Karburátory K-151

Motory UMZ a ZMZ o zdvihovém objemu od 2,5 do 2,9 litru používají dvoukomorové karburátory K-151 různých modifikací, vyráběné firmou OJSC Fuel Systems (PEKAR) v Petrohradě. Tyto karburátory mají sekvenční otevírání škrticích ventilů, které zajišťuje udržení vysokého podtlaku a rychlosti vzduchu u atomizéru hlavního dávkovacího systému (GDS), nutného pro kvalitní rozprášení paliva při nízkých otáčkách klikového hřídele a nízký aerodynamický odpor na sání. při vysokých rychlostech.

Podívejme se podrobněji na konstrukční vlastnosti těchto karburátorů, jejich výhody a nevýhody, jakož i způsoby, jak zlepšit ekonomický a ekologický výkon a jízdní vlastnosti vozu.

Plováková komora

Výhodou K-151 je umístění vypínací jehly v těle karburátoru. Usnadňuje to seřízení hladiny paliva a kontrola těsnosti jehly. Stačí sejmout kryt karburátoru, načerpat palivo pomocí ruční pumpy a ohnutím horního úponku plováku nastavit požadovanou hladinu.

Poloha hladiny paliva určuje množství dodávaného paliva a v důsledku toho základní výkon vozidla. Jeho doporučená hodnota je uvedena v návodu na údržbu karburátoru. Když je hladina paliva nízká, směs se stává chudší, což způsobuje škubání a „propady“, které se obvykle objevují při zrychlování a jízdě vysokou rychlostí. U K-151 se to může stát při doporučené hladině paliva (vzdálenost od roviny konektoru je 21-23 mm). V tomto případě byste měli zvýšit hladinu snížením této vzdálenosti na 19 mm ohnutím jazýčku plováku dolů. Po seřízení byste se měli ujistit, že rovina jazýčku v místě dotyku jehly je přibližně kolmá k ose jehly, jinak se může zaseknout v důsledku vyosení.

Nadměrné zvýšení hladiny paliva vede k nadměrnému obohacení pracovní směsi, což způsobuje zhoršení startovacího výkonu, zapalovací svíčky, kouř a zvýšenou spotřebu paliva. Může dojít k přetečení paliva v důsledku netěsnosti uzamykacího mechanismu. Chcete-li to zkontrolovat, můžete sejmout kryt filtru nebo adaptér a pomocí páky palivového čerpadla zjistit, zda nedochází k úniku paliva (při motoru běžícím na volnoběh se můžete přesvědčit, zda nekape v druhé komoře karburátor z trysky GDS – Ed.).

Karburátory K-151 používají aretační jehly s těsnícími podložkami, což snižuje požadavky na přesnost výroby samotné jehly a jejího těla (a také umožňuje obejít se bez speciálního tlumícího zařízení ve ventilu – pozn.). Ale kvůli možné deformaci těsnicí podložky (špatná kvalita jejího materiálu, použití nestandardních paliv) dochází k zasekávání jehly, což narušuje chod motoru.

Hlavní dávkovací systém

Nejúspornější je směs, která obsahuje 16 až 18 kg vzduchu na každý kilogram paliva. Je to zajištěno volbou dávkovacích prvků: palivové a vzduchové trysky, emulzní trubice. Vzduchová tryska GDS je připojena k vnitřní dutině emulzní trubice, která má několik řad otvorů. S rostoucím průtokem vzduchu se zvyšuje podtlak v malém difuzéru u atomizéru a hladina paliva v emulzní trubici klesá. Do hry vstupuje stále větší počet otvorů, které zajišťují požadované složení směsi při všech podmínkách částečného zatížení, bez ohledu na rychlost a polohu plynu.

Systémy obohacování směsí

Econostat slouží ke zvýšení výkonu motoru obohacením směsi na poměr 1:13. 1:14. Postřikovač ekonostatu je umístěn výrazně nad hladinou paliva v plovákové komoře, ve vzduchovém kanálu krytu karburátoru, kde je rychlost vzduchu mnohem nižší než v difuzoru. Palivo tedy začne protékat ekonomostatem až tehdy, když motor běží ve středních a vysokých otáčkách a zatížení se blíží plným. Ucpaná tryska ekonomostatu může být jedním z důvodů snížení maximální rychlosti vozidla.

Plynové čerpadlo slouží ke kompenzaci chudé směsi při prudkém otevření škrticí klapky vstřikováním dalšího paliva do vzduchového potrubí karburátoru. K-151 má urychlovací čerpadlo membránového typu. Na jedné straně membrány je pružina, která zajišťuje sání paliva, na druhé je pružina tlumicí. Doba vstřikování je určena charakteristikami tlumicí pružiny, průtokovou plochou trysky a tryskou drenážního systému. Vstřikovací zákon je určen profilem hnací vačky a poměrem délek pák. Aby se zabránilo vstřikování paliva při malých pohybech membrány, například při jízdě po nerovné vozovce, je pracovní dutina membrány propojena s plovákovou komorou přes obtokový kanál. Přívod paliva je regulován jehlou v obtokové trysce nebo změnou průtokové plochy vstřikovače.

Jedním z důvodů zhoršení dynamiky vozu při akceleraci je porucha akceleračního čerpadla. Jeho předběžnou kontrolu lze provést bez demontáže karburátoru z motoru. Když náhle otevřete plyn, měl by z trysky vycházet stálý proud. Neměl by se dostat na stěny kanálu nebo malého difuzoru.

Důvody nefunkčnosti čerpadla mohou být vniknutí nečistot do sedla sacích nebo výtlačných ventilů, ale nejčastěji – do atomizéru (dvě častější důvody jsou porušení těsnosti membrány nebo zaseknutí páky – Ed .).

K-151 mají autonomní systém volnoběhu, což je miniaturní karburátor. Škrticí ventil je v tuto chvíli téměř zcela uzavřen, mezera mezi ním a stěnami je minimální, nemělo by to vytvářet podtlak v trubici podtlakového regulátoru časování zapalování. Autonomní systém zajišťuje dobrou atomizaci paliva a rovnoměrnou distribuci směsi mezi válce (podle složení), což umožňuje chudší směs vzduchu a paliva až do poměru 1:15. V důsledku toho je možné snížit koncentraci CO ve výfukových plynech na 0,3-0,6% (obvykle regulováno s určitou rezervou – 0,7-1,1%) a CH na 180-230 ppm. Regulace se provádí převážně šroubem jakosti směsi.

V režimech nuceného volnoběhu, včetně brzdění motorem a zpomalování klikového hřídele, membránový mechanismus přemístí ventil ekonomizéru nuceného chodu naprázdno, dokud se nezastaví, čímž uzavře výstup a zastaví přívod paliva. Použití autonomního systému s EPH snižuje emise CO a CH o 30–40 % a při testování v městském cyklu snižuje spotřebu paliva o 4,5 % a také zvyšuje účinnost brzdění motorem přibližně o 25 % („oficiální“ resp. „učebnicové“ hodnoty jsou dány účinností EPHH – Ed.). EPHH také plní funkci „anti-diesel“, tzn. U nízkooktanového benzínu je zabráněno samovznícení po vypnutí zapalování.

U K-151 palivo z hlavního kanálu dávkovacího systému stoupá do emulzní trubice s palivovými a volnoběžnými vzduchovými tryskami. Po průchodu bočními otvory v trubici a tryskou emulze se mísí ve formě emulze palivo-vzduch s dalším vzduchem vstupujícím přes druhou trysku vzduchu. Pro zajištění stability složení směsi při regulaci množství šroubem ve spodní části tělesa karburátoru má volnoběžný systém dva kanály. Podle prvního z nich se emulze dostává do dutiny před prokovem přes objímku adaptéru a poté přes průřez upravený méně kvalitním šroubem do hlavního difuzoru s množstevním šroubem. Druhým kanálem v karburátorech prvních spouště procházela emulze průřezem řízeným přídavným (horním) kvalitním šroubem. U nejnovějších karburátorů je tento šroub nahrazen odměřovacím otvorem v kanálu. Dále emulze vstupuje do přídavného difuzéru v tělese škrticí klapky.

Systém ovládání ventilů EPHKH K-151 (pro motory „402“ – Ed.) se skládá z elektronické jednotky, která při poklesu otáček klikového hřídele pod nastavenou hodnotu zapíná elektropneumatický ventil a při zvýšení nad 1 500 ot./min jej vypíná. a mikrospínač. Při provozu jakýchkoli karburátorů dochází k největšímu počtu poruch v systému volnoběhu. To není překvapivé – koneckonců jeho palivová tryska má velmi malý průřez. Pokud tedy volnoběžné otáčky „zmizí“, jsou prvním kandidátem na pročištění. Je pravda, že před demontáží karburátoru má smysl provést jednoduchou diagnostiku.

Musíte odstranit konce drátů z mikrospínače a uzavřít je. Pokud motor naskočí, znamená to, že elektronická jednotka selhala. Dočasně, dokud nebude vyměněn, můžete jezdit izolováním zkratovaných špiček drátu. Pokud motor nepracuje ani po uzavření koncovek, sejměte hadici vycházející z tělesa škrticí klapky a připojte ji přímo k membránovému mechanismu EPHH. Motor běží na volnoběh, což znamená, že je třeba vyměnit elektropneumatický ventil. Pokud motor opět nepracuje, pak je nutné sejmout kryt membránového mechanismu a zkontrolovat, zda se ventil volně pohybuje a zda není membrána protržená. Pokud je membrána protržená, můžete kus hadice odříznout, podélně rozříznout, zasunout pod membránu a nasadit na dřík ventilu. Pokud je motor nestabilní nebo se zastaví během počáteční fáze otevírání plynu, upravte nebo vyměňte mikrospínač. Měl by sepnout kontakty na samém začátku otáčení páky plynu.

Elektronickou jednotku lze zkontrolovat tak, že k ní namísto vodiče vedoucího k elektropneumatickému ventilu připojíte žárovku o výkonu nejvýše 3 W. Druhý vodič od žárovky je připojen k zemi. Vodič od mikrospínače musí být odpojen. Při zvýšení otáček nad 1-200 by mělo světlo zhasnout a při poklesu na 1-500 by se mělo znovu rozsvítit. V tomto případě je blok v pořádku.

Při malých úhlech otevření škrticí klapky se snižuje přívod emulze vzduch-palivo přes systém volnoběhu a hlavní dávkovací systém ještě není uveden do provozu. Směs je příliš chudá, začnou se přerušovat zapalování a objeví se „selhání“. Pro kompenzaci složení směsi se používá přechodový systém, přes který se dodává další palivo. Přechodový systém se obvykle skládá z jednoho nebo více otvorů a někdy i štěrbiny, spojující emulzní kanál volnoběhu se směšovací komorou v oblasti horního okraje škrticí klapky.

Důvodem nefunkčnosti přechodového systému může být chudá směs v důsledku ucpání palivové trysky volnoběžného systému nebo pokles hladiny paliva v plovákové komoře. Příčinou „selhání“ může být také částečné ucpání volnoběžného proudu paliva. Méně často dochází k nestabilnímu chodu motoru v důsledku nadměrného obohacení směsi, například když jsou ucpané vzduchové trysky naprázdno a hlavní dávkovací systém.

Špatná funkce přechodového systému způsobuje nesprávné umístění otvorů. Jsou-li vrtány s výrazným posunem směrem nahoru, lze „pokles“ eliminovat zapilováním hrany škrticí klapky zespodu, pokud je nižší, je vhodné hranu škrticí klapky zapilovat shora. Pravda, nejprve byste měli správně nastavit polohu škrticích klapek a vystačit si s nastavením volnoběžných otáček. A poté, co se ujistíte, že je tato práce nezbytná, musíte soubor převzít.

Úpravy karburátoru pro minimalizaci emisí CO a CH

Podle současné normy se testování toxicity za provozních podmínek provádí při volnoběžných otáčkách plně zahřátého motoru při minimálních (nхх min) a zvýšených (nпов) otáčkách klikového hřídele. Na správném seřízení motoru v těchto režimech závisí nejen znečištění ovzduší, ale také spolehlivost zapalovací soustavy, jízdní vlastnosti vozidla a provozní spotřeba paliva.

Karburátor by měl být seřízen po každém zásahu do motoru (oprava a propláchnutí karburátoru, výměna vzduchového filtru, změna režimu ohřevu vzduchu atd.). Před seřízením je nutné zkontrolovat zapalovací systém (kontakty přerušovače, mezery zapalovacích svíček) a hladinu paliva v plovákové komoře.

Test by měl začít s vysokorychlostním režimem vybraným podle pokynů výrobce. Pokud žádný není, pak se test provede při 3 000 min -1. Po nastavení režimu musíte před zahájením měření počkat přibližně 30 sekund. Koncentrace CO a CH je nastavena výrobcem. Pokud neexistují žádné údaje, pak pro motory automobilů o hmotnosti do 3,5 tuny bez neutralizátoru by koncentrace CO neměla překročit 2% a CH – 600 ppm. U neopotřebovaného motoru odpovídá normální seřízení 0,5-1% CO a 50-100 ppm CH. Pokud není možné CO seřídit, je nutné zkontrolovat hladinu paliva v plovákové komoře, profouknout nebo vyčistit trysky systému volnoběhu a systému vstřikování plynu.

Pokud je zvýšená koncentrace CH (a normální koncentrace CO), je třeba zkontrolovat zapalovací systém. Příčinou zvýšených emisí CH je často příliš chudá směs nebo zvýšené ztráty oleje.

Po seřízení motoru na npov přepneme do režimu nxx min. K regulaci rychlosti otáčení se používá šnek pro dávkování směsi. Poměr prvků dávkovacích systémů K-151 je zvolen tak, že při otáčení šneku množství směsi zůstává její složení téměř nezměněno. Kvalitní šroub slouží k regulaci složení směsi.

Pokud nejsou k dispozici údaje výrobce, neměla by koncentrace CO u motorů bez měniče překročit 3,5 % a koncentrace CH 1 ppm. Před nastavením na CO je nutné nastavit množstevní šroub na nхх min. Poté upravíme CO pomocí kvalitního šroubu.

U motorů s karburátory K-151 odpovídá minimální emise CH koncentraci CO 0,3-0,6%. Ale pro vytvoření určité rezervy, s přihlédnutím k možným změnám složení směsi během provozu, je vhodné nastavit koncentraci CO na 0,7-1,0% pomocí kvalitního šroubu. Koncentrace CH při pracujícím motoru je v rozmezí 180-250 ppm.

K-151 má dvě volnoběžné vzduchové trysky a druhá tryska malého průměru se zvláště často ucpává, což způsobuje nadměrné obohacení směsi a v důsledku toho zvýšení koncentrace CO. Mají také dva nečinné emulzní kanály. U prvních karburátorů byly v každém z těchto kanálů instalovány šrouby kvality směsi. V nejnovějších verzích je místo druhého kvalitního šroubu ve spodní části pouzdra vytvořen kalibrovaný otvor. Tento otvor má často příliš velkou kapacitu, takže když zablokujeme jeden kanál kvalitním šroubem, nadměrné množství paliva vstupujícího druhým kanálem způsobí zvýšené emise CO. V těchto případech je nutné zmenšit průměr kalibrovaného otvoru a někdy jej zcela ucpat.

Po nastavení otáček volnoběhu se doporučuje několikrát sešlápnout plynový pedál a zkontrolovat rychlost otáčení při uvolněném pedálu. Pokud se změnil, použijte množstevní šroub k seřízení karburátoru.

Co když není analyzátor plynu? Karburátor seřídíte s dostatečnou mírou přesnosti pomocí otáčkoměru s hodnotou dílku 25 nebo 50 min -1. U zahřátého motoru nastavte pomocí šroubu množství nхх min. Poté pomocí šroubu kvality zvolte seřízení odpovídající maximálnímu počtu otáček. Pomocí množstevního šroubu nastavte otáčky o 14-20% nad nxx min, tzn. při nхх min=600 min-1 nastavíme přibližně 680 min-1 a při nхх min=800 min-1 nreg=950 min-1. Poté pomocí kvalitního šroubu snižte otáčky na nxx min.

V podmínkách vozovky lze karburátor seřídit bez otáčkoměru. Pomocí kvalitního šroubu otáčením ve směru hodinových ručiček ochuzujeme směs, dokud motor nezačne pracovat nestabilně, poté velmi pomalým otáčením šroubu kvality v opačném směru dosáhneme bodu, kdy motor začne běžet stabilně. Někdy je nutné mírně zvýšit otáčky klikového hřídele pomocí množstevního šroubu.