Система питания и смесеобразования мотора Вихрь

Система питания и смесеобразования предназна­чена для приготовления горючей смеси определенного состава из паров бензина и воздуха и подачи ее в кривошипные камеры картера двигателя и затем в камеру сгорания. От качества горючей смеси зави­сят легкость запуска, устойчивость работы и мощ­ность двигателя.

Качество смеси определяется тем, в какой пропор­ции находятся в ней бензин и воздух. Смесь называют нормальной, если бензин и воздух связаны с ней массовым отношением 1 : 15. Мощность двигателя при работе на такой смеси на 4—5 % ниже максималь­ной, а расход топлива примерно на столько же выше минимально возможного. Наибольшую мощность дви­гатель развивает при работе на обогащенной смеси, которая характеризуется соотношением от 1 : 12,5 до 1:13. В тех случаях, когда нужно до­биться наибольшей экономичности, количество воз­духа, приходящееся на 1 кг бензина, увеличивается до 16—16,5 кг (обедненная смесь). При дальней­шем обеднении (до 1:21) или обогащении (до 1:6) смеси она становится неработоспособной. В двигате­лях моторов семейства «Вихрь», как и во всех двух­тактных двигателях, системы питания и смазки сов­мещены — масло добавляется непосредственно в топ­ливо в соотношении 20:1 (в период обкатки 16:1) и подается в двигатель по общей топливной системе.

Смесь бензина с маслом распыливается в карбю­раторе, смешивается с воздухом и засасывается в картер, где масло оседает на поверхности всех де­талей, покрывая их тонкой пленкой. При вращении кривошипов образуется масляный туман, который проникает в коренные и шатунные подшипники ко­ленчатого вала, втулку малой головки шатуна, на поршневой палец, зеркало цилиндра. Такой способ смазки очень прост, хотя и обладает многими недо­статками. В частности — большим расходом смазоч­ного масла, который не варьируется в зависимости от нагрузки двигателя, выбросом продуктов сгорания масла — углеводородов — в воду, влиянием масла на образование нагара в цилиндрах и пусковые качества двигателя.

Система питания состоит из расходного топлив­ного бака, топливного шланга с ручной подкачиваю­щей грушей, топливного насоса, карбюратора и со­единительных шлангов (рис. 30). Расходный топливный бак представляет собой стальной резервуар емкостью 22 л, снабженный заливкой горловиной с быстросъемной крышкой, герметично ее закрываю­щей. В крышке имеется винтовой клапан, через кото­рый внутренняя полость бака сообщается с атмо­сферой. При работе мотора винт должен быть вывернут до отказа, иначе по мере расходования го­рючего в баке создается разрежение и подача его в карбюратор прекращается. При неработающем моторе винт завертывают во избежание утечки и испарении топлива.

Заборник 2 представляет собой трубку, на одном конце которой имеется сетчатый фильтр, а другой конец припаян к штуцеру, ввернутому в топливный бак. На этот штуцер надевается конец соединительного шланга из маслобензостойкой резины, на втором конце которого имеется муфта с шариковым кла­паном. Под действием пружины шарик закрывает выход топлива из шланга, когда он отсоединен от мотора. При подсоединении муфты к штуцеру на под­доне мотора его конец отжимает шарик, давая про­ход топливу. Падевая муфту на штуцер, нужно повернуть ее так, чтобы выступы на штуцере вошли в пазы на муфте.

Рис. 30. Схема системы питания и смазки.1 — топливный бак; 2 — заборная трубка бака; 3 — обратный клапан ручной груши; 4 — ручная подкачивающая груша; 5 — бензонасос; 6 — отстойник бензонасоса; 7 — сетка; 8 — входной обратный клапан бензонасоса; 9 — выходной обратный клапан бензонасоса; 10 — диа­фрагма; 11 — карбюратор; 12 — игольчатый клапан поплавковой ка­меры; 13 — поплавок; 14 —главный жиклер; 15 — распылитель; 16 — дроссельная заслонка; 17 — впускное окно средней части картера; 18 — канал системы холостого хода; 19 — топливный жиклер холо­стого хода; 20 — винт регулирования качества смеси холостого хода; 21 — клапан системы обогащения; 22 —топливный жиклер системы обогащения; 23 — трос системы обогащения.

Перед запуском мотора всю систему нужно за­полнить топливом. Для этого в средней части шланга имеется подкачивающая груша 4, вмонтированная в соединительный шланг. После подсоединения шланга к мотору нужно несколько раз сжать и отпустить грушу, пока вся система не заполнится. В штуцере груши, направленном в сторону бака, установлен обратный пластинчатый клапан 3, благодаря кото­рому и двум клапанам в бензонасосе топливо при нажатии на грушу подается из бака в карбюратор. Клапан 3 пропускает топливо при нажатии на грушу только в сторону двигателя. О заполнении топливной системы сигнализируют поднятие штока поплавка 13 карбюратора и увеличившаяся упругость груши.

Система питания двигателей моторов «Вихрь» принудительная: после ручного заполнения и запуска двигателя топливо из бака засасывается специаль­ным устройством — топливным насосом. Насос 5 диафрагменного типа и приводится в действие за счет изменения давления в полости картера. Корпус на­соса состоит из верхней и нижней частей, стянутых винтами, между которыми зажата диафрагма 10 из бензомаслостойкой прорезиненной ткани. Верхняя часть насоса над диафрагмой соединена каналом с кривошипной камерой. Нижняя часть насоса за­полняется топливом и имеет на входе и выходе пла­стинчатые клапаны 8 и 9, пропускающие топливо только в направлений от бака к карбюратору.

При изменении давления в продувочном канале диафрагма совершает колебания вверх и вниз, заса­сывая топливо из бака и выталкивая его в карбю­ратор. Когда поплавковая камера карбюратора заполнится и его игольчатый клапан 12 закроется, подача топлива насосом прекратится, так как давле­ние, создаваемое им, недостаточно велико для того, чтобы открыть клапан. Благодаря этому при работе двигателя насос подает топлива столько, сколько его расходуется.

Рис. 31. Карбюратор мотора Вихрь.1—поплавковая камера; поплавок; —игольчатый клапан; 4 — крышка поплавковой камеры; 5 — рычаг игольчатого клапана; 6 — диффузор; 7—распылитель; 8 — главный топ­ливный жиклер; 9—ручка подсоса системы холодного запуска; 10 — отверстие подачи горючей смеси из системы холодного запуска; 11 — клапан системы холодного запуска; 12 — дроссельная заслонка; 13 — смесительная камера; 14 — отверстие забора воздуха си­стемы холодного запуска; 15 — топливный жиклер системы холодного запуска; 16 — винт качества смеси системы холостого хода; 17 — распылители системы холостого хода; 18 — заглушка; 19 — воздушный жиклер системы холостого хода; 20— топливный жиклер системы холостого хода; 21 — рычаг поворота дроссельной заслонки; 22 — винт ограничения поворота рычага 21, 23 — ось дроссельной заслонки

В безанасосе топливо проходит через отстойник 6 и сетчатый фильтр 7. Между отстойником и корпусом ставится уплотнительная резиновая прокладка. В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать отстойник топливного насоса и его фильтр (сетку). При установке отстойника на место необхо­димо плотно прижать прокладку, чтобы исключить возможность подтекания топлива.

Поплавковая камера является частью карбюрато­ра—прибора, в котором происходит приготовление топливной смеси из горючего и воздуха определен­ного состава (рис. 31). Основной его деталью является корпус отлитый из алюминиевого сплава вме­сте с поплавковой камерой 1, закрываемой крышкой 4. В поплавковой камере расположен поплавок 2. Кар­бюратор своим фланцем с помощью двух гаек крепит, ся на шпильках к картеру двигателя.

Назначение поплавковой камеры — поддерживать постоянный уровень поступающего топлива. Топливо, подаваемое из бака в поплавковую камеру при ра­боте топливного насоса, наполняет ее и заставляет всплыть поплавок 2, соединенный рычагом 5 с иголь­чатым запорным клапаном 3. Как только уровень топлива в камере достигнет заданного, клапан за­крывает приемное отверстие, прекращая дальнейшее поступление топлива. Падение уровня топлива ниже заданного приводит к опусканию поплавка и откры­ванию приемного отверстия. При работе двигателя поплавок устанавливается в таком положении, кото­рое обеспечивает поступление в поплавковую камеру топлива в количестве, равном расходуемому. Поплав­ковая камера каналом соединена с калиброванной трубкой 7, называемой распылителем, под ним в спе­циальном корпусе установлен главный топливный жиклер 8.

Жиклером называют деталь с калиброванным отверстием, предназначенным для точного дозирова­ния топлива, воздуха или топливо-воздушной смеси. При изготовлении жиклеров их пропускную способ­ность определяют «проливанием» — точным замером количества топливной смеси, пропускаемого в еди­ницу времени. От правильного подбора жиклеров за­висят мощность и экономичность двигателя, его пусковые качества. Поэтому произвольно заменять их или рассверливать отверстие не рекомендуется. Даже прочистка отверстий жиклеров стальной про­волокой может нарушить правильную работу дви­гателя.

Рис. 32. Жиклеры карбюратора: а — главный топливный; б — топливный и воздушный холостого хода 2.150-007.Диаметр:для жиклера 2.130-004 (мотор «Вихрь») —1,2 мм;жикле­ра 4.150-004 («Вихрь М» ) — 1,25 мм;жиклера 3.150-004 («Вихрь-30») — 1,55 мм.

Расход топлива определяется проливкой и равен для жи­клера «Вихря» 28O см3/мин; «Вихря-М» —290 см3/мин, «Вихря-30» — 320

В двигателях моторов «Вихрь» жиклеры изготов­лены из латуни ЛС-59 в виде отдельных деталей с наружной резьбой, завинчиваемых в корпус (рис. 32). Топливную систему карбюратора, подающую ос­новное количество топлива в распылитель, называют главной дозирующей системой, а ее топливный жиклер — главным жиклером.Карбюратор «Вихря» снабжен также системой холо­стого хода, подающей топливо в карбюратор на режимах холостого хода и малых оборотов. Эта си­стема снабжена жиклерами холостого хода и малых оборотов. Распылитель 7 расположен в диффузоре 6, через который в карбюратор поступает воздух. В верхней части распылителя имеются четыре выходных от­верстия, через которые в процессе работы двигателя фонтанирует топливо. Выходные отверстия в распы­лителе подняты несколько выше уровня топлива в по­плавковой камере, чтобы избежать вытекания его при небольших кренах лодки. При работе двигателя на такте «впуск» за счет разрежения, которое создастся в картере двигателя, сообщающемся с внутренней полостью карбюратора, воздух засасывается через диффузор. За счет суже­ния диффузора скорость потока воздуха в работе установки распылителя увеличивается, а давление уменьшается, создается разрежение. Под его дей­ствием из отверстий распылителя 7 начинает фонта­нировать топливо. При этом чем больше будет раз­режение в диффузоре, которое возрастает с увели­чением оборотов двигателя, тем больше поступит топлива из поплавковой камеры. Мощность двига­теля возрастает.

Струи топлива, выходя из распылителя, попадают в воздушный поток, движущийся с большой ско­ростью, благодаря чему капли бензина размель­чаются и начинается его испарение. Диаметр главного жиклера подобран таким обра­зом, чтобы бензин и воздух смешивались в строго определенной пропорции. Проходящее через диффу­зор количество воздуха регулируется дроссельной заслонкой 12, расположенной в смесительной камере. Одновременно заслонка регулирует и количество топ­ливной смеси, подаваемой в цилиндры двигателя. Таким образом она является основным регулирую­щим органом карбюратора и частоты вращения двигателя. Больше открыта заслонка — больше смеси попадает в двигатель, выше его обороты — расход топлива возрастает, и наоборот. Топливная смесь проходит через диффузор, по­падает в следующую за ним смесительную камеру 13, где начинается ее испарение и перемешивание с воз­духом. Образуется горючая смесь. При дальнейшем движении смеси наиболее интенсивное перемешива­ние и испарение ее происходит в кривошипной ка­мере картера и заканчивается в цилиндрах двигателя во время такта впуска. Так работает главное дозирующее устройство, ко­торое обеспечивает необходимый состав топливной (горючей) смеси и наиболее экономичные режимы при средних и максимальных нагрузках двигателя.

Поскольку двигатель должен устойчиво работать на всех режимах, что требует различного состава топливо-воздушной смеси, в карбюраторе имеются дополнительные системы: запуска двигателя, холостого хода и система запуска при пониженной тем­пературе.

Система запуска работает, когда дроссель­ная заслонка почти полностью прикрыта, и скоро­стной поток воздуха в диффузоре практически отсут­ствует, а двигатель работает на холостом ходу. Для обеспечения этого режима распылители системы холостого хода 17 выведены не в диффузор, а на кромку почти прикрытой дроссельной заслонки, где ощущается достаточное разрежение. Система холостого хода состоит из топ­ливного 20 и воздушного 19 жиклеров, которые поз­воляют получить в каналах системы обогащенную топливо-воздушную смесь. По отверстиям распыли­телей холостого хода 17 эта смесь засасывается в смесительную камеру карбюратора, ее количество ре­гулируется винтом качества смеси 16, а устойчивые минимальные обороты двигателя — винтом на рычаге дроссельной заслонки 22. Два отверстия распылителей холостого хода, вы­ходящие в смесительную камеру, обеспечивают более плавный переход с работы системы малых оборотов и холостого хода на работу главного дозирующего устройства. Запуск двигателя при пониженной окружающей температуре требует еще более богатой смеси и осуществляется с помощью специаль­ной системы, состоящей из топливного жиклера 15, отверстия забора воздуха 14 и клапана 11. В кана­лах системы образуется смесь, которая при открытии клапана 11 и закрытой дроссельной заслонке через отверстие 10 всасывается на вход в кривошипную камеру двигателя. Карбюраторы, устанавливаемые на моторах се­мейства «Вихрь», идентичны по конструкции. Диа­метры диффузоров карбюраторов «Вихря» и «Вих- ря-М» одинаковы (25 мм), но диаметры проходного сечения главного жиклера разные: у «Вихря» он равен 1,2 мм, у «Вихря-М»—1,25 мм. У карбюра­тора 30-сильного мотора диаметр диффузора увели­чен до 26,5 мм и проходное сечение главного жиклера— до 1,55 мм. Воздушные жиклеры карбюрато­ров для всех моделей «Вихрей» имеют одинаковый диаметр — 0,52 мм. Подбор размеров проходного сечения диффузора и главного жиклера производится на заводе после дли­тельных стендовых и натурных испытаний моторов и менять их произвольно нельзя. Однако пропускная спо­собность жиклера определяется не только его диамет­ром, имеют значение длина канала, форма входного и выходного отверстий. На заводе после выполнения на стенде проливки жиклеров производится коррек­тировка их пропускной способности за счет изме­нения диаметра отверстия. В связи с этим на не­которых моторах диаметры проходных отверстий жиклеров могут отличаться от приведенных выше значений.

Карбюраторы, устанавливаемые в настоящее вре­мя на все моторы «Вихрь», оборудованы системой, не допускающей вытекания топлива из поплавковой камеры при подаче его «грушей» и откидывании мо­тора на стоянке. Все присоединительные размеры этих модифицированных карбюраторов идентичны ра­нее выпускавшимся; Отличаются они наличием вы­соких приливов на крышке поплавковой камеры (рис. 33). Принципиальная конструкция карбюраторов мото­ров «Вихрь-М» (60.00.02-11) и «Внхрь-30» (3.150-000) одинакова. Однако устанавливать их можно только на «свои» модели моторов ,так как по расходу воздуха и топлива они отличаются. Карбюратор от «Вихря-М», имеющего расход топ­лива не более 9,5 кг/ч, будет «забеднять» рабочую смесь на «Внхре-30»; это приведет к снижению мощности двигателя, его существенному перегреву, возможному прогару поршней и другим отрицатель­ным явлениям. И наоборот, карбюратор от мотора «Вихрь-30», обеспечивающий часовой расход не более 11 кг/ч, будет обогащать рабочую смесь на «Вихре-М», что также приведет к потере мощности и прочим нежелательным явлениям. Во избежание ошибки следует знать, что карбю­ратор мотора «Вихрь-М» имеет на рычаге дроссель­ной заслонки дополнительный регулировочный эле­мент подсоединения тяги. Сам карбюратор значи­тельно тяжелее карбюратора мотора «Вихрь-30», так как он отливается из более тяжелого цинкового сплава. В настоящее время для «Вихря-М» выпускается только одна модификация карбюратора, которой на специализированном заводе дается помер 60.00.00- 11СБ1. В спецификацию мотора этот карбюратор внесен под номером 4.150-000/1СБ.