Karburátory motocyklového typu. Difuzor a škrticí klapka / Habr

Dobrý den, milí čtenáři. Je čas publikovat další část článku o karburátorech motorů s malým objemem.

Dnes se podíváme na konstrukční prvky difuzoru a škrticí klapky.

Většina motocyklových karburátorů je založena na difuzoru s proměnným průřezem a dávkovací jehle. Průřez difuzoru je řízen válcovou nebo plochou škrticí klapkou. Škrticí klapka je kombinována s dávkovací jehlou. Ukazuje se, že přívod paliva je regulován současně se změnou průřezu difuzoru. Více informací o regulaci průřezu je uvedeno v této publikaci.

Difuzní kapacita

Difuzor je jedním z hlavních prvků karburátoru. Mezi určující parametry difuzoru patří jeho průměr. Volba průměru striktně závisí na požadavcích na motor. Číselné hodnoty průměru difuzoru a dalších důležitých parametrů se nejprve stanoví na základě inženýrské praxe a zkušeností s konstrukcí různých motocyklů a motorů pro ně. Konečný výběr průměru se provádí během zkoušek motoru.

Například dvoutaktní motory s malým objemem používané v mopedech a skútrech jsou vybaveny karburátory s průměrem difuzoru 12 až 14 mm. U sportovních motorů o objemu 125 cm36 se používají difuzéry o průměru 40 až XNUMX mm. U závodních motorů s časováním ventilů se nacházejí karburátory s ještě větším difuzorem. Tento trend je dán skutečností, že průměr difuzoru určuje maximální průchodnost hlavního vzduchového kanálu, tj. maximální plnění válce. Čím větší výkon má být vyvinut, tím větší by měl být difuzér, protože bude klást menší odpor proudění směsi.

Velký průměr difuzoru však snižuje citlivost motoru, protože zhoršuje atomizaci paliva v režimech nízkého a středního zatížení. U motorů pracujících v širokém rozsahu otáček je citlivost důležitější než maximální výkon. V tomto případě se používají karburátory s difuzorem s malým průřezem, což zlepšuje tok paliva díky většímu podtlaku.

Pro zvýšení průtoku bez změny průměru difuzoru se používají speciální vložky, které eliminují skokové změny průřezu podél dráhy proudění vzduchu, a tím snižují parazitní víření.

Tvar difuzoru

Po určení plochy průřezu je nutné určit tvar, kterým bude tato plocha omezena.

Pro sportovní a jiné vysoce výkonné motory, kde je prvořadý režim maximálního výkonu, je vhodnější kulatý tvar. Kruh je útvar s nejmenším obvodem mezi ostatními útvary stejné plochy, takže stěny kulatého difuzoru kladou nejmenší odpor proudění vzduchu.

U motorů, kde je důležitá plynulá regulace výkonu, se používají karburátory s oválným difuzorem. Vyskytují se i složitější tvary, například tvar „štítu“, jak jej přezdívali inženýři společnosti Dellorto – další vývoj oválného tvaru.

Tvary difuzoru: a – oválný tvar, b – tvar „štítu“

Jak již bylo zmíněno, s malým průměrem difuzoru má motor lepší odezvu škrticí klapky díky udržení vysokého průtoku vzduchu v karburátoru. Při malých zdvihech škrticí klapky tvoří oválný profil menší průřez. V tomto případě karburátor funguje, jako by měl menší difuzér, než ve skutečnosti má. Karburátory ve tvaru štítu mají při malých zdvihech ještě menší plochu průřezu ve srovnání s jednoduchým oválem. Díky tomu motor ještě lépe reaguje na změny polohy rukojeti plynu, což je u některých motorů s automatickou převodovkou velmi důležité.

Složitý tvar difuzoru umožňuje lepší kvalitu směsi v neustálých režimech bez zhoršení plnění válců při plně otevřené škrticí klapce, protože při plném zdvihu se plocha zvětšuje na vypočítaný režim maximálního výkonu. Složitý tvar difuzoru navíc umožňuje širší rozsah provozních otáček a pro řidiče je řízení předvídatelnější.

Lze tedy konstatovat, že plnění válce je určeno především průměrem difuzoru a tvarem jeho průřezu (v příčné i podélné rovině). Plnění je také ovlivněno tvarem vstupního zařízení karburátoru a geometrickými parametry směšovací komory.

Škrticí klapka

Škrticí klapka je regulační prvek karburátoru, který je s regulačním prvkem plynu spojen pružným spojem. Reguluje průtok difuzoru a pohybuje se kolmo k ose hlavního vzduchového kanálu. U mnoha modelů karburátorů je škrticí klapka válec pohybující se posuvně uvnitř tělesa karburátoru.

I v karburátorech s konstantním podtlakem (v literatuře existuje termín – s konstantním průtokem), u kterých škrticí klapka provádí rotační pohyby, existuje ventil, který reguluje průřez pohybem kolmým k ose difuzoru. Konstrukce a princip činnosti takových karburátorů budou diskutovány později, protože jejich vlastnosti si zaslouží samostatnou část.

Škrticí ventily se podle tvaru dělí na válcové a ploché (nazývají se také šoupátka – tento termín je vhodný, protože v souladu s GOST 24856-2014 „Potrubí. Termíny a definice“ je šoupátko definováno jako „paralelní ventil, u kterého je blokovací prvek vyroben ve tvaru desky“). Obrázek níže ukazuje srovnání velikostí kulatého a plochého ventilu. Plochý škrticí ventil vytváří pod sebou méně parazitních vírů díky zkrácení délky difuzoru.

Celkový pohled na kulaté a ploché škrticí ventily. Vodicí otvory pro dávkovací jehly ve středu ventilů jsou barevně zvýrazněny.

Následující obrázek ukazuje rozdíl v délce hlavních vzduchových cest při použití kulaté a ploché škrticí klapky. Je zřejmé, že karburátor s plochou škrticí klapkou má kratší cestu, což znamená, že odpor proudění vzduchu je menší.

Porovnání délek hlavních vzduchovodů pro válcové a ploché klapky

Difuzéry moderních karburátorů jsou pečlivě navrženy tak, aby se snížily parazitní víry na spojení škrticí klapky s tělesem karburátoru. Například na obrázku níže pod písmenem a Je zobrazen karburátor řady Dellorto VHSD (například označení PH v řadě karburátorů Dellorto znamená P (píst) – válcová škrticí klapka, H (horizontální) – horizontální orientace podélné osy hlavního vzduchového kanálu. Písmeno V (ventil) v názvu jiných linií (například VHSD) označuje přítomnost ploché škrticí klapky), v jejímž difuzoru jsou viditelné dvě tenké vodicí drážky, podél kterých se škrticí klapka pohybuje jako gilotina.

A na obrázku pod písmenem b Je předvedena škrticí klapka karburátoru řady VHSB, instalovaná ve speciálním „misku“, který slouží jako vodítko pro její pohyb. Ventil smontovaný s miskou je instalován ve válcovém sedle tělesa karburátoru.

a — vodítka pro pohyb škrticí klapky, b — miskovité vodítko pro škrticí klapku.

Škrticí ventil karburátorů s dávkovací jehlou, a to jak plochou, tak válcovou, má zkosení, které ovlivňuje tvorbu směsi při malých zdvihech škrticí klapky. Ventil s malým zkosením obohacuje směs až do 1/4 zdvihu škrticí klapky, ale pokud je směs příliš bohatá, můžete zvolit ventil s velkým zkosením. Je třeba mít na paměti, že i malá změna tohoto nastavovacího parametru může významně ovlivnit tvorbu směsi.

Škrticí ventily s různými úkosy

Parazitické účinky

U karburátorů čtyřtaktních motorů lze pozorovat efekt zasekávání škrticí klapky v uzavřené poloze v důsledku velmi silného svírání nízkotlakem v sacím traktu. Aby se tento efekt snížil a aby se zabránilo rychlému opotřebení, které vede k parazitnímu sání vzduchu, je povrch potažen chromem pro zvýšení tvrdosti a hladkosti (obrázek níže pod písmenem a).

Stejný efekt nutí použití velmi tuhých vratných pružin k zajištění uzavření škrticí klapky. Protože však tuhost pružiny určuje sílu působící na rukojeť plynu od řidiče, je třeba se snažit minimalizovat tření mezi ventilem a tělesem. Například na obrázku níže pod písmenem b Je představena chromovaná škrticí klapka s vratnou pružinou sportovního karburátoru VHSD. Je zřejmé, že použitá pružina má poměrně skromné rozměry, ale její síla je dostatečná k uzavření škrticí klapky, protože chromový povlak ventilu výrazně snižuje tření o těleso.

a – chromované škrticí klapky, b – škrticí klapka s vratnou pružinou

Výhody ploché škrticí klapky jsme již dříve zmínili, ale není bez nevýhod. Plochá škrticí klapka ztěžuje umístění přechodového otvoru pro systém volnoběhu. Tento otvor (otvory) je nezbytný pro přívod paliva v okamžiku, kdy otvor pro nízké volnoběžné otáčky již nemůže dodávat požadované množství paliva a hlavní dávkovací systém ještě nezačal fungovat. V technologickém cyklu výroby karburátoru se tyto otvory vyvrtají po zpracování hlavní palivové jámy a pro správnou funkci se nacházejí o něco dále od okraje škrticí klapky. U ploché škrticí klapky jsou otvory umístěny velmi blízko rozprašovače, což komplikuje uspořádání. Navzdory tomu jsou však karburátory s plochou škrticí klapkou nejpokročilejší ve své konstrukci.

Je třeba pokračovat.

• Populární věda
• Doprava

Autor Pyotr Viktorovich Doba čtení 16 min Zhlédnutí 163 Zveřejněno 11.08.2023

Škrtící ventil dodává pohonné jednotce potřebné množství vzduchu. Úroveň spotřeby paliva a účinnost spalovacího motoru závisí na správném provozu zařízení. Zvažme typy, konstrukční vlastnosti a základní příčiny poruchy škrticí klapky.

Škrtící klapka je

Nejprve si ujasněme, co je to škrticí klapka, ve zkrácené variantě škrticí klapka nebo škrticí klapka.

Jedná se o nezávislý prvek stroje, který je zodpovědný za nastavení vzduchové hmoty směrované do spalovací komory pohonné jednotky. Objem proudícího vzduchu je regulován úhlem otevření klapky. Větší otvor umožňuje průchod více vzduchu a naopak. Klapka funguje jako vzduchový ventil.

Název zařízení je převzat z německého jazyka – Drossel, Drosselklappe. Doslova přeloženo, škrtič. Pravda je, že škrticí klapka omezuje objem vzduchu směrovaného do válců spalovacího motoru. Jednou z odrůd DZ je tryskáč.

Zvažme samostatně, k čemu se používá vzduch ve spalovacím motoru. Elektrárna funguje jako výsledek spalování paliva. A k udržení spalovacího procesu je potřeba kyslík, který je součástí vzduchu. Kombinace kyslíku a benzínu vede k vytvoření směsi vzduchu a paliva. Bez problémů se zapaluje. U benzínových motorů je směs zapálena zapalovací svíčkou, která vytváří jiskru. U dieselových motorů – zvýšením tlaku ze komprese písty.

DZ je vybaven benzinovými a naftovými vstřikovacími motory. Klapka je umístěna mezi vzduchovým filtrem a rozdělovačem. U dieselových a vstřikovacích motorů s vnitřním spalováním je škrticí klapka instalována jako samostatný prvek. U karburátorových motorů je DZ nedílnou součástí jednotky. Nachází se ve spodní části karburátoru.

V benzínových motorech

Funkčnost škrticí klapky závisí na úpravě motoru. U spalovacího motoru s hlavním palivem ve formě benzínu je to regulátor otáček motoru. Regulace se provádí změnou polohy tlumiče pomocí plynového pedálu.

Objem vzduchu směrovaného do spalovací komory za určitou dobu závisí na mezeře v konkrétním okamžiku otevření krytu zapalování. Směs vzduch-palivo se udržuje na stejné konzistenci. Poměr je udržován na 14.7 ku 1 (vzduch k palivu). Tím je zajištěno úplné spálení paliva, aniž by ve zplodinách hoření zůstalo přebytečné okysličovadlo. Tato směs se nazývá stechiometrická.

Bez škrticí klapky není možné upravovat rychlost u pohonných jednotek pracujících na benzín. S výjimkou úprav spalovacího motoru se systémem řízení zdvihu ventilů. Zde je k dispozici tlumič, který zabrání nehodám tím, že vám umožní rychle zastavit motor.

V dieselu

Princip fungování pohonných jednotek na motorovou naftu se liší od benzínových modelů. Jsou schopny fungovat bez dálkového průzkumu Země. Vzduchová hmota volně prochází do dieselového motoru. Ukazatele výkonu a rychlosti závisí na množství dodané nafty. Sešlápnutím plynového pedálu se nezmění poloha plynu; Funkce škrticí klapky u dieselových motorů:

• Nouzové nebo plánované zastavení pohonné jednotky – speciální řídicí jednotka zcela uzavře klapku.
• Obnovení recirkulace plynu nastává, když je zablokován přístup k dálkovému ovládání, doprovázený vytvořením podtlaku mezi tlumičem a válcem.

Zařízení tlumivky

DZ je nejdůležitějším prvkem sacího systému motoru, který se skládá z následujících částí:

1. Pouzdro je kovový výrobek, který spojuje všechny části do jediného mechanismu. Obsahuje potrubí napojené na lapače benzinových par, ventilační a chladicí systém spalovacího motoru. Co zajišťuje ohřev škrticí klapky?
2. Klapka – ventil nebo kulaté šoupátko, které se otáčí v rovině. Tlumič je instalován ve středu tělesa škrticí klapky.
3. Pohon škrticí klapky (osa) – díl přenáší krouticí moment na ventil. Má podlouhlý, válcový tvar – ventil.
4. Potrubí – k vytvoření okruhu pro shromažďování benzínových par, odvětrávání klikové skříně a chlazení.
5. Snímač polohy dálkového ovládání – moderní přístroje jsou vybaveny dvěma snímači. Jsou navrženy tak, aby shromažďovaly a přenášely informace o poloze ventilu do hlavní řídicí jednotky (ECU).
6. Řízení volnoběhu (IAC) – poskytuje mírné otevření tlumiče bez ovlivnění plynového pedálu. Tím jsou zajištěny požadované volnoběžné otáčky motoru (volnoběh). IAC je tvořeno nezávislou trubicí uloženou tak, aby obcházela ventil.
7. Příslušenství – převodovka, spojovací materiál, kryty a motor.

Kde je umístěna sestava škrticí klapky?

Pojďme si ujasnit, kde se nachází škrticí klapka.

U nových modelů automobilů je umístěn mezi vzduchovým filtrem a sacím potrubím. Lze jej snadno najít podle široké trubky vycházející ze skříně vzduchového filtru.