabil consumul specific de combustibil raportat la unitatea de putere.
Cand amestecul este saracit, adica atunci cand continutul de aer in combustibil creste in c omparatie cu raportul normal, puterea motorului sufera o oarecare scadere in favoarea economicitatii care se mareste. Daca saracirea amestecului continua sa creasca, puterea scade considerabil, consumul orar de combustibil se reduce in timp ce consumul specific creste. Cel mai economic consum in sarcini mijlocii este amestecul carburant cu un coeficient de exces de aer
Motorul nu trebuie sa lucreze cu amestecuri foarte bogate sau foarte sarace deoarece in ambele situatii se observa o scarere a puterii si o majorare a combustibilului.
In figura se reprezinta influenta compozitiei amestecului carburant asupra functioarii motorului. Trebuie remarcat ca determinarile s-au facut mentinandu-se constante pozitia de acceleratie si turatie a motorului.
In exploatare, automobilul trebuie sa functioneze in diferite conditii, care detrmina un regim de lucru diferit al motorului a carui putere si turatie varieaza in functie de sarcina. In acelasi mod este necesara si variatia amestecului a carui compozitie trebuie adaptata regimului de sarcina al motorului.
Regimurile caracteristice ale functionarii motorului de automobil sunt urmatoarele: regimul de pornire, regimul de mers in gol sau la sarcini mici, regimul sarcinilor mijlocii, regimul sarcinilor mari sau regimul de putere maxima si regimul tranzitoriu, de trecere brusca de la sarcini reduse la cele mari.
Regimul de pornire necesita un amestec foarte bogat cu un coeficient de exces de aer foarte mic ( =0,2..0,6). Acest lucru este conditionat in primul rand de faptul ca arborele cotit avand o turatie foarte mica (50-100 rot/min), pulverizarea benzinei este nesatisfacatoare. O mare parte din benzina ramane in faza lichida condensata pe peretii reci ai cilindrului.
Functionarea normala a motorului in regim de mers in gol si la sarcini mici este posibila la o valoare a coeficientului de exces de aer ( =0,7..0,8). Amestrecul carburant care patrunde in cilindrii motorului se amesteca cu gazele reziduale. De aceea, imbogatirea amestecului de carburant favorizeaza inflamabilitatea sa si contribuie la functionarea stabila a motorului
Cel mai frecvent regim de functionare al motorului este regimul sarcinilor mijlocii cand motorul functioneaza cu clapeta de acceleratie incomplet deschisa. De accea, pentru acest regim cea mai rationala s-a dovedit folosirea unui amestec saracit cu un coeficient de exces de aer = 1,10..1,15 care asigura economicitatea optima in functionarea motorului (amestec economic).
Totusi in aceste conditii s-a remarcat o oarecare scaderen a puterii motorului. Atunci cand este necesara cresterea puterii motorului in d omeniul sarcinilor mijlocii trebuie marita intro oarecare masura deschiderea clapetei de acceleratie.
In timpul exploatarii intervin anumite situatii cand motorul automobilului trebuie sa dezvolte puterea maxima. Astfel, motorul lucreaza in regimul sarcinilor mari in timpul demarajului, la circulatia cu viteza maxima, la urcarea unor pante si la parcurgerea unor portiuni dificile de drum.
In aceste cazuri pentru asigurarea puterii maxime este necesara dozarea unui amestec carburant imbogatit cu un coeficient de exces de aer =0,8..0,9 si caracterizat printro viteza mare de ardere. Cresterea puterii motorului are loc pe seama unor reduceri a economicitatii sale in functionare.
Totusi, deoarece aceste situatii nu intervin prea frecvent, supraconsumul de combustibil este compensat de functionarea motorului in celelalte regimuri.
In regimul tranzitoriu, adica in perioada de trecere de la un regim de functionare la alt regim, calitatea amestecului este determinata de inertia diferita a benzinei fata de aer datorita diferentei mari de greutate a acestor doua medii.
La comenzile de modificare a regimului de functionare, cand este necesara si modificarea dozajului, debitul de aer varieaza rapid, aerul avand o greutate speifica mai mica, in timp ce debitul de benzina a carei greutate specifica este mai mare varieaza mai lent.
Totodata, in regimul de trecere brusca de la mersul in gol la accelerare cand clapeta de accelerare se deschide brusc, aerul relativ rece patrunde rapid si in cantitate mare in motor, provocand condensarea vaporilor de benzina. Efectul acestui fenomen este saracirea amestecului carburant, pentru scurt timp. In regimul de accelerare cand se produce o reducere a turatiei, fenomenul este invers provocandu-se o imbogatire a amestecului.
Dozarea amestecului corespunzator fiecarui regim de functionare se realizeaza la motoarele cu benzina de catre un dispozitiv numit carburator.
In motoarele cu carburator prepararea amestecului de aer-benzina incepe in exteriorul cilindrului si se termina in interiorul cilindrului unde are loc aprinderea fortata a amestecului.
Procesul de pregatire a amestecului dintre combustibil si aer se numeste carburatie. Acest proces complicat cuprinde faza scurgerii aerului prin carburator si prin colectorul de admisiune, circulatia combustibilului pe canale si prin orificiile calibrate ale carburatorului, expulzarea combustibilului sau a emulsiei prin pulverizare si evaporarea combustibilului.
Asupra procesului de carburatie influenteaza urmatorii factori:
Timpul. In motoarele moderne rapide procesul ce pregatire a amesteculuicarburant dureaza doar cateva sutimi de secunde. Cu cat motorul este mai puternic, cu atat durata de pregatire a amestecului este mai mica. Astfel, de exemplu, daca turatia motorului este de 3000 rot/min durata pregatirii amestecului nu dureaza mai mult de 0,02s. Bineinteles ca intr-un interval de timp asa de scurt, procesul de carburatie este dificil.
Temperatura. Starea mediului inconjurator caracterizat prin temperatura, presiunea si umiditatea aerului, regimul de lucru al motorului , particularitatile constructive ale sistemului de alimentare si calitatiile combustibilului determina starea termica a amestecului in procesul de carburatie. Prin cresterea temperaturii amestecului intensitatea evaporarii combustibilului se mareste fapt care amelioreaza calitatea amestecului. Totodata se majoreaza si coeficientul de umplere.
Factorii constructivi. Dintre acesti factori se enumera: schema carburatorului si constructia ansamblurilor sale, sistemul de incalzire a amestecului, calitatea suprafetelor, forma si sectiunea conductelor si forma camerei de ardere. Factorii constructivi determina intro masura considerabila uniformitatea distributiei amestecului in cilindrii si omogenitatea amestecului la diferite regimuri de functionare ale motorului si in special la regimurile tranzitorii.
Calitatea combustibilului. Benzina se compune din diferite hidrocarburi cu o volatilitate diferita. Continutul sporit in benzina al fractiunilor usoare determina un continut mai mare de vapori, o omogenitate mai mare a distributiei combustibilului in amestec si o pornire mai usoara a motorului.
2. CONSTRUCTIA ORGANELOR INSTALATIEI DE ALIMENTARE A MOTOARELOR CU APRINDERE PRIN SCANTEIE
Dozajul amestecului reprezinta o parte a procesului de alimentare cu combustibil a motoarelor de automobile.
Alimentarea cu combustibil si aer a carburatorului a unui motor cu aprindere prin scanteie (fig.2) cuprinde: rezervorul de combustibil , conducta de combustibil de la rezervor la pompa de alimentare , carburatorul , filtru de aer , teava de colectare , toba de evacuare si teava de evacuare
Principalul element al instalatiei de alimentare il constituie carburatorul, in care are loc formarea amestecului carburant.
In timpul functionarii motorului, combustibilul din rezervorul sufera o filtrare prealabila in filtrul decantor fiind apoi aspirat de catre pompa si refulat in camera de nivel constant al carburatorului. In timpul cursei de admisie in cilindrul motorului se formeaza depresiune care se tranzmite carburatorului si in filtrul de aer montat pe acesta. Sub influenta depresiunii aerul trece prin filtru si ajunge in camera de amestec a carburatorului unde combustibilul este puverizat prin jicloare.
In carburator, combustibilul se evapora si se amesteca cu aerul formand amestecul carburant. Prin colectorul de admisiune amestecul carburant este trimis in cilindrii motorului, intro succesiune anumita. Gazele care se formeaza dupa arderea amestecului de lucru in cilindri se destind, apasa asupra pistonului care coboara efectuand cursa activa. Dupa destindere, gazele arse sunt impinse prin orificiile supapelor de evacuare spre colectorul de evacuare din care prin teava colectoare si toba de evacuare sunt evacuate prin teava in atmosfera.
Combustibilul este turnat in rezervor printr-o gura de alimentare acoperita cu un capac . Cantitatea de combustibil din rezervor se controleaza cu ajutorul traductorului si al indicatorului de nivel
2. Carburatorul elementar
Carburatorul elementar functioneaza dupa principiul de lucru al pulverizatoarelor care consta in faptul ca lichidul sub influenta unei presiuni se scurge prin teava unui pulverizator si amestecandu-se cu aerul formeaza amestecul carburant.
Carburatorul elementar (fig.3) se compune in general din camera de nivel constanta , difuzorul , pulverizatorul cu jiclorul , camera de amestec si clapeta obturatoare
In camera de nivel constant se afla plutitorul care este legat articulalat cu un ax si actioneaza asupra unei supape - ac construita sub forma unui cui obturator (cui ponton). Combustibilul este refulat in camera de nivel constant de catre pompa prin conducta Prin umplerea camerei cu combustibil plutitorul incepe sa pluteasca. In acest fel ridica supapa - ac care inchide orificiul de legatura cu conducta de alimentare Ca urmare a acestui lucru, alimentarea cu combustibil a camerei de nivel constanta este intrerupta. In acest fel, plutitorul si supapa - ac mentin in camera un nivel constant. Pe masura ce motorul consuma combustibil, plutitorul coboara iar supapa - ac va deschide accesul combustibilului in camera de nivel constanta. Prin orificiul camera de nivel constanta comunica cu mediul inconjurator astfel incat in interior se mentine in permanenta presiunea atmosferica.
Camera plutitorului este legata cu camera de amestec prin intermediul pulverizatorului in care este montat jiclorul. Jiclorul are un mic orificiu calibrat prin care trece o anumita cantitate de combustibil. Capatul pulverizatorului este montat in sectiunea cea mai mica a difuzorului.
Cantitatea de amestec carburant care patrunde in cilindrii motorului depinde de pozitia clapetei de acceleratie . Prin deschiderea clapetei, creste si cantitatea de amestec carburant care patrunde in cilindri si in concordanta cu acesta se mareste si turatia arborelui cotit si deci si puterea dezvoltata de motor.
Camera de amestec a carburatorului ocupa spatiul dintre difuzor si axul clapetei de acceleratie.
Carburatorul este montat pe colectorul de admisie care conduce amestecul spre cilindrii motorului.
Carburatorul functioneaza in felul urmator. Prin deplasarea pistonului in cursa descendenta de admisie in cilindru se creaza o depresiune care se tranzmite pana in camera de amestec a carburatorului. Aerul patrunde in carburator dupa ce este supus in prealabil unei filtrari. Depresiunea care se formeaza in camera de amestec a carburatorului depinde de pozitia clapetei de acceleratie. Prin inchiderea clapetei, depresiunea din camera de amestec se micsoreaza, iar prin deschiderea ei se mareste.
Cat timp motorul nu functioneaza, atat in pulverizator cat si in camera plutitorului combustibilul se afla la acelas i nivel. Capatul superior al pulverizatorului se afla ceva mai sus decat nivelul combustibilului (cu 2-3 mm). In acest fel, cand motorul nu functioneaza, combustibilul nu se poate prelinge pe la capatul pulverizatorului.
In timpul functionarii motorului, aerul care patrunde in motor trece prin sectiunea variabila a difuzorului ceea ce determina o sporire a vitezei gazului in zona de sectiune minima si o crestere a depresiunii. In acest fel se creeaza o diferenta de depresiune intre camera de nivel constant si difuzor ceea ce amorseaza o vana de benzina din pulverizator.
Cea mai mare parte din benzina pulverizata se amesteca cu aerul, iar cealalta parte se evapora; in acest fel se formeaza amestecul carburant care patrunde in cilindrii motorului. Procesul de amestecare a particulelor fine de combustibil pulverizat cu aerul (formarea amestecului carburant) nu se terminan in carburator, continuand in colectorul de admisiune unde se evapora cea mai mare parte din combustibil. Intensitatea cea mai mare a procesului de formare a amestecului dintre combustibil si aer se produce in sectiunea de lucru a supapei marginita de scaunul sau.
Procesul de formare a amestecului se termina in cilindrul motorului in timpul cursei de compresiune.
O data cu deschiderea clapetei de acceleratie, viteza fluxului de aer creste antrenand in acest fel o cantitate mai mare de combustibil din pulverizator.
Ca urmare a acestui fapt o cantitate mai mare de amestec patrunde in cilindri, determinand o sporire a puterii dezvoltate de motor.
Schimbarea pozitiei clapetei de aceeleratie determina modificari importante ale componentei amestecului carburant pregatit in carburatorul elementar.
In figura 4 este reprezentat grafic caracteristica carburatorului elementar (curba 1) si a unui carburator ideal (curba 2). Alura acestor curbe reflecta variatia componentei amestecului carburant al fiecarui carburator in functie de sarcina (de pozitia clapetei de acceleratie). Dupa cum se observa din grafic, pe masura deschiderii clapetei de acceleratie in carburatorul elementar amestecul carburant se imbogateste din ce in ce mai mult. Trebuie remarcat ca numai in doua cazuri (in punctele A si B) compozitia amestecului carburant pregatit de carburatorul elementar corespunde cu cel pregatit de carburatorul ideal: la deschiderea completa a acceleratiei si intro anumita pozitie intermediara a acesteia.
Principala insuficienta a carburatorului elementar o constituie imposibilitatea reglarii amestecului carburant a carui compozitie sa corespunda intotdeauna regimurilor diferite de functionare ale motorului.
Asa cum s-a aratat mai sus, cea mai mare parte a timpului motorul de automobil functioneaza in regimul sarcinilor mijlocii. Acest regim corespunde unei deschideri a obturatorului a carei marime varieaza intre 30-80% cea pe care clapeta de acceleratie o are in pozitia complet deschisa.
Prin urmare, pentru acest regim carburatorul trebuie sa dozeze un amestec carburant saracit a carui compozitie sa se aproprie de cea a amestecului pregatit de carburatorul ideal si care sa asigure un consum minim de combustibil. In carburatorul elementar se obtine cu totul alt amestec a carui caracteristica este diferita de cea necesara.
Prin trecerea de la sarcini mari la cele mai mici clapeta de acceleratie se inchide. Pentru ca motorul sa functioneze stabil in acest regim este necesar ca cilindrii sa fie alimentati cu un amestec imbogatit. In carburatorul elementar prin inchiderea obturatorului amestecul elementar este cosiderabil saracit. In aceste conditii functionarea motorului devine imposibila si se opreste.
Prin urmare carburatorul elementar prezinta urmatoarele dezavantaje:
◊ Nu permite pornirea motoarelor (nefiind prevazut cu un dispozitiv de pornire)
◊ Nu poate sa sa funcioneze la mersul in gol (nefiind prevazute cu un sistem de mers in gol)
◊ Nu asigura compozitia necesara (saracita) a amestecului carburant in regimul de sarcini mijlocii;
◊ Nu poate prevenii saracirea amestecului la deschiderea brusca a clapetei de acceleratie;
◊ Nu se poate obtine compozitia necesara la deschiderea treptata a obturatorului pana in pozitia maxima (nu exista un dispozitiv economizor).
Carburatoarele prevazute in prezent la motoarele de automobil sunt prevazute cu dispozitive si mecanisme suplimentare care sa compenseze deficientele carburatorului elementar si sa asigure dozajul amestecului in functie de regimul de functionare al motorului. In acest fel caracteristicile carburatorului elementar se vor apropria mult de cea ideala.
Dispozitivele de corectie a caracteristicii carburatorului elementar
Aceste diapozitive sunt:
dispozitivul de pornire
dispozitivul de mers in gol (de mers incet sau relanti) care permite functionarea motorului la sarcini reduse;
dispozitivul principal pentru imbunatatirea dozarii amestecului a carui functionare este combinata cu cea a sistemului compensator;
pompa de acceleratie care permite saracirea amestecului carburant la deschiderea brusca a clapetei de acceleratie (in regimul de trecere de la sarcini mici la sarcini mari);
economizorul al carui rol este de a imbogati amestecului carburant cand motorul functioneaza la sarcini mari.
Dispozitivul de pornire. Pornirea motorului, mai ales la temperaturi scazute, este foarte dificila datorita urmatarelor cauze:
temperatura scazuta inrautateste vaporizarea combustibilului;
la turatie mica a motorului, viteza aerului din difuzor si depresiunea sunt reduse, ceea ce determina o pulverizare nesatisfacatoare a combustibilului.
Pentru ca la pornirea motorului, in momentul aprinderii amestecului carburant in cilindru, sa se afle o cantitate necesara de vapori de combustibili, amestecul trebuie sa fie mult imbogatit. Acest lucru se realizeaza cu ajutorul unei clapete de aer (fig. 5) montate inaintea difuzorului.
Comanda clapetei de aer se realizeaza din cabina soferului cu ajutorul unui buton special. La pornirea motorului aceasta clapeta se inchide. In acest caz prin rotirea arborelui cotit in camera de amestec se creaza o depresiune mare. In acest fel este amorsata actionarea pulverizatorului Deoarece amorsarea pulverizatorului se realizeaza brusc clapeta de aer se mai numeste si clapeta de soc. Deoarece la pornirea motorului uleiul este foarte vascos, nu este admisa rotirea arborelui cotit cu un numar mare de rotatii. De aceea clapeta de accelerati se inchide.
Dupa pornire, motorul este incalzit la turatii reduse iar clapeta de aer este deschisa treptat pentru ca in motor sa nu patrunda un amestec foarte bogat.
Pe clapeta de aer este montata supapa mentinuta in pozitia inchisa de catre arcul Dupa primele explozii din cilindrii motorului supapa sub actiunii presiunii aerului se deschide, iar aerul patrunde in camera de amestec pentru a saracii amestecul. In aceste conditii se evita o supraimbogatire a amestecului care ar putea provoca inecarea motorului dupa pornire.
Dispozitivul de mers in gol. Regimul de mers in gol sau relanti se intalneste frecvent in functionarea motorului de automobil si apare atunci cand automobilul sta pe loc sau se deplaseaza fara ca motorul sa fie cuplat cu tranzmisia. Puterea motorului in acest regim este de 3-6% din puterea sa nominala, iar turatia de circa 300-600 rot/min. La aceasta turatie, viteza aerului este de circa 100-200 de ori mai mica decat in regimul de sarcina, ceea ce determina o depresiune foarte mica in difuzor. Pentru a se asigura un mers regulat al motorului in acest regim este necesara imbogatirea amestecului carburant. In acest scop, clapeta de acceleratie (fig. 6) se inchide aproapre complet in timp ce clapeta de aer ramane deschisa. In acest caz, motorul va consuma o cantitate neinsemnata de aer care se scurge prin sectiunea difuzorului cu o viteza redusa. In jurul orificiului pulverizatorului principal depresiunea creata va fi insuicienta pentru a antrena combustibilul. Datorita acestui fapt, dispozitivul principal nu lucreaza.
Cand motorul functioneaza in regim de mars in gol combustibilul este absorbit prin jiclorul de mers in gol, montat in canalul suplimentar Cand clapeta de acceleratie este inchisa, sub ea se creaza o depresiune foarte puternica iar aerul se scurge cu viteza foarte mare prin interstitiile inguste dintre marginile clapetei de acceleratie si peretii carburatorului. La iesirea din canalul de mers in gol sunt practicate doua orificii: unul dispus sub clapeta de acceleratie si altul deasupra ei. In jurul orificiului se formeaza o depresiune al carui efect se tranzmite in canalul de mers in gol si in canalul
La combustibilul care patrunde in canalul din canalul suplimentar se adauga aerul care patrunde prin jiclorul Emulsia formata prin amestecarea combustibilului cu bulele mici de aer trece din canalul prin orificiul si iese in spatiul din spatele clapetei de acceleratie unde este pulverizat si in amestec cu aerul formeaza amestecul carburant. Prin orificiul in canalul si in spatiul din spatele obturatorului trece o cantitate suplimentara de aer care imbunatateste procesul de amestec.
Atunci cand clapeta de acceleratie este deschisa putin, marginea obturatorului acopera arificiul si emulsia bogata in combustibil iese numai prin orificiul , fara o absorbtie suplimentara de aer prin orificiul . Prin deschiderea in continuare a clapetei de acceleratie, pentru trecere regimului in sarcina redusa, orificiile si se vor afla sub abturator si emulsia va circula pe ambele orificii. In acest fel se asigura trecerea progresiva, de la regimul de mers in gol la sarcini mici si mijlocii. Mai departe, pe masura ce clapeta de acceleratie se deschide mai mult, sitemul de mers in gol iese treptat din functiune.
Compozitia amestecului poate fi modificata cu ajutorul surubului de reglaj , care modifica sectiunea de trecere. Prin desurubare, depresiunea din canalul creste si se mareste debitul emulsiei prin orificiul . In acest fel amestecul se imbogateste. Prin insurubare, amestecul va devenii mai sarac.
Dispozitivul principal de ozare a amestecului. Fiecare carburator dispune de un dispozitiv principal de dozare care asigura functionarea motorului in toate regimurile, in afara de regimul de joasa turatie de mers in gol. Acest dispozitiv asigura cantitatea cea mai mare de combustibil in dozarea amestecului carburant.
Din examinarea functionarii carburatorului elementar s-a vazut ca o data cu marirea deschiderii clapetei de acceleratie, cantitatea de combustibil debitata de pulverizator crestre mai repede decat cantitatea de aer care se scurge prin difuzor.
Prin urmare amestecul carburant se imbogateste cu atat mai mult cu cat obturatorul se deschide mai mult. In acelasi timp, in carburatorul ideal pe masura deschiderii obturatorului se observa o saracire treptata a obturatorului (v. fig 4).
Prin urmare este necesara o corectie a functionarii carburatorului elementar care sa corespunda acestei conditii. Preantampinarea imbogatirii amestecului pe masura ce creste deschiderea clapetei de acceleratie sau in general variatiei compozitiei amestecului pana la realizarea dozajului cerut de motor la mersul economic normal se numeste compensarea amestecului carburant.
Inlaturarea deficientei de functionare a carburatorului elementar se realizeaza prin diferite metode de compensare a amestecului carburant si anume prin marirea continutului de aer in amestecul carburant sau prin diminuarea vitezei de scurgere a carburantului prin jicloare.
La carburatoarele moderne, compensarea amestecului se realizeaza prin urmatoarele metode:
franarea pneumatica a combustibilului
reglarea presiunii in difuzor
actionarea simultana a dispozitivului de dozare principal si a sistemului de mers in gol intercalat dupa jiclorul principal.
Compensarea amestecului carburant prin franarea pneumatica a combustibilului este reprezentata schematic in figura
Combustibilul din camera de nivel constant ajunge prin jiclorul principal in canalul , tubul de emulsionare cu orificii si pulverizatorul Tubul comunica cu aerul prin jiclorul . La crearea depresiunii in difuzorul , pulverizatorul incepe sa debiteze combustibil, nivelul in canalul de alimentare scade si se deschide orificiul superior in tubul de emulsionare. Aerul cand iese din tubul se amesteca cu combustibilul si emulsia este debitata prin pulverizatorul in camerea de amestec. Prin marirea deschiderii clapetei de acceleratie, creste consumul de combustibil din camera de alimentare si se deschide mai mult orificiile de aer din tubul . Aerul care patrunde in pulverizator micsoreaza presiunea in jiclorul principal si incetineaza curgerea combustibilului, ceea ce este necesar pentru saracirea amestecului la functionarea motorului in regim de sarcini mijlocii.
Trebuie subliniat faptul ca dozarea unui amestec in aceste conditii este posibila numai prin alegerea in mod corespunzator a diametrelor jicloarelor - de aer si de combustibil.
Compensarea amestecului carburant prin reglarea depresiuni in difuzor este prezentata in figura 8. Particularitatea carburatorului pe care se ilustreaza acest mod de compensare consta in faptul ca acesta are un difuzor multiplu (triplu). Difuzoarele s unt montate concentric, difuzorul mic si cel mijlociu , fiind montate in interiorul difuzorului mare si deplasate ceva mai jos decat acesta.
Dispozitivul de dozare principal se compune din jiclorul principal cu pulverizatorul si jiclorul suplimentar cu pulverizatorul Pulverizatorul al jiclorului principal este montat in difuzorul mic, iar pulverizatorul al jiclorului suplimentar in difuzorul mare.
Fluxul de aer care patrunde in camera de amestec a carburatorului trece prin difuzorul mare iar o parte a fluxului prin difuzorul mic si prin cel mijlociu.
Prin marirea vitezei de deplasare a aerului, lamelele elastice subtiri , prinse de difuzorul mare, se destind si o parte din fluxul de aer va ocoli difuzoarele - mic si mijlociu (fig 8 b)
Pe masura ce clapeta de acceleratie se mareste, creste si cantitatea de aer care se scurge prin carburator iar lamele elastice se destind mai mult. O cantitate mai mare de aer va trece ocolind difuzoarele - mic si mijlociu, determinand in acest fel o crestere a depresiuni in toate difuzoarele. In pulverizatorul jiclorului principal depresiunea creste, insa mai incet decat in pulverizatorului jiclorului suplimentar. Acest lucru se explica prin faptul ca pe langa muchiile (marginile) pulverizatorului jiclorului principal trece numai o parte din acest flux.
De aceea debitul de combustibil al jiclorului principal contribuie la saracirea amestecului carburant, iar debitul jiclorului suplimentar la imbogatirea acestuia. Prin alegerea corecta a diametrelor ambelor jicloare si a elasticitatii lamelelor, se poate obtine amestecul potrivit fiecarui regim de functionare al motorului.
Compensarea amestecului carburant prin actiunea simultana a dispozitivului principal de dozare si a sistemului de mers in gol este reprezentat in figura
Cand clapeta de acceleratie a carburatorului este inchisa (fig 9. a) motorul lucreaza la turatria redusa de mers in gol, combustibillul trecand din camera de nivel constant prin jiclorul principal si jiclorul de mers in gol in canalul de emulsionare
In timp ce combustibilul se deplaseaza pe canalul se amesteca cu aerul care trece prin jiclorul de aer al dispozitivului de mers in gol. Emulsia este formata, fiind absorbita de depresiunea puternica creata in spatele clapetei de aer, iese prin orificiul inferior . Intro astfel de pozitie a obturatorului prin orificiul superior emulsia este imbogatita cu aer . In acest caz orificiul are rolul jiclorului de aer suplimentar al sistemului de mers in gol. Prin jiglorul de putere maxima combustibilul se scurge in canalul de emulsionare. Nivelul sau scade cu mm fata de nivelul combustibilului in camera de nivel constant. Ca urmare, inaintea jiclorului principal se creaza o diferenta de presiune care amelioreaza debitarea combustibilului in sistemul de mers in gol.
Pe masura ce clapeta de acceleratie se deschide mai mult (fig 9. b.), orificiul ajunge in zona unei depresiuni sporite ceea ce face ca din acest orificiu sa iasa emulsia. Pentru a preantampina cresterea consumululi de combustibil, prin dispozitivul de mers in gol nivelul combustibilului in canalul de emulsionare se reduce simtitor si emulsionarea combustibilului incepe inca inaintea jiclorului de mers in gol. La combustibilul care se scurge prin sistemul de mers in gol se adauga aerul care patrunde prin jiclorul de aer de mers in gol, prin jiclorul de aer si prin tubul de emulsionare al dispozitivului de dozare principal.
Deschiderea in continuare a clapetei de acceleratie si trecerea la regimul de sarcini mijlocii al motorului (fig. 9.c.) determina o diminuare a depresiunii jiclorului de combustibil al sistemului de mers in gol si o crestere a depresiunii in difuzorul mic Nivelul combustibilului in canalul de emulsie incepe sa creasca iar atunci cand atinge orificiile inferioare ale tubului de emulsie intra in functiune dispozitivul principal de dozare. Aerul care trece in canalul de emulsie prin jiclorul , emulsioneaza combustibilul refulat prin tubul in sectiunea circulara a difuzorului mic. Combustibilul se amesteca de asemenea cu aerul care, trece in tubul de emulsie prin orificiile superioare. Nivelul combustibilului in canalul de emulsie nu creste deoarece scurgerea combustibilului este franata de catre aer. Combustibilul estre pregatit si refulat sub forma de emulsie si prin orificiile si ale dispozitivului de mers in gol. In acest fel, in regim de sarcini mijlocii, lucreaza atat dispozitivul principal de dozare cat si dispozitivul de mers in gol, completandu-se reciproc. Calitatea amestecului in aceste conditii poate fi reglata cu ajutorul surubului
Atunci cand clapeta de acceleratie este complet deschisa (fig. 9.d.)consumul de combustibil din dispozitivul principal de dozare creste, in timp ce orificiile dispozitivului de mers in gol inceteaza complet. Jiclorul de combustibil al dispozitivului de mers in gol, in acest caz, lucreaza ca un jiclor suplimentar de aer al dispozitivului principal de dozare. Aerul patrunde in dispozitivul principal de dozare prin orificiile si canalul dispozitivului de mers in gol. In acest caz, amestecul carburant este saracit in mod excesiv ceea ce face necesara aplicarea la carburatoare a unor dispzitive speciale care permit o oaerecare imbogatire a amestecului atunci cand motorul lucreaza in plina sarcina.
Functionarea combinata a dispozitivului principal de dozare si a dispozitivului de mers in gol dispus dupa jiclorul principal, permite carburatorului sa pregateasca un amestec carburant economic atunci cand motorul lucreaza in regim de sarcini mijlocii.
Economizorul. Dispozitivul principal de dozare al carburatorului, este astfel reglat incat sa pregateasca un amestec ceva mai sarac. In acest fel se asigura functionarea cea mai economica a motorului. Pentru ca motorul sa poata dezvolta insa puterea maxima este neceasar un amestec imbogatit. Acest amestec se obtine cu ajutorul unui dispozitiv numit ecomonizator sau dispozitiv de putere.
Dupa modul de actionare, economizatoarele pot fi cu comanda mecanica sau pneumatica. Carburatoarele moderene sunt echipate cu unul sau doua dispozitive economizatoare. Economizorul poate sa debiteze combustibil in camera de amestec a carburatorului in mod direct sau prin dispozitivul principal de dozare.
Economizorul intra de obicei in functiune atunci cand obturatorul este aproape complet deschis. Economizorul cu comanda pneumatica, lucreaza uneori si la deschiderea partiala a clapetei de acceleratie, functionarea fiind legata si de numarul de rotatii al arborelui cotit. In figura 10 sunt reprezentate schemele de actionare ale economizorului cu comanda mecanica si pneumatica. Economizorul cu comanda mecanica (fig. 10. a.) functioneaza astfel:
Cat timp clapeta de acceleratie este inchisa si motorul functioneaza in regim de sarcini mijlocii, supapa a dispozitivului de putere este apasata de arcul in locasul sau; combustibilul ajunge in camera de amestec numai prin jiclorul principal . La trecerea motorului in regimul sarcinilor mari, fapt ce corespunde unei deschideri de 80-85%, parghia legata articulat cu obturatorul coboara si deschide prin intermediul tijei supapa a economizorului. O cantitate suplimentara de combustibil incepe sa fie debitata in camera de amestec prin jiclorul de putere maxima, pe langa jiclorul principal, imbogatind amestercul carburant.
Economizorul cu comanda pneumatica (fig. 10.b.) deschide supapa pentru imbogatirea necesara a amestecului carburant in timpul functionarii motorului in regimul sarcinilor maxime. Daca clapeta de acceleratie este inchisa, atunci in fata ei se creeaza o depresiune puternica, care se tranzmite prin orificiul si canalul in camera a economizorului. Pistonul al economizorului se ridica invingand tensiunea arcului care comanda tija. Sub piston, intotdeauna se mentine o presiune apropiata de cea atmosferica, deoarece acest spatiu comunica cu camera de nivel constant al carburatorului prin orificiul
Prin deschiderea clapetei de acceleratie se micsoreaza atat presiunea de sub ea cat si cea din partea superioara a camerei . In acest caz, pistonul al economizorului, sub actiunea arcului care se comprima, coboara iar tija sa deschida supapa . Combustibilul capata astfel posibilitatea sa treaca din camera plutitorului in camera de amestec , ocolind in acest fel dispozitivul principal de dozare si imbogatind in acest fel amestecul.
Ca urmare a faptului ca functionarea economizorului cu comanda pneumatica depinde de depresiunea creata in jurul orificiului , el incepe sa lucreze la o deschidere mai mica a clapetei de acceleratie, decat dispozitivul de putere actionat mecanic. Aceasta depresiune depinde atat de pozitia obturatorului, cat si de turatia arborelui cotit. Cu cat turatia arborelui cotit este mai mica, cu atat mai mica este depresiunea in camera de amestec si cu atat mai mare este probabilitatea intrarii in functiune a ecomonizorului. Se admite ca motorul functioneaza cu clapeta de acceleratie inchisa si pistonul economizorului se afla in pozitie superioara. Prin cresterea sarcinii (pozitia obturatorului nu se modifica) se reduce turatia arborelui cotit, scade depresiunea si intra in functiune economizorul.
Pompa de acceleratie. Prin deschiderea brusca a clapetei de acceleratie, amestecul carburant care patrunde in cilindrilor motorului devine mai sarac. Functionarea motorului se inrautateste putandu-se chiar opri.
Saracirea amestecului carburant are loc ca urmare a patrunderii unei cantitati mari de aer, deoarece destinderea sa este de circa 600 de ori mai mica decat densitatea combustibilului, precum si datorita condensarii unei parti a vaporilor de combustibil pe peretii colectorului de admisie, atunci cand depresiunea din spatele clapetei de acceleratie se micsoreaza.
Pentru a se preantampina saracirea amestecului carburant la trecerea brusca de la sarcini mici la sarcini mari, carburatoarele moderne sunt echipate cu pompe de acceleratie montate separat sau in fuziune cu economizoarele. Actionarea pompelor poate fi mecanica sau pneumatica. Cea mai mare raspandire au capatat-o pompele cu comanda mecanica.
In rezervorul pompei este montat pistonul (fig. 1) cu tija legata articulat cu bara a parghiei . Clapeta de acceleratie cu parghia este legata printr-o plesa intermediara cu parghia . La inchiderea clapetei de acceleratide, parghia , bara si pistonul , se deplaseaza in sus, iar in rezervorul pompei prin supapa inversa , patrunde combustibil din camera plutitorului.
Pompa de acceleratie este pusa in functiune prin rarghia , fixata pe axul clapetei de acceleratie. La deschiderea brusca a obturatorului, parghia coboara repede si comprima arcul cu bara . Pistonul care coboara apasa asupra combustibilului, supapa de refulare se inchide iar supapa a pompei se se deschide, combustibilul fiind pulverizat prin jiclorul in camera de amestec a carburatorului.
Arcul , montat pe tija pistonului, asigura actionarea prelungita a pompei de acceleratie. Prin deschiderea progresiva a clapetei de acceleratie, combustibilul se scurge prin jocul dintre piston si peretii rezervorului si de aceea nu mai are loc pulverizarea combustibilului in camera de amestec
Scurgerea combustibilului din rezervorul pompei in camera de nivel constanta este preantampinata de catre supapa inversa
Atunci cand pompa nu lucreaza, arcul apasa etans supapa pe scaulul sau. Cand clapeta de acceleratie este deschisa ca urmare a deplasarii fluxului de aer, in jurul jiglorului se creaza o depresiune. Asezarea etansa a supapei se opune posibilitatii aspiratiei combustibilului din rezervorul pompei de acceleratie in camera de amestec a carburatorului.
Clasificarea carburatoarelor
Dupa directia fluxului de aer care circula in carburator, se deosebesc:
∙ carburatoare verticale, care pot fi cu curent ascendent (fig.12.a), folosite la majoritatea motoarelor;
∙ carburatoare orizontale (fig. 12.b.)
Carburatoarele cu curent descendent prezinta urmatoarele avantaje:
▫ se imbunatateste umplerea cilindrilor, crescand astfel puterea dezvoltata de motor cu pana la 4 % intrucat circulatia amestecului se face pe un traseu mai scurt si fara coturi, reducand astfel pierderile hidraulice; avand in vedere ca circulatia amestecului se face prin cadere naturala, nu mai este nevoie de o vaporizare intensa ca la carburatoarele cu curent ascendent, iar amestecul rezulta mai rece si mai dens, ceea ce imbunatateste, de asemenea umplerea cilindrilor;
▫ porniri mai usoare la rece, deoarece benzina nepulverizata se scurge in mod natural catre cilindri;
▫ circulatia amestecului catre supapele de admisiune se face prin cadere libera, in timp ce la carburatorul ascendent amestecul trebuie sa circule in sens contrar;
▫ se obtine acelasi grad de pulverizare a combustibilului pentru dimensiuni mai mari ale gatuirii difuzorului;
▫ avand o amplasare accesibila, este comod pentru intretinere si nu impiedica accesul la partea laterala a motorului.
Dupa modul de realizare a dozajului, se deosebesc:
∙ carburatoare care realizeaza dozajul prin franarea debitului de combustibil;
∙ carburatoare care realizeaza dozajul prin marirea deditului de aer;
∙ carburatoare care realizeaza dozajul prin aplicarea simultana a ambelor procedee (la carburatoarele moderne).
Dupa numarul difuzoarelor, se deosebesc:
∙ carburatoare cu unu, doua sau trei difuzoare;
∙ carburatoare cu trei difuzoare in serie, toate contribuind la sporirea vitezei aerului;
∙ cu doua difuzoare in serie si unul in paralel, la care difuzorul montat in paralel serveste la compensarea amestecului.
Carburatorul dublu, folosit la motoarele cu 8 cilindri in V, are o singura camera de nivel constant, insa doua camere de amestec, alimentand fiecare cate 4 cilindri.
Motoarele de automobil fabricate in tara noastra, sunt echipate cu urmatoarele carburatoare: K 211 si W 211, montate pe motorul SR 211; W 207, montat pe motorul M 207; VT 502, montat pe tipurile vechi de automobile SR 101, VT 550, montat pe automobilele din familia I.M.S.
Tipuri de carburatoare
Carburatorul VT-502. Acest carburator este fabricat de uzina de piese Colibasi, avand aceleasi constructie ca si carburatorul VT 550, deosebindu-se numai prin dimensiunile jicloarelor. Este un tip cu curent de aer descendent si se compune din trei parti principale (fig. 13)
corpul superior, in interiorul caruia este montata clapeta de aer si teava de comunicare cu atmosfera; corpul superior constituie si capacul camerei de nivel constant;
corpul mijlociu, care cuprinde difuzorul dublu , camera de nivel constant cu plutitorul , racordul de intrare a combustibilului avand cuiul poantou si dispozitivele de dozaj al amestecului carburant;
corpul inferior, care contine clapeta de acceleratie si orificiile de pulverizare ale dispozitivului de mers in gol cu surubul de reglaj
In vederea asigurarii amestecului carburant, carburatorul este echipat cu urmatoarele dispozitive:
∙ dispozitivul pentru imbunatatirea dozarii amestecului de tipul cu franare pneumatica a benzinei, format din jiclorul principal , jiclorul de aer si difuzorul dublu
∙ dispozitivul de pornire format din clapeta de aer , montata excentric de axul sau, actionata printr-un sistem de parghii, care se deschide automat dupa pornirea motorului;
∙ dispozitivul de mers in gol si la sarcini mici, format din jiclorul de aer , jiclorul de mers in gol si canalele si
Dozajul amestecului se regleaza cu ajutorul surubului , iar debitul de aer cu un surub, care limiteaza deschiderea clapetei de acceleratie.
∙ dispozitivul de putere maxima (economizorul) , actionat mecanic prin intermediul parghiei , care printr-un sistem de parghii este in legatura cu clapeta de acceleratie. In pozitia aproape complet deschisa a calpetei de acceleratie, parghia apasa tija si deschide supapa cu bila , permitand trecerea cantitatii suplimentare de benzina din camera de nivel constant in canalul de legatura dintre jiclorul principal si difuzor. Cantitatea de benzina ce trece prin economizor este dozata de jiclor
∙ pompa de acceleratie, de tipul cu piston, actionata mecanic prin intermediul parghiei , in functie de pozitia clapetei de acceleratie. La inchiderea acesteia, parghia ridica pistonul , comprimand arcul si aspira benzina din camera de nivel constant, prin supapa de aspiratie cu bila . La deschiderea clapetei de acceleratie, parghia elibereaza tija pistonului, care sub actiunea arcului , se deplaseaza in jos si refuleaza combustibilul, intr-un rezervor - tampon inchis de supapa de refulare Mai departe combustibilul este aspirat in interiorul difuzorului prin jiclorul . Jiclorul de aer serveste pentru franarea combustibilului aspirat prin jiclorul . Cantitatea de benzina refulata de pompa depinde de cursa de aspiratie a pistonului , adica de sistemul de parghii prin care se face legatura intre clapeta de acceleratie si tija pompei.
Carburatorul W 21 Acest carburator folosit pentru echiparea unor motoare de automobile, se deosebeste de carburator W 207 prin faptul ca are in plus un limitator de turatie. Carburatorul este de tip inversat (cu curent de aer descendent) cu doua camere de amestec, care functioneaza in paralel, alimentand fiecare cate patru cilindri. Carburatorul W 211 (fig. 14) este compus din trei parti principale:
Corpul principal sau corpul camerelor de amestec, care cuprinde: camera de amestec , avand cate doua difuzoare concentrice , clapeta de acceleratie si camera de nivel constant cu doua plutitoare legate intre ele. In corpul camerelor de amestec se afla toate dispozitivele de dozaj, cu exceptia clapetei de pornire;
Corpul clapetei de aer sau capacul carburatorului, care cuprinde: clapeta de pornire, racordul pentru alimentarea cu benzina, filtrul de benzina, acul poantou si plutitoarele;
Dispozitivele de corectie, care cuprinde: dispozitivul pentru imbogatirea amestecului , de tipul cu franare pneumatica a benzinei; clapeta de pornire , avand supapa de aer automata; dispozitivul de mers in gol si la sarcini mici , prevazut cu un dispozitiv de mers in gol, alimentat din dispozitivul principal si cu un jiclor de aer; pompa de acceleratie , de tipul cu piston, actionata mecanic, indeplinind si functia dispozitivului de putere; limitatorul de turatie, format dintr-un mecanism pneumatic si unul de control.
Pornirea la rece si incalzirea motorului (fig. 15) se face prin imbogatirea amestecului, actionand clapeta de pornire montata in capacul carburatorului, intre filtrul de aer si camera de amestec, prin intermediul unui cablu flexibil. Inchiderea clapetei de pornire impiedica patrunderea aerului catre dispozitivele de dozaj si ca urmare a depresiunii din colectorul de admisiune debitul de combustibil creste, amestecul devenind mai bogat.
Dupa pornirea motorului, supapa , prevazuta cu clapeta, sub influenta depresiunii, se deschide automat, permitand patrunderea unei cantitati suplimentare de aer, care impiedica functionarea motorului cu un amestec prea bogat.
Cand clapeta de pornire este complet deschisa, se comanda deschiderea partiala a clapetei de acceleratie, prin intermediul parghiei si tijei , formandu-se intre peretele camerelor de amestec si marginea clapetelor un mic spatiu de trecere (20,15 mm), in care se face o pulverizare partiala a benzinei.
Mersul in gol (fig. 15. b). Pentru fiecare camera de amestec, este prevazut un dispozitiv de mers in gol. Clapeta de acceleratie fiind aproape inchisa, depresiunea creata in colectorul de admisiune face ca benzina sa fie aspirata din puturile ale jicloarelor principale, prin canalele respective si apoi prin jicloarele de mers in gol
O parte din aer patrunde prin jicloarele de aer , iar o parte prin fantele (fig. 15.b), care servesc pentru trecerea de la mersul incet la mersul in plina sarcina si provoaca emulsionarea benzinei. Emulsia trece din camera de amestec prin canalele si orificiile , fiind pulverizata de aerul care patrunde cu viteza prin spatiul ingust dintre clapeta de acceleratie si peretele camerei. Se formeaza astfel amestecul cu dozajul corespunzator regimului de mers incet.
Suruburile cu varf conic servesc pentru reglarea dozajului amestecului. Debitul amestecului se regleaza prin surubul de reglare al deschiderii minime a clapetei de acceleratie (fig. 15. c).
Accelerarea (fig. 15. e). La deschiderea brusca a clapetei de acceleratie, parghia apasa in jos parghia , eliberand tija Pistonul , sub actiunea arcului , este impins rapid in jos. Benzina, refulata prin canalul , deschide supapa de refulare (formata din bila , corpul si surubul ) fiind injectata in difuzoarele carburatorului prin orificiile calibrate
La inchiderea clapetei de acceleratie, pistonul este ridicat prin parghia si tija , iar benzina este aspirata din camera de nivel constant in cilindrul pompei, prin supapa de admisiune
Functionarea pompei se bazeaza pe o particularitate constructiva a pistonului, acesta fiind prevazut cu un astfel de joc in cilindru, incat la o deschidere progresiva a clapetei de acceleratie, benzina aflata sub piston sa poata trece prin spatiul dintre cilindrul si piston, deasupra pistonului. In acest caz nu se injecteaza benzina. La deschiderea brusca a clapetei de acceleratie, acest lucru nu mai este posibil, iar prin presiunea creata, benzina este refulata in difuzor.
Regimul de putere maxima (fig. 15. f). Carburatorul W 211 nu are un economizor propriu-zis, actiunea acestuia fiind indeplinita de ajutajul de descarcare al pompei de acceleratie. In apropiere de deschiderea maxima a clapetei de acceleratie, viteza aerului in difuzoarele mici este foarte mare si orificiile calibrate (v. fig. 15. e) determina deschiderea supapei de refulare a pompei de acceleratie. Astfel, prin dispozitivul de acceleratie, patrunde in camera de amestec o cantitate suplimentara de benzina care determina imbogatirea amestecului si obtinerea puterii maxime a motorului.
Limitatorul de turatie este de tipul cu actionare vacuumatica si comanda centrifuga de la distribuitorul de aprindere (fig. 15. g). El este format din mecanismul de comanda, montat in corpul distribuitorului de aprindere si mecanismul vacuumatic de actionare a clapetelor de acceleratie, montat pe partea laterala a carburatorului.
Mecanismul de comanda este compus din supapa de limitare (la constructiile recente cu manson glisant pe o teava), care lucreaza centrifug si al carei arc este prevazut cu surub de reglare
Capatul superior al arcului distribuitorului este prevazut cu canale necesare circulatiei aerului; partea inferioara a distribuitorului este in legatura cu atmosfera, prin conducta de egalizare , prin care circula aerul de la filtru.
Mecanismul de actionare a clapetelor de acceleratie are o parghie , care intr-un sens este actionata de membrana mecanismului , iar in calalalt sens de arcul limitatorului , care are cinci pozitii de reglaj, prin montarea intr- una din cele cinci gauri ale surubului de fixare a capatului arcului. Parghia este solidara la rotatie cu axul al clapetei de acceleratie, iar parghia de comanda este in legatura cu pedala de acceleratie. Parghia de comanda limiteaza numai deschiderea clapetelor de acceleratie, inchiderea lor fiind posibila indiferent de pozitia pedalei de acceleratie.
Pentru obtinerea depresiunii constante necesare unei stabilitati functionale a mecanismului, prizele de depresiune se iau astfel: una, , din amontele clapetelor de acceleratie (din difuzor) iar cealalta, , din avalul clapetelor (din corpul camerelor de amestec).
La mentinerea constanta a depresiunii, pe intregul interval de turatii, contribuie si jicloarele , situate pe traseul celor doua prize de depresiune.
La turatiile normale de lucru ale motorului, supapa centrifuga , apasa pe arcul , permite intrarea aerului in dispozitiv si deci diminuarea influentei depresiunii asupra membranei . In momentul in care motorul a atins turatia maxima stabilita (3600 rot/min), supapa centrifuga , invingand rezistenta arcului , se inchide, iar aerul atmosferic nu mai poate diminua depresiunea din spatele membranei . Aceasta incepe sa actioneze, tragand tija , care lucreaza asupra parghiei , parghia asupra axului al clapetei de acceleratie, care este inchisa pana in pozitia in care momentul fortei arcului al limitatorului, egaleaza momentul fortei cu care membrana actioneaza prin tija . Trebuie mentionat ca inchiderea supapei nu este completa, lasandu-se o sectiune libera de trecere a aerului, egala cu sectiunea "activa" de trecere a jicloarelor de aer. In acest mod se poate asigura echilibrul mentinerii clapetelor de acceleratie la diverse deschideri si sarcini, la turatia maxima de limitare. Din acest motiv, turatia de limitare la mersul in gol (ambalarea in gol) este ceva mai ridicata (cu 300 rot/min) decat turatia de limitare la mersul in sarcina (3600 rot/min). Pentru a se tine seama de momentul intrarii in actiune a mecanismului limitator de turatie se mai da o toleranta de 200 rot/min, adica in exploatare se pot intalni urmatoarele reglaje: 3400-3700 rot/min, respectiv 3800-4100 rot/min.
2.5. Rezervorul de combustibil
Rezervorul de combustibil (fig. 16) serveste pentru a se inmagazina o cantitate de carburant care sa asigure deplasarea autonoma a vehiculului, fara alimentari intermediare pe o distanta de 300-600 km.
Unele automobile in scopul deplasarii pe distante mari in traficul interurban sau international, sunt prevazute cu doua rezervoare de combustibil.
Rezervorul de combustibil este executat din doua parti din tabla de otel galvanizat, sudate intre ele. In interiorul rezervorului sunt prevazute despartiturile in scopul amortizarii socurilor produse prin lovirea benzinei de peretii rezervorului la franarile bruste sau in viraje. Aceste lovituri, pe langa faptul ca pot deforma rezervorul, modifica uneori si conditia de stabilitate a automobilului.
Compartimentarea rezervorului prin despartiturile care comunica intre ele prin niste orificii, mai are si rolul de a ridigiza constructia recipientului.
In partea superioara a rezervorului este sudat un gat de alimentare prevazut cu capacul (busonul) . Uneori pentru usurarea operatiei de umplere a rezervorului cu combustibil se utilizeaza o palnie suplimentara mobila prevazuta cu sita filtranta Pe peretele superior al rezervorului de combustibil este dispus traductorul al indicatorului nivelului de combustibil si robinetul , legat prin conducta de filtrul decantor In interiorul rezervorului se afla conducta colectoare avand la capatul de aspiratie un sorb receptor cu sita filtranta. Rezervorul este prevazut cu un buson de scurgere pentru evacuarea impuritatilor mecanice si a apei care se sedimenteaza pe fundul recipientului.
Rezervoarele de combustibil ale autocamioanelor sunt fixate cu ajutorul unor bride sau coliere pe niste suporti speciali, dispusi pe partea dreapta sau stanga a lonjeroanelor cadrului, sub platforma de incarcare sau sub scaunul soferului. La autoturisme, rezervoarele de combustibil sunt fixate de obicei la fundul portbagajului sau sub podeaua caroseriei in spatele autoturismului.
Unele rezervoare sunt prevazute cu indicatoare manuale ale nivelului de combustibil. Aceste indicatoare folosesc in cazul defectarii traductoarelor electrice sau pentru a se putea efectua masurarea mai precisa a cantitatii de combustibil.
Rezervoarele de combustibil sunt prevazute cu capace ermetice, care fac legatura lor cu atmosfera prin niste supape speciale (fig. 17).
Ca urmare a consumarii de combustibil, in rezervor se formeaza o depresiune care produce intreruperi in alimentarea cu combustibil sau chiar oprirea motorului. In cazul in care automobilul lucreaza pe timp calduros, incep sa se evapore fractiunile usoare din benzina ceea ce determina o crestere a presiunii in rezervor. In ambele cazuri este necesar ca spatiul interior al rezervorului de combustibil sa comunice cu atmosfera. Corpul al busonului este prevazut cu orificiile si pentru ca rezervorul de combustibil sa comunice cu atmosfera. Orificiul central al corpului reprezinta si scaunul de asezare al supapei de evacuare . Asezarea etansa a supapei de evacuare in locasul sau se asigura de catre arcul si garnitura de cauciu montate sub flansa supapei. Arcul apasa supapa de admisiune pe scaunul sau prevazut in corpul supapei de evacuare.
Prin functionarea motorului, din rezervor se consuma treptat combustibil creandu-se o depresiune relativ mica de circa 0,02-0,04 daN/cm, care permite aerului sa inceapa sa patrunda in rezervor. Aerul trece prin orificiile si sub invelisul al corpului busonului si apoi, invingand rezistenta arcului , deschide supapa de admisiune ajungand apoi in rezervor.
Daca in interiorul rezervorului presiunea creste (prin evaporarea fractiunilor usoare ale benzinei pe timp calduros), intra in functiune supapa de evacuare care se deschide la o suprapresiune de 1,10-1,18 daN/cm. Vaporii de benzina ies in atmosfera prin orificiile si
Busonul rezervorului de combustibil se mentine inchis etans cu ajutorul arcului lamelar nituit de corpul . Cu ajutorul unui lant busonul este legat de cotul de umplere pentru a nu se pierde.
Trebuie mentionat faptul ca folosirea busoanelor pentru inchiderea cotului de umplere al rezervorului are importante efecte economice. Astfel, s-a constatat ca pierderile de benzina prin evaporarea fractiunilor usoare la rezervoarele cu orificiul de alimentare liber, neprotejat cu buson, ajung la 1-1,15 dm, la 1000km parcursi. Totodata evaporarea fractiunilor usoare va modifica sensibil compozitia amestecului carburant si prin aceasta va influenta negativ calitatile de pornire ale motoarelor. De asemenea, in rezervoarele fara buson pot sa patrunda impuritati mecanice, care antrenate in circuitul de alimentare, pot sa infunde conductele sau sa imbacseasca filtrele de combustibil, producand perturbatii in functionarea motorului.
Filtre de combustibil
In continutul combustibilului pot sa se afle impuritati
Mecanice si apa a caror cantitate depinde de conditiile de transport, depozitare si alimentare. Impuritatile de natura si de proveniente diferite, pot sa provoace urmatoarele defectiuni la sistemul de alimentare: asezarea neetansa a acului mecanismului plutitor pe scaunul de asezare, intepenirea supapei economizorului si ramanerea acestuia in starea deschisa si altele, care duc la cresterea anormala a cantitatii de benzina in camera de nivel constant, ceea ce produce o creastere a consumului de benzina. Totodata prin supraumplerea camerei de nivel constant, functionarea motorului in regim de mers in gol devine nestabila ce se manifesta prin oprirea spontana a motorului si ingreunarea pornirii sale.
In acelasi timp, existenta in benzina a impuritatilor produce marirea depunerilor dure in sistemul de admisiune si in camerele de ardere a motoarelor. Marirea cantitotilor depunerilor dense, pe suprafetele inferioare ale colectorului de admisiune poate duce la reducerea puterii motorului cu pana la 50% si sporirea consumului specific de combustibil cu 2-3%.
Impuritatile mecanice in camera de ardere, conduc la sporirea uzurii pieselor conjugate si mai ales a partii superioare a camerelor de cilindru si a segmentilor superiori (indeosebi a primului segment de compresiune).
Pentru a se determina gradul de impurificare a benzinelor, s-au facut cercetari ale benzinelor folosite la diferite automobile care lucreaza in conditii de trafic interurban. In probele luate din rezervoarele acestora, s-a determinat continutul in greutate al impuritatilor mecanice, filtrandu-se proba de benzina prin membrana unor filtre specifice (filtru biologic) si s-a studiat compozitia granulometrica si structura impuritatilor benzinelor "murdare" sub microscop (tabelul 1).
Cantitatea medie a impuritatilor, in % (la greutate) |
Numarul particolelor in bucati la 1 cm benzina dupa dimensiuni (m) |
||||||||
Avand in vedere faptul ca la uzura pieselor in frecare ale motorului, influenteaza in deosebi particulele cu dimensiuni mai mari de 10 m, atunci din datele cuprinse in tabelul 1, reiese ca, in medie 1 cm de benzina contine mai mult de 1 500 particule, care produc uzura sporita a pieselor in frecare ale motoarelor. In legatura cu acest fenomen, este interesant de comparat cantitatea impuritatilor mecanice o data cu aerul aspirat si cu benzina. Gradul de prafuire a aerului in conditiile de exploatare ale autotmobilului poate sa varieze in limite destul de largi; totusi, filtrele de aer moderne, instalate pe automobile, trebuie sa asigure curatirea aerului astfel, incat continutul de praf in el sa nu depaseasca 0,001 g/m. La o densitate a aerului de 1,2928 kg/m si la un continut de impuritati in benzina de 0,00131% raportate la greutate (tabelul 1), in motor vor intra impuritati mecanice pentru anumite valori ale coeficientului excesului de aer (α) astfel:
Pentru α=1 (la 16 kg amestec carburant) patrund:
▫ cu aerul 0,0116 g;
▫ cu benzina 0,031 g;
Pentru α=1,1 (la 17,5 kg amestec carburant) patrund:
▫ cu aerul 0,0104 g;
▫ cu benzina 0,0131 g;
Pentru α=0,9 (la 14,5 kg amestec carburant) patrund:
▫ cu aerul 0,0104 g;
▫ cu benzina 0,0131 g.
Grafic acest lucru este reprezentat in figura 18.
In acest fel, cu benzina intra in motor impuritati mecanice mai multe decat aerul. La acestea se mai adauga si impuritatile de natura lichida (apa, ulei) a caror prezenta produce perturbatii in procesul de ardere a amestecului in cilindrii motorului.
Datele obtinute dovedesc necesitatea filtrarii minutioase a benzinelor la intrarea lor in carburator si in motor.
Pentru separarea apei si a impuritatilor mari se folosesc filtrele decantoare, iar pentru purificarea combustibilului de impuritatile mecanice foarte mici se folosesc filtrele de combustibil. De cele mai multe ori, filtrele de combustibil fac corp comun cu filtrele decantoare. De obicei filtrul decantor este dispus in imediata apropriere a rezervorului de combustibil. Filtrul decantor (fig. 19) se compune din capacul sau corpul , decantorul si elementul filtrant
Elementul filtrant este compus din placute de alama , a caror grosime nu depaseste 0,14 mm. Lamelele sunt prevazute cu orificiile prin care se scurge combustibilul, cate doua orificii pentru asezarea placutelor de tijele suport si proeminentele cu inaltimea de 0,05mm. Pachetul de placute se monteaza pe tija centrala fiind mentinute in permanent contact si etnsate de corpul filtrului de catre arcul In stare montata, intre placute ramane un spatiu prin care se scurge combustibilul, filtrandu-se.
Combustibilul intra in filtrul decantor prin conducta pana cand acesta se umple. Impuritatile mecanice mari si apa din combustibil se sedimenteaza pe fundul decantorului si prin orificiul protejat de capacul se elimina periodic. Pe suprafata exterioara a elemntului filtrant sunt retinute impuritatile mecanice cu dimensiunile mai mari de 0,05mm. Combustibilul purificat ajunge in spatiul corpului filtrului si prin conducta este absorbit de pompa de combustibil.
Intre corpul filtrului si decantor este montata garnitura . Garnitura etanseaza partea superioara a elementului filtrant.
In constructia autocamioanelor din familiile Carpati si Bucegi instalatiile de alimentare sunt prevazute cu filtre decantoare de benzina montate intre pompa de benzina si carburator.
Acest filtru (fig. 20) este compusa dintr-o carcasa metalica de protectie exterioara , prevazuta cu orificiile si pentru intrarea si iesirea benzinei. In interiorul carcasei, pe un tub central din metal perforat, se monteaza elementul filtrant confectionat dintr-o hartie speciala (hartie micrometrica) protejat in exterior de un invelis perforat din carton. Benzina, refulata de pompa de combustibil prin orificiul , patrunde prin orificiile invelisului de carton perforat in elementul filtrant care retine impuritatile mecanice. Apa, avand o greutate specifica mai mare decat benzina, se depune pe fundul filtrului decantor. Benzina filtrata astfel este impinsa prin orificiul central si iese prin orificiul indreptandu-se spre carburator.
Pentru a evita imbacsirea sau infundarea filtrului, periodic se inlocuieste elementul filtrant si se goleste apa din decantor.
In instalatia de alimentare a unor automobile se monteaza in afara de filtrul decantor si un filtru de filtrare fina a combustibilului.
Partile principale ale unui asemenea filtru de filtrare fina (fig. 21) sunt: corpul , paharul decantor si elementul filtrant . Garnitura de cauciuc este dispusa intre corpul filtrului, elementul filtrant si paharul decantor asigurand imbinarea lor etansa. Garnitura este prevazuta cu un orificiu pentru trecerea combustibilului in paharul decantor.
Elementul filtrant este constituit dintro masa ceramica microporoasa prin care trece numai combustibilul, particulele cele mai fine de impuritati pe care le contine fiind retinute.
Prin orifciul combustibilul patrunde in paharul decantor, trece prin elementul filtrant si prin orificul de iesire se indreapta spre carburator.
Paharul decantor se curata periodic, iar elementul filtrant se schimba dupa un parcurs de 20 000-25 000km.
Pompa de combustibil
Alimentarea carburatorului cu benzina aspirata din rezervor si debitata sub presiune se asigura la motoarele cu aprindere prin scanteie de catre o pompa aspiro-respingatoare a carei actionare poate fi:
∙ mecanica prin intermediul unui excentric de pe arborele cu came;
∙ pneumatica, datorita variatiilor de presiune din carterul motoarelor in doi timpi;
∙ electromagnetica.
Cea mai mare raspandire la motoarele de automobile cu carburator au capatat-o insa pompele de combustibil cu membrana actionata de catre arborele cu came (fig. 22).
Acest tip de pompa se compune dintr-un corp format din doua parti: una superioara si una inferioara , ambele turnate din aliaj de zinc si aluminiu. Membrana (diafragma) este presata intre cele doua parti ale corpului. Membrana este confectionata dintro textura cu mai multe straturi (cauciucul cu insertie de panza, material plastic, panza impermeabila) rezistenta la actiunea benzinei si avand grosimea de mm si diametru de 80-100 mm.
Deasupra membranei in partea superioara a corpului pompei sunt montate doua supape - supapa de admisiune si de refulare si o sita filtranta interschimbabila . Supapele si sita sunt acoperite in partea superioara de catre filtrul decantor . Sub diafragma se monteaza tija legata de parghia , ambele putandu-se roti fata de axul al parghiilor.
Combustibilul adus din rezervor patrunde in pompa prin orificiul de admisiune si supapa de admisiune . Combustibilul este refulat spre carburator prin supapa de refulare si orificiul de refulare
Pompa de combustibil este pusa in functiune prin rotirea arborelui cu came al carui excentric actioneaza parghia . Capatul parghiei articulat cu tija va cobora, antrenand in aceasta cursa descendenta si zona de mijloc a membranei (fig. 22.a). In acest fel, in spatiul de deasupra diafragmei se creeaza o depresiune in urma careia benzina din rezervor este absorbita prin orificiul , paharul decantor , sita filtranta si supapa in acest spatiu, umpandu-l.
Prin rotirea in continuare a arborelui cu came, excentricul iese de sub parghia , iar membrana este impinsa in sus, sub actiunea arcului care se destinde. Astfel, presiunea din cavitatea de lucru a pompei creste. Supapa de admisiune se inchide, in timp ce supapa de refulare se dechide.
Combustibilul va fi in acest mod refulat prin orificiul si conducta de benzina spre camera de nivel constant a carburatorului.
Cand nivelul combustibilului din camera de nivel constant va atinge inaltimea normala, pompa va inceta sa mai debiteze combustibil. Parghia va oscila in jurul axului executand curse in gol ca urmare a legaturii cu parghia al carei capat se poate deplasa liber in locasul prevazut in tija . In acest caz, membrana se afla in pozitia extrema inferioara. Forta arcului membranei este mai mica decat rezistenta supapei - ac care impreuna cu plutitorul regleaza debitul de combustibil in camera de nivel constant al carburatorului. Pe masura ce se consuma combustibilul, supapa - ac a carburatorului deschide iar membrana deformandu-se in sus, refuleaza din nou benzina in carburator.
Aerul care se afla in camera deasupra supapei de refulare se comporta ca o perna elastica necesara pentru diminuarea variatiilor de presiune datorita caracterului pulsator al functionarii pompei de benzina.
Combustibilul care patrunde in pompa poate sa contina o anumita cantitate de impuritatii mecanice si apa.
Pentru retinerea acestor impuritatii, in partea superioara a corpului pompei este prevazut un pahar decantor etansat cu garnitura si fixat cu piulita cu arc Apa si impuritatile mecanice se decanteaza in partea inferioara a paharului decantor, a carui curatire se face periodic.
Pentru a se putea face umplerea camerei de nivel constant a carburatorului atunci cand motorul nu functioneaza (inainte de pornire, dupa o perioada de stationare indelungata sau dupa repararea carburatorului), pompa e ste dotata cu un dispozitiv care permite debitarea normala, din exterior a carburatorului. Astfel, deasupra parghiei se afla arborele pe care este fixata parghia de amorsare manuala a pompei de combustibil. Prin ridicarea parghiei , arcul de rapel se destinde, arborele se roteste si apasa cu marginea fantei asupra parghiei . Tija deplaseaza membrana in jos si aspira combustibil in spatiul de lucru al pompei, prin orificiul supapei
Daca excentricul se afla intro astfel de pozitie incat membrana prin intermediul parghiilor este actionata in jos, atunci mecanismul de amorsare manuala a combustibilului, nu functioneaza. Pentru a-l pune in functiune este necesar sa se efectueze o rotire a arborelui cotit.
Datorita arcului parghia de actionare a pompei se afla in permanent contact cu excentricul.
In cazul cand membrana se deterioreaza perforandu-se sau rupandu-se, combustibilul patrunde in cavitatea inferioara a corpului pompei si se scurge prin orificiul care face legatura acestei cavitati cu atmosfera. Pentru a preantampina patrunderea in cavitatea inferioara a pompei de combustibil a gazelor de evacuare si a picaturilor de ulei, tija se deplaseaza intr-un element special de etansare
O pompa de benzina similara cu cea descrisa mai sus, este cea folosita pentru alimentarea cu combustibil a motoarelor de autocamioane folosite anterior (fig 23).
Cele doua parti ale corpului si sunt turnate din aliaj usor si ansamblate cu suruburi. Membrana este confectionata dintr-un material elastic, rezistent la actiunea benzinei si este fixata intre cele doua parti ale corpului de 6-8 suruburi.
Arcul elicoidal , este astfel calibrat incat sa asigure o presiune a benzinei la iesirea din pompa de 0,1 - 0,3 at, este montat deasupra membranei, avand rolul de a impinge membrana in jos in vederea refularii benzinei in carburator. Supapele si sunt executate din material plastic si mentinute pe scaunul lor cu ajutorul unor arcuri slabe care dezvolta o forta de 5 - 10 gf. Supapele au o forma hexagonala, cu latura de 5 - 6 mm si grosimea de cca 1mm. Supapele si scaunele lor trebuie sa fie perfect plane si slefuite, pentru a putea sa asigure o etansare perfecta. Paharul decantor este strans cu surubul prin intermediul unei bratari ce-l inconjoara ca un jug. Etanseitatea intre pahar si corp este asigurata printro garnitura.
Pompa, este amplasata pe motor lateral de partea opusa a colectorului de evacuare (pentru a reduce incalzirea prin radiatii si pericolul de incendiu), cat mai jos posibil, in curentul de aer rece.
Pompa de benzina este actionata de excentricul al arborelui cu came, care deplaseaza levierul . Capatul acestuia rotindu-se, atrage in sus membrana , fixata pe tija de actionare , in timp ce arcul este comprimat. Se produce astfel o depresiune sub membrana care deschide supapa de admisiune , deasupra careia presiunea este mai mare si astfel benzina este absorbita prin orificiul , decantorul si filtrul cu sita in camera de deasupra membranei
In momentul urmator, la rotirea in continuarea e camei, levierul nu mai este sub actiunea excentricului, capatul dinspre tija memberanei coboara (se roteste spre dreapta) sub actiunea arcului , care o impinge in jos. Astfel, presiunea de sub membrana creste, pana cand atinge forta cu care apasa supapa de refulare pe scaunul sau. In acest moment supapa se deschide, iar benzina este refulata prin orificiul , spre carburator.
Cursa de lucru a membranei este mult mai mica decat cursa ei totala posibila de circa 100 ori, pentru ca membrana sa faca reflexiuni mici, marindu-se astfel durabilitatea ei, iar pompa chiar cu anumite defecte, sa debiteze si sa umple repede carburatorul dupa o pana.
Presiunea (0,10 - 0,35 at) sub care este refulata benzina, fiind determinata de rigiditatea constanta a arcului membranei si cursa redusa a membranei (cateva fractiuni de milimetru), se poate considera ca este constanta.
3. FILTRUL DE AER
In aerul inconjurator, intotdeauna exista o anumita cantitate de praf; gradul de prafuire al atmosferei varieaza in limite foarte largi depinzand de natura si starea imbracamintii drumului, de intensitatea circulatiei si de conditiile climatice. Praful care patrunde in motor se amestece cu uleiul si provoaca uzura intensa a suprafetelor de lucru ale pieselor. De aceea aerul necesar pentru formarea amestecului trebuie purificat de praf.
La motoarele de automobil se pot aplica doua feluri de filtre:
∙ filtre uscate, la care epurarea aerului se face fie prin utilizarea particulelor de praf (filtrare initiala), fie prin utilizarea unui element filtrant;
∙ filtre umede, la care curentul de aer este dirijat printro baie de ulei ce retine impuritatile.
In mai multe cazuri, filtrele reprezinta combinatii ale acestor doua procedee formand un ansamblu la care curentul de aer este dirijat printro baie de ulei si apoi prin element filtrant.
Filtrul de aer inertrial cu ulei este cel mai raspandit (fig.24, a.) si se compune din corpul al filtrului, elementul filtrant cu sita metalica, capacul si baia de ulei formata din compartimentele si si conducta de legatura cu carburatorul.
Filtrul de aer se monteaza cu flansa pe flansa superioara a carburaturului si se fixeaza cu suruburi.
Sub actiunea depresiunii din colectorul de admisiune al motorului, aerul patrunde cu viteza in interiorul filtrului prin spatiul dintre corpul si elementul filtrant . Lovindu-se cu putere de suprafata uleiului, aerul isi va schimba brusc sensul de miscare intr-un sens ascendent. Datorita acestui fapt, particulele mari de praf din aer raman lipita de ulei. In continuare aerul va trece prin elementul filtrant confectionat din sita metalica imbibata cu ulei, care va retine restul particulelor de praf. Aerul curatat in acest fel va patrunde in conducta de legatura si de acolo in conducta de aspiratie a carburatorului.
Imbibarea cu ulei a elementului filtrant se produce automat in momentul functionarii motorului. Curentul de aer care trece prin baia de ulei a filtrului, ridica uleiul pe suprafata inclinata a inelului de ghidare si antreneaza particulele de ulei, care apoi se depun pe sita metalica a elementului filtrant. Conducta face legatura cu carterul motorului si serveste pentru ventilarea acestuia.
Un alt tip de filtru de aer, foarte raspandit la motoarele de automobil, este filtrul micronic (fig. 24, b.), la care elementul filtrant , montat in carcasa , este executat din carton special microporos, care are un grad de porozitate ridicat. Aerul absorbit de motor trecand prin porii elementului filtrant va depune la suprafata impuritatile. Filtrul este montat prin intermediul unei garnituri de cauciuc 4 si strans cu o tija de fixare asigurata cu o piulita fluture
Acest tip de filtru prezinta avantajele ca are un grad ridicat de filtrare si nu necesita nici un fel de intretinere, elementul filtrant inlocuindu-se dupa parcursul indicat de fabrica constructoare.
Colectorul de admisiune si evacuare
Orice motor cu ardere interna are doua colectoare (fig. 25), unul de admisiune si unul de evacuare a gazelor.
Colectorul de admisiune se toarna separat de colectorul de evacuare 5.
Amestecul carburant pregatit de carburator ajunge in galeria sau colectorul de admisiune care conduce gazele spre cilindri. Pentru a se asigura o repartizare si o umplere uniforma a cilindrilor cu amestecul de lucru, este necesar ca, colectorul de admisiune sa posede o rezistenta de scurgere cat mai mica. In acest scop, colectorul de admisiune se executa cu o sectiune cat mai mare si cu conducte cat mai scurte.
Colectorul de evacuare conduce gazele de evacuare de la motor spre teava de esapament, care se prinde la flansa colectorului. Pentru incalzirea colectorului de admisiune prea mult in zona mediana a acestuia se creeaza o camera de incalzire cu gazele de evacuare.
Deoarece colectorul de admisiune se poate incalzi prea mult si in acest fel umplerea cilindrilor cu amestec carburant poate fi influentata in mod favorabil, este necesar sa se regleze intensitatea incalzirii colectorului. Aceasta reglare se poate realiza automat sau manual. Cu ajutorul clapetei (fig. 25) se poate modifica cantitatea de gaze arse care trec prin camera de incalzire a colectorului de admisiune. In cazul pornirii motorului pe timp rece, clapeta trebuie sa se gaseasca intro pozitie corespunzatoare incalzirii maxime a amestecului.
Dupa cum se observa in figura, sub actiunea greutatii si a fluxului de gaze, clapeta tinde sa se desfaca, in timp ce un arc spiralat asezat intr-o carcasa speciala retine clapeta in pozitia inchisa. Axul al clapetei este legat cu capatul interior al spiralei binematice a arcului iar capatul exterior este prins cu un stift pe colectorul de evacuare.
Arcul binematic se confectioneaza din benzi care au coeficientii de dilatare diferiti si sunt sudate intre ele. Prin incalzire, banda exterioara a arcului se dilata mai mult decat cea interioara, arcul se slabeste si da posibilitatea greutatii , fixata pe arcul , sa deschida clapeta ceea ce face ca incalzirea colectorului de admisiune sa se micsoreze. Prin racire, arcul se comprima, clapeta se inchide si incalzirea creste.
In acest fel, arcul binematic roteste clapeta in colectorul de admisiune, marind sau micsorand gradul de incalzire al colectorului.
3.2. Toba de esapament
Gazele arse ajung prin teava de evacuare in toba de esapament. Gazele arse ies din motor sub o presiune mare si avand o viteza considerabila. Ele poseda o anumita rezerva de energie si prin destindere in atmosfera creeaza un zgomot foarte mare. Toba de evacuare are rolul de a amortiza acest zgomot. In acest scop se utilizeaza efectul de franare al fluxului de gaze prin divizarea acestuia, prin modificarea directiei de miscare a fluxului si prin scurgerea gazului dintr-un volum mic intr-un volum mare. Toate acestea duc la reducerea vitezei fluxului de gaze si la egalizarea oscilatiilor de presiune. Rezistenta tobei de evacuare trebuie sa fie mica pentru a nu diminua puterea si economicitatea motorului.
La motoarele moderne de automobil, se folosesc tobe de esapament in echicurent (fig. 26) care se compune din corpul cu fundurile si sudate, tubul interior cu orificii si despartiturile care formeaza trei camere de rezonanta si patru de dilatare.
Prin teava legata cu fundul 1, gazele de evacuare patrund in toba. Deplasandu-se prin tubul 5, gazele ies prin orificii in camerele 4, destinzandu-se. Ca urmare a acestui fapt presiunea gazelor se micsoreaza si intra din nou in tubul interior. O astfel de circulatie a gazelor se repeta de cateva ori si apoi sunt eliminate in atmosfera prin tubul de evacuare 7. Amortizarea zgomotelor la evacuarea gazelor se face de catre toba, pana la nivelul de 85-90 foni.
4. INTRETINEREA TEHNICA A INSTALATIEI DE ALIMENTARE CU CARBURANT
Date fiind conditiile de functionare si de utilizare, instalatiei de alimentare ale motorului cu carburator i se aplica un sistem profilactic de masuri privind restabilirea periodica a starii sale tehnice. Aceste masuri cuprind operatiunile de verificare si control care au fost aratate in paragraful precedent, precum si lucrarile de curatire si reglare. Periodicitatea acestora este reglementata prin normative departamentale pentru autovehicole de stat si prin recomandari uzinale pentru autovehicole proprietate personala.
La autovehiculele din economie in cadrul controlului si intretinerii zilnice se executa verificarea plinului cu carburant, verificarea starii busoanelor rezervoarelor de combustibil precum si verificarea etanseitatii sistemului de alimentare. La revizia tehnica nr. 1, se verifica fixarea si etanseitatea elementelor sistemului de alimentare, se curata sita filtranta din carburator si se verifica starea si fixarea cablurilor de actionare a obturatorului si clapetei de aer (socul). Cu ocazia reviziei tehnice de gradul doi, la aceste vehicole se mai efectueaza in plus si curatirea si reglarea carburatorului si se verifica etanseitatea sistemului de alimentare dupa montarea subansamblurilor. In sfarsit, pe langa toate operatiile mentionate, in cadrul reviziilor tehnice sezoniere de toamna se curata rezervoarele si conductele de benzina.
La autovehicolele echipate cu motoare cu aprindere prin scanteie apartinand M.Ap.N., inainte de plecarea in cursa precum si la intretinerea zilnica, se verifica existenta si starea busoanelor, se fac plinurile de carburant si se verifica etanseitatea instalatiei de alimentare. Cu prilejul intretinerii tehnice nr. 1 se verifica pompa de benzina (stabilind starea membranei si a suprafetelor si masurand presiunea maxima de refulare); se verifica filtele de benzina si se regleaza carburatorul urmarind: etanseitatea cuiului obturator, nivelul combustibiluilui si camera de nivel constant, reglarea calitativa si cantitativa a amestecului la mersul in gol, reglarea lungimii cablului clapetei de aer, reglarea comenzii clapetei de acceleratie; eliminarea decantarilor din rezervoarele de carburanti.
In afara acestor onperatii, cu prilejul intretineri tehnice nr. 2, se mai executa:
∙ la carburator: demontarea lui de motor, spalarea si desfundarea canalizatiilor sale: spalarea filtrului sita al carburatorului; verificarea garniturilor si inlocuirea celor uzate; verificarea planeitatii suprafetelor de ansamblare intre corpul si capacul carburatorului, intre flansa si motor; verificarea debitului jiclorului de aer si de benzina; reglarea pozitiei plutitorului fata de capac; reglarea inaltimii cuiului obturator; verificarea etanseitatii supapei de sarcina; reglare momentului intrarii intrarii in functiune a imbogatitorului; reglarea intredeschiderii clapetei de acceleratie cand clapeta de aer este complet inchisa (pentru asigurarea pornirii usoare a motorului rece); reglarea jocului intre cepul parghiei oscilante si parghia solidara pe axul clapetelor; verificarea si reglarea unghiului clapetei de acceleratie si a deschiderii pozitive a clapetei de acceleratie; se monteaza carburatorulb pe motor; se verifica articulatiile tijelor de comanda (de la pedala de acceleratie la carburator); se regleaza lungimea tijei corespunzator pozitiei corecte a clapetelor de acceleratie la turatia maxima si minima a motorului; se verifica montarea corecta a cablului la parghia clapetei de aer; se porneste motorul si se incalzeste la temperatura de regim (numai dupa terminarea celorlalte lucrari de intretinere la motor si instalatia de aprindere); se regleaza mersul in gol (turatie, reglare calitativa si cantitativa a amestecului de carburant); se efectueaza analiza gazelor esapate si se definitiveaza reglarea carburatorului;
∙ la pompa de benzina: demontarea pompei de pe motor; verificarea presiunii maxime; verificarea starii membranei;capacitatea pompei de benzina de a ridica coloana de benzina la h=400mm;
∙ se demonteaza si se spala filtrul fin si filtrul decantor; se inlocuieste elementul filtrului fin;
∙ se demonteaza si se spala rezervoarele de benzina ( cand se trece la exploatarea de vara).
Pentru autoturismul Dacia 1300 se recomanda [5] ca la 2 500 km de rulaj sa se verifice strangerea carburatorului pe galeria de admisie, fixarea pompei de benzina precum si strangerea conductelor de benzina. Dupa fiecare 5 000 km parcursi se regleaza nivelul in camera de nivel constant, se curata sita filtranta a camerei de nivel constant, se curata si se masoara debitul jicloarelor, se curata pompa de benzina. La 10 000 km se masoara presiunea de refulare a pompei de benzina; in sfarsit, dupa 15 000 km parcursi sau la intretinerea tehnica anuala, se curata rezervotrul de benzina la interior.
La autoturismul ARO L 25, dupa 2 500 km se executa aceleasi operatiuni ca si la Dacia 1300 si in plus, se verifica starea de fixare a rezervorului, se curata filtrele si pompa de benzina. La 5 000 km se curata sita filtranta a carburatorului, iar la 12 000 km se verifica nivelul in camera de nivel constant. Dupa 20 000 km se verifica presiunea de refulare a popei de benzina si se curata rezervorul si conductele de benzina.
La autoturismele OLTCIT se recomanda [1] ca la 7 500 km sa se verivice nivelul de oxid de carbon si sa se controleze carburatia, iar din 15 000 in 15 000 km de rulaj sa se inlocuiasca elementul filtrant al filtruli de benzina de langa rezervor.
Intretinerea zilnica a rezervoarelor de combustibil consta in golirea de impuritati si spalarea lor periodica. Dupa golirea impuritatilor, curatirea se va face mai intai cu o solutie calda de soda caustica 5% si apoi cu o solutie amoniacala 5%. In cazul in care rezervorul are deformatii, peretii sai vor fii adusi la forma initiala fie prin loviri usoare cu un ciocan din plastic - daca deformarea este convexa - sau sudand o tija pe rezervor si tragand-o daca deformarea este concava. In cazul in care se constata fisuri de mica importanta, acestea vor fii astupate prin lipirea cu cositor. Fiurile de dimensiuni mari sau cu portiuni corodate, ce apar de obicei pe fundul rezervoarelor, se repara prin aplicarea unor petice de tabla dubla decapata prin lipire la cald sau sudare. Locurile pe care se lucreaza vor fi in prealabil bine curatate de grasimi si de rugina iar in rezervor sa nu existe vapori de combustibil - pentru siguranta este bine ca rezervorul sa fie umplut cu apa. Rezervoarele reparate se incearca la etanseitate cu apa la 1,31,5 bar.
Dupa verificare pompele de benzina se mai supun reparatiilor curente in cazul in care starea lor tehnica se dovedeste a fi necorespunzatoare. Astfel de cerinte apar si atunci cand se constata slabirea arcurilor, lipsa de etanseitate a suprafetelor si a corpului, uzura levierului de comanda ori spargerea membranei. Arcurile defecte se inlocuiesc, la fel si supapele si membranele defecte. Defectele de etanseitate se pot remedia prin rectificarea suprafetelor de imbinare ale corpului si capacului pe o placa de marmura perfect plana pe care s-a aplicat un strat fin de pasta abraziva. Levierul de comanda se inlocuieste sau se repara completand zona uzata prin aport de metal si rectificand-o apoi pana la forma si dimensiunile normale. Pompa de benzina reparata si montata se supune in final probelor de presiune si debit.
Tehnologia intretinerii tehnice a carburatorului, adica a curatirii si reglarii sale, consta dintr-o succesiune de lucrari care, desi varietatea constructiva a carburatoarelor actuale este foarte mare, data fiind prezenta in structura lor a acelorasi circuite de baza, pot fi incadrate intro schema - bloc universal valabila. Acceptand schema - bloc prezentata in tabelul 2, trebuie sa retinem ca o grija deosebita va fi acordata locului de munca. Acesta va fi astfel ales si amenajat incat posibilitatea murdaririi pieselor sau a pierderii detaliilor carburatorului sa fie exclusa. Aici se vor prevedea bai de spalare, cutii pentru pastrarea pieselor, locuri pentru scule si eventual o sursa de aer comprimat.
O buna pregatire pentru lucru presupune asigurarea pieselor de schimb necesare (garnituri, supape, ac-poantou, suruburi, saibe, splinturi, plutitor, etc.) si a sculelor adecvate si in buna stare (mai ales a surubelnitelor de dimensiuni potrivite jicloarelor ce urmeaza a fi demontate).
Sa nu se uite ca vechea garnitura dintre carburator si galeria de admisie se impune a fi inlocuita daca nu mai prezinta garantia etanseitatii dupa o montare repetata, deoarece o garnitura defecta poate face imposibil reglajul corect al ralantiului si faciliteaza pierderi de benzina.
Remedierea ansamblului ac-sediu se poate incerca prin rodare mutuala cu un abraziv extrem de fin. Daca operatiunea nu da rezultate, ansamblul se inlocuieste.
Tabelul 2. Schema bloc pentru lucrarile de intretinere a carburatoarelor
Operatiuni de demontare si spalare |
Operatiuni de control |
Se scot racordurile de la filtrul de aer si se demonteaza filtrul; Se deconecteaza de carburator conducta de benzina, legaturile mecanice si eventual conexiunile electrice; Se demonteaza carburatorul de pe galerie; Se spala carburatorul la exterior; Se demonteaza capacul; Se demonteaza plutitorul; Se demonteaza jicloarele si pulverizatoarele; Se spala si se sufla cu aer jicloarele si pulverizatoarele; Se desface complet surubul - ac pentru reglajul ralantiului; Se demonteaza pompa de acceleratie; Se demonteaza carburatorul de pornire (daca exista); Se demonteaza supapa - ac (poantoul) si se curata sita filtranta; Se spala corpul interior si se sufla cu aer; |
Se controleaza garnitura si eventual se inlocuieste; Daca este cazul se prevede o garnitura noua; Se controleaza etanseitatea si starea elementelor de articulatie; Se memoreaza numarul de ture pentru desfacere; Se verifica etanseitatea sertarului; Se verifica starea arcului clapetei de aer, a tijelor si parghiilor de comanda si a suruburilor de fixare; Se controleaza etanseitatea; Se controleaza jocul axului obturatorului in corp; Se controleaza supapa - ac; Se controleaza jocul axului clapetei de aer in capac; Se verifica uzura parghiilor si tijelor in articulatii; |
Jicloarele se spala cu benzina sau cu un detergent si se sufla cu aer, fara a folosi sarme sau ace pentru cutatirea lor; sa nu uitam ca tolerantele de prelucrare a jicloarelor merg pana la 0,025 mm, astfel incat o zgarietura cat de fina pe suprafata de curgere modifica substantial debitul.
Daca se constata ca jocul axului abturatoruli in corp este prea mare, atunci se va schimba fie axul, fie corpul. La montajul claopetei in corp o atentie deosebita se va acorda centrarii sale in canalul de carburatie; un montaj cat mai putin excentric face imposibila inchidereaq completa a clapetei si ridica dificultati practic insurmonabile la reglajul ralantiului.
Ultima operatiune, dupa montarea completa pe motor, este reglajul pentru mersul in gol (relanti) in conformitate cu presctiptiile constructorului. Efectuarea corecta a acestei operatiuni, ca turatie si dozaj, evita raspandirea benzinei in proportie de 30 %. La Dacia 1300 de exemplu, cresterea aparent neansemnata de la 750-800 min la 1100 min conduce la cresterea consumului orar in acest regim cu 28%.
Cum se efectueaza reglajul functionarii la relanti? Operatiunea depinde de tipul circuitului de mers incet. La sistemele mai vechi, cum este cel de pe autoturismul Dacia 1300, exista numai doua suruburi de reglare: unul limiteaza pozitia clapetei de accelerare iar celalat modifica dozajul. Pentru reglare se porneste motorul si se aduce la temperatura de regim, apoi se desface surubul de limitare a pozitiei clapetei de obturare pana la o turatie minima stabila; se actioneaza apoi asupra surubului de dozare intr-un sens sau altul pana cand se obtine turatia maxima; in aceasta situatie se suceste din nou surubul clapetei pana la atingerea unei turatii cu 20-30 min superioara nivelului nominal; aducerea turatiei la nivelul nominal prescris de uzina constructoare, se face insuruband surubul de dozare, saracind astfel usor amestecul in vederea obtinerii unei functionarii economice.
Cele mai multe carburatoare moderne au circuite de relanti prevazute cu surub pentru reglarea oxidului de carbon, ca urmare a restrictiilor in ceea ce pfriveste poluarea. La aceste carburatoare, reglajul ralantiului se face diferit si in toate cazurile este necesar nu numai un turometru ci si un analizator de CO. Se va exemplifica un reglaj pentru carburatoarele instalate pe autoturismul Lada fabricate dupa luna iunie a anului 1980 (fig 27). Benzina este preluata din avalul jiclorului principal si dozata de jiclorul de mers incet 1; prin jiclorul de aer 2 trece o cantitate de carburant, facandu-se o prima emulsionare. Prin canalul 3, practicat in amontele difuzorului, se preia o noua doza de aer reglabila cantitativ cu surubul 4 (obturat cu o plomba metalica la care accesul este interzis). Amestecul format astfel, printr-o emulsionare suplimentara este perfectat in continuare de curentul de aer prin canalizatiile 7 de repriza. Mixtura aer-benzina este condusa apoi spre cuiul de reglare 9, protejat de un capac, spre emulsorul 10, prevazut el insusi cu surubul de reglare 8 si o pastila de protectie. Din emulsor trece in avalul obturatorului spre cilindri un amestec foarte bine format si dozat, care asigura o ardere rapida cu un consum de combustibil minimal si emisii de noxe coborate.
Suruburile de rglaj prevazute in constructia acestui carburator au urmatoarele destinatii: surubul 4 serveste la reglarea fina a cantitatii de aer. Acest surub este plombat de constructor si accesul la el este interzis, reglajul efectuandu-se numai la uzina constructoare sau la atelierele otate cu utilaje specializate. Urmatorul surub, 9, serveste la reglarea calitatii amestecului la relanti, astfel incat motorul sa nu depaseasca normele legale privind emulsia de oxid de carbon. Pentru reglarea nivelului turatiei la relanti este prevazut surubul 8; prin desurubarea sa, sectiunea de curgere prin emulsorul 10 se mareste, conducand la crestewrea turatiei si invers.
La reglajul corect al alimentarii cu amestec carburant a motorului la relanti se va tine seama, ca in primul rand acesta operatiune impune folosirea unui turometru de precizie si a unui analizor de CO.
Inainte de inceperea reglajului este necesar ca prinderea sa fie pusa la punct, iar motorul sa fie la temperatura normala de regim. Se scoate capacele protectoare de la surubul de reglaj CO, 9 si de la cel pentru reglajul turatiei 8; capacele ies cu usurinta; daca sunt insurubate pana la refuz, ele se rup. Se insurubeaza apoi pana la capat surubul pentru reglajul axidului de carbon, dupa care se desurubeaza cu 3,5-4 rotatii. In mod similar se procedeaza si cu surubul pentru reglarea turatiei care insa va fi desurubat cu 4-4,5 ture, ambele suruburi trebuie sa se roteasca usor, fara intepeniri.
Se porneste motorul si se corecteaza turatia la relanti, care trebuie sa fie cuprinsa intre valorile de 850-900 min . In aceasta situatie se insurubeaza lent surubul pentru corectarea oxidului de carbon, pana cand motorul capata un mers uniform, fara intreruperi sau galopari si apoi surubul se desface cu 30-60. Daca turatia s-a modificat dupa acest reglaj, ea este redusa intre limitele mentionate prin actionarea surubului 8. se monteaza apoi doza de prelevare a analizorului de gaze in teava de esapament (pe o adancime de minimum 300mm) si se determina concentratia de CO; aceasta este bine sa se situeze intre 1-2% dar sa nu depaseasca limita 4,5% acceptat pe plan international.
Dupa ceste operatiuni se plaseaza inapoi dopurile de protectie ale celor doua suruburi asupra carora s-a actionat.
Pozitionarea corecta a clapetelor obturatoare (de acceleratie) ale celor doua camere de carburatie, constituie premisa functionarii ireprosabile a motorului la relanti si in regimul tranzitoriu de repriza (trecerea de la mersul incet la sarcinile mijlocii).
Primul simptom al degradarii pozitiei celor doua clapete este imposibilitatea stabilirii turatiei de relanti cu ajutorul surubului 8 sau realizarea reglajului numai in pozitiile extreme ale acestui surub. Un alt simptom il constituie imposibilitatea corectarii emulsiei oxidului de carbon in conformitate cu limitele indicate mai sus. In sfarsit, cresterea consumului carburant datorita blocarii clapetelor sau intrarii intarziate ain functionare a celei de a doua camere de carburatie intregeste tabloul simptomelor produse de un reglaj necorespunzator al celor doua clapete.
Pentru reglaj, este necesar demontarea carburatorului de pe motor, spalarea si suflarea cu aer la exterior, urmate de verificarea functionarii usoare, fara intepeniri, a celor doua clapete si mai cu seama a celei de-a doua trepte care este actionata vacuumatic. Pentru aceasta, se deschide complet obturatorul primei trepte si numai atunci obturatorul treptei secundare trebuie sa se miste usor daca se actioneaza parghia sa. In acelasi mod se verifica si miscarea relativ libera a tijei de comanda a treptei secundare in timpul deplasarii careia trebuie sa se simta la mana efortul arcului de revenire, incorporat in camera de vacuum.
La reglare se pot utiliza bare cilindrice de diametre corespunzatoare. Pentru prima treapta, actionand asupra surubului se va fixa pozitia obturatorului astfel incat sa se realizeze o distanta intre el si perete de 0,040,05mm. In mod similar se va proceda pentru a doua treapta, unde jocul se regleaza cu ajutorul surubului sau si limitelesunt 0,020,03mm.
Mai exact se realizeaza reglajul cu ajutorul unui ceas comparator cu precizie de 0, 01mm, montat pe flansa de fixare a carburatorului. Se aduc ambele clapete in pozitia inchis, actionand asupra surubului de reglare. Se aduce palpatorul comparatorului in contact cu una din clapetele apasand usor cu degetul; se fixeaza apoi cadrul ceasului cu indicatia zero in dreptul acului indicator si rotind surubul de reglaj, se deschide clapeta respectiva, cu marimea indicata mai sus, citita pe comparator.
Dupa reglarea pozitiei obturatorului, ambele suruburi de reglaj se asigura impotriva rotirii cu o vopsea sau o substanta epoxidica.
Asa cum s-a aratat, obturatorul treptei secundare este comandat de o doza vacuumatica. Functionarea corecta a motorului impune intrarea in functiune a treptei secundare incepand cu 3000 min , control care se poate efectua folosind turometrul.
In cadrul intretinerii tehnice sunt prevazute si operatii pentru depistarea si inlaturarea a asa numitor surse de "aer fals"; acestea constituind locuri in care, prin prin pierderea etanseitatii, este prelevat un curent normal care traverseaza filtrul de aer. Insinuarea nedorita a acestui aer suplimentar modifica dozajul amestecului carburant livrat motorului avand consecinte negative asupra puterii, consumului de combustibil si a dinamicii vehiculului.
Locurile prin care poate sa patrunda aerul fals in traseul admisiei sunt axul clapetei de accelerare, garnitura capacului carburatorului, flansa de prindere a carburatorului pe galeria de admisiune sau zona de prindere a galeriei de admisiune la chiulasa. In toate aceste locuri, etansarea se pierde fie datorita slabirii fixarii piesei respective, fie deteriorarii garniturii de etansare, fie uzurii - in cazul axului clapetei de acceleratie si a bucselor acesteia din corpul carburatorului; se intelege ca natura interventiilor in timpul intretinerii depinde de efectul constatat.
5. EXPLOATAREA INSTALATIEI CU APRINDERE PRIN SCANTEIE ELECTRICA
Efectele modificarii starii tehnice a elemntelor care compun instalatia de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scanteie sunt mai ales cresterea masiva a consumului de carburant, fara ca motorul sa fie in situatia de a nu pornii sau de a nu functiona, precum si ridicarea emisiilor poluante. Dupa unele statistici, la autoturismul Dacia 1300, de exemplu, fisurarea plutitorului mareste consumul de benzina cu 100%, decalibrarea jiclorului principal cu 30%, patrunderea de aer fals cu 25-29%, defectarea supapei imbogatitorului cu 15%, nivelul marit al benzinei in camera de nivel constant cu 7%, turatia la ralanti cu 5% iar imbogatirea amestecului la ralanti cu 3%.
Starea tehnica a instalatiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scanteie este determinata de starea rezervoarelor, a supapei de aer din busonul acestora, de starea pompei de benzina, a filtrului si a carburatorului.
In timpul utilizarii vehiculelor, in rezervoarele de benzina se produc aglomerari de apa si de impuritati, care conduc la reducerea debitului de benzina si deci saracirea amestecului livrat cilindrilor. Cu timpul, aglomerarile mentionate produc corodarea si in final perforarea peretelui de fund al rezervorului. Blocarea supapelor din busonul rezervorului are ca efect variati negative sau pozitive de presiune in interiorul rezervorului. Suprapresiunile pot aparea pe timp calduros datorita vaporizarii accentuate a benzinei din rezervor si au ca efect spotirea debitului de benzina si a consumului. Depresiunile se produc prin consumarea benzinei din rezervor si prin aceasta deterioreaza dozajul si reduc puterea motorului, majorand consumul specific. Supapele se pot bloca in pozitia inchisa sau deschisa fie din cauza impuritatilor, fie ca urmare a slabirii arcurilor.
Functionarea normala a pompei de benzina este afectata de starea membranei acesteia, a supapelor sale, pierderea etanseitatii si infundarea filtrului decantor. Supapele pompei de benzina isi pot pierde functia de etansare in cazul in care pastilele se fisureaza, arcurile se slabesc sau se blocheaza cu impuritati; membrana pompei sufera de multe ori ruperi datorita intensei sale solicitari la oboseala si efectul chimic distructiv al benzinelor. Efectul poate fi dezastruos deoarece benzina se scurge in baia de ulei cpmpromitand proprietatile lubrifiantului.
La unele automobile, cum este autoturismul Fiat 1300 sau autocamioanele din seria S.R., sistemul de alimentare este prevazut si cu un filtru de benzina amplasat intre pompa si carburator. Ca si filtrul decantor al pompei, infundarea acestuia are ca efecte nefavorabile asupra consumului specific de carburant, datorita saracirii amestecului.
Carburatorul, organ complicat si pretentios, are o influenta covarsitoare asupra functionarii corecte a motorului, mai ales sub raportul economicitatii. De aceea el necesita o grija speciala, aplicandu-i-se periodic un tratament profilactic adecvat. Trebuie sa se retina, ca in timp ce la motorul diesel chiar cele mai imci defectiuni ale unora dintre organele sistemului de alimentare, produc manifestari exterioare evidente (fum la esapament, scaderea puterii, imposibilitatea pornirii, mers neregulat), motoarele cu carburator continua sa functioneze aparent normal, chiar cu degradari importante ale carburatorului.
Data fiind complicatia sa constructiva, efectele majore asupra comportamentului motorului si vehiculului in general precum si necesitatea interventiilor oportune. Figura 28 prezinta schema de principiu a unui carburator, ca si functionare si reglajele sale.
Se stie ca un astfel de dispozitiv, in general, se compune din 2 parti distinctive: camera de nivel constant si camera de amestec sau de carburatie.
In camera de nivel constant - care indeplineste rolul unui rezervor tampon intre pompa de benzina si camera de amestec, furnizand motorului doar atata benzina cere acesta - se afla un plutitor, articulat la perete, pe care se sprijina o supapa-ac; acesta controleaza orificiul care comunica, printr-o sita filtranta, cu pompa de benzina si - in functie de pozitia plutitorului, deci de nivelul benzinei in camera - permite admisia de la pompa a unei cantitati variabile de combustibil. Pentru a prevenii modificarea presiunii in camera de nivel constant, acesta se leaga cu spatiul dintre filtrul de aer si camera de amestec printr-o canalizatie.
Camera de nivel constant, nu este pusa in legatura directa cu atmosfera atat pentru prevenirea patrunderii de impuritati in carburator, cat mai ales pentru a impiedica pierderea vaporilor de benzina, care sunt astfel recuperati in camera de amestec.
Alimentarea cilindrilor motorului in regimurile mijlocii de sarcina si turatie, cand obturatorul este deschis partial, se face prin jiclorul principal si emulsorul acestuia, care debuseaza in sectiunea cea mai ingusta a difuzorului mic. Pentru a asigura un mers economic si o buna formare a amestecului benzina-aer, in emulsorul cilindrului principal se duce o cantitate de aer prin jiclorul de aer (jiclorul compensator); pe aceasta cale se produce o saracire a amestecului prin reducerea debitului de benzina, scotand partial jiclorul principal de sub influenta marii presiuni care domneste asupra difuzorului mic.
Cand obturatorul camerei de amestrec este inchis, alimentarea cilindrilor la ralanti nu poate fi asigurata de circuitul principal, deoarece depresiunea din difuzor este acum prea mica. De aceea, carburatorul este completat cu un circuit de mers incet (ralanti), compus din jiclorul de mers incet, prin care benzina patrunde intr-un tub ce are forma П, unde ajunge si aerul intrat printr-un jiclor de aer pentru mersul incet. Amestecul de aer si combustibil este apoi dirijat, printr-o canalizatie care se deschide sub obturator, spre camera de amestec, fiind controlata de un surub de reglare.
Daca s-ar examina efectul pe care il are raportul cantitativ aer-benzina, a, pe care il vom denumii dozaj, asupra consumuli specific de combustibil si asupra puterii dezvoltate de motor, s-ar observa ca exista doua posibilitati de reglare a carburatorului (fig. 29): una la un dozaj cuprins intre 13 si 15 litri de aer pentru un litru de benzina, deci cu mult aer, valoarea denumita dozaj econoimc, a min , la care motorul functioneaza cu cel mai mic consum de benzina, c min , dar nu dezvolta cea mai mare putere. Pentru functionarea la acest regim economic, este dimensionat sistemul principal, adica jiclorul principal si jiclorul de compensare (aer) al acestuia. Pentru ca in cele mai frecvente regimuri de exploatare ale motorului sa se obtina functionarea obtima, economica este necesar sa retinem ca orice abatere a dozajului de la valoarea sa economica realizata de fabrica - fie prin reducerea, fie prin marirea debitului de benzina - conduce la marirea consumului specific. Dar la regimul economic motorul nu dezvolta cea mai mare putere, ci una inferioara, P ec. Puterea cea mai mare se obtine pentru un amestec mai bogat in benzina, caracterizat de valori mai mici ale dozajului a p =1012 aer/l de benzina. Se obtine astfel puterea maxima P max , insa cu un consum specific de carburant, c p , mai mare. Asadar, motorul poate oferii puteri si mai mari decat cele permise de circuitul principal al carburatorului, marind debitul de benzina, deci renuntand la caracterul economic al functionarii sale. Acest regim de puteri maxime este realizat de un dispozitiv separat de alimentare, denimut imbogatitor. El este, de fapt, un jiclor suplimentar, numit jiclor imbogatitor, care intra in functiune numai cand clapeta obturatoare a camerei de amestec se afla foarte aproape de deschiderea sa maxime, adica in aproprierea celor mai inalte sarcini. Deschiderea supapei imbogatitorului, mijlocita de legatura ei cu obturatorul, permite ca, pe langa benzina ce trece prin circuitul principal, in camera de carburatie sa ajunga un spor de combustibil oferit de jiclorul imbogatitor, ceea ce face ca amestecul sa-si mareasca concentratia in benzina, prilejuind realizarea puterii maxime.
Carburatorul mai trebuie sa alimenteze motorul in doua regimuri de scurta durata - pornirea si accelerarea. Primul dintre acestea se realizeaza cu ajutorul clapetei de aer (socul); prin inchiderea acestui obturator suplimentar si deschiderea celui principal, intreaga depresiune, de valori reduse, produse de pistoana la turatii reduse, specifice pornirii (100-150 min ), se tranzmite sistemului principal, care devine astfel activ.
Accelerarea intervine atunci cand se urmareste cresterea brusca a puterii motorului, fie pentru marirea rapida a vitezei de trafic, fie pentru invingerea unor rezistente la inaintarea sporite, de exemplu cea opusa de o panta. Pentru a face prompt raspunsul carburatorului in astfel de cazuri, exista o pompa de acceleratie (cu membrana sau cu piston), prevazuta cu o supapa de aspiratie si o alta de refulare, prin actionarea careia de la pedala de acceleratie si obturator, se tranzmite in camera de amestec un spor de benzina.
La unele carburatoare, cum este Ozon (de pe autoturismele LADA) in acest circuit este inclus un surub-ventil special pentru reglaj fin al oxidului de carbon pentru mersul la ralanti; dereglarea sa conduce la deteriorarea caracteristicii de consum si provoaca mai ales cresterea emisiei de noxe la esapament.
Iata, succint, constructia si functionarea unui carburator modern. Care sunt defectiunile care pot apare intr-un astfel de dispozitiv antrenand consecinte economice defavorabile?
O prima defectiune, la nivelul camerei de nivel constant, este modificarea nivelului benzinei in bazinul acestui compartiment, situatie generata, in special de deformarea pieselor pe care se sprijina acul de inchidere(poantoul). Coborarea nivelului benzinei, care conduce la saracirea amestecului si deci de la abaterea dozajului economic si la cresterea consumului specific de combustibil, are efecte mai putin accentuate. Este obiectionabila mai ales cresterea nivelului benzinei, care imbogateste excesiv de mult amestecul furnizat motorului. In figura 29 se obvserva ca, odata cu reducerea dozajului, a, consumul specific creste mult mai repede decat in cazul saracirii amestecului.
Cresterea nivelului benzinei poate fi provocata de spargerea plutitorului (si in acest caz, plutitorul este preferabilsa fie inlocuit, nu reparat, daca conditiile permit, deoarece prin reparare, gaurirea lui creste), frecarea intensa in lagarele articulatiei sau chiar blocarea acesteia, uzura acului si a sediului sau blocarea acului in ghid in pozitia deschis, precum si deformarea lamelei de sprijin a acului. Cu exceptia ultimei defectiuni, celelalte provoaca curgeri necontrolate de benzina si risipirea acesteia, producand "inecarea" motorului si o crestere a consumului cu 3%. Existenta acestor defectiuni, mai putin ultima, poate fi pusa in evidenta cu motorul pornit, prin manevrarea manuala a pompei de benzina (daca aceasta este prevazuta cu o parghie in acest scop), situatie in care se observa scurgeri de benzina din carburator. Inlaturarea acestor defectiuni, sunt operatiuni absolut necesare asigurarii unui consum normal de benzina.
In afara de blocarea acului si de deformarea lamelei de sprijin, o alta cauza poate sa duca la saracirea excesiva a amestecului este infundarea sitei filtrante de la intrarea benzinei in carburator, provocata de imbacsirea ei cu impuritati ori cu gumele pe care le formeaza in mod curent benzinele. Daca in cazul imbogatirii amestecului consumul creste pe nesimtite, fara manifestari exterioarecare sa atraga atentia, obturarea sitei se face simtita prin reducerea puterii motorului, mai ales la sarcini si turatii mari, cand motorul nu mai trage.
Debitul de benzina mai poate fi afectat si de intreruperea comunicarii dintre camera de nivel constant si partea superioara a camerei de amestec. Se poate intampla ca, printr-un montaj defectuos sau dupa o spalare neglijenta a carburatorului, aceasta canalizatie se poate infunda, intrerupand legatura de aer dintre cele doua camere. Obturarea provoaca variatii importante ale presiunii cin camera de nivel constant si deci si al debitului de benzina livrat de jiclorul principal.
Deteriorarea garniturii dintre capacul si corpul carburatorului ori slabirea suruburilor de strangere a acestora, reprezinta urse importante de risipa, care totodata pot provoca si incendii la bordul masinii.
Inainte de a trece la circuitele carburatorului, sa ne oprim asupra garniturii termoizolante dintre carburator si galeria de admisie. Menirea ei este de a impiedica supraincalzirea corpului carburatorului. Ridicarea excesiva atemperaturii camerei de nivel constant, ar conduce la vaporizarea celor mai volatile fractiuni de benzina, chiar pe traiectul dintre jiclor si emulsor.
In camera de nivel constant, ceva mai sus de nivelul fundului ei, se afla plasat, de regula , jiclorul principal; element determinant in dozarea benzinei, el poate influenta consumul prin modificarea sectiunii sale de scurgere. Reducerea sectiunii intervine fie prin retinerea de impuritati, fie prin formarea gumelor care se produc in masa benzinelor. Jiclorul trebuie curatat atat in aceste cazuri, cat si o data pe an, dar nu cu sarme sau varfuri metalice ascutite, ci cu solventi de tipul acetonei sau spalarea cu Decanol si uflat cu aer comprimat. Folosirea corpurilor ascutite pentru curatire, poate duce la efecte necontrolate, de cele mai multe ori inverse fata de cele scontate, marind consumul de carburant.
La modificarea debitului de benzina livrat de jiclor, mai poate contribuii si emulsorul, dar mai ales jiclorul de aer compensator; marirea sectiunii de scurgere a acestuia reduce debitul de benzina si invers.
In ceea ce priveste functionarea la regimul de mers incet, cea mai frecventa situatie neplacuta care poate intervenii in functionarea sistemului care asigura alimentarea motorului, este dereglarea sa. Daca se observa ca la mersul incet un motor cu cilindreea de 1 litru consuma circa 300 grame de benzina intro ora, ar parea ca acest consum de benzina este neglijabil.
Pentru realizarea unui consum economic si a functionarii normale a motorului, se impune ca motorul de mers incet sa asigure o anumita turatie la care livreaza un amestec foarte precis dozat. Reglajul turatiei, la cele mai multe carburatoare se face cu ajutorul a doua suruburi: unul care modifica pozitia obturatorului si unul de dozafre a amestecului la ralanti. Primul influenteaza nivelul turatiei, iar al doilea mai ales uniformitatea mersului la ralanti "mersul rotund".
Daca organele sistemului de mers incet nu sunt in stare buna, reglajul ralantiului este foarte greu de facut si uneori se poate degrada repede.
Exista si situatii cand, exceptand sistemul de aprindere si alte detalii pot agrava sistemul de mers incet. Infundarea sau blocarea diuzei de vantilatie a carterului sistemului de depoluare (la motoarele prevazute cu un astfel de sistem), patrunderea de aer fals pe langa axul obturatorului creeaza mari dificultati in reglajul corect al functionarii motorului la ralanti.
In legatura cu imbogatitorul se stie ca nu toate carburatoarele sunt prevazute cu acest circuit. Imbogatitorul poate constitui o sursa de risipa a carburantului numai in cazul cand acesta ramane blocat in pozitia deschis sau daca membrana se sparge. In aceste cazuri este obligatoriu curatirea sau inlocuirea membranei.
Si sistemul de pornire poate devenii o sursa de pierdere a carburantului. La pornire, pozitia sa, ca si cea a obturatorului, trebuie sa fie reglata in functie de temperatura motorului si cea ambianta, asa cum este mentionat in exploataerea masinii.
Pompele de accelerare, cu sistemul lor de supape si canalizatii, pot si ele contribuii la cota de cheltuieli inutile a benzinei. La pompele de benzina cu membrana, spargerea acesteia duce la un consum ridicat de carburant. De asemenea, blocarea supapei de refulare in pozitia deschis are ca efect scurgeri parazite de benzina din pompa in camera de amestec la turatii ridicate, fara ca pompa sa fie actionata. In aceste cazuri se impune deblocarea, curatirea sau inlocuirea membranei, dupa caz.
5.1 Verificarea starii tehnice
Dupa cum s-a aratat, inrautatirea starii tehnice a instalatiei de alimentare cu benzina, are ca efecte imediate cresterea consumului de benzina, scaderea puterii motorului si cresterea densitatii de oxid de carbon la esapament.
Pentru usurinta depistarii defectiunilor instalatiei de alimentafre, in tabelul 3, sunt prezentate manifestarile, simptomele si cauzele posibile care afecteaza starea tehnica a acestei parti a motoarelor cu carburator.
Starea tehnica a carburatorului este determinata de sectiunea de curgere a jiclorului (de aer si de benzina), nivelul benzinei in camera de nivel constant, pierderea etanseitatii acului de inchidere si deteriorarea reglajelor.
Tabelul 3. Simptomele defectarii instalatiei de alimentare a motoarelor cu carburator
Simptom |
Cauze posibile |
Motorul nu porneste; |
Lipsa benzina; Apa in benzina; Apa inghetata in conducte; Pompa de benzina defecta; Filtrul de benzina imbacsit; |
2. Motorul porneste dar se opreste repede; 3. Motorul se opreste la relanti; 4. Motorul se opreste cand se accelereaza brusc; 5. Motorul, desi cald nu revine la turatia de ralanti; |
Este imbacsita sita de filtrare de la intrarea benzinei in carburator; Acul camerei de nivel constant blocat in pozitia inchis; 8. Jicloarele si pulverizatoarele infundate sau desurubate; Clapeta de soc nu se inchide; 10. Conducte sparte sau infundate. Vezi punctele 4., 5., 6; Clapeta de soc nu se deschide. Jiclorul de ralanti slabit, uzat sau infundat; Reglajul defectuos calitativ si cantitativ al ralantiului; Nivelul necorespunzator in camera de nivel constant (prea mic sau prea mare); Filtrul de aer imbacsit; Aer fals in flansa de fixare a carburatorului, pe langa axul obturatorului sau garnitura galeriei de admisiune; Uzura conului suruburilor de reglaj al ralantiului. Pompa de acceleratie defecta sau canalizatiile infundate; Supapele de admisiune sau de refulare ale circuitului de accelereare blocate; Clapeta de soc nu se deschide total. Dispozitivul automat de pornire defect sau dereglat. |
6. Motorul nu dezvolta putere; 7. Motorul consuma benzina excesiv; 8. Motorul nu functioneaza uniform la ralanti; 9. Rateuri in carburator. |
Vezi pct. 4., 5., 6, 8., 2.3., 2.4., 2.5., 3.3.; Dispozitivul de comanda al supapei imbogatirorului defect; Murdarirea supapei imbogatitorului; Obturatorul nu se deschide total. Vezi pct. 2.3., 2.4., 3.3., 4., 5.2., 5.3. Jiclorul principal uzat; Acul camerei de nivel constant blocat in pozitia deschis; Jiclorul de aer al circuitului principal (jiclor compensator) infundat; Conducte sparte; Plutitor spart. Vezi pct. 8., 3., 3.5., 3.6., 4.3., 5.1 Reglaj incorect al ralantiului; Aer fals pe langa axul obturatorului. Vezi pct 3.5. |
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 3142
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved