1 PALIVOVÁ SOUSTAVA ZÁŽEHOVÝCH MOTORŮ Zápalná směs

1
PALIVOVÁ SOUSTAVA ZÁŽEHOVÝCH MOTORŮ
Zápalná směs (vzduch – benzin) je u zážehového motoru připravována pomocí :
• karburátoru,
• nepřímého vstřikování (benzin je vstříknut do sacího potrubí),
• přímým vstřikováním (benzin je vstříknut přímo do válců motoru).
1.1
PALIVOVÁ SOUSTAVA S KARBURÁTOREM
Zabezpečuje plnění motoru vhodnou zápalnou směsí při libovolném režimu chodu motoru.
Základní části palivové soustavy s karburátorem :
• zařízení pro dopravu a čištění paliva,
• čističe vzduchu,
• karburátor.
Palivo je dopravováno z palivové nádrže potrubím přes sítko membránovým palivovým čerpadlem do plovákové komory karburátoru. Vzduch je nasáván motorem přes čistič a karburátor. V karburátoru dochází k mísení paliva se vzduchem, zápalná směs pak proudí sacím potrubím a sacími kanály v hlavě motoru do jednotlivých válců.
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
1 / 8
1.1.1
ZAŘÍZENÍ PRO DOPRAVU A ČIŠTĚNÍ PALIVA
Zabezpečuje dostatečné množství čistého paliva do karburátoru za jakéhokoliv režimu chodu
motoru. Skládá se z :
• palivové nádrže
• čističe paliva
• dopravního palivového čerpadla
• sacího potrubí
• výtlačného potrubí
• zpětného palivového potrubí (zamezuje vytváření par paliva ve výtlačném potrubí,
přebytečné palivo proudí zpět do nádrže - zabezpečeno trvalé ochlazování paliva přiváděného do karburátoru).
1.1.1.1 PALIVOVÁ NÁDRŽ
Materiál pro výrobu palivové nádrže :
• ocelový plech – zevnitř i vně opatřen ochrannou protikorozní vrstvou
• hliníkové slitiny
• plast
Vnitřní prostor nádrže rozdělen přepážkou na několik částí – zamezení přelévání paliva
v nádrži při průjezdu zatáčkou.
Palivová nádrž je opatřena odvzdušňovacím potrubím které zabraňuje vzniku :
• podtlaku (při odebírání paliva)
• přetlaku (při zahřátí paliva např. vlivem stání na slunci).
Plnící hrdlo a odvzdušňovací zařízení nádrže
musí být opatřeno ventily – zabraňují úniku paliva i při velkých náklonech karoserie.
Nádrž je vybavena plovákovým (nejčastěji) zařízením pro měření množství paliva. Plovák
mechanicky propojen s reostatem. Klesá nebo
stoupá spolu s hladinou paliva v nádrži. Mění
se velikost elektrického proudu a výchylka ručičky ukazatele paliva na přístrojové desce.
UZAVŘENÝ PALIVOVÝ SYSTÉM
Zamezuje úniku odpařeného paliva do ovzduší. Obsahuje nádobku s aktivním uhlím. Plynné uhlovodíky jsou zachycovány na povrchu
uhlí. V případě běžícího motoru probíhí regenerace aktivního uhlí – odstranění benzinových par z nádoby.
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
2 / 8
1.1.1.2 PALIVOVÉ POTRUBÍ
Konstrukce navržena s ohledem na podmínku nepoškození vlivem kroucení karoserie a
chvění motoru, případně mechanického poškození.
Nemá být umístněno v blízkosti horkých částí motoru – tvorba parních bublin. V opačném případě musí být opatřeno tepelnou izolací.
Palivové potrubí je tvořeno :
• ocelové nebo měděné trubky,
• speciální pryžové hadice nebo plastové potrubí s odolností proti účinkům
benzinu.
1.1.1.3 ČISTIČE PALIVA
SÍTOVÉ ČISTIČE se používají v :
• palivové nádrži,
• dopravním palivovém čerpadle
• karburátoru.
ČISTIČE S PAPÍROVOU VLOŽKOU se používají u :
• vstřikování benzinu,
• karburátorových palivových soustav (mezi dopravním čerpadlem a karburátorem).
1.1.1.4 DOPRAVNÍ PALIVOVÁ ČERPADLA
Úkolem je dopravit palivo z níže položené palivové nádrže do výše položeného karburátoru.
Konstrukce čerpadla musí splňovat podmínku samočinného přerušení dodávky paliva do karburátoru v případě uzavření přívodu paliva do plovákové komory jehlovým ventilem plovákového zařízení v karburátoru.
MECHANICKÉ MEMBRÁNOVÉ ČERPADLO
Jedná se o čerpadlo se samočinným řízením dodávky paliva (výtlačný tlak 20 kPa až 30 kPa).
Používá se většinou u čtyřdobých karburátorových motorů.
ELEKTRICKÉ MEMBRÁNOVÉ ČERPADLO
Membrána je při sacím zdvihu poháněna elektromagnetem. Pohon čerpadla není závislý na
motoru (čerpadlo lze umístit na libovolné místo kde není zahříváno motorem). POZOR! Při
přerušení dodávky elektrického proudu čerpadlo přestane pracovat.
PODTLAKOVÉ MEMBRÁNOVÉ ČERPADLO
Používá se u dvoudobých tříkanálových motorů (výtlačný tlak asi 2 kPa). Čerpadlo je montováno na klikovou skříň (prostor pod membránou trvale spojen s prostorem klikové skříně.
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
3 / 8
1.2
ČISTIČE VZDUCHU
Účel čističe vzduchu :
• odstranit nečistot z nasávaného vzduchu bez příliš velkého odporu v sání,
• tlumit hluk sání.
1.2.1
SUCHÝ ČISTIČ
Jednoduchá konstrukce, snadná údržba.
Čistící vložka tvořena filtračním papírem.
Používá se zejména u osobních automobilů.
Vyčištění není možné, znečištěná vložka
se musí vyměnit (výměnná lhůta 10000
km až 50000 km).
1.2.2
ČISTIČ S OLEJOVOU NÁPLNÍ
Čistí se samočinně. Olejová náplň se po určité době znečistí (vyšší hustota, tmavá barva).
Při výměně dbát na dodržení správné výšky
hladiny oleje (při vysoké hladině dochází
k nasávání oleje do spalovacího prostoru motoru. Čistící vložka se vypere v naftě nebo jiném vhodném prostředku.
1.2.3
ODSTŘEDIVÝ ČISTIČ
Použití pro motory pracující ve velmi prašném
prostředí.
Nasávaný vzduch je uváděn do velmi
rychlého otáčivého pohybu. Vlivem působení odstředivé síly se oddělí hrubé částice prachu. Jemné nečistoty se odstraní
v připojené m čističi s olejovou náplní.
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
4 / 8
2
KARBURÁTORY
Nejsložitější zařízení motoru ve kterém :
• dochází k rozprašování kapalného paliva v proudu vzduchu nasávaného
motorem
• k vytváření zápalné směsi v potřebném složení a množství.
Správné nastavení karburátoru ovlivňuje :
• spotřebu paliva,
• maximální rychlost,
• zrychlení,
• max. přípustné množství emisí ve výfukových plynech.
2.1
PRINCIP ČINNOSTI JEDNODUCHÉHO KARBURÁTORU
Během sacího zdvihu pístu ve válci motoru se nasává vzduch čističem vzduchu přes
hrdlo karburátoru a difuzér okolo škrtící klapky. V nejužším místě (difuzoru) – nejvyšší rychlost vzduchu a největší podtlak. Z tohoto
důvodu v tomto místě je umístněno ústí palivové trubice rozprašovače s tryskou – dochází k nasávání
paliva proudícího z plovákové komory a následnému
rozprášení v proudícím vzduchu a smíšení ve směšovací komoře karburátoru.
Průtok paliva je omezen palivovou tryskou. Uzavíráním a otevíráním škrtící klapky se mění množství
nasávané směsi – a tím i výkon a otáčky motoru
(kvantitativní regulace výkonu motoru)
Plovák s jehlovým ventilem reguluje a udržuje
v plovákové komoře stálou výšku hladiny paliva.
Poznámka : Jednoduchý karburátor vytváří správné
složení zápalné směsi pouze v úzkém
rozmezí otáček motoru a slouží pouze
k vysvětlení základní činnosti.
Podmínka běhu motoru = příprava
správné směsi v karburátoru při libovolných otáčkách a proměnlivém zatížení
motoru.To znamená, že při dvojnásobných otáčkách motoru musí být odsáto
přes palivovou trysku dvojnásobné
množství paliva (závislé na podtlaku
v difuzoru). Při malých otáčkách = malý podtlak a odsáté množství paliva (chudá směs). Při vysokých otáčkách = množství paliva neúměrně
vysoké (bohatá směs).
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
5 / 8
2.2
SLOŽENÍ ZÁPALNÉ SMĚSI
Vyjádřeno dvěma základními způsoby :
• směšovacím poměrem α
• vzdušným součinitelem λ (lambda)
SMĚŠOVACÍ SOUČINITEL α
Vyjadřuje složení směsi pomocí hmotnostního
poměru množství benzinu a vzduchu.
Rozlišujeme směšovací poměr :
• teoretický (1:14.7)
• skutečný
Směs lze zapálit svíčkou pouze v určitém rozmezí jejího složení (1:10 až 1:19).
Bohatá směs
Chudá směs
α = 1:13
α = 1:16
VZDUŠNÝ SOUČINITEL λ
Pro směšovací poměr teoretický α = 1:14.7 je λ = 1.
nasáté množství vzduchu (kg)
λ =
teoreticky potřebné množství vzduchu (kg)
Při chodu motoru :
• naprázdno (volnoběhu)
o nutná bohatá směs α = 1:14, λ = 0.9 - 0.98
• střední zatížení (běžná jízda)
o mírně chudá směs α = 1:16, λ = 1.05 - 1.15
• plné zatížení (přechod z volnoběhu na vyšší otáčky)
o mírně obohacená směs α = 13.5:1, λ = 0.85 - 0.9
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
6 / 8
2.3
ROZDĚLENÍ KARBURÁTORŮ
Podle použití :
• automobilové,
• motocyklové,
• letecké,
• pro speciální účely.
Podle způsobu regulace množství nasávané směsi :
• karburátory se škrtící klapkou
• karburátory šoupátkové.
Podle polohy směšovací komory, směru proudění
vzduchu a polohy montáže :
•
•
•
vzduch proudí směrem shora dolů,
osa směšovací komory je svislá,
na sací potrubí se montují shora,
vlastní tíha směsi zvyšuje její pohybovou energii při průchodu
potrubím – lepší plnění válců a výkonu motoru.
horizontální směr proudění vzduchu a
osa směšovací komory –
vodorovné, karburátor na
sací potrubí připevněn ze
strany (použití pro dvoubodové motory, sportovní
a závodní vozidla – umožňuje snížit kapotu motoru).
šikmé
spádové
Podle konstrukce (počtu a funkce směšovacích komor) rozdělujeme karburátory na :
• jednoduché
s jednou směšovací komorou (JIKOV 32SOP)
• dvojité
se dvěma směšovacími komorami, mají společnou
plovákovou komoru a současné otevírání škrtících
klapek (JIKOV 30 SSOP)
• dvoustupňové
se dvěma směšovacími komorami, postupné zapojování směšovacích komor (JIKOV 28-30 LEKR)
• elektronicky řízené
Pierburg 2E-E Ecotronic
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
7 / 8
KONTROLNÍ OTÁZKY
(PALIVOVÁ SOUSTAVA ZÁŽEHOVÉHO MOTORU)
1.
Pomocí čeho je u zážehového motoru připravována palivová směs ?
2.
Co je znázorněno na obrázku ? Popište hlavní části 1, 2, 3, 4, 5.
3.
Vyjmenujte základní části palivové soustavy s karburátorem.
4.
Jakou funkci plní zařízení pro dopravu a čištění paliva ?
5.
Jakým způsobem zabráníme vzniku podtlaku v palivové nádrži např. při dlouhodobém stání na slunci ?
6.
Jakým způsobem zabráníte vzniku „parních bublin“ v palivovém potrubí
v případě, že z důvodu konstrukce je umístněno v blízkosti horkých částí motoru ?
7.
Jakou podmínku musí splňovat konstrukce dopravního palivového čerpadla a
v jakém případě ?
8.
Jaké nejběžněji používané druhy palivových čerpadel znáte ?
9.
Jaký účel plní čistič vzduchu ?
10.
Jaký účel plní palivová soustava zážehového motoru s karburátorem ?
11.
Co je znázorněno na obrázku ? Popište části 1, 3, 4, 5, 12, 4.
12.
Jakou funkci zabezpečuje palivová soustava s karburátorem ?
13.
Proč se používá u zařízení pro dopravu a čištění paliva zpětného palivového
potrubí ?
14.
Jakým způsobem zabráníme vzniku přetlaku v palivové nádrži např. při odebírání paliva z nádrže ?
15.
Uveďte základní rozdělení čističů paliva, včetně místa použití v automobilu.
16.
Uveďte způsob umístění elektrického membránového čerpadla ?
17.
Popište funkci čističe s olejovou náplní. Uveďte způsob jeho čištění. Na co je
třeba si dávat pozor ?
PRI-TeO-PO3-01F Palivová soustava zážehových motorů
8 / 8