Полуавтоматическое пусковое устройство

СРС№7

«Схема карбюраторов озон и солекс»

Студента группы № 251

Шадрин В.В

 

Омск-2014

Слово "Озон" в карбюраторной тематике появилось в нашей стране в 1979 году, когда было начато производство ВАЗ-2105. Тогда это была крутая машина, аналогов которой не было. Кто был взрослым в те времена, подтвердит. Тогда Дмитровградский автоагрегатный завод освоил производство карбюраторов нового типа ДААЗ-2105 и ДААЗ 2107. Они предназначались для соответствующих моделей ВАЗовских машин. 2105 для двигателей с рабочим объемом 1300 см3, а 2107 для двигателей с рабочим объемом 1500 см3. Они различались диаметром смесительных камер и размерами отверстий жиклеров.

Их принципиальное отличие отличие от карбюраторов предыдущих семейств состояло в следующем:

1. Автономная система холостого хода с двойным эмульсированием

2. Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)

3. Пневмопривод дроссельной заслонки вторичной камеры

4. Автомат пуска и прогрева двигателя.

Надо сказать, что имели место в практике несколько модификаций этих карбюраторов: со всеми этими устройствами, и не со всеми (в разных вариациях).

Пункт 1 Автономная ситема ХХ была на всех модификациях. Смысл ее в том, что при ХХ двигателя дроссельная заслонка закрывалась полностью, а смесь проходила по своим специальным каналам. У предыдущих карбюраторов дросельная заслонка никогда полностью не закрывается.

Двойное эмульсирование - это двухкратное смешивание бензина с воздухом для образования топливно-воздушной эмульсии. Замысел этого более полное испарение бензина и более полное сгорание, а отсюда и топливная экономичность.

Пункт 2. ЭПХХ - это примерно то же самое, что и "колдун" в тормозной системе ВАЗовских машин - регулятор тормозных сил. Замысел его благой, а вот эффективность на практике нулевая. ЭПХХ был задуман для экономиии горючего при торможении двигателем, а также при переключении передач. Тема эта длинная, если хотите отвечу подробно, но итог таков: много лет выпускались машины с ЭПХХ, но никакой экономии горючего не было заметно, а беспокойств водителю ЭПХХ доставляло немало.

3. Пневмопривод дроссельной заслонки вторичной камеры. У всех карбюраторов обе заслонки открываются тягами и рычагами, а у "озона" сделали специальный диафрагменный механизм, который был связан с первой смесительной камерой. Эта тема тоже очень длинная. Если коротко, то хотели исключить провалы в работе двигателя при разгонах, но на самом деле ничего осязаемого не достигли.

4. Автомат пуска и прогрева. Все знают так называемую кнопку "подсоса". Так вот ее на машине с полнокомплектным "Озоном" не было. На карбюраторе имелось устройство с биметаллической пружиной, которая омывалась тосолом и устанавливала воздушную заслонку в нужное положение в зависимости от температуры двигателя. То есть на холодном двигателе воздушная заслонка была прикрыта, а на горячем - открыта. Сами понимаете, что лишние шланги подвода тосола к карбюратору - это течь тосола на землю, а ПАПУ (полуавтоматическое пусковое устройство - так стали называть его помягче в последствии) - не работало толком, и самое первое из всех четырех особенностей "Озона" вылетело из конструкции, то есть исключили из конструкции.

В общем с переходом к семейству автомобилей 2108 про "Озон" забыли, не оправдал он себя.

На машинах 2108 появились карбюраторы традиционной конструкции - с обычной системой ХХ без двойного эмульсирования. ЭПХХ оставили, но сделали его с электронным управлением. Пневмопривод и ПАПУ убрали. Да и ЭПХХ по прежнему ничего кроме неприятностей не давал. Этот ЭПХХ был величайшим заблуждением нашего автопрома, длившимся двадцать лет.

Итого:

1. "Озон" - это то, о чем я сказал

2. "Солекс" - это остальные обычные карбюраторы. А слово Солекс - это название иноземной фирмы, производившей карбюраторы.

Теперь даже и ВАЗ прекратил выпуск машин с карбюраторами. Теперь все те же функции (ЭПХХ, ПАПУ и др) выполняет электроника микропроцессорных систем управления двигателем.

В карбюраторных системах питания двигателей ВАЗ и УЗАМ применяют карбюраторы Димитровградского АвтоАгрегатного Завода (ДААЗ) типов ОЗОН и СОЛЕКС. Карбюратор типа «ОЗОН» является карбюратором первого поколения и разработан на базе ранее применявшегося на автомобилях ВАЗ-2103 и «Москвич-2140» карбюратора Weber с учетом улучшения топливной экономичности и выполнения требований по токсичности отработавших газов. Карбюратор типа «Солекс» является карбюратором второго поколения и разработан на основе одной из моделей карбюратора одноименной фирмы.

 

Сравнивая карбюраторы типов ОЗОН и СОЛЕКС, следует отметить следующее. Карбюратор ОЗОН имеет боле массивный и прочный корпус, меньше подверженный деформации вследствие механических и температурных напряжений, а также топливные жиклеры большего диаметра, что делает его более пригодным для эксплуатации в тяжелых условиях и крайне низком качестве моторного топлива. Однако динамические характеристики автомобиля с этим карбюратором невысоки, не на высоте также и топливная экономичность. Причинами этого является более примитивная конструкция карбюратора ОЗОН, в частности — отсутствие в конструкции карбюратора экономайзера мощностных режимов, который на карбюраторе типа СОЛЕКС позволяет производить значительное обогащение рабочей смеси на режимах высоких нагрузок на двигатель, оставляя состав смеси нормальным или обедненным на режимах частичных и малых нагрузок. Не были также доведены до серийных образцов (хотя и существовали опытные образцы) карбюраторы ОЗОН с автоматическим пусковым устройством, а также нет модификаций карбюратора ОЗОН для систем с электронным управлением составом смеси и системами снижения токсичности. Практически по всем параметрам конструкция карбюратора типа ОЗОН является технически устаревшей, поэтому для форсированного двигателя целесообразно применять карбюраторы типа СОЛЕКС с соответствующим набором жиклеров.

 

Ниже приводится применяемость различных карбюраторов для двигателей ВАЗ и УЗАМ на автомобиле «Москвич». Часто для форсированного двигателя применяют карбюратор типа СОЛЕКС модели ДААЗ-21073-1107010, применяющийся на автомобилях «НИВА». Этот карбюратор обеспечивает приемлимые динамические характеристики практически для всех моделей двигателей как ВАЗ, так и УЗАМ, однако топливная экономичность автомобиля с этим карбюратором как правило неудовлетворительна. Причин этому несколько — начиная от сечений примененных топливных жиклеров и заканчивая типом примененного распылителя ускорительного насоса с трубкой, выведенной только в первичную камеру, которая при больших расходах воздуха работает как второй эконостат, увлекая в смесительную камеру дополнительно значительное количество топлива. Трубки распылителя, выведенные в обе камеры, свободны от этого недостатка, так как в них происходит вентиляция трубки через отверстие второй камеры.

 

Однако, если параметры получения хорошей топливной экономичности не являются определяющими, карбюратор ДААЗ-21073 можно с успехом применить в форсированном двигателе — практически для таких двигателей это самый применяемый карбюратор. Для двигателей большого рабочего объема (1.8 и выше) неплохие результаты дает применение карбюратора ДААЗ-21041-10, разработанного для двигателя 3313 автомобиля «Москвич»-такси и рассчитанного на применение микропроцессорной системы зажигания (МПСЗ). Этот карбюратор имеет самые большие сечения больших диффузоров среди всех серийно выпускающихся модификаций карбюраторов типа СОЛЕКС. Однако, применение этого карбюратора связано с определенными сложностями. Во-первых, в карбюраторе отсутствует штуцер отбора вакуума для вакуумного автомата датчика распределителя зажигания. Подключать вакуумный автомат непосредственно в задроссельное пространство не следует, так как на режимах холостого хода этот автомат должен работать при нулевом разрежении (что обеспечивается выбором места сверления отверстия отбора вакуума в стенке по ходу открытия дроссельной заслонки), иначе возникнет повышенное давление картерных газов в двигателе на холостом ходу, что вызовет значительную течь масла через сальники. Эта проблема может быть решена применением совместно с карбюратором ДААЗ-21041-10 микропроцессорной системы зажигания (МПСЗ), вакуумный датчик которого сообщается непосредственно с задроссельным пространством, а коррекция угла опережения зажигания для режима холостого хода производится по сигналу от винта-упора карбюратора при полностью отпущенной дроссельной заслонке. Другим способом решения проблемы является использование карбюратора ДААЗ-21041-20, имеющего те же тарировочные характеристики, что и у карбюратора ДААЗ-21041-10, но имеющего также штуцер отбора вакуума для вакуумного автомата регулятора опережения зажигания. Вторым недостатком этого карбюратора является не слишком удачный подбор жиклеров, ориентированный на усредненные показатели топливной экономичности и динамичности. Лучшие результаты можно получить, заменив топливные и воздушные жиклеры этого карбюратора по образцу жиклеров карбюратора 21041-31 (такая замена проведена автором Ahlen для двигателей УЗАМ-3313 и УЗАМ-248 и при этом получены хорошие динамические характеристики при приемлимых параметрах топливной экономичности). Очень близкие к рекомендованным автором сечения жиклеров этого карбюратора применяются в малосерийных карбюраторах СОЛЕКС для автомобиля «Волга-3110», имеющего двигатель большого рабочего объема.

Полуавтоматическое пусковое устройство

 

Применяемые на серийных карбюраторных двигателях автомобилей «Москвич» карбюраторы «Солекс» и «Озон» требуют при пуске двигателя, особенно при низких температурах, дополнительного управления воздушной заслонкой карбюратора. Это отвлекает водителя от управления автомобилем, а также приводит к перерасходу топлива и увеличению выбросов в окружающую среду, если воздушная заслонка не будет вовремя открыта после прогрева двигателя. Для исключения возможности ошибок при управлении воздушной заслонкой и повышения удобства и безопасности управления автомобилем применяют полуавтоматичесткое пусковое устройство. Ниже рассмотрен пример реализации такого устройства для карбюратора «Солекс». Аналогичное устройство для карбюратора «Вебер» (предшественника карбюратора «Озон») существовало, однако так и не было запущено в серийное производство.

 

Полуавтоматическое пусковое устройство карбюратора «Солекс» служит для управления положением воздушной заслонки в период пуска и прогрева без участия водителя. Внешний вид карбюратора «Солекс» с полуавтоматическим пусковым устройством показан ниже:

 

 

При пуске холодного двигателя разрежение во впускной трубе практически отсутствует и воздушная заслонка прижимается к стенкам входной воздушной горловины первичной камеры карбюратора усилием, создаваемым через систему рычагов биметаллической пружиной. После успешного запуска двигателя и роста разрежения за дроссельной заслонкой воздушная заслонка приоткрывается вакуумным диафрагменным механизмом. Для карбюраторов с полуавтоматическим пусковым устройством существуют 2 модификации системы приоткрывания воздушной заслонки ― одноступенчатая (для карбюраторов с индексом -31) и двухступенчатая (для карбюраторов с индексами -35, -61, -62). В одноступенчатой системе воздушная заслонка приоткрывается на определенную заданную величину (порядка 3 мм), на карбюраторах с двухступенчатым приоткрыванием воздушная заслонка сначала приткрывается на величину 2-2.5 мм, а затем через некоторое время ― на величину 5.5-6 мм. Несмотря на внешнюю схожесть конструкции, система с двухступенчатым приоткрыванием воздушной заслонки имеет значительные конструктивные отличия и существенно сложнее.

 

Механизм одноступенчатого приоткрытия воздушной заслонки после пуска, показанный на втором нижеприведенном рисунке, во многом аналогичен соответствующего механизму карбюратора без полуавтоматического пускового устройства. Отличие заключается в способе регулировки степени приоткрытия (зазаора) воздушной заслонки. На обычных карбюраторах такая регулировка осуществляется регулировочным вином, расположенным в торце полости диафрагменного механизма 1, являющегося упором для диафрагмы 3 и препятствующим ее полному перемещению под воздействием разрежения. В полуавтоматическом пусковом устройстве с одноступенчатым приоткрыванием воздушной заслонки такая регулировка осуществляется регулировочным винтом 4, помещенным в подпружиненную обойму. Регулировочный винт через шток 5 жестко связан с диафрагмой 3 и при ее перемещении упирается в корпус карбюратора, ограничивая степень перемещения и тем самым степень приоткрытия воздушной заслонки после пуска двигателя.

 

На нижеприведенных рисунках показан снятый с карбюратора корпус полуавтоматического пускового устройства и схема привода рычагов полуавтоматического пускового устройства с одноступенчатым управлением приоткрытия воздушной заслонки:

 

1 — крышка диафрагменного механизма пускового устройства; 2 — штуцер для подключения шланга соединения с буферной емкостью; 3 — неиспользуемое в данной модификации карбюратора отверстие для оси рычага блокировки вторичной камеры; 4 — неиспользуемый в данной модификации карбюратора усик рычага блокировки вторичной камеры; 5 — промежуточный рычаг-тяга связи пускового устройства с рычагом на оси заслонки первичной камеры; 6 — упорный рычаг кулачка пускового устройства; 7 — вторая половина упорного рычага; 8 — ось рычагов установки положения дроссельной заслонки при холодном пуске; 9 — винт регулировки активной длины рычагов установки положения дроссельной заслонки при холодном пуске (винт регулировки повышенной частоты вращения коленчатого вала при прогреве двигателя); 10 — пятка штока пускового устройства с возвратной пружиной; 11 — ось блока рычагов пускового устройства; 12 — тяга связи с рычагом на оси воздушной заслонки; 13 — отверстия для винтов крепления корпуса механизма автоматического пускового устройства к корпусу карбюратора; 14 — отверстие для подачи разрежения к диафрагменной полости вакуумного механизма пускового устройства; 15 — штифт крепления тяги связи с рычагом привода дроссельной заслонки; 16 — винт регулировки второго фиксированного положения воздушной заслонки после пуска двигателя.

вакуумную камеру 9 с диафрагмой 11 и закрепленной на ней гайкой со штоком 21. Разрежение в вакуумную камеру по каналу 3 подается из задроссельного пространства карбюратора через отверстие 10 во фланце крепления корпуса пускового устройства. Под крышкой вакуумной камеры имеется возвратная пружина, перемещающая шток 21 при отсутствии разрежения вправо. В корпусе крышки имеется подпружиненный плунжер 6 с перепускным клапаном, открывающимся при соприкосновении и нажатии на нее тарелки диафрагмы и сообщающим при этом полость 9 джиафрагменного механизма пускового устройства со штуцером 5 на крышке. Момент нажатия тарелки диафрагмы на плунжер перепускного клапана крышки может изменяться при помощи регулировочного винта 8, изменяющего величину выступания его конца в полость диафрагменного механизма, что позволяет регулировать первый пусковой зазор. Пластмассовый винт-пробка 7 на крышке диафрагменного механизма представляет собой механический упор для плунжера 6 крышки, который ограничивает возможный ход диафрагмы 11 и штока 21 влево. Винт-пробка имеет кольцевое резиновое уплотнение и позволяет регулировать второй пусковой зазор.

 

В средней части штока, находящегося вблизи оси 17 пускового устройства выполнена проточка, в правый торец которой может упираться усик 14 рычага 18, жестко связанного через систему рычагов с осью воздушной заслонки. После запуска двигателя в полость диафрагмы подается разрежение и шток 21, преодолевая сопротивление пружин, начинает перемещаться влево, зазор между усиком рычага и торцом проточки штока выбирается, после чего воздушная заслонка приоткрывается, преодолевая, кроме того, дополнительное сопротивление биметаллической пружины. При этом под действием разрежения диафрагма 11 и шток 21 пускового устройства перемещаются влево, тарелка диафрагмы упирается в торец плунжера 6 перепускного клапана и открывает его, сообщая рабочую полость 9 диафрагменного механизма со штуцером 5 на крышке.

 

Штуцер 5 на крышке пускового устройства соединяется шлангом с буферной емкостью, представляющей пластмассовый цилиндр с двумя штуцерами. Второй штуцер буферной емкости соединяется с термоклапаном (белого цвета), размещенным в стенке воздушного фильтра. Термоклапан имеет 2 штуцера, один из которых соединяется шлангом со штуцером буферной емкости, а второй свободно сообщается с атмосферой. При температуре воздуха ниже 10° С термоклапан открыт и штуцер 5 на крышке пускового устройства через буферную емкость и открытый термоклапан свободно сообщается с атмосферой. В этом случае разрежение в полости диафрагменного механизма ограничивается за счет поступления туда атмосферного воздуха, в результате чего шток 21 пускового устройства останавливается в 1-м фиксированном положении. При температуре воздуха выше 20° С термоклапан закрыт и штуцер на крышке пускового устройства сообщается с изолированной от атмосферы буферной емкостью. В этом случае после пуска разрежение в полости диафрачгменного механизма пускового устройства еще в течение 2-3 секунд продолжает ограничиваться за счет запаса воздуха в буферной емкости, задерживая на это время пусковую заслонку в 1-м фиксированном положении, что необходимо для обогащения смеси сразу после пуска. По истечении этого времени запас воздуха в изолированной от атмосферы буферной емкости, удаляемый через вакуумный канал 3 управления пусковым устройством в задроссельное пространство, заканчивается и разрежение в полости 9 диафрагменного механизма пускового устройства повышается несмотря на открытый перепускной клапан 6. При этом шток 21 движется влево до упора в винт-пробку 7, устанавливая воздушную заслонку во второе фиксированное положение с большей величиной приоткрытия.

 

Для улучшения ездовых качеств автомобиля при езеде с непрогретым двигателем на некоторых моделях карбюраторов «Солекс» с полуавтоматическим пусковым устройством также применяется система блокировки открывания второй камеры. Для этого через систему рычагов, показанную на втором нижеприведенном рисунке, специальный рычаг 22, заблокированный на непрогретом двигателе захватом замкового рычага 8, не позволят открыть дроссельную заслонку второй камеры. Данная система применяется только на части карбюраторов с полуавтоматическим пусковым устройством.