Система питания. Двигатель. Мир скутеров. Модели, выбор, тюнинг, ремонт и вождение. Компания МОТО-ВЕЛО, г. Коломна, Московская область, куплю, мотовелозапчасти, мото, вело, запчасти, мотовело, мотозапчасти, велозапчасти, спорт, бензопилы, мотоблоки, снегоходы. Мотоклуб Нортон.

Для работы ДВС в его цилиндр поступает горючая смесь, состоящая из мелко распыленного и испаренного топлива, смешанного с воздухом. В качестве топлива в современных двигателях скутеров используют автомобильный бензин с октановым числом не ниже 93 (у скутеров с двухтактными двигателями в бензин добавляют масло, подробнее об этом было изложено ранее). Октановое число бензина характеризует стойкость топлива к детонации - взрывному сгоранию топлива в цилиндре при высоких нагрузках.

Топливный бак

В нем хранится запас топлива, его объем у 50-кубовых скутеров обычно не превышает 5 л. Изготавливают топливные баки из пластмасс, которые почти вытеснили применявшуюся еще недавно сталь. Располагают баки в разных местах. Раньше они устанавливались непосредственно под передней частью сиденья, однако у большинства современных скутеров здесь находится емкость для хранения шлема. Поэтому бак смещают в «хвостовую» часть скутера, опускают ниже багажной емкости или располагают в передней части. В крышке бака имеется специальное отверстие, через которое в бак поступает воздух по мере расходования топлива. На многих скутерах крышка бака герметичная, а сообщение внутреннего объема бака с атмосферой происходит через специальные резервуары с активированным углем, поглощающим пары бензина.

Топливный насос

Применяется не на всех скутерах, поскольку на большинстве моделей топливный бак расположен выше двигателя и топливо самотеком поступает по шлангу в карбюратор.

Мир скутеров. Модели, выбор, тюнинг, ремонт и вождение.

Автоматический топливный кран: 1 - штуцер, к которому подводится разрежение; 2 - топливопода-ющий штуцер; 3 - гайка крепления к баку; 4 - топливный фильтр.

У скутеров с четырехтактными двигателями топливный насос имеет электрический привод. На скутеры с двухтактными двигателями устанавливают топливные насосы с вакуумным приводом - подобные конструкции широко применяются на подвесных лодочных моторах. В них используется пульсация давления, возникающая в кривошипной камере при движении поршня.

Топливный кран

Является обязательной деталью системы питания, поскольку исключает подтекание топлива через карбюратор при остановке в случае негерметичности его поплавкового клапана.

На мотоциклах и старых моделях скутеров (мотороллеров) применяли топливные краны с ручным управлением. Такой кран имеет три положения: «3» или «Off» - закрытое; «О» или «On» - топливо поступает из основного объема бака; «Р» или «Res» - топливо поступает из резервного объема бака. При длительной остановке (например, на ночь), водитель закрывает кран. При пуске двигателя включает его в обычное положение «открыто». Если во время движения двигатель глохнет, водитель переключает кран в положение «резерв» и едет к ближайшей заправочной станции. Обычно объем «резерва» таков, что на нем можно проехать 20-30 км.

Схема автоматического топливного крана: 1 - мембрана; 2 - корпус крана; 3 - топливный бак; 4 - штуцер подачи топлива; 5 - запорная игла; 6 - канал управления (сообщающийся с впускным патрубком).

В состав системы питания двигателей подавляющего большинства скутеров входят: топливный бак, топливный кран, топливный фильтр, карбюратор и воздушный фильтр. В ряде случаев в состав системы питания входит топливный насос. У современных скутеров с большим рабочим объемом двигателя применяют систему впрыска топлива.

Детонация - явление нежелательное и опасное, вызывает перегрев и разрушение деталей цилиндро-поршневой группы двигателя. Чем выше октановое число, тем большую степень сжатия может иметь двигатель. А значит, в соответствии с теорией ДВС, он будет работать эффективнее, его экономичность и мощность будут выше.

Топливный насос требуется тем моделям скутеров, у которых топливный бак расположен под седлом или полом, ниже карбюратора.

Расположение воздушного фильтра (показано стрелкой).

На современные скутеры устанавливают автоматические топливные краны, которые в соответствии с названием не требуют от водителя никаких действий. Такой кран открывается только при пуске двигателя, а при его остановке сразу закрывается. У современных скутеров управляет работой крана разрежение во впускном трубопроводе (между карбюратором и цилиндром). При пуске и работе двигателя разрежение воздействует на мембрану топливного крана, которая, преодолевая усилие пружины, опускает связанную с ней запорную иглу и обеспечивает поступление топлива.

Обычно в магистрали перед топливным краном или внутри него имеется сетчатый фильтр, который препятствует попаданию грязи в карбюратор. Второй топливный фильтр - сменный бумажный - часто врезают в шланг, соединяющий кран и карбюратор. В целях безопасности на концы соединительного шланга надевают хомуты или кольца-фиксаторы.

Воздушный фильтр с поролоновым фильтрующим элементом: 1 - крышка корпуса; 2 - фильтрующий элемент; 3 - ограничитель; 4 - корпус.

Воздухоочиститель

Служит для очистки поступающего в карбюратор воздуха от пыли и прочих посторонних частиц. Воздухоочиститель является важной деталью скутера, которая обеспечивает долговечность двигателя. Кроме того, воздухоочиститель играет роль глушителя шума впуска. Воздухоочиститель состоит из корпуса с крышкой и воздушного фильтра. На современных скутерах применяют два типа фильтров: бумажный и пенополиуре-тановый (поролоновый). Еще недавно применявшиеся сетчатые металлические фильтры, требовавшие регулярной промывки и не гарантировавшие тонкой очистки воздуха, вышли из употребления. Бумажные фильтры являются одноразовыми, т.е. их заменяют при каждом ТО. Поролоновые фильтры допускают многократную промывку и последующую пропитку специальным маслом.

В последнее время получили некоторое распространение так называемые фильтры нулевого сопротивления, являющие собой разновидность сетчатых металлических фильтров. Однако их устанавливают только при тюнинге.

Какой бы воздушный фильтр не применялся, необходима регулярная очистка и контроль за его состоянием, а в случае необходимости - замена. При неисправном фильтре в двигатель поступают твердые частицы пыли, вызывающие ускоренный износ поршня, зеркала цилиндра, подшипников шатуна и коленчатого вала. Чрезмерно загрязненный фильтр затрудняет поступление воздуха, обогащая топливную смесь, снижая мощность и увеличивая расход топлива.

Главная дозирующая система золотникового карбюратора: 1 - дроссельный золотник: 2 - смесительная камера; 3 - конусная игла золотника; 4 - распылитель главной дозирующей системы; 5 - поплавковая камера; 6 - главный топливный жиклер; 7 - воздушный канал.

Карбюратор

Этот прибор в составе системы питания приготавливает и дозирует горючую смесь, поступающую затем в цилиндр. Его устройство достаточно сложно, оно включает несколько систем дозирования топлива.

Поплавковая камера

Ее назначение - поддержание уровня топлива на постоянном уровне, поскольку от этого зависит количество топлива, поступающего вместе с воздухом. Кроме того, необходимо прекращать подачу топлива при остановленном двигателе.

Деталировка узла дроссельного золотника: 1 - игла золотника; 2 - дроссельный золотник; 3 - прокладка крышки; 4 - крышка; 5 - пружина золотника; 6 - фиксатор иглы.

Поддерживает постоянный уровень топлива поплавок с закрепленным на нем клапаном, обычно игольчатого типа. Когда камера пуста, поплавок с иглой опущены, при этом топливо может беспрепятственно поступать в камеру из бака. После наполнения камеры топливом до определенного уровня поплавок поднимается и, воздействуя на иглу (непосредственно или через рычаг), поднимает ее, прекращая подачу топлива. Регулировку уровня топлива осуществляют подгибанием рычага, управляющего клапаном, или установкой прокладок под седло клапана. Часто такая регулировка не предусмотрена вообще - она обеспечивается точным изготовлением деталей.

Типы карбюраторов

Простейший карбюратор способен готовить оптимальную топливовоздушную смесь только на одном режиме работы двигателя, с постоянными нагрузкой и оборотами. У любого транспортного двигателя, в том числе и у скутера, оба этих параметра постоянно изменяются, к тому же существует проблема холодного пуска. Поэтому применяемые на скутерах карбюраторы устроены значительно сложнее. Современные карбюраторы имеют главную дозирующую систему, системы пуска, холостого хода и переходную систему, а также системы коррекции состава смеси для получения максимальной мощности. Для управления режимом работы двигателя в карбюраторе установлена дроссельная заслонка, связанная тросом с ручкой «газа» на руле. С ее помощью регулируется количество поступающей в цилиндр топливовоздушной смеси. На современных скутерах применяют два типа карбюраторов: золотниковые и так называемые постоянного разрежения (CV). Последние используются преимущественно на скутерах с четырехтактными двигателями.

Конусная игла золотника имеет канавки (1), фиксирующие разрезную шайбу (2). Перемещением шайбы достигается регулировка состава смеси.

ТОПЛИВОВОЗДУШНАЯ СМЕСЬ. Как было установлено опытным путем еще в начале XX века, топ-ливовоздушная смесь наиболее эффективно сгорает при весовом соотношении компонентов 1:15. Когда доля топлива выше, смесь называют обогащенной, меньше - обедненной. Работа двигателя на обогащенных смесях повышает мощность, на обедненных - экономичность. Слишком богатые смеси не сгорают в цилиндре полностью, а бедные ведут к перегреву двигателя, вспышкам и хлопкам в карбюраторе.

ПРОСТЕЙШИЙ КАРБЮРАТОР. Состоит из двух камер: смесительной и поплавковой. Смесительная камера образована диффузором - так называется канал, сечение которого в середине меньше, чем с торцов. При прохождении воздуха через диффузор, его скорость в середине возрастает, а давление падает ниже атмосферного. Смесительная и поплавковая камеры сообщаются между собой и топливным каналом (распылителем), в котором установлена деталь с калиброванным отверстием - жиклер. Образующееся в диффузоре разрежение заставляет топливо истекать из распылителя в виде мелких капель, которые затем дробятся и испаряются в потоке воздуха, образуя горючую смесь.

Основные детали золотникового карбюратора: 1 - автоматический пусковой обогатитель; 2 - корпус карбюратора; 3 - поплавок; 4 - крышка поплавковой камеры; 5 - топливные жиклеры главной дозирующей системы; 6 - подогревающий элемент; 7 - дроссель с дозирующей иглой.

Длина распылителя выбрана такой, чтобы уровень топлива в поплавковой камере был на 1-2 мм ниже верхнего среза распылителя. Тем самым предотвращается самопроизвольная подача топлива при неработающем двигателе.

Золотниковый карбюратор

В нем дроссельная заслонка (золотник), перемещаясь, изменяет сечение диффузора. Таким образом, регулируется количество проходящего через карбюратор воздуха и, следовательно, обороты двигателя. С золотником жестко связана конусообразная игла, сужающаяся книзу и входящая в распылитель. С другой стороны распылителя установлен главный топливный жиклер. Все эти детали образуют главную дозирующую систему карбюратора.

Главная дозирующая система карбюратора типа CV (положение соответствует полной нагрузке): 1 - диффузор; 2 - мембрана; 3 - пружина; 4 - золотник; 5 - дозирующая игла; 6 - поворотная дроссельная заслонка; 7 - распылитель; 8 - главный топливный жиклер; 9 - поплавок; 10 - запорный клапан поплавка.

При повороте ручки «газа» игла перемещается вместе с золотником, и, в связи с тем, что ее диаметр в нижней части меньше, чем в верхней, при поднятии золотника и иглы сечение топливного канала увеличивается. Изменяя положение конусной иглы относительно золотника, можно несколько корректировать состав смеси: обогащать, поднимая иглу, или, наоборот, обеднять, ее опуская.

Карбюратор типа CV

В карбюраторах постоянного разрежения перемещение ручки «газа» передается не к золотнику, связанному с дозирующей иглой, а к поворотной дроссельной заслонке, расположенной ближе к выходу из карбюратора. Эта заслонка, как и золотник у рассмотренного выше карбюратора, регулирует количество воздуха, проходящего через карбюратор. Мембранная камера над золотником сообщается со смесительной камерой карбюратора.

Религуровочные винты системы холостого хода: 1 - винт «количества»; 2 - винт «качества».

Таким образом, перемещением золотника (а вместе с ним и дозирующей топливо иглы) управляет разрежение во впускном тракте. При малых нагрузках, когда поворотная дроссельная заслонка прикрыта, разрежение в смесительной камере (а следовательно, и в полости над мембраной) невелико, и золотник вместе с иглой опущен под действием пружины. При больших нагрузках, при открытой дроссельной заслонке повышенное разрежение передается в полость над мембраной и поднимает золотник вместе с дозирующей иглой. Преимущество такого типа карбюратора заключается в том, что золотник поддерживает постоянное разрежение в зоне распылителя, обеспечивая оптимальное соотношение топлива и воздуха в рабочей смеси.

По мере открытия дроссельной заслонки (подъема золотника) вступает в работу главная дозирующая система, обеспечивающая требуемый состав смеси во всем диапазоне работы двигателя.

Система холостого хода золотникового карбюратора (а) и типа CV (б): 1 - дроссельная заслонка (золотник); 2 - топливный канал; 3 - винт «качества» смеси; 4 - жиклер системы холостого хода; 5 - упор дроссельной заслонки (золотника) - винт «количества»; 6 - воздушный канал.

Система холостого хода

Когда скутер стоит на месте или двигается накатом без нагрузки («газ» сброшен), карбюратор должен обеспечивать работу двигателя на минимально устойчивых оборотах. В простейшем карбюраторе эту задачу выполнить трудно, поскольку разрежение при почти полностью закрытом золотнике в районе топливоподаю-щего канала настолько мало, что оно не способно обеспечить истечение нужного для работы двигателя количества топлива через распылитель. Однако в другом месте карбюратора, за золотником, ближе к цилиндру, разрежение выше, и там размещается небольшой канал, к которому подводят воздух и топливо. Несколько таких каналов образуют систему холостого хода, которую имеют все карбюраторы. Она включает в себя воздушный и топливный каналы холостого хода, топливный жиклер и регулировочные винты оптимального количества и состава топливной смеси на холостом ходу. Один винт, называемый винтом «количества» смеси, упирается концом в золотник, препятствуя его полному опусканию. Другой винт, называемый винтом «качества» смеси, своим конусным концом частично перекрывает канал подвода воздуха в систему холостого хода. Поскольку топливо поступает из поплавковой камеры по другому каналу, то при заворачивании винта «качества» доля воздуха уменьшается и смесь, поступающая через систему холостого хода, несколько обогащается. Для фиксации регулировочных винтов от самопроизвольного проворачивания используются пружины или пластмассовые втулки.

Система холодного пуска

При пуске холодного двигателя для нормального сгорания требуется обогащенная смесь. Это связано с тем, что при этом большая часть топлива оседает в виде капель на холодных стенках цилиндров и впускных каналов и горючая смесь оказывается слишком бедной для воспламенения. Обогащает смесь при запуске холодного двигателя еще одна система карбюратора - система холодного пуска.

Устройство системы впрыска Ditech двухтактных двигателей. БЕНЗИН, ТОПЛИВНЫЙ НАСОС, РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, ФОРСУНКИ, КОМПРЕССОР, МИКРОПРОЦЕССОР.

В простейших карбюраторах скутеров прошлых лет в крышке поплавковой камеры располагался утопитель поплавка. При нажатии на его стержень поплавок принудительно опускался (утапливался) и уровень топлива в поплавковой камере становился выше допустимого. Это приводило к принудительной подаче топлива из распылителя во впускной коллектор. Часть бензина при этом через дренажное отверстие поплавковой камеры вытекала наружу.

В последнее время используются обогатители смеси различных конструкций. Они представляют собой дополнительный топливный канал, который открывается только на холодном двигателе, либо (реже) воздушную заслонку, создающую более высокое разрежение у распылителя и увеличивающую величину подачи топлива через распылитель. Работой ручного обогатителя смеси управляет водитель: для этого при пуске двигателя он нажимает на расположенный на руле слева рычажок, который посредством тросика осуществляет управление заслонкой обогатителя. Наиболее распространены автоматические пусковые обогатители с нагревательным элементом. В таких конструкциях при пуске холодного двигателя запорная игла обогатителя втянута, сечение топливного жиклера открыто полностью, топливовоздушная смесь обогащена. После пуска двигателя ток от генератора поступает к нагревательному термоэлементу. Через определенное время, достаточное для прогрева двигателя, рабочее тело элемента расширяется и, воздействуя на иглу обогатителя, перекрывает топливный канал.

Система впрыска: а - общий вид; б - расположение форсунки; 1 - электромагнитные форсунки; 2 - топливный коллектор; 3 - регулятор давления; 4 - электронный блокуп-равления; 5 - топливный насос; 6 - топливный бак; 7 - топливный фильтр; 8 - впускной клапан; 9 - впускной коллектор.

На скутеры часто устанавливают электроподогреватель, включаемый термодатчиком при температуре около +5 °С и ниже. Кроме того, некоторые скутеры (например, «Ямаха» BW's) оснащают описанным выше неавтоматическим обогатителем в дополнение к автоматическому. В этом случае водитель сам решает, какой системой обогащения пользоваться.

На современных скутерах ручной обогатитель встречается редко. Обычно применяются автоматические устройства, позволяющие водителю не задумываться о действиях при пуске холодного двигателя.

Системы впрыска топлива

Карбюраторы современных скутеров - достаточно сложные и совершенные приборы. Однако сегодня они вытесняются системами впрыска топлива с электронным управлением. Такие системы включают в себя топливный насос с электрическим приводом (обычно погруженный в топливный бак), аккумулятор топлива, обратный клапан и сливную магистраль в бак, распределительный трубопровод (у двухцилиндровых моторов), электромагнитную форсунку, электронный блок управления, соединенный с рядом датчиков (открытия дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, частоты вращения коленчатого вала, содержания кислорода в выпускном трубопроводе, детонации и др.).

Недавно появились скутеры итальянской фирмы «Априлия» с системой Ditech впрыска топлива в цилиндр двухтактного двигателя. В картер моторов с этой системой через лепестковый клапан поступает лишь воздух с добавленным в него во впускном патрубке распыленным маслом для смазки деталей цилиндро-поршневой группы и подшипников коленчатого вала. Далее мас-ловоздушная смесь через продувочные окна поступает в цилиндр и камеру сгорания. Часть воздуха сжимается нагнетателем с механическим приводом и подается в дополнительный инжектор. Топливный насос, расположенный в баке, подает бензин к форсунке, которая по конструкции не отличается от применяемых в обычных системах впрыска четырехтактных двигателей. Струя впрыскиваемого топлива подхватывается сжатым воздухом в дополнительном инжекторе и направляется в камеру сгорания. Система впрыска обеспечивает очень тонкое распыливание топлива. Наполнение камеры осуществляется с такой скоростью, что двигатель может работать без перебоев до частоты вращения коленчатого вала, равной 12 000 об/мин. Кроме того, двигатель, оборудованный системой Ditech, на 40 % экономичнее двухтактного двигателя сравнимой мощности и даже превосходит по этому параметру четырехтактный мотор, удовлетворяя при этом самым строгим нормам токсичности отработавших газов.

Система питания

Топливо и горючие смеси