§ 6. Система питания автомобиля

Для хранения, подачи и очистки топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава на разных режимах работы двигателя и отвода наружу продуктов сгорания в автомобилях предусмотрена система питания.

В качестве топлива для карбюраторных автомобильных двигателей в основном применяют бензин — легкое жидкое топливо. Его основными свойствами являются испаряемость, причем чем лучше испаряемость (температура кипения), тем легче пуск двигателя и экономичнее его работа; теплотворность — около 43 995 кДж/кг — количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг топлива; антидетонационная стойкость — свойство бензина обеспечивать нормальное протекание процесса сгорания.

Детонация вызывает сгорание взрывного типа, сопровождающееся чрезмерным кратковременным повышением давления, перегревом двигателя, снижением мощности, появлением черного дыма на выпуске и звонким металлическим стуком. При этом происходит ускоренный износ деталей кривошипно-шатунного узла и обгорание головок клапанов. Причинами, способствующими детонации, могут быть применение несоответствующего топлива, слишком раннее зажигание и перегрев двигателя.

Содержание изооктана в эталонном топливе характеризует октановое число. Октановые числа бензинов указываются в их обозначениях. Например, бензин АИ-93 имеет октановое число, равное 93. Для повышения октановых чисел к бензину добавляют так называемые антидетонаторы. Наиболее эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС), который добавляют к бензину в составе этиловой жидкости. Поскольку ТЭС очень ядовит, бензины с его добавлением, называемые этилированными, окрашивают в розовый или голубой цвет. При работе с этилированными бензинами следует строго выполнять правила и нормы, установленные специальными инструкциями.

Пары бензина, смешанные в определенной пропорции с воздухом, образуют горючую смесь, которая подается в цилиндры двигателя. Для полного сгорания 1 кг бензина требуется около 15 кг воздуха. Нормальной считается горючая смесь, массовое соотношение в которой бензина и воздуха соответствует норме 1:15.

В зависимости от соотношения бензина и воздуха различают смеси богатые (1:12), обогащенные (1:12... ...15), нормальные (1 :15), обедненные (1 :15...17) и бедные (1:17 и более).

На различных режимах работы двигателя состав смеси меняется: смесь обогащается или обедняется. Наибольшую мощность двигатель развивает, когда коэффициент избытка воздуха α (отношение количества воздуха, действительно участвующего в процессе сгорания, к его теоретически необходимому количеству) составляет примерно 0,9, а высокоэкономично двигатель работает при α=1,2. При этом скорость сгорания бедной смеси настолько мала, что процесс сгорания заканчивается в начале следующего такта впуска, что вызывает перегрев двигателя, перебои в работе, снижение мощности и ухудшение топливной экономичности из-за догорания части топлива в глушителе.

Рис. 24. Система питания двигателя автомобиля : 1 — терморегулятор воздушного фильтра, 2 — карбюратор, 3 — воздушный фильтр, А — обратный клапан, 5 — сливной топливопровод, 6 — дренажная трубка, 7 — воздухоотводящая трубка, 8 — наливная труба, 9 — сепаратор, 10 — двухходовой клапан, 11—топливный бак, 12 — подводящий топливопровод, 13— фильтр тонкой очистки топлива, 14— впуская труба, 15—топливный насос

Систему питания карбюраторного двигателя легкового автомобиля (рис. 24) составляют топливный бак, подводящий и сливной топливопроводы, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос, воздушный фильтр, карбюратор, впускной и выпускной трубопроводы. Для исключения образования паровых пробок и улучшения запуска горячего двигателя карбюратор соединен с топливным баком сливным трубопроводом.

Чтобы ограничить выход паров бензина из топливного бака в окружающую среду, при неработающем двигателе в системе автомобиля ВАЗ-2108 установлен сепаратор 9 и двухходовой клапан 10. Пары бензина по дренажной трубке 6 поступают в сепаратор, где частично конденсируются, и конденсат стекает обратно в бак. При повышении давления в баке открывается двухходовой клапан 10, который связывает бак с атмосферой.