Карбюратор К-301 мотоцикла ИМЗ Урал, как и большинство мотоциклетных карбюраторов, состоит из поплавковой камеры, смесительной камеры с дроссельным золотником, системы холостого хода и главной дозирующей системы с устройством для компенсации характеристик. Поплавковая камера карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал состоит из корпуса, поплавка с запорной иглой, штуцера с гнездом иглы, утопителя и фильтра.
Устройство карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал, принцип действия, схема, особенности конструкции, регулировка синхронности работы цилиндров.
Поплавковая камера карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал работает следующим образом. Когда топлива в поплавковой камере нет, поплавок под действием собственного веса опускается вниз и игла открывает доступ топливу в поплавковую камеру. По мере наполнения поплавковой камеры топливом поплавок всплывает и при определенном уровне (22±1,5 мм от плоскости крышки) игла перекрывает доступ топливу. Если двигатель не работает, то уровень топлива остается неизменным.
После запуска двигателя топливо начинает расходоваться и уровень его понижается. Поплавок снова опускается и открывает доступ топливу. Таким образом, уровень топлива в поплавковой камере колеблется в зависимости от режима работы двигателя. Однако это колебание очень незначительно (в пределах 1,5 мм) и практически считается, что уровень топлива постоянный.
Смесительная камера имеет переменное сечение. Самое узкое место называется диффузором. Его диаметр является одним из основных определяющих размеров и характеристик карбюратора. Для карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал он равен 28 мм. В диффузоре находится плоский дроссельный золотник (или дроссель), состоящий из корпуса и щеки. Щека по высоте меньше корпуса. Поэтому самая узкая щель образуется между корпусом и диффузором, в то время как между щекой и диффузором проходное сечение несколько больше.
Схема карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал.
Дроссель поднимается тросом от ручки газа, а опускается под действием пружины. Под дросселем расположен канал главной дозирующей системы. За дросселем в смесительную камеру выходит канал системы холостого хода. В главную дозирующую систему входят жиклер, распылитель и игла.
Жиклер представляет собой специальную пробку с калиброванным внутренним отверстием и предназначен для дозирования топлива, поступающего в двигатель. Пропускная способность жиклера зависит от его внутреннего диаметра и проверяется на специальных установках. Клеймо, обозначающее пропускную способность, выбивается на его торце. Например, 210, 180.
В распылителе, имеющем очень точный внутренний размер, перемещается коническая игла. Проходное сечение распылителя определяется кольцевой щелью между ним и иглой. При опущенной игле проходное сечение минимально. Причем меньше проходного сечения жиклера. При поднятой игле — максимально и больше проходного сечения жиклера. В кольцевую полость между распылителем и корпусом по специальному каналу подводится воздух.
Система холостого хода карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал.
Система холостого хода имеет топливный жиклер и конический винт, который регулирует количество воздуха, поступающего в систему холостого хода из атмосферы. Воздушный канал системы холостого хода через дренажный канал и воздушный фильтр дополнительно соединяется с атмосферой.
Принцип работы карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал.
Работает карбюратор К-301 следующим образом. При свободном состоянии ручки «газа» дроссель под действием пружины опускается. Между дросселем и стенкой смесительной камеры остается небольшая щель. Площадь которой зависит от положения регулировочного винта дросселя, так называемого винта количества. За счет разрежения, создаваемого в цилиндре при движении поршня вниз, за дросселем возникает значительное разрежение.
Поскольку проходное сечение между щекой дросселя и стенкой смесительной камеры значительно больше, чем проходное сечение между корпусом дросселя и стенкой смесительной камеры при нижнем положении дросселя, то наибольшие скорость и разрежение будут между корпусом дросселя и стенкой смесительной камеры, а над распылителем разрежение будет минимальным.
Таким образом, максимальное количество топлива будет поступать из канала холостого хода вследствие максимального разрежения за дросселем. В то время как из распылителя главной дозирующей системы оно поступать почти не будет.
Вместе с топливом из воздушного канала холостого хода в смесительную камеру будет поступать воздух. Воздух, поступающий в систему холостого хода, уменьшает разрежение, создаваемое за жиклером. Поэтому количество топлива, проходящего через него, уменьшается. Осуществляется так называемое пневматическое торможение.
Количество воздуха, подводимого в систему холостого хода, и соответственно разрежение у жиклера регулируется винтом холостого хода («винт качества»). При заворачивании винта количество поступающего воздуха уменьшается. Разрежение в системе холостого хода увеличивается. Это приводит к увеличению подачи топлива и обогащению смеси. При выворачивании винта смесь обедняется. При подъеме дросселя количество поступающего в двигатель воздуха увеличивается. Разрежение за дросселем уменьшается и, соответственно, уменьшается подача топлива.
Смесь обедняется, что соответствует характеристике идеального карбюратора (примерно до 20 % от полного хода дросселя).
При дальнейшем подъеме дросселя смесь, приготовленная системой холостого хода, становится чрезмерно обедненной. Однако при этом количество проходящего воздуха увеличивается настолько, что его скорость над распылителем главной дозирующей системы достигает значения, достаточного для создания разрежения, необходимого для истечения топлива.
Если бы в главной дозирующей системе дозирующим устройством являлся только жиклер, то по мере подъема дросселя количество проходящего воздуха увеличилось бы, а его скорость и соответственно разрежение и количество топлива уменьшались бы. В результате смесь начала бы обедняться. А нужно, чтобы состав смеси оставался постоянным.
Для обеспечения требуемой характеристики в распылитель главной дозирующей системы вводится коническая игла. Когда дроссель опущен, проходное сечение между иглой и распылителем мало и количество подаваемого топлива минимально. По мере подъема дросселя количество поступающего воздуха увеличивается. Но одновременно увеличивается и проходное сечение между иглой и распылителем, подача топлива возрастает и качество смеси не меняются.
Для регулирования качества смеси на средних частотах вращения иглу можно устанавливать относительно золотника выше или ниже. Если иглу установить выше, то при данном положении золотника и, следовательно, заданном количестве воздуха, количество топлива увеличится и смесь обогатится. И наоборот, если иглу опустить, то смесь обеднится.
К распылителю главной дозирующей системы по воздушному каналу подводится воздух.
Он уменьшает разрежение, передаваемое из смесительной камеры к распылителю. Тем больше, чем больше разрежение у распылителя. В результате при очень большом разрежении в смесительной камере смесь не будет переобогащаться. А при малом в смесительной камере влияние воздушного канала будет незначительным.
За счет воздушного канала осуществляется пневматическое торможение топлива. Кроме того, воздух, подводимый по воздушному каналу к распылителю, разбивает струю топлива на капельки. То есть осуществляет первичное смешивание топлива и воздуха. Дальше в смесительную камеру поступает уже не струя топлива, а топливовоздушная эмульсия, которая в смесительной камере основным потоком воздуха еще больше дробится. В результате двойного дробления топлива получается более однородная смесь.
При подъеме дросселя более чем на 75 % полного хода проходное сечение между иглой и распылителем увеличивается быстрее, чем проходное сечение смесительной камеры. В результате увеличение подачи топлива опережает увеличение подачи воздуха и смесь обогащается. Для предотвращения переобогащения смеси при полностью открытом дросселе служит топливный жиклер главной дозирующей системы. Он ограничивает максимальную подачу топлива.
Таким образом, качество смеси при подъеме дросселя до 20-25 % полного хода регулируется винтом холостого хода («винтом качества»), а от 25 % до 75 % полного хода дросселя — иглой главной дозирующей системы. При максимальном подъеме дросселя качество смеси регулируется жиклером главной дозирующей системы.
Винт дросселя ограничивает нижнее положение дросселя и соответственно минимальное количество топливовоздушной смеси и минимальную частоту вращения. Если винт количества выворачивать, то дроссель опустится ниже. Смеси будет поступать меньше, частота вращения коленчатого вала двигателя понизится, и наоборот.
Если воздуха будет поступать недостаточно (например, при закрытой воздушной заслонке), то разрежение в смесительной камере повысится и смесь обогатится. Этим пользуются при запуске двигателя. Обогащение смеси может произойти и из-за недостатка воздуха при засорении воздухофильтра.
Иногда, вследствие негерметичной посадки иглы поплавковая камера переполняется, и топливо начинает самотеком поступать в неработающий двигатель. Топливо, скопившееся в цилиндре, при последующем запуске вследствие несжимаемости может привести к гидроудару и разрушению двигателя.
Для предотвращения этого служит дренажный канал с воздухофильтром в системе холостого хода. При переполнении поплавковой камеры топливо из канала холостого хода, минуя регулировочный винт, попадает в дренажный канал и сливается. Если «винт качества» полностью завернуть, то слива топлива не произойдет, что может привести к гидроудару. Поэтому эксплуатация двигателя с полностью ввернутыми винтами не рекомендуется.
Регулировка карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал.
Регулировка карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал достаточно подробно рассмотрена в инструкциях, прилагаемых к каждому мотоциклу. В связи с чем эту тему мы подробно рассматривать не будем. Остановимся лишь на некоторых нюансах. Следует помнить, что качество смеси при различных частотах вращения коленчатого вала регулируется по разному:
— При малых — «винтом качества» системы холостого хода.
— При средних — иглой дросселя.
— На максимальных — главным топливным жиклером.
Прежде чем приступить к регулировке, необходимо определить качество смеси на различных режимах по внешним признакам работы двигателя.
Признаками работы на бедной смеси являются:
— Хлопки в карбюратор.
— Падение мощности.
— Ухудшение приемистости.
— Падение максимальной скорости.
Признаками работы на богатой смеси являются:
— Черный дым на выхлопе при максимальной частоте вращения.
— Хлопки в глушителе.
— Плохая приемистость двигателя.
Кроме того, качество смеси можно определить по цвету изолятора свечи:
— При нормальном качестве смеси цвет изолятора коричневый.
— При бедной смеси цвет изолятора белесо-серый или светло-коричневый.
— На богатой смеси цвет изолятора темно-коричневый или черный.
Регулировку карбюратора К-301 мотоцикла ИМЗ Урал производят на прогретом двигателе. При этом вначале регулируют отдельно правый и левый карбюраторы. А затем проводят регулировку на синхронность работы. Как уже отмечалось, качество смеси оказывает заметное влияние на многие показатели: мощность двигателя, расход топлива, токсичность выхлопных газов. Поэтому при регулировке качества смеси необходимо учитывать условия эксплуатации.
Регулирование синхронности работы цилиндров.
Для длительной безотказной работы двигателя необходимо, чтобы на любом режиме цилиндры развивали одинаковую мощность. Мощность, развиваемая цилиндром, зависит от количества поступающей смеси, которое, в свою очередь связано с положением дросселя в карбюраторе. Чем выше дроссель, тем больше поступает смеси, больше развиваемая мощность и больше частота вращения коленчатого вала двигателя.
На холостом ходу винтами количества карбюраторов регулируется положение дросселей, вследствие чего изменяется частота вращения коленчатого вала и регулируется синхронность работы цилиндров. На средних оборотах положение дросселей будет зависеть от длины тросов управления дросселями.
Поскольку длина тросов может незначительно отличаться, то для придания одинакового положения дросселям левого и правого карбюраторов (и, следовательно, для обеспечения синхронности работы цилиндров) упоры для оболочек тросов на карбюраторах выполнены регулируемыми.
При выворачивании упора поднимается оболочка троса, а вслед за ней и сам трос с золотником. При этом обороты двигателя увеличиваются. А при заворачивании упора оболочки троса обороты двигателя уменьшаются. Для того чтобы трос не препятствовал посадке дросселей на винты количества на холостом ходу, необходимо обеспечить между оболочками троса и упорами зазор 2-3 мм.
Для облегчения регулирования синхронности на средних оборотах надо расконтрить и закрутить винт фрикционного тормоза ручки газа так, чтобы она фиксировалась в любом положении. Установить частоту вращения коленчатого вала, соответствующую скорости 30-40 км/ч по спидометру на IV передаче. Далее, снимая поочередно колпачки свечей левого и правого цилиндров, заметить, какова частота вращения при работе отдельно на левом и на правом цилиндре.
Если при работе на одном из цилиндров частота вращения больше, упор оболочки троса на карбюраторе этого цилиндра необходимо завернуть до получения частоты вращения, равной той, которую развивает второй цилиндр. Если для получения синхронности выворачивать упор на карбюраторе цилиндра, обеспечивающего меньшую частоту вращения, может исчезнуть зазор между оболочкой и упором на холостом ходу.
После регулировки необходимо законтрить упоры оболочек на двух карбюраторах, и еще раз проверить синхронность. Не забудьте в конце регулировки отпустить фрикционный тормоз ручки газа, обеспечив легкость вращения ручки.