Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуска отработавших газов в соответствии с протеканием рабочего цикла.

Кроме того, он обеспечивает надежную изоляцию каме­ры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

Устройство газораспределительного механизма показа­но на рис. 2.6 и 2.14.

Распределительный вал на большинстве двигателей легковых автомобилей установлен на головке блока цилиндров. Его образуют кулачки (эксцентрики), ко-

Рис. 2.12. Цепной привод ГРМ: 1 - зубчатый шкив при­вода распределительного вала; 2 - цепь; 3 - успо­коитель цепи; 4 - зубчатый шкив при­вода масляного насоса; 5 - зубчатый шкив ко­ленчатого вала; 6 - баш­мак натяжителя цепи; 7 - натяжитель цепи

 

Рис. 2.13. Ременный привод ГРМ: 1 - зубчатый шкив на коленчатом валу; 2 - зубчатый ремень; 3 - шкив насоса охлаждающей жидко­сти; 4 - натяжной ро­лик; 5 - зубчатый шкив распредели­тельного вала

ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

 

 

личество которых соответствует количеству клапанов двигателя, т.е. каждый кулачок работает только со своим конкретным клапаном. При вращении рас­пределительного вала его кулачки воздействуют че­рез рычаги на клапаны (помните, ранее мы говорили, что они похожи на гвозди с большими шляпками). Этим обеспечивается своевременное (согласованное с положением поршней в цилиндрах) открытие и за­крытие впускных и выпускных клапанов. Вы уже поняли, что для открытия и закрытия клапанов

должен повернуться распределительный (он же кулач­ковый) вал.

Распределительный вал в двигателях большинства оте­чественных легковых автомобилей получает вращение от коленчатого вала самым «примитивным» образом: либо с помощью цепной передачи (рис. 2.12), либо зуб­чатым ремнем (рис. 2.13), натяжение которых можно отрегулировать специальными устройствами. Преимущества ременного привода заключаются в низ­кой шумности его работы, простоте установки, отсутст­вии смазки, упрощении конструкции двигателя и сни­жении его массы. Натяжение в цепном приводе регули­руется подпружиненным плунжером, а ремня - роли­ком. В настоящее время большинство автомобильных двигателей оснащают ременным приводом распредели­тельного вала.

Теперь вновь вернемся к работе одноцилиндрового дви­гателя и на его примере изучим работу газораспредели­тельного механизма.

Итак, распределительный вал, получив вращение от коленчатого вала, поворачивается. В результате его кулачок набегает на рычаг или непосредственно на толкатель, который нажимает на стержень подпру­жиненного клапана и, преодолев сопротивление пру­жины, открывает его (рис. 2.15). При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок сбегает с рычага (толкателя) и под воздействием пружины клапан закрывается (рис. 2.16). Кулачки на распределительном валу размещены относи­тельно друг друга определенным образом, и вращение коленчатого и распределительного валов согласовано так, что впускной клапан открывается в начале такта впуска (поршень в цилиндре находится в ВМТ), а выпу­скной - в начале такта выпуска (поршень в цилиндре находится в НМТ). На самом деле для лучшего наполне­ния цилиндров рабочей смесью впускной клапан откры­вается чуть раньше того момента, когда поршень достиг ВМТ, а выпускной (для лучшей очистки от отработавших

Рис. 2.17. Проверка зазора между рычагами и кулачками распределительного вала: 1 - щуп; 2 - регулировочный болт; 3 - контргайка регулировочного болта.

 

газов) - несколько раньше, чем поршень добрался до НМТ. В результате впускной клапан начинает откры­ваться в тот момент, когда выпускной клапан еще полно­стью не закрылся. Такое положение клапанов называет­ся их перекрытием. Во время тактов сжатия или рабо­чего хода оба клапана в цилиндре надежно закрыты. Тепловой зазор между рычагом и кулачком распределитель­ного вала регулируется на холодном двигателе (рис. 2.17). Этот зазор составляет доли миллиметра и контролируется специальным щупом. Конкретный зазор, необходимый кон­кретному двигателю, указан в руководстве по его эксплуата­ции. Известно, что при нагреве тела расширяются, в том чис­ле и детали газораспределительного механизма. Если тепловой зазор станет меньше необходимого, то клапан откроется на большую величину, но самое не­приятное то, что он не успеет закрыться в нужный момент либо из-за теплового удлинения его ножки останется приоткрытым. Все это приведет к снижению мощности двигателя, а его длительная эксплуатация в таких услови­ях - к «прогару» клапана и выходу двигателя из строя. Увеличенный сверх нормы тепловой зазор приведет к тому, что клапан не сможет открываться полностью. Такое нарушение регулировки впускного клапана не позволит горючей смеси в нужном количестве за­полнить цилиндр, а выпускного - затруднит очистку ци­линдров от отработавших газов. При эксплуатации двигателя необходимо постоянно сле­дить за натяжением цепи или зубчатого ремня привода распределительного вала. Кроме того, владельцам авто­машин с двигателями, в которых установлен ременный привод распределительного вала, следует периодически проверять не только натяжение, но и состояние ремня, чтобы не опоздать с заменой. Обрыв ремня при работа­ющем двигателе не только обездвижит автомобиль, но и может привести к серьезной поломке двигателя.

Система охлаждения

При сгорании топливовоздушной смеси выделяется зна­чительное количество тепла, способного вывести из строя агрегаты двигателя. Что же произойдет при перегреве? Подвижные элементы расширятся, поршни заклинит в ци­линдрах, а многие детали будут изогнуты или просто сло­маны. Кстати, масло при высокой температуре теряет сма­зывающую способность, разлагаясь на составные части. Для отвода избыточного тепла предназначена система охлаждения. Она же поддерживает оптимальный тепло­вой режим работы двигателя. На автомобилях в подав­ляющем большинстве случаев применяется жидкостная система охлаждения.

Рис. 2.18. Система охлаждения двигателя: 1 - пробка расширительного бачка; 2 - датчик уровня охлаждаю­щей жидкости; 3 - расширительный бачок; 4 - шланг от радиатора к расширительному бачку; 5 - выпускной патрубок головки блока цилиндров; 5 - отводящий шланг радиатора; 7 - подводящий шланг радиатора; 8 - датчик включения электродвигателя вентилятора; 9 - левый бачок радиатора; 10 - электродвигатель вен­тилятора; 11 - вентилятор; 12 - охлаждающие трубки радиатора; 13 - охлаждающие пластины радиатора; 14 - правый бачок радиатора; 15 - сливная пробка ра­диатора; 16 - ремень привода распределительного вала и насоса охлаждающей жидкости; 17 - насос охлажда­ющей жидкости; 18 - шланг подвода жидкости к отопи- телю; 19 - шланг отвода жидкости от отопителя; 20 - шланг отвода жидкости к расширительному бачку; 21 - датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 22 - термостат

Нормальная температура охлаждающей жидкости рабо­тающего двигателя составляет 80-95°С. При пуске хо­лодного двигателя система охлаждения помогает двига­телю по возможности быстрее достичь рабочей темпера­туры. О том, как это делается, чуть позже. А пока позна­комимся с конструкцией этой системы. Жидкостная система охлаждения с принудительной цир­куляцией состоит из следующих основных элементов:

- рубашки охлаждения (двойных стенок блока цилин­дров и головок, пространство между которыми запол­нено охлаждающей жидкостью);

- радиатора, выполняющего функцию теплообменни­ка и состоящего из двух бачков, соединенных большим количеством трубок;

- расширительного бачка, поддерживающего посто­янный объем циркулирующей жидкости и определен­ное давление в системе;

- насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости в системе;

- термостата (автоматического клапана, открывающе­гося при достижении охлаждающей жидкостью темпе­ратуры 90-102 °С);

- вентилятора, обеспечивающего прокачку воздуха между трубками радиатора;

- трубопроводов.

Более подробно устройство системы охлаждения пред­ставлено на рис. 2.18.

В большинстве автомобилей в качестве охлаждающей жидкости применяют специальные составы с низкой температурой кристаллизации — антифризы (от анг­лийского «antifreeze» - незамерзающий). Все охлаж­дающие жидкости ядовиты, так как представляют со­бой водный раствор этиленгликоля и могут проникать в организм через кожу. Эта смесь агрессивна не толь­ко к организму человека, но и к самой системе охлаж­дения. Она разрушает сталь, алюминий, чугун, медь. Чтобы уберечь детали системы охлаждения от разру­шения, в антифризы добавляют целый комплекс при­садок: противокоррозионных (ингибиторы), анти- вспенивающих и стабилизирующих. Предприятия-из­готовители присваивают антифризам фирменные на­звания (например, «Тосол», «Лена» и т.п.) и (или) указывают температуру их замерзания, точнее крис­таллизации (Тосол А-40, ОЖ-40, 0Ж-65, где 0Ж - ох­лаждающая жидкость).

(!)

Импортные антифризы для легковых автомобилей, произведенные на основе этиленгликоля, должны со­ответствовать нормам ASTM (Американская ассоциа­ция по испытанию материалов) и SAE (Общество авто­мобильных инженеров США): ASTM D 3306 и ASTM D 4656. Кроме основных стандартов, большинство из­готовителей учитывают и дополнительные требования (например, нормы General Motors USA - Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-М или система нор­мативов G концерна Volkswagen). За рубежом также изготавливают антифризы на основе пропиленглико- ля. Такой антифриз менее токсичен, однако он почти на порядок дороже.

В процессе эксплуатации антифриз стареет: в нем сни­жается концентрация ингибиторов, ухудшается теплопе­редача, возрастает пенообразование, он начинает всту­пать в реакции с деталями системы охлаждения. Ресурс охлаждающий жидкости связан с пробегом автомобиля. Преждевременное старение наступает в том случае, ес­ли в систему охлаждения проникают отработавшие газы или регулярно попадает воздух. Поэтому необходимо своевременно обнаруживать утечки жидкости и следить за состоянием и креплением трубопроводов. Своевре­менно заменяйте антифриз. Сроки замены указаны в ин­струкции по эксплуатации вашего автомобиля. Уровень антифриза в системе охлаждения может по­низиться при испарении из него воды или при утечках (негерметичности системы). В первом случае нужно доливать дистиллированную воду (если ее нет, то хо­тя бы прокипяченную), во втором - охлаждающую жидкость той же марки. Отечественные антифризы можно смешивать, если они произведены по одним техническим условиям (ТУ). Если номера ТУ различа­ются, то охлаждающие жидкости могут быть несовме­стимы. Поэтому в сомнительных случаях целесооб­разно использовать воду, а затем заменить всю жид­кость в системе.

При перегреве двигателя все манипуляции проводите после его остановки с осо­бой осторожностью. Берегитесь ожогов. Не спешите, дайте двигателю немного остыть. Не открывайте сразу крышку расширительного бачка или пробку ради­атора. Кипящий антифриз в системе находится под давлением. Даже по проше­ствии времени открывайте пробку или крышку, взяв в руку тряпку и отвернув в сторону лицо. Сливайте антифриз только после того, как он остынет.

Механический насос (помпа) обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по полым зонам неподвижных частей двигателя (рубашке охлаждения). Тепло, образующееся при работе двигателя, поглощает­ся циркулирующей жидкостью, а при прохождении по­следней через радиатор - воздухом. Радиатор отдает тепло воздуху, который обтекает трубки. Воздух прохо­дит через радиатор под действием электрического вен­тилятора или в некоторых автомобилях механического вентилятора, который приводится в движение от колен­чатого вала (в последнем случае вентилятор работает постоянно, пока работает двигатель). В большинстве автомобилей, выпускаемых в настоящее время, исполь­зуются электрические вентиляторы. Они включаются при достижении определенной температуры охлаждаю­щей жидкости. В остальное время охлаждение проис­ходит воздухом, проходящим через радиатор за счет движения транспортного средства. При нагревании тела расширяются, то же самое проис­ходит и с охлаждающей жидкостью. Вы, наверное, обра­щали внимание, как пластиковая бутыль для воды, даже пустая, разбухает в теплом помещении и сморщивается на холоде. Для предохранения от разрушения элемен­тов системы охлаждения при нагревании жидкости ис­пользован расширительный бачок. Именно в него отво­дится избыточная жидкость и пар, а с помощью клапана, которым оборудована его крышка, удаляется избыточ­ное давление. Но это еще не все. При остывании двига­теля расширительный бачок предохраняет систему от сдавливания трубок радиатора. Вы уже знаете, что система охлаждения должна отводить избыточное (лишнее) тепло от двигателя. А вот при пуске холодного двигателя, чтобы она не мешала ему быстрее достичь оптимальной температуры, используют специаль­ный клапан, который перекрывает доступ охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения к радиатору. Этот кла­пан называется термостатом.

При пуске холодного двигателя (рис. 2.19) термостат (поз. 4) остается закрытым и охлаждающая жидкость не может про­ходить через радиатор, она циркулирует только в головке блока и самом блоке цилиндров (движение жидкости по ма­лому кругу). В результате двигатель быстро прогревается. При достижении охлаждающей жидкостью установленной температуры термостат открывает ей доступ в радиатор для охлаждения (движение жидкости по большому кругу). А уж если радиатор не справляется с охлаждением жидкости до необходимой температуры, в дело вступает электровен­тилятор.

Рис. 2.19. Принципиальная схема системы охлаждения: 1 - радиатор; 2 - крышка; 3 - вентилятор; 4 - термостат; 5 - на­сос охлаждающей жидкости; 6 - расширительный бачок; 7 - головка блока цилиндров; 8 - трубопровод к отопителю; 9 - вентилятор отопителя; 10 - радиатор отопителя; 11 - рубашка охлаждения головки блока цилиндров; 12 - рубашка ох­лаждения блока цилиндров; 13 - поршень; 14 - сливной кран; 15 - нижний бачок радиатора

Отопитель салона тоже относится к системе охлаждения. Главный его элемент - радиатор. Заметьте, не тот, основной, который расположен перед двигателем и спрятан за деко­ративной отделкой передней части автомобиля, а другой, меньших размеров, расположенный за двигателем. Вклю­чая отопитель, водитель открывает кран и горячий анти­фриз попадает в радиатор. Так нагревается воздух, поступа­ющий в салон автомобиля. Включать отопитель следует при прогретом двигателе. Включение отопителя при холодном двигателе лишь увеличит время прогрева последнего со всеми вытекающими последствиями (вы же знаете, что, пока двигатель не прогрелся до необходимой темпера­туры, происходит повышенный износ его узлов и агрега­тов). А вот если двигатель перегревается, то включение ото-
пителя позволит снизить температуру охлаждающей жид­кости и отвести избыток тепла от двигателя. Как уже говорилось, перегрев весьма опасен для двига­теля. Поэтому в поездке, бросая взгляд на приборный щиток, не оставляйте без внимания указатель темпера­туры охлаждающей жидкости. К сожалению, подавляю­щее большинство легковых автомобилей не оборудова­но сигнализатором, предупреждающим о начале повы­шения температуры охлаждающей жидкости свыше до­пустимого. Поэтому внимание и еще раз внимание. Если температура растет, а электрический вентилятор не включается, то вот вам и причина. Правда выйти из строя может как он сам, так и его система управления и даже сгоревший предохранитель. Если неисправность не устранена на месте, то следовать к месту ремонта придется с продолжительными остановками, охлаждая двигатель. В такой ситуации поможет включение на пол­ную мощность отопителя. Запомните самое главное: как только стрелка указателя температуры охлаждающей жидкости приближается к красной зоне, тотчас останав­ливаемся, глушим двигатель, открываем капот и ждем. Еще одна причина перегрева - неисправность термо­стата. Обычно это его банальное заклинивание в закры­том положении. В результате охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, не попадая в радиатор.

Вы помните, ведь это режим прогрева двигателя, после которого клапан термостата должен открыться. В том, что термостат заклинило в закрытом положении, убе­димся на ощупь. Если при перегревающемся двигателе радиатор остается холодным, то все дело в термостате. Надо его менять. Однако попробуйте постучать по его корпусу. Бывает, что после этого клапан термостата от­крывается. Но в дальнейшем при первой возможности заметите термостат. Если постукивание не помогает, то к месту ремонта вновь движемся, внимательно следя за датчиком температуры, даже в жару включив отопи- тель на полную мощность.

Если до места ремонта очень далеко, то можно снять термостат (предварительно слив антифриз), пробить в нем внутри сквозное отверстие и поставить на место. В этом случае жидкость в системе будет циркулировать только по большому кругу и проходить через радиатор. Но это, как говорится, для продвинутых пользователей.

Система смазки

При работе двигателя множество деталей контактирует друг с другом, образуя пары трения (фрикции). Чтобы уменьшить фрикционный износ, двигатель обо­рудуют системой смазки. Резервуар с маслом находит-

 

ся в картере двигателя. Масляный насос обеспечивает поступление масла через масляный фильтр к движу­щимся частям. В двигателях внутреннего сгорания применяется система смазки комбинированного типа: часть деталей смазывается под давлением, часть - раз­брызгиванием и окунанием, часть - самотеком. Кроме функций смазывания, масло может выполнять и функ­ции охлаждения. Воздушный поток, проходящий под днищем движущегося автомобиля, обдувает картер двигателя, являющийся резервуаром для масла. Кроме того, на некоторых автомобилях и мотоциклах устанав­ливают специальные масляные радиаторы, призван­ные охлаждать масло. Это одновременно предохраня­ет масло от распада при высоких температурах. Система смазки состоит из следующих основных эле­ментов (рис. 2.20):

- поддона картера;

- масляного насоса с заборником;

- масляного фильтра;

- трубок, каналов и отверстий для подачи масла. Теперь немного подробнее об основных элементах си­стемы смазки.

В поддоне картера, как уже указывалось, хранится масло. По этому признаку систему смазки двигателей легковых автомобилей называют системой смазки с мокрым картером. Уровень масла в картере контро­лируют с помощью маслоизмерительного стержня (щупа). На щупе выполнены две риски, соответствую­щие минимальному и максимальному уровню масла. Ваша задача - периодически контролировать уровень масла, не допуская его падения ниже отметки миниму­ма. Для проверки автомобиль должен стоять на ров­ной горизонтальной площадке, после остановки дви­гателя должно пройти некоторое время, чтобы масло, циркулирующее по системе, стекло в картер и немно­го остыло. Масло следует заменять в сроки, указанные предприятием-изготовителем вашего автомобиля. Эти сроки всегда совпадают со сроками очередного техни­ческого обслуживания (ТО). Однако если сроки ТО еще не подошли, а вы, проверяя уровень масла, обнаружи­ли его сильную загрязненность (возможно, двигателю пришлось работать длительное время в тяжелых усло­виях), то масло необходимо заменить досрочно. Масляный насос шестеренчатого типа создает в систе­ме смазки необходимое давление масла и подает его к трущимся поверхностям (рис. 2.21). Масляный фильтр очищает масло от загрязнений и частиц, вырабатываемых в результате механического износа. В фильтре установлен перепускной клапан. При повышенной вязкости масла или чрезмерном за­грязнении фильтра под действием повышенного дав­ления перепускной клапан открывается и направляет масло мимо фильтра (без очистки). Это позволяет со­хранить необходимое давление масла в системе. Мас­ляный фильтр обычно заменяют одновременно с заме­ной масла двигателя.

Рис. 2.21. Схема работы масляного насоса: 1 - шес­терни масляного насоса; 2 - редукционный клапан; 3 - пружина

1 2 3

Рис. 2.22. Схема вентиляции картера двигателя: 1 - корпус воздушного фильтра; 2 - фильтрующий эле­мент; 3 - всасывающий коллектор вентиляции картера; 4 - карбюратор; 5 - впускной трубопровод; 6 - впускной клапан; 7 - шланг вентиляции картера; 8 - маслоотдели­тель; 9 - сливная трубка маслоотделителя; 10 - картер двигателя; 11 - поддон картера

Вентиляция картера необходима для поддержания в нем нормального давления, а также для удаления паров бензина и газов, прорывающихся из цилинд-

ров (рис. 2.22). Для чего все это нужно? Дело в том, что повышение давления в картере может привести к выходу из строя уплотнений и, как следствие, утеч­ке масла. А пары бензина и газов, скопившись в кар­тере, загрязняют и разжижают масло, вызывают кор­розию (разрушение) деталей двигателя. Вентиляция картера выполняется путем принудительного отсоса указанных газов за счет разрежения, возникающего при такте впуска каждого из цилиндров двигателя. В результате эти газы втягиваются во впускной кол­лектор и вновь направляются в цилиндры. Теперь несколько подробнее о работе системы смазки. Как только вы запустили двигатель, масло из картера через сетку маслозаборника засасывается шестеренча­тым насосом и через фильтр нагнетается в главную ма­гистраль, расположенную в блоке цилиндров. Оттуда оно по каналам в блоке подается к коренным подшип­никам коленчатого вала и далее по каналам в щеках ва­ла к шатунным подшипникам. Излишек масла выдавли­вается через зазоры шатунных подшипников и превра­щается в масляный туман. С его помощью смазываются стенки цилиндров, поршневые пальцы и другие детали двигателя. Из главной магистрали масло также подает­ся к подшипникам распределительного вала, распреде­лительным шестерням и к полым осям коромысел кла­панов. Далее масло самотеком направляется в картер. Постоянное давление в системе смазки поддержива­ет редукционный клапан (см. рис. 2.21). При повы­шении давления сверх необходимого он вновь воз­вращает часть масла во всасывающую магистраль на­соса.

В двигателях используют специальные моторные мас­ла. Стандартная марка отечественного автомобильного моторного масла включает букву «М» (т.е. моторное), цифру или дробь, которая определяет класс автомо­бильного моторного масла либо классы (для всесезон- ных автомобильных моторных масел) вязкости. Летом используют более вязкое масло, зимой - менее вязкое. Чем больше цифра в маркировке, тем более вязкое масло. Например, М-12Г1 - летнее, М-8Г1 - зимнее. Су­ществуют и всесезонные масла, которые можно ис­пользовать круглый год. Далее в маркировке автомо­бильного моторного масла присутствуют одна или две буквы, указывающие уровень эксплуатационных свойств и область применения автомобильного мотор­ного масла. Например, М-бз/ 12Г1, где буква «Г» озна­чает, что масло всесезонное, предназначено для фор­сированных двигателей, 1 - для бензиновых двигате­лей. В состав этих автомобильных моторных масел до­бавляют композиции отечественных или импортных присадок. Об этом сообщает индекс после первой циф­ры. В нашем случае индекс «з» информирует о наличии загущающих присадок.

За рубежом принято классифицировать масла по вязкос­ти по системе, разработанной Обществом автомобильных инженеров США (Society of Automotive Engineers - SAE). На полках автомагазинов вы увидите канистры с маслами, имеющими маркировку 5W-40,10W-40 и т.п. В такой мар­кировке первое число и буква «W» (Winter - зима) свиде­тельствуют о принадлежности масла к так называемому зимнему, низкотемпературному классу вязкости. Первая цифра указывает, насколько легко масло будет прокачи­ваться по системе смазки, т.е. как быстро поступит к ра­бочим поверхностям деталей, и сколько энергии аккуму­ляторной батареи будет затрачено на привод стартера (вязкость при 40 °С). Чем меньше первая цифра, тем лег­че пуск двигателя на морозе. Летом же масло должно быть более вязким, чтобы сохранять смазывающую спо­собность. Чем больше вторая цифра, тем выше вязкость масла в летний период. Число, которое указано после ти­ре, - это летний (высокотемпературный) класс вязкости, соответствующий вязкости масла при рабочей температу­ре мотора (при 100 °С). То есть такое масло можно ис­пользовать и зимой и летом - оно всесезонное. Первая цифра информирует об эксплуатационных свойствах мас­ла в зимний период, вторая - в летний. Масла автомобильных двигателей могут быть минераль­ными, синтетическими и полусинтетическими. Сме­шивать их нельзя. При переходе с одного вида масла на другой систему смазки необходимо промыть специ­альной жидкостью.

Система питания

Система питания - это своеобразный «пищеблок» дви­гателя. В ней топливо хранится, очищается, перемеща­ется, смешивается с предварительно очищенным ею же воздухом. Полученное блюдо в виде горючей смеси по­дается в цилиндры двигателя. На различных режимах работы двигателя количество и качество горючей смеси должно быть различным, приготовление таких «разно­солов» - тоже прерогатива системы питания. Подавляющее большинство легковых автомобилей ос­нащено бензиновыми двигателями. В зависимости от вида устройства, осуществляющего подготовку топ- ливовоздушной смеси, двигатели могут быть инжектор­ными, карбюраторными или оборудованными моно­впрыском.

Система питания (рис. 2.23 и 2.24) состоит из следую­щих основных элементов:

- топливного бака;

- фильтров очистки топлива;

- топливопроводов;

- топливного насоса;

- воздушного фильтра;

- карбюратора (см. рис. 2.23) или инжектора с элек­тронной системой управления (см. рис. 2.24);

- выпускной системы.

Топливный бак (или бензохранилище) представляет собой специальную металлическую емкость вместимос­тью 40-50 л, чаще всего установленную в задней части легкового автомобиля. Топливо в бензобак заливают через горловину, в которой имеется трубка для выхода воздуха при заправке. На некоторых автомобилях в са­мой нижней точке бензобака предусмотрена сливная пробка, позволяющая при необходимости полностью очистить бак от нежелательных составляющих бензи­на - воды и прочей «нечисти».

 

 

Рис. 2.23. Система питания карбю­раторного двигателя: 1 - воздухоза­борник холодного воздуха; 2 - термо­регулятор; 3 - воздушный фильтр; 4 - фильтрующий элемент; 5 - возду­хозаборник теплого воздуха от двига­теля; 6 - карбюратор; 7 - рычаг при­вода топливного насоса; 8 - трубопро­вод подачи топлива из бака; 9 - топ­ливный насос; 10 - трубопровод слива избытка топлива; 11 - эксцентрик рас­пределительного вала; 12 -топлив­ный насос в разрезе; 13 - рычаг руч­ной подкачки топлива; 14 - наливная труба; 15 - толкатель; 16 - датчик ука­зателя уровня топлива; 17 - топлив­ный бак; 18 - магистраль слива топли­ва; 19 - магистраль подачи топлива

 

Бензин, залитый в бак легкового автомобиля, предвари­тельно очищается сетчатым фильтром, установленным внутри бака на топливозаборнике. Еще в бензобаке раз­мещен датчик уровня топлива (поплавок с реостатом), показания которого выводятся на щиток приборов. У большинства легковых автомобилей при уменьшении уровня бензина до 5-8 л на щитке приборов загорает­ся лампочка, сигнализирующая о необходимости доза­правки.

Из топливного бака бензин под днищем автомобиля по­дается по трубке топливопровода к карбюратору, по пути проходя через фильтр тонкой очистки. Этот фильтр является одноразовым (т.е. не подлежит прочи­стке, а попросту заменяется новым) и может быть уста­новлен как перед топливным насосом, так и после него. Топливный насос доставляет бензин из бака, располо­женного в задней части автомобиля, в инжектор или карбюратор, установленные на двигателе. Топливные насосы бывают механические и электрические. Механические насосы используют для машин с карбю­раторными двигателями. На автомобили, оборудован­ные электронным впрыском, устанавливают электричес­кие насосы.

Насос подает бензин в устройство, в котором готовится топливная смесь: испарения бензина смешиваются

Рис. 2.24. Система питания инжекторного двигателя с электронной системой управления: 1 - рампа форсу­нок; 2 - электромагнитные форсунки; 3 - регулятор давле­ния топлива; 4, 6 - топливопроводы слива и подачи; 5 - топ­ливный бак; 7 - электробензонасос; 8 - топливный фильтр

с воздухом, который всасывается через воздушный фильтр либо нагнетается турбиной. Подготовленная таким образом смесь поступает в цилиндры двигателя, где и сгорает.

Сначала рассмотрим систему питания карбюраторного двигателя.

Механический насос (рис. 2.25) состоит из корпуса, под­пружиненной диафрагмы с механизмом привода, впуск­ного и нагнетательного (выпускного) клапанов и сетчато­го фильтра.

Топливный насос на разных марках автомобилей приво­дится в действие либо эксцентриком (кулачком) распре­делительного вала, либо эксцентриком, размещенным на валу привода масляного насоса и прерывателя-рас­пределителя. В обоих случаях вращающийся эксцент­рик качает рычаг привода топливного насоса, прижатый к нему пружиной. Этот рычаг воздействует на шток с подпружиненной диафрагмой. Когда рычаг тянет шток с диафрагмой вниз, пружина диафрагмы сжимается и над ней создается разрежение, под действием которо­го впускной клапан, преодолев усилие своей пружины, открывается. Через этот клапан топливо из бака втягива­ется в пространство над диафрагмой (см. рис. 2.25). Когда рычаг освобождает шток диафрагмы (часть рыча­га, связанная со штоком, перемещается вверх), диафраг­ма под действием собственной пружины также переме­щается вверх, впускной клапан закрывается и бензин выдавливается через нагнетательный клапан к карбюра­тору (рис. 2.26). Этот процесс происходит при каждом повороте приводного вала с эксцентриком. Заметьте, что бензин в карбюратор выталкивается только за счет усилия пружины диафрагмы при перемещении ее вверх. При заполнении карбюратора до необходимого уровня его специальный игольчатый клапан перекроет до­ступ бензина в его «чрево». Так как качать бензин будет не­куда, диафрагма топливного насоса останется в нижнем по­ложении: ее пружина будет не в силах преодолеть создав­шееся сопротивление. И лишь когда двигатель израсходует часть топлива из карбюратора, его игольчатый клапан откро­ется и диафрагма под действием пружины сможет втолкнуть новую порцию топлива из бензонасоса в карбюратор. Кстати, бензонасос имеет еще и рычажок, выступаю­щий из его корпуса наружу. Он предназначен для руч­ной подкачки топлива (например, в том случае, когда из-за длительного перерыва в эксплуатации топливо испарилось из карбюратора).

Рис. 2.25. Схема работы топливного насоса (момент всасывания топлива): 1 - нагнетательный патрубок; 2 - стяжной болт; 3 - крышка; 4 - всасывающий патрубок; 5 - впускной клапан с пружиной; 6 - корпус; 7 - диафраг­ма насоса; 8 - рычаг ручной подкачки; 9 - тяга; 10 - ры­чаг механической подкачки; 11 - пружина; 12 - шток; 13 - эксцентрик; 14 - нагнетательный клапан с пружиной

Рис. 2.26. Схема работы топливного насоса (момент нагнетания топлива): 1 - фильтр очистки топлива

3—Ч

Рис. 2.27. Воздушный фильтр: 1 - крышка; 2 - фильтру­ющий элемент; 3 - воздухозаборник; 4 - корпус

Воздушный фильтр (рис. 2.27) очищает воздух от пыли и прочих механических примесей перед поступлением его в карбюратор для последующего смешивания с бен­зином. Он установлен на карбюратор сверху. В воздуш­ный фильтр воздух поступает через трубу воздухозабор­ника, которая затем разделяется на две части. Через од­ну часть холодный воздух всасывается в теплую погоду («лето»), через другую часть воздух, подогретый выпуск­ным коллектором, - в холодную погоду («зима»). Пере­ход от «лета» к «зиме» (и наоборот) на разных автомо­билях выполняется по-разному: либо с помощью специ­ального рычажка-переключателя, либо поворотом кор­пуса воздушного фильтра, либо автоматически.

 

Своевременно заменяйте фильтрующий элемент, по­скольку «экономия» на замене аукнется повышенным расходом топлива из-за переобогащения горючей сме­си бензином и всеми прочими неприятностями, возни­кающими при таком «перекорме» двигателя.

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО КАРБЮРАТОРА

Карбюратор (его можно назвать «главным поваром» двигателя) предназначен для приготовления горючей смеси. В зависимости от режимов работы двигателя кар­бюратор готовит ему необходимую по качеству (соотношению бензина и воздуха) и количеству топли- вовоздушную смесь.

Карбюратор - один из самых уважаемых водителями приборов автомобиля. Рассмотрим устройство и работу элементарного карбюратора.

Элементарный карбюратор (рис. 2.28) состоит из сле­дующих основных частей:

- входного патрубка;

- смесительной камеры с диффузором;

- дроссельной заслонки;

- поплавковой камеры;

- поплавка;

- игольчатого запорного клапана с седлом;

- топливного жиклера;

- трубки распылителя.

В поплавковой камере постоянный уровень топлива поддерживается поплавком, соединенным с игольчатым клапаном. По мере расходования топлива поплавок опускается, открывается игольчатый клапан и новая порция бензина вливается в топливную камеру. При достижении нормального уровня в поплавковой камере поплавок, всплывая, закрывает иглой входное отвер­стие и прекращает доступ бензина. Если вам это не сов­сем понятно, то вспомните работу бачка унитаза. Ана­логичное устройство размещено и в поплавковой каме­ре карбюратора.

По трубке распылителя бензин из поплавковой камеры попадает в смесительную камеру, где смешивается с по­ступающим из входного патрубка воздухом. Уровень топлива в поплавковой камере несколько ниже кромки выходного отверстия распылителя, поэтому при нера­ботающем двигателе топливо из поплавковой камеры не вытекает даже при наклонном положении машины. Для дозирования бензина в нижнюю часть трубки рас­пылителя ввернут жиклер, представлявший собой пробку с калиброванным отверстием. Диффузор (су­женный внутри короткий патрубок) служит для увели­чения скорости воздушного потока в центре смеситель­ной камеры и создания разрежения около конца рас­пылителя (при работающем двигателе), что необходимо для высасывания топлива из топливной камеры и луч­шего его распыления. Количество горючей смеси, пода­ваемой в цилиндры двигателя, регулируется дроссель­ной заслонкой, связанной с педалью «газа». Эта за­слонка изменяет площадь проходного сечения за сме­сительной камерой. Водитель управляет заслонкой с помощью педали «газа».

Простейший карбюратор не способен приготовлять опти­мальную по составу горючую смесь на всех режимах ра­боты двигателя. При увеличении степени открытия дроссель­ной заслонки смесь будет обогащаться. Оптимальное же из­менение состава смеси должно быть другим. Современные карбюраторы бензиновых двигателей обес­печивают создание горючей смеси, по составу близкой к оптимальной, на всех режимах работы двигателя. Они значительно отличаются от элементарного карбюратора главным образом за счет наличия дополнительных вспомо­гательных устройств, позволяющих на тех или иных режи­мах работы двигателя в той или иной степени обеднять или обогащать смесь. Различают карбюраторы с восходящим, горизонтальным и падающим потоком. Наиболее часто ис­пользуют карбюраторы с падающим потоком, в которых смесь в смесительной камере движется сверху вниз. Кар­бюратор может иметь одну или две камеры. В последнем случае они могут устанавливаться последовательно или па­раллельно. Чаще всего используются двухкамерные кар­бюраторы с параллельным расположением камер. В общем случае современный карбюратор состоит из сле­дующих основных устройств: главного дозирующего уст­ройства, пускового устройства, системы холостого хода, экономайзера, ускорительного насоса, балансировочного устройства и ограничителя частоты вращения коленчатого вала. Иногда в состав карбюратора входят также эконостат и система принудительного холостого хода. Водитель, находясь в салоне автомобиля, «общается» с карбюратором не только правой ногой (нажимая на педаль «газа»), но и рукой. Обычно под панелью приборов или прямо на ней есть специальная рукоятка, которая управляет воздушной заслонкой карбюратора. Водители называют эту рукоятку «подсосом». Вытяги­вая ее, водитель прикрывает воздушную заслонку, со­кращая доступ воздуха и увеличивая разрежение в смесительной камере карбюратора. В результате это­го бензин из поплавковой камеры высасывается более интенсивно и при недостатке воздуха «готовит» для двигателя обогащенную горючую смесь. А именно та­кая смесь необходима для пуска холодного двигателя. О включении «подсоса» (вытягивании рукоятки на се­бя) просигнализирует лампа на щитке контрольно-из­мерительных приборов.

По мере прогрева следует постепенно утапливать руч­ку «подсоса», возвращая ее в первоначальное положе­ние. При этом вы будете приоткрывать воздушную за- слонку,увеличивая доступ воздуха и обедняя горючую смесь. После прогрева утопите рукоятку «подсоса» до предела, открыв полностью воздушную заслонку карбюратора. При этом погаснет лампочка, сигнализи­рующая о прикрытии воздушной заслонки. Заметьте: движение с прогретым двигателем должно осуществ­ляться именно с полностью открытой воздушной за­слонкой.

Степень прогрева двигателя вы можете контролиро­вать по указателю температуры охлаждающей жидкос­ти, расположенному на щитке приборов. При пуске холодного двигателя карбюратор должен обеспечивать создание значительно обогащенной сме­си, способной воспламеняться даже при низкой темпе­ратуре.

Перед пуском воздушную заслонку карбюратора необ­ходимо полностью закрыть, т.е. рукоятку «подсоса» следует полностью вытянуть (рис. 2.29). Во время холостого хода, когда автомобиль движется «накатом» или стоит на месте, а водитель не нажимает на педаль «газа», в цилиндры подается небольшое ко­личество горючей смеси, но она должна быть обога­щенной, чтобы двигатель работал устойчиво. Воздуш­ная заслонка полностью открыта (рукоятка утоплена), а дроссельная заслонка закрыта (еще раз повторим: во­дитель не нажимает на педаль «газа»). На средних нагрузках в цилиндры нужно подавать разное количество смеси, причем она должна быть слегка обедненной, что необходимо для экономичной работы двигателя. Воздушная заслонка полностью от­крыта, а водитель нажатием на педаль «газа» заставля­ет двигатель работать на средних оборотах. При полной нагрузке (значительном, но плавном на­жатии на педаль «газа») для получения наибольшей мощности двигателя необходимо готовить в карбюрато­ре обогащенную смесь.

Для обеспечения хорошей приемистости двигателя,

т.е. способности быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала (например, резкое нажатие на педаль «газа» для интенсивного разгона при обгоне), необхо­димо при быстром открытии дроссельной заслонки так­же подавать в цилиндры обогащенную смесь. Наиболее экономично карбюратор работает на средних нагрузках. Некоторые легковые автомобили оборудо­ваны эконометрами - приборами, показывающими, ка­кое количество топлива расходует в данный момент двигатель. Пользуясь такой информацией, водитель мо­жет подобрать оптимальный режим работы двигателя для конкретных условий движения. Езда рывками (резкий разгон с последующим замедле­нием) не только удручающе действует на пассажиров, но и увеличивает расход топлива, так как при резком нажатии на педаль «газа» двигателю (для быстрого на­бора оборотов и исключения провалов в работе)требу­ется обогащенная смесь. Это «богатство» достигается с помощью ускорительного насоса - специального уст­ройства карбюратора, выпрыскивающего в смеситель­ную камеру дополнительную порцию бензина (см. рис. 2.30).

Несколько слов о традиционных неисправностях систе­мы питания и способах их устранения.

Если бензин не поступает в карбюратор, то первым де­лом установите, есть ли он вообще в баке. Что делать, если его там нет, вы, наверное, знаете. Если бензин на месте, то преградить ему путь к карбюра­тору может засорение сетчатого фильтра топливозабор- ника или фильтра тонкой очистки, а также разрежение в топливном баке, возникающее из-за «закупорки» воз­душного клапана в пробке или вентиляционной трубки бака. Зимой путь бензину может перекрыть замерзшая вода, скопившаяся в системе питания. Она тяжелее бен­зина (имеет большую плотность) и скапливается на дне бака, как раз там, где расположен топливозаборник. Прочистка, продувка или замена элементов, блокирую­щих дорогу бензину, откроет ему путь к карбюратору. Топливный бак в специальном обслуживании чаще все­го не нуждается, однако следите за чистотой его проб­ки и воздухоотводящей трубки. Необходимость полной очистки и промывки бака может возникнуть при попа­дании в него воды или прочей «нечисти». В настоящее время в продаже имеются препараты, позволяющие расправиться с водой и прочими нечистотами без руч­ной чистки.

Причиной «бойкота» может стать неисправность топ­ливного насоса. Если порвалась диафрагма насоса и ее нечем заменить, бывалые водители используют вместо нее целлофан, сложенный в несколько раз. Насос может не работать и вследствие поломки пружин, рычага, заклинивания клапанов. Здесь поможет про­мывка, прочистка и замена вышедших из строя деталей.

Если двигатель работает с перебоями, не развивает полной мощности, следует проверить уровень топлива в поплавковой камере. Если он в норме, то проверьте чистоту топливных и воздушных фильтров, жиклеров и каналов, а также регулировку карбюратора. Кстати, в перебоях в работе двигателя может оказаться виноват вовсе не карбюратор, а отсутствие или уменьшение за­зора в контактах системы зажигания (в автомобилях с такой системой зажигания). Проверить этот зазор го­раздо проще, чем снимать, разбирать, проверять, про­мывать и регулировать карбюратор. Негерметичность топливной системы - весьма опас­ная неисправность. Она возникает вследствие нару­шения целостности элементов системы питания и раз­герметизации соединений топливопровода. При обна­ружении указанных неисправностей немедленно за­мените поврежденные элементы, подтяните хомуты креплений топливных шлангов. Если же в бензобаке образовалась трещина, то доехать до автомастерской вам поможет обычное мыло, которым можно замазать повреждение.

Рис. 2.29. Простейший карбюратор с закрытой воздуш­ной заслонкой: 1 - поплавок; 2 - игольчатый клапан; 3 - распылитель; 4 - воздушная заслонка; 5 - диффузор; 6 - дроссельная заслонка; 7 - впускной клапан

Загрязнение воздушного фильтра повышает расход топ­лива и увеличивает концентрацию вредных веществ в выхлопных газах. Длительная эксплуатация автомо­биля с загрязненным воздушным фильтром может при­вести к образованию нагара внутри цилиндров двигате­ля. Во избежание этого своевременно заменяйте филь­трующий элемент в сроки, установленные заводом-из­готовителем. Имейте в виду, что при эксплуатации ма­
шины на пыльных трассах фильтр загрязняется гораздо быстрее.

Нарушение регулировки карбюратора, загрязнение жиклеров и каналов не дают возможности двигателю получать необходимую горючую смесь, что незамедли­тельно сказывается на его работе. Признаками излишнего переобогащения топливной смеси являются:

- повышенный расход топлива;

- потеря мощности двигателя;

- черный дым и хлопки из глушителя;

- перегрев двигателя;

- снижение вязкости масла сверх допустимого. Переобогащение возникает из-за высокого уровня топ­лива в поплавковой камере, увеличения отверстий жиклеров или повреждения их прокладок, засорения воздушных фильтров и жиклеров, неполного открытия воздушной заслонки карбюратора.

Признаки излишнего переобеднения:

- затрудненный пуск двигателя;

- хлопки в карбюраторе;

- перегрев и потеря мощности двигателя.

Причинами приготовления бедной смеси может стать уменьшение подачи бензина, подсос воздуха через прокладку крепления карбюратора к впускному кол­лектору, засорение топливных жиклеров и увеличен­ное проходное сечение воздушных жиклеров. При обслуживании карбюратора его корпус очищают снаружи и внутри, продувают сжатым воздухом жикле­ры и каналы, проверяют и при необходимости регули­руют уровень бензина в поплавковой камере, проводят регулировку оборотов холостого хода двигателя с по­мощью винтов, отвечающих за качество и количество топливовоздушной смеси.

Изучив руководство по устройству и обслуживанию своего автомобиля, вы можете самостоятельно заняться промывкой и наладкой карбюратора. При этом соблю­дайте все правила пожарной безопасности. Это особен­но касается курильщиков. Однако лучше проводить ра­боты с карбюратором в специальных мастерских, где имеются стенды для проверки правильности регули­ровки карбюратора.

Итак, подведем промежуточный итог: карбюратор — это сложное механическое устройство, смешивающее бен-

 

 

Рис. 2.30. Устройство карбюратора: 1 - патрубок для отсо­са картерных газов; 2 - патрубок для подачи разрежения к вакуумному регулятору распределителя зажигания; 3 - топ­ливный жиклер переходной системы второй камеры с труб­кой; 4 - эмульсионная трубка первой камеры; 5 - эмульсион­ный канал системы холостого хода; 6 - шариковый клапан ускорительного насоса; 7 - кулачок привода ускорительного насоса; 8 - диафрагма ускорительного насоса; 9 - рычаг при­вода ускорительного насоса; 10 - диафрагма пускового уст­ройства; 11 - шток диафрагмы пускового устройства; 12 - электромагнитный запорный клапан; 13 - топливный жиклер холостого хода; 14 - главный воздушный жиклер первой камеры; 15 - воздушный жиклер холостого хода; 16 - проточный канал холостого хода; 17 - воздушная за­слонка; 18 - распылитель главной дозирующей системы пер­вой камеры; 19 - распылитель ускорительного насоса с кла­паном подачи топлива; 20 - распылитель главной дозирую­щей системы второй камеры; 21 - впрыскивающая трубка эконостата; 22 - главный воздушный жиклер второй камеры;

23 - воздушный жиклер переходной системы второй камеры;

24 - крышка карбюратора; 25 - отверстие балансировки по­плавковой камеры; 26 - игольчатый клапан поплавковой ка­меры; 27 - жиклер перепуска топлива в бак; 28 - патрубок слива топлива в бак; 29 - топливный фильтр; 30 - патрубок подачи топлива; 31 - диафрагма экономайзера; 32 - воздуш­ный канал экономайзера мощностных режимов; 33 - топлив­ный жиклер экономайзера мощностных режимов; 34 - шари­ковый клапан экономайзера мощностных режимов; 35 - по­плавок; 36 - топливный канал экономайзера мощностных ре­жимов; 37 - топливный жиклер эконостата с трубкой; 38 - топ­ливный жиклер переходной системы второй камеры с труб­кой; 39 - эмульсионная трубка; 40 - главный топливный жик­лер второй камеры; 41 - корпус карбюратора; 42 - выходные отверстия переходной системы второй камеры; 43 - дрос­сельная заслонка второй камеры; 44 - отверстие воздушного канала холостого хода; 45 - дроссельная заслонка первой ка­меры; 46 - щель переходной системы первой камеры; 47 - регулировочный винт качества смеси холостого хода зин с воздухом в определенных пропорциях и осуществ­ляющее доставку подготовленной смеси к цилиндрам двигателя. Простейший карбюратор доставляет топливо пропорционально количеству воздуха, проходящего че­рез него. Чтобы подготавливать топливовоздушную смесь для разных режимов работы двигателя, карбюра­тор оснащают разнообразными приспособлениями. Схема работы и основные элементы двухкамерного кар­бюратора показаны на рис. 2.30. Значительное количе­ство каналов, жиклеров и механических элементов сни­жает надежность карбюратора.

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ИНЖЕКТОРНЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ

С середины 80-х годов прошлого века карбюраторы стали вытесняться более эффективными инжекторны­ми системами. Главными преимуществами этих систем по сравнению с карбюраторами являются лучшие пус­ковые свойства (они меньше зависят от окружающей температуры), надежность, экономичность, лучшие мощностные характеристики, а также меньшая токсич­ность выхлопа. Однако инжекторные системы более привередливо относятся к качеству бензина. Не допу­скается работа двигателей с системой впрыска топли­ва на этилированном бензине. Это приводит к выходу из строя нейтрализатора и датчика концентрации кис­лорода.

Инжектор в переводе с английского - форсунка. Пер­вые системы питания, использовавшие принцип впрыс­ка, появились в конце XIX века, однако из-за сложной конструкции и отсутствия должных систем управления не нашли широкого применения. Вновь вспомнили о системе впрыска в 60-х годах XX века. Тогда эти систе­мы были исключительно механическими, затем им на смену пришли современные системы впрыска с элек­тронным управлением.

Эти системы в зависимости от числа форсунок и места впрыска топлива подразделяют на одноточечные (моно- впрысковые - рис. 2.31) и многоточечные (в них каждый цилиндр имеет персональную форсунку, впрыскивающую топливо во впускной коллектор в непосредственной бли­зости от впускного клапана конкретного цилиндра, - рис. 2.32). Моновпрыск направляет подготовленную смесь во впускной коллектор. В этом он схож с карбюратором. На современных транспортных средствах работой инжек­торов и моновпрысков управляют электронные процессо­ры. Они контролируют работу каждого цилиндра. Рассмотрим устройство простейшей инжекторной сис­темы (см. рис. 2.24, 2.31 и 2.32). Она включает в себя следующие элементы:

- электрический бензонасос;

- регулятор давления;

- электронный блок управления;

- датчики угла поворота дроссельной заслонки, темпе­ратуры охлаждающей жидкости и числа оборотов ко­ленчатого вала;

- инжектор.

Во впрысковой системе питания используют двухсту­пенчатый неразборный электрический бензонасос ро-

торно-роликового типа. Его устанавливают в топливном баке. Такой насос подает топливо под давлением свыше 280 кПа.

Регулятор давления поддерживает необходимую раз­ницу давлений между топливом в форсунках и возду­хом во впускном коллекторе. Он выполнен в виде мем­бранного клапана, установленного на топливной рампе. При повышении нагрузки двигателя этот регулятор уве­личивает давление топлива, подаваемого к форсункам, при снижении - уменьшает, возвращая избыток топли­ва по сливной магистрали в бак.

Электронный блок управления (компьютер) - мозг системы впрыска топлива. Он обрабатывает информа­
цию от датчиков и управляет всеми элементами системы питания. В него непрерывно поступают сведения о напряжении в бортовой сети автомобиля, его скорости, положении и количестве оборотов коленчатого вала, положении дроссельной заслонки, массовом расходе топлива, температуре охлаждающей жидкости, наличии детонации, содержании кислорода в выхлопе. Используя данную информацию, блок управляет подачей топлива, системой зажигания, регулятором холостого хода, венти­лятором системы охлаждения, адсорбером системы улав­ливания паров бензина (в качестве адсорбера применяет­ся активированный уголь), системой диагностики и т.д. При возникновении неполадок в системе электрон­ный блок управления предупреждает о них водителя через контрольную лампу «СНЕСК ENGINE» (этот ин­дикатор может быть выполнен как в виде указанной надписи, так и в виде пиктограммы с изображением двигателя). В его оперативной памяти сохраняются диагностические коды, указывающие места возникно­вения неисправностей. Специалисты-ремонтники с помощью определенных манипуляций или специ­ального считывающего устройства могут получить ин­формацию об этих кодах и быстро обнаружить и уст­ранить неполадки.

Датчик положения дроссельной заслонки размещен на дроссельном патрубке и связан с осью дроссельной заслонки. Он представляет собой потенциометр. При нажатии на педаль «газа» поворачивается дроссельная заслонка и увеличивается напряжение на выходе дат­чика. Обрабатывая данную информацию, электронный блок управления корректирует подачу топлива в зави­симости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. в зависимости от того, насколько сильно вы нажмете на педаль «газа»).

Датчик температуры охлаждающей жидкости - тер-

мистор, т.е. резистор, сопротивление которого зависит от температуры: при низкой температуре он имеет высокое сопротивление, при высокой температуре - низкое. Датчик расположен в потоке охлаждающей жидкости двигателя. Электронный блок управления из­меряет падение напряжения на датчике и таким обра­зом определяет температуру охлаждающей жидкости. Эту температуру он постоянно учитывает, управляя ра­ботой большинства систем.

Датчик положения коленчатого вала (индуктивный) координирует работу форсунок. С его помощью блок управления, получив информацию о положении колен­чатого вала и соответственно о тактах двигателя, дает сигнал на срабатывание конкретной форсунки, которая в нужный момент подает распыленное топливо к соот­ветствующему цилиндру.

Системы впрыска современных автомобилей в отличие от простейшего инжектора оборудуют целым рядом до­полнительных устройств и датчиков, улучшающих рабо­ту двигателя. Это лямбда-зонд, каталитический нейтрализатор, датчики детонации и температуры впу­скного воздуха и т.д.

Система выпуска отработавших газов

Система выпуска служит для отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, их охлаждения и уменьшения шума при выбросе в атмосферу.

Двигатель выбрасывает через выпускной канал цилин­дра отработавшие газы в выпускной коллектор. С этого момента начинается их движение по системе выпуска. Система выпуска отработавших газов отечественного легкового автомобиля представлена на рис. 2.33.

 

датчик положения дроссельной заслонки

датчик положения коленчатого вала

замене зажигания

СХЕМА «РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ВПРЫСК»

 

аккумуляторная ₊ батарея

Продукты сгорания из выпускного коллектора на­правляются в приемную трубу резонатора (дополни­тельного глушителя), а потом и основного глушителя. Внутри обоих устройств установлены перегородки с большим количеством отверстий. Газы, с шумом по­падающие в глушитель, вынуждены пройти длинный путь по его закоулкам. При этом звуковая волна су­щественно ослабевает, а газы охлаждаются. На работу системы выпуска расходуется до 4% мощности двигателя. Поэтому на спортивных автомобилях и мото­циклах такая система выпуска не применяется - на со­ревнованиях стоит оглушительный шум и хорошо заметен смог от отработавших газов. А вот на всех остальных меха­нических транспортных средствах (т.е. транспортных сред­ствах, оборудованных двигателем) наличие и исправность системы выпуска обязательны.

Все соединения в системе выпуска отработавших газов должны быть герметичны. Выпускные элементы двига­теля соединяются через специальные жаростойкие прокладки, трубы глушителя вдеваются друг в друга и стягиваются хомутами.

В отличие от большинства отечественных автомобилей системы выпуска многих иномарок снабжены еще од­ним элементом - катализатором (каталитическим дожи­гателем) отработавших газов, где происходит нейтрали­зация вредных веществ. Поэтому такой катализатор еще называют нейтрализатором. В нем дожигаются не- сгоревшие остатки топлива и фильтруются газы перед выбросом в атмосферу. В нейтрализаторе основные токсичные компоненты отработавших газов - окись уг­лерода СО, углеводороды СН и окись азота N0 — в ре­зультате химических реакций превращаются в неток­сичные газы. К сожалению, катализаторы могут рабо­тать только с двигателями, потребляющими высокока­чественный неэтилированный бензин. В противном случае они тут же засоряются и выходят из строя. Основные неисправности системы выпуска отработавших газов легко определить на слух. Повышенный шум в ее ра­боте возникает из-за прогара или механического повреж­дения основного или дополнительного глушителей, труб либо разгерметизации соединений. Не следует ставить ав­томобиль на высокой сухой траве или в других местах, где возможен контакт выпускных труб и глушителей с легко­воспламеняющимися материалами.

Система зажигания

Система зажигания используется только в бензиновых и га­зовых двигателях. С ее помощью топливовоздушная смесь, попавшая в цилиндры двигателя, поджигается в строго опре­деленный момент времени. Воспламенение смеси внутри цилиндра происходит при образовании искры между элект­родами свечи зажигания при подаче к ней тока напряжени­ем 18 000-20 000 В.

Рис. 2.33. Система выпуска отработавших газов: 1 - выпускной клапан; 2 - выпускной трубопровод; 3 - приемная труба глушителей; 4 - дополнительный глушитель (резонатор); 5 - основной глушитель; 6 - соединительные хомуты

Рис. 2.34. Контактная система зажигания: 1 - генератор; 2 - выключатель (замок) зажигания; 3 - прерыватель; 4 - распределитель; 5 - свеча зажигания; 6 - катушка зажигания; 7 - аккумуляторная батарея.

Известны три разновидности систем зажигания: кон­тактная, бесконтактная и микропроцессорная. Контакт­ная система на современных автомобилях не применя­ется. Однако ранее она была широко распространена. Отдадим ей должное, так как она верой и правдой слу­
жила на протяжении многих лет, и рассмотрим ее прин­ципиальное устройство.

Контактная система зажигания (рис. 2.34) состоит из следующих основных элементов:

- катушки зажигания;

- прерывателя-распределителя;

- вакуумного и центробежного регуляторов опереже­ния зажигания;

- свечей зажигания;

- включателя (замка) зажигания.

Начнем с включателя зажигания. Он объединен с зам­ком зажигания и служит сразу для нескольких целей: для включения стартера, системы зажигания, питания контрольно-измерительных приборов, подачи питания на переключатели света, на стеклоочистители и другие приборы. В данный момент нас интересует то, что с его помощью включается система зажигания и ток низко­го напряжения (12 В), вырабатываемый бортовой сетью автомобиля, поступает от аккумуляторной батареи и ге­нератора на катушку зажигания, которая преобразует его в ток высокого напряжения. Этот ток передается в трамблер (механический распределитель зажигания), подающий ток на свечи зажигания. В автомобиле имеется два источника электрического тока: аккумуляторная батарея и генератор. Эти два ис­точника вырабатывают ток низкого напряже­ния (12-14 В). Но для того, чтобы между электродами свечи проскочила искра и смогла поджечь рабочую смесь, необходим ток высокого напряжения - около 20 ООО В, а в некоторых двигателях и до 70 ООО В. Для этого в системе зажигания предусмотрены две элект­рические цепи — низкого и высокого напряжения. Катушка зажигания (иногда ее называют бобиной) преобразует ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. Если по обмотке провода пропустить низ­кое напряжение, то вокруг нее создастся магнитное поле.

В момент прерывания подачи тока в этой обмотке ис­чезающее магнитное поле индуцирует ток уже в обмот­ке высокого напряжения.

Необходимые 20 ООО В получаются за счет специально­го подбора количества витков в обмотках высокого и низкого напряжения.

Прерыватель тока низкого напряжения служит для раз­мыкания контактов в цепи низкого напряжения. В этот момент во вторичной обмотке катушки зажигания инду­цируется ток высокого напряжения, который затем по­ступает на центральный контакт распределителя. Как уже говорилось, к настоящему времени контактная система зажигания безнадежно устарела и в передовом автомобилестроении не используется. Поэтому в рамках данной книги мы не будем подробно рассматривать ее устройство и работу. Если же вы захотите ознако­миться с ней более подробно, то это не проблема. Суще­ствует много изданий, где вы найдете полное описание ее работы.

Ненамного ее опередила бесконтактная система зажи­гания (рис. 2.35). Она отличается от контактной систе­мы отсутствием прерывателя (того самого, при размы-

Рис. 2.35. Бесконтактная система зажигания: 1 - датчик-рас­пределитель зажигания; 2 - свечи зажигания; 3 - катушка зажи­гания; 4 - коммутатор; 5 - выключатель (замок) зажигания

 

 

Рис. 2.36. Устройство све­чи зажигания: 1 - контакт­ный стержень; 2 - изолятор; 3 - корпус свечи зажигания; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - теплоотводящая шайба; 6 - центральный электрод; 7 - боковой электрод

 

кании контактов которого во вторичной об