Instalatia de alimentare are rolul de a alimenta cilindrul cu combustibil si aer necesar arderii si de a evacua gazele arse. Dupa modul de formare a amestecului carburant ,aceasta difera:
- la M.A.S. amestecul se formeaza in exterior , din benzina si aer (in carburator) si continua in timpul curselor de admisie si compresie;
- la M.A.C. amestecul se formeaza in interiorul cilindrului , la sfarsitul cursei de compresie a aerului , cand se injecteaza motorina.
O exceptie este cazul M.A.S. cu injectie de benzina, la care formarea amestecului de aredere poate sa serealizeze atat in exterior , cat si in int 10210c223k erior.Unele motoare pot folosi in locul combustibililor lichizii gazelor lichefiate sau combustibili sintetici.
Constructia instalatiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scanteie:
Instalatia de alimentare cuprinde ansamblul organelor necesare alimentarii motorului cu amestec carburant format din benzina si aer in proportiile si cantitatile cerute de regimul de functionare.
Instalatia de alimentare (fig. 1.1) se compune din: rezervorul de combustibil , conducte , pompa de alimentare , filtre decantoare de combustibil carburator , filtru de aer si sistemul de evacuare al gazelor arse.
Benzina aspirata din rezervorul 1 de catre pompa cu membrana 4, prin conducta de legatura 3, fiind trecuta si prin filtrul decantor 2 (daca instalatia este dotata), este trimisa cu presiune prin filtru de benzina la carburatorul 5, unde , unde formeaza amestecul carburant impreuna cu aerul aspirat prin filtrul de aer 6. Amestecul este distribuit prin colectorul de admisie 7 in interiorul cilindrilor prin supape de admisie, in ordinea de functionare specifica fiecarui tip de motor. Gazele arse refulate prin supapele de evacuare sunt expulzate in atmosfera prin colectorul de evacuare 8, teava 9, si tobele de esapament 10 si 11.
Combustibili pentru motoarele cu aprindere prin scanteie
Motoarele cu aprindere prin scanteie ,folosesc , in marea lor majoritate ,drept combustibil benzina . Conditiile impuse acesteia , pentru formarea unui amestec carburant cat mai omogen, sunt:
-evaporarea usoara pentru formarea amestecului omogen cu aerul si repartizarea lui la anumite momente la cilindrii motorului
-pornirea usoara a motorului , independent de temperatura mediului ambiant;
-arderea amestecului sa fie cat mai completa , fara depuneri de calamina pe peretii camerei de ardere (chiulasa piston cilindru) si cu emanare cat mai redusa de gaze toxice.
Benzina se obtine prin distilare fractionata a titeiului, precum si prin cracare. Ea este un amestec de hidrocarburi (combinatii chimice ale carbonului cu hidrogenul ) si se caracterizeaza prin urmatoarele proprietati fizico-chimice: putere calorica compozitia fractionate, cifra octanica etc.
Puterea calorica reprezinta cantitatea de caldura degajata prin arderea completa a unui kg. decombustibil. Pentru arderea completa a amestecului carburant este necesar ca la 1kg. debenzina sa se asigure 15kg. de aer, rezultand o putere calorica de 2 747 kj./kg.
Compozitia fractionata indica componentele benzinei in functie de temperatura de distilare.Fractiunile usoare influenteaza pornirea usoara a motorului, cele medii ajuta stabilizarea functionarii motorului si trecerea de la ralanti la mersul in sarcina in timp ce fractiunile grele influenteaza consumul de combustibil si uzura motorului.
Cifra octanica CO caracterizeaza rezistenta la autoaprindere a combustibilului ,reprezentand sensibilitatea benzinei la detonatie. Imbunatatirea cifrei octanice in rafinarii se obtine prin amestecarea benzinei cu anumite substante dintre care cel mai folosit este tetraetilul de plumb. La M.A.S. , dotate cu catalizator (dispozitiv antipoluant), nu se utilizeaza benzine care sunt aditivate cu tetraetil de plumb. La statiile de desfacere a combustibililor se gasesc pentru M.A.S. , benzine cu diferite CO , precum si GPL. Benzinele comercializate au diferite denumiri date de catre producator si se impart in benzine cu plumb (etilate cu tetraetil de plumb) si benzine fara plumb. Cele mai utilizate benzine cu plumb se intalnesc sub denumirile: Premium, Premium95, Premium Ecoplus etc. In varianta fara plumb se intalnesc benzinele: Europlus98, EuroLuk,Super100 etc.
De remarcat ca utilizarea benzinei cu Co mica duce la detonatii impreuna cu alti factori (raport de comprimare mare , avansul la aprindere sarcina motorului).Ca urmare motorul functioneaza instabil cu zgomote anormale (batai) ce duc la arderi incomplete,scaderea puterii, supraincalzirea,consum de combustibil mare (fum negru) si poate provoca chiar avarii (ruperea segmentilor,spargerea pistoanelor,cilindrilor,etc.)
Puritatea benzinei este caracterizata prin continutul de apa si impuritati . Limitarea continutului de apa si impuritati (praf,depuneri ale coroziunii,acizi,saruri,gome) se impune datorita faptului ca ele influenteaza negativ pornirea si functionarea motorului.
Masuri de securitate a muncii si prevenire a incendiilor. Se impun masuri speciale de manipulare a benzinei,asigurandu-se depozitarea in rezervoarele speciale,prevazute cu sisteme de aerisire si evacuarea fractiunilor usoare, protectia impotriva eventualelor pericole de incendii sau explozii (distanta minima 100m de surse de caldura sau socuri), pompe de alimentare a automobilelor cu instalatii subterane (aigurand impamantarea elementelor electrice). De asemenea este necesar ca cei care manevreaza tetraetilul de plumb , sa o faca in conditii speciale , cunoscand ca acesta este foarte toxic, iar benzinele etilate vor fi transvazate numai in instalatii destinate in acest scop, pentru a evita intoxicarea (care uneori poate fi mortala).
Transportul benzinelor se face in cisterne destinate special in acest scop (auto, CFR), iar incarcarea si descarcarea cu manusi adecvate de protectie a personalului de deservire si de evitarea unor explozii sau incendii accidentale (interzicerea fumatului in apropierea cisternelor ,impamantarea instalatiei electrice de pompare , evitarea socului prin folosirea sculelor de lovit etc.)
Combustibilii gazosi sunt folositi pe scara redusa la automobilele actuale datorita in special pericolului de explozie. Dintre acestia enumeram pe cei mai utilizati: gazele naturale si gazele industriale.
Instalatiile de gestionare si de alimentare necesita masuri deosebite de securitate impotriva pericolelor de explozii sau incendii. Insusi instalatia de pe automobile impune reguli severe de pastrare in rezervoare si de conducerea gazelor spre sistemul de admisie in cilindrii motorului (etansarea perfectea, verificarea amestecului carburant). In plus ,gazele au proprietati reduse de lubrifiere ,ceea ce duce la uzura rapida a motorului.
Incercarea de a se combina alimentarea motorului cu un sistem mixt (combustibilii lichizi si gazosi) nu reduce prea mult consumul, iar masurile de securitate complica constructiv instalatia de alimentare.
In prezent se utilizeaza GPL care este un amestec de butan si propan. Aceste gaze sunt obtinute prin rafinarea titeiului din derivati sau gaze naturale. Puterea calorica a GPL este de 11000Kcal/kg iar temperatura de aprindere este de aproximativ 500grade Celsius.
Carburatia
Amestecul carburant admis in cilindrii motorului poate sa arda bine numai daca indeplineste conditiile: este dozat in proportii determinante , in stare de vapori si este perfect omogen.
Dozajul amestecului carburant este proportia dintre cantitatile de benzina si de aer continute. Amestecul carburant teoretic(perfect) pentru care arderea se face complet , este de 1kg.benzina pentru 15 kg. aer. Cum nu se poate obtine niciodata amestec perfect omogen si pentru ca arderea sa se faca totusi complet este necesar ca aerul sa fie in exces.
Randamentul maxim al motorului se realizeaza la un amestec carburant format din un kg.benzina la 18 Kg de aer , numit amestec sarat sau economic.
Dar puterea cea mai mare se obtine la motor la un amestec de un kg. benzina si 12,5Kg.aer, numit amestec bogat sau de putere maxima.
Raportul dintre cantitatea de aer , care ia parte efectiv la aerdere si cantitatea de aer teoretica se numeste coeficient de exces de aer. Dupa acest coeficient , amestecul carburant poate fi: teoretic, cand raportul este 1; sarat , cand raportul este mai mare decat 1 (daca raortul egal 1,11 se numeste amestec saracit) , si bogat, cand raportul este mai mic decat 1(pentru raport=0,88 este un amestec imbogatit).
Motorul functioneaza fara a depasi consumul specific de combustibil si fara ca puterea sa scada simtitor, cand raporul este egal 1,11-0,88.
Vaporizarea benzinei este influentata de: presiunea din cilindrii motorului, pulverizarea si temperature amestecului carburant. Depresiunea din timpul admisiei se transmite prin colector la carburator si astefel aerul din atmosfera este aspirat cu o viteza mai mare sau mai mica, in functie de turatia motorului.
Pulverizarea benzinei se realizeaza cu ajutorul unei duze , numita pulverizator amplasata in difuzor.
Cand amestecul carburant nu este incalzit, vaporii de benzina se vor condensa pe colector, inrautatind carburatia. Preincalzirea amestecului poate fi facuta cu ajutorul gazelor arse inainte, in timpul sau dupa formarea lui, sau utilizand apa calda din sistemul de racier.
Omogenizarea amestecului este asigurata numai prin vaporizare si emulsionare. Emulsionarea incepe in tuburile de emulsie si continua in difuzor, datorita curentului de aer care vine in contact cu jetul de benzina, continua in camera de amestec si in camera de aredere a motorului.
Carburatorul elementar
Dupa cum s-a mentionat anterior, amestecul carburant se prepara in carburator. Pentru intelegerea procesului de carburatie, se foloseste carburatorul elementar. Aceasta functioneaza pe principiul pulverizarii benzinei ce se scurge pe teava unui pulverizator sub influenta depresiunii si care se amesteca cu aerul, formand amestecul carburant.
Partile componente ale carburatorului elementar (fig 1.2) pot fi grupate in: camera de nivel constant 1 si camera de amestec 7, cu difuzorul 6 si clapeta de acceleratie 8.
Camera de nivel constant 1 este ca un rezervor cu rol de a mentine constant nivelul benzinei in carburator, cu ajutorul plutitorului 2; acesta este de o forma prismatica sau cilindrica, din tabla subtire de alama sau din material plastic, gol in interior pentru a putea fi usor si a pluti deasupra benzinei, prevazut cu o supapa - ac de inchidere 3 care limiteaza cantitatea de combustibil ce intra prin orificiul conductei 10 in camera de nivel constant.
La motor, carburatorul se monteaza, in general, cu camera de nivel constant in fata pentru evitarea saracirii amestecului carburant la deplasarea automobilului in rampa.
Dupa modul de comunicare cu atmosfera, camera de nivel constant poate fi directa (neechilibrata) si indirecta (echilibrata), legata printr-un tub cu racordul de intrare a aerului in carburator (orificiul 9).
Camera de amestec se foloseste la amestecarea benzinei prin pulverizarea ei de catre aer, datorita depresinuii create de piston, si este asezata intre difuzorul 6 si clapeta de admisie (acceleratie) 8.
Difuzorul 6 este o piesa de forma tronconica, montata inaintea camerei de amestec (ajutaj divergent - convergent), care asigura depresiunea si deci mareste viteza aerului, pentru o pulverizare si vaporizare cat mai buna a benzinei. Unele carburatoare au in acest scop, doua sau chiar trei difuzoare.
Jiclorul 4, de forma unui dop filetat, are un orificiu calibrat prin care se scurge benzina din camera de nivel constant in cea de amestec. Unele jicloare calibreaza trecerea aerului spre camera de amestec. Jiclorul este montat la captul interior al unui tub portjiclor (jiclor inecat) sau la capatul exterior al pulverizatorului 5; extremitatea capatului pulverizatorului depaseste camera de nivel constant cu 2 - 6 mm (inaltimea de garda), pentru a nu permite scurgerea benzinei cand motorul nu functioneaza sau la deplasarea in rampa. Viteza imprimata benzinei prin jiclor este de 3 - 6 m/s, iar cea a aerului prin difuzor este de 15 - 25 ori mai mare.
Jiclorul, dupa functia lui, poate fi: principal, compensator, de mers incet (ralanti), de repriza sau de aer etc.
Clapeta de admisie (acceleratie) 8, de forma unui disc de tabla este montata la iesirea din camera de amestec si face sa varieze sectiunea de trecere spre cilindrii motorului 12, regland prin aceasta cantitatea de amestec carburant.
Carburatorul se monteaza pe flansa colectorului de admisie 11.
Clasificarea carburatoarelor
Dupa directia curentului de aer, in raport cu camera de amestec, sunt: craburatoare verticale cu curent ascendant, carburatoare verticale cu current descenfdent (inversate) si carburatoare orizontale.
Motoarele automobilelor moderne folosesc, in general, carburatoare inversate deatorita avantajelor ce le prezinta comparativ cu celelalte doua.
Dupa procedeul de compensare a amestecului carburant, pot fi: carburatoare cu dispozitiv de mers normal cu jiglor compensator (de tip Zenith) - carburatoare cu dispozitiv de mers normal cu franare pneumatica (Solex, Weber etc.) - carburatoare cu dispozitiv de mers normal cu jiclor cu sectiune variabila si ac de dozare (Karter, Zenith - Stromberg, S.U. etc).
Dupa numarul camerelor de amestec, sunt: cu o camera de amestec (simple, utilizate, in general, pentru motoare pana la 6 cilindri), cu doua camere de amestec (duble), pentru motoare pana la 6 cilindri, in V si cu patru camere de amestec (cvadruple), pentru motoare cu 8 cilindri in V de mare putere sau pentru automobile de curse.
Carburatoarele de orice tip trebuie sa raspunda urmatoarelor cerinte impuse de functionarea motorului in regim variabil: pronire usoara la orice temperatura, mersul incet (ralantiul) la fel de bine la cald sau la rece, accelerari (reprize) promte, amestec de putere maxima la apasarea pedalei de acceleratie pana la capatul cursei, amestec carburant economic pentru regimul de functionare normal, repartizarea uniforma si egala a amestecului carburant pentru toti cilindri san nu aiba sensibiltate fata de proofilul drumului si pentru automobile speciale sa asigure deplasarea pe teren variat.
Dispozitive de dozare ale carburatorului
Carburatorul elementar nu raspunde acestor cerinte, pentru ca la accelerare, amestecul se imbogateste, nerespectand dozajul deoarece cantitatea benzinei creste mai repede ca cea aaerului, iar la mersul in ralanti, datorita depresiunii scazute din difuzor, benzina nu poate sa se ridice peste inaltimea de garda a jiclorlui, devine insuficienta sin u asigura functionarea motorului.
De aceea carburatorul este prevazut cu o serie de dispozitive suplimentare de dozare, care sunt schematizate in figura 1.3.
Dispozitivul de pornire foloseste la usurarea pornirii motorului pe timp rece, imbogatind amestecul carburant, pentru a compensa pierderile de benzina ce se depun sub forma de picaturi pe peretii colectorului de admisie si chiar ai cilindrului; aceasta indeosebi pe timp rece, cand vaporizarea combustibilului este dificila, iar aprinderea amestecului carburant sub 15 grade C, defectuoasa.
Ca solutii constructive, pentru dispozitivele de pornire se folosesc: dispozitive cu clapeta simpla, semiautomata sau automata si carburatoare auxiliare de pornire.
Dispozitivul cu clapeta de ponire (figura 1.3 a) este cel mai utilizat si se compune din clapeta de pornire (de aer sau de soc) 1 montata excentric, prevazuta cu supapa de aer 2, care functioneaza sub influenta depresiunii. Inchiderea clapetei de pornire si deschidere a ei dupa pornire se face manual cu ajutorul unui cablu felxibil sau automat. Supapa 2 se deschide imediat dup ace motorul a pornit, evitand imbogatirea in exces a amestecului.
Dispozitivul de pornire cu carburator de pornire auxiliarr, folosit la carburatoarele moderne,este denumit dupa sistemul constructiv - bistarter, termostarter sau autostarter.
Dispozitivul de mers incet (in gol sau ralanti) (figura 1.3, b) actioneaza pentru functionarea motorului la turatie mica la rece sau la cald.
Datorita faptului ca depresiunea in difuzor la inchiderea clapetei de admisie este mica in amonte si mare in aval, jiclorul principal nu mai poate functiona debitarea de combustibil inceteaza si functionarea motorului la ralanti nu mai este posibila. Atunci intra in functiune dispozitivul de ralanti astfel: in spatele clapetei 9 ia nastere o depresiune, care face sa treaca combustibilul prin jiglorul principal 1, canalul 2 si jiclorul de mers incet 4. Benzina se amesteca cu aerul intrat prin jiclorul de aer 3 si formeaza o emulsie. Prin orificiul 6 iese emulsia formata si estepulverizata suplimentar de catre aerul absorbit printer clapeta si peretele camerei de amestec.Pentru reglarea calitatii dozajului, se foloseste surubul cu varf conic 7. Cand se trece de la ralanti la mersul in regim normal se cere imbogatirea amestecului treptat pentru a nu produce rateuri, fenomen ce are loc datorita amplasarii orificiului 5 in zona depresiunilor mici si a orificiului 6 in cea a depresiunilor mari.
Prin deschiderea treptata a clapetei, depresiunea in spatele ei scade si debitul de aer creste fara a saraci amestecul, deoarece prin ambele orificii 5 si 6 iese emulsia pentru a impiedica oprirea motorului. La deschiderea clapetei cu o cursa mai mare, jiclorul de ralanti iese din functionarea si intra cel principal datorita depresiunii create.
Limitarea inchiderii clapetei se face cu surubul 8 care foloseste si pentru reglarea turatiei arborelui cotit la mersul incet al automobilui.
Dispozitivul de mers normal (sarcini mijlocii) cu jiclor compensator 2 (figura 1.3, c) foloseste pentru realizarea unui dozaj constant sau usor variabil. Jiclorul compensator 2 esteplasat la baza tubului mare 3, care comunica cu tubul pulverizatorului 4. Cand turatia motorului creste si deci depresiunea creste, jiclorul compensator va produce un amestec carburant, din ce in ce mai sarac pentru ca debitul lui este constant, iar cantitatea de aer se mareste; jiclorul principal 1 da un amestec cu tendinta de imbogatire. Prin insumarea celor doua amestecuri, alese conventional se obtine dozajul constant sau usor variabil, corespunzator sarcinii normale a motorului.
Dispozitivul de mers normal (sarcini mijlocii) cu franare pneumatica (figura 1.3, d) are acelasi scop cu cel cu jiclor compensator si se mai numeste cutu de corectie sau cu jiclor inecat. Combustibilul vine prin jiglorul principal 1 (jiglor inecat) datorita depresinuii din difuzor, debitul creste, aerul de franare intrand prin jiclorul de aer 2, trecand prin spatial dintre pulverizatorul 3 (tub de corectie) si tubul de garda 4 (port-jiclor) emulsioneaza combustibilul si apoi emulsia trece mai departe prin orificiile pulverizatorului in difuzor. Acest tip de dispozitiv este cel ami utilizat la carburatoarele moderne (Dacia 1310, ARO - 10, Renault).
Dispozitivul de mers normal (sarcini mijlocii) cu jiclor cu sectiune variabila (figura 1.3, e) face ca dozajul sa se modifice prin variatia sectiunii jiclorului principal 1, cu ajutorul acului de dozare 2 perfect calibrat. Actionarea acului are loc in functie de pozitia clapetei de admisie 3, prin actionare mecanica (carburator tip Karter) de catre axul clapetei, articulate cu tirantul 4 si culbutorul 5. Alte constructii folosesc actionarea pneumatica a acului de dozaj (carburator de tip S.U.).
Dispozitivele de reprize impiedica saracirea amestecului carburant care ar produce rateuri si chiar oprirea motorului la accelerari bruste (deschiderea brusca a clapetei de amestec). Pentru imbogatirea amestecului care sa impiedice saracirea lui se foloseste pompa de repriza cu piston sau membrana, cu comanda mecanica sau cu membrane cu comanda pneumatica. Utilizarea cea mai larga o au pomepele de repriza cu comanda mecanica (figura 1.3, f) care functioneaza astfel: la inchiderea partiala a clapetei de acceleratie 12, pistonul 3 este mentinut in pozitia ridicat de catre arcul 4 si corpul de pompa 1 este umplut, din camera de nivel constant, prin supapa de mentinere 2 (datorita depresiunii). Cand clapeta este deschisa brusc, prin intermediul sistemului de parghii 5, 6, 7, 8 arcul 4 deplaseaza in jos pistonul. Sub presiune, supapa 10 se deschide si refuleaza benzina prin pulverizatorul 11, imbogatind amestecul carburant.
Dispozitivul de putere maxima (economizor si econostat). Aceste dispozitive asigura amestecul carburant imbogatit (amestec de putere) la puterea maxima a motorului.
Economizorul intra in functiune la deschiderea maxima a clapetei de amestec. Dupa modul de actionare economizoarele pot fi cu comanda mecanica si pneumatica. Jiclorul economizor se monteaza in serie sau paralel fata de jiclorul principal.
In figura 1.3, g se arata principul de functionare a economizorului cu comanda mecanica la care jiclorul economizor (jiclor de putere) este montat in paralel fata de jiclorul principal.
La functionarea motorului la sarcini mari, clapeta de admisie se deschide complet, tija 7 a economizorului este apasata de catre sistemul de parghii 3, 4, 5, 6 (legat de clapeta de amestec), supapa 8 se deschide si benzina trece din camera de nivel constant prin jiclorul de putere 2, obtinandu-se amestecul imbogatit.
Econostatul (folosit la carburatoarele autoturismelor Dacia 1310) este format dintr-un tub injector calibrat, alimentat direct din camera de nivel constant. Neavand nici o piesa mobile intra in functiune sub efectul depresiunii la regimuri ridicate ale motorului.
Pompa de alimentare
Pompa de alimentare are rolul de a absorbi combustibilul din rezervor si de a-l trimite pe conductele de legatura cu carburatorul (MAS) sau la bateria de filter (MAC). Ea poate fi de tip cu diafragma (Dacia 1310, D 797-05) sau cu piston (D 2156 HMN 8).
Unele automobile folosesc pompe electrice de tip submersibil, montate in rezervor, sau nesubmersibile, montate pe conducta dintre rezervor si filtru, in special pentru motoarele cu benzina, iar altele, pompe antrenate pneumatic..
Pompa cu diafragma (membrana) este de tip aspiro-respingatoare si se compune din: corpul 1 cu diafragma 3, arcul de actionare 4, tija 5 si mecanismul de comanda (parghia 6, arcul de readucere 7 si parghia de amorsare manuala 8) si capacul 2, care contine camera de combustibil pentru amorsarea pompei, sita de filtrare si supapele de aspiratie 9 si evacuare 10. Pompa este pusa in functiune de excentricul 11 de pe arborele cu came.
Functionare: cand excentricul 11 ataca parghia 6, tija 5 trage membrane 3 in jos, creand depresiune in camera de combustibil 2 si deschide supapa de aspiratie, absorbind benzina din rezervor; dupa ce excentricul s-a rotit, arcul 4 readuce membrane si parghia 6 in pozitia initiala, refuland combustibil prin supapa de refulare in circuit prin conducta de legatura la carburator (pentru MAS) sau la filtrele de combustibil (pentru D 797-05). Arcul membranei este tarat la o presiune de refulare de 1,2-,5 bar.
Se monteaza pe blocul motor si este actionata de excentricul de pe arborele cu came (Dacia, D 797-05) sau direct la capatul arborelui cu came (OLTCIT, Renault).
In figura 1.4 c se prezinta pompa electrica de benzina.
Este de tip submersibila (in rezervor) si debiteaza combustibil la pornirea motorului. Electromotorul 2 antreneaza pompa propriu-zisa cu palete 3, absorbind benzina prin sorbul cu sita 5 si prin conducta 1 o debiteaza spre racordul 4 in circuitul de alimentare a motorului.
De remarcat faptul ca pompa este etansa, astfel incat circuitul benzinei in interiorul electromotorului asigura racirea lui, fara pericolul incendierii (prin scurtcircuitarea sistemului electric la masa).
Pompa cu piston (figura 1.5) este folosita numai la MAC, pentru alimentarea instalatiei cu motorina. Ea se monteaza pe pompa de injectie (si este actionata de un excentric de pe arborele cu came al acesteia) sau pe blocul motor.
Functionare: la actionarea pistonului 7 de catre excentricul de pe arborele cu came al pompei de injectie, prin intermediul tachetului 3si tijei 4, au loc doua procese:
- cursa intermediara (figura 1.5,c): combustibilul (aspirat in cursa anterioara) este refulat in camera de compresie 5 (in spatele pistonului), prin supapa de refulare 12;
- cursa de refulare - aspiratie (figura 1.5, d): la revenirea pistonului sub actiunea arcului tachetului (dupa trecerea excentricului), combustibilul din camera de compresie 5 este refulat spre filtru si supapa 12 se ichide; in camera de aspiratie (in spatele pistonului) se aspira o noua cantitate de combusitibil, prin supapa de admisie 10, ce se deschide datorita depresiunii. Filtrarea se face prin filtrul 9. Presiunea de lucru este de 1,5 - 2 bar.
Filtrele de combustibil si de aer
Filtrele de combustibil (figura 1.6) retin impuritatile din combustibil. Pentru MAS se foloseste filtrul brut de decantare a benzinei, montat langa rezervor, sau pentru filtrarea fina, un filtra pe conducta dintre pompa de alimentare si carburator.
- Filtrul de filtrare fina a benzinei (figura 1.6,a ) functioneaza astfel: benzina intra prin racordul 1 in corpul filtrului 2, din material plastic, trece prin orificiile exterioare ale elementului filtrant cu hartie micronica 3, iese prin tubul perforat central si este trimisa in carburator prin racordul 4 (impuritatile fiind retinute in filtru).
- Filtrul de motorina folosit la MAC (figura 1.5, b si c) este sub forma unei baterii de doua filtre inseriate, de aceeasi constructie, diferind doar cupa, care la primul filtru este din sticla si are rol de pahar decantor, iar la al doilea filtru este din tabla; primul filtru are rol de filtrare bruta, desi are acelasi tip de element filtrant, in timp ce al doilea are rol de filtrare fina.
Motorina trimisa de la pompa de alimentare, intra prin racordul capacului filtrului 1, trece prin elemental filtrant 2 din exterior spre interior, apoi prin tubul perforat central si capac este condusa spre filtrul fin, impuritatile grosiere si apa decantandu-se in cupa de sticla 3. Elementele sunt asamblate intre ele prin suruburi de prindere 4.
In filtrul fin, circuitul este acelasi, dar sunt retinute impuritatile ce au trecut de primul filtru, iar de aici motorina este trimisa la pompa de injectie. Bateria de filtre de tipul acesta este folosita la motorul D 797-05.
La motorul D 2156 HMN 8, se poate utilize fie o baterie cu doua filtre, fie combinatie dintr-un filtru de tipul filtrului grosier (figura 1.6, b) si un filtru cu elemental filtrant 2 din pasla, inchis intr-un corp metallic (figura 1.6, c). Fixarea filtrelor pe motor se face prin suportul 6, iar purjarea prin supapa 5.
La unele MAC de pe autocamioane se poate utiliza o baterie de doua filtre de tipul prezentat in figura 1.6, c (MAN, DAF, IVECO). Filtrul de motorina poate fi prevazut cu pompa de amorsare 7 (figura 1.6, d) cu membrane, cand pompa de injectie rotativa este de tip Bosch (BMW, Mercedes etc.).
In figura 1.6 , e se prezinta filtrul de motrina cu incalzitor.
Este un filtru mai complex, pe langa rolul obisnuit de retinere a impuritatilor din combustibil asigura si fluiditatea motorinei la temperature scazuta, pentr o buna functionare a motorului. Acest lucru se realizeaza cu ajutorul unui incalzitor cu o rezistenta electrica.
Filtrele de aer (figura 1.7) folosesc la retinerea particulelor de praf din aer. Ele pot fi de tip uscat (avand elemental filtrant din hartie micronica, sita metalica, pasla) umede, (cu baie de ulei), prin inertie sau tip ciclon (separarea particulelor se face prin modificarea brusca a directiei de miscare a aerului) si combinate.
- Filtrul de aer uscat (figura 1.7, a) utilizat la Dacia 310 filtreaza aerul admis in corpul 1, prin elementul filtrant, cu hartie micronica pliata 2, inchis de capacul 3, care apoi e trimis in carburator; la ultimele tipuri, are record de preincalzire, acre aspira aerul din jurul colectorului de evacuare.
- Filtrul combinat 2 (figura 1.7, b), folosit la motoarele D 797-05 si D 2156 HMN 8, face ca aerul ce intra prin racordul 1 sa treaca peste uleiul fin carcasa inferioara 3, fixate prin clemele 6, unde sunt retinute particulele de praf grosiere, apoi prin elementul filtrant cu sita 4, unde sunt retinute pe langa restul impuritatilor din aer si uleiul antrenat din carcasa si apoi prin racordul de iesire 5 sa fie condus spre colectorul de admisie.
Intretinerea, defectele in exploatare si repararea instalatiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scanteie
Intretinerea instalatiei
Instalatia de alimentare a MAS necesita o serie de operatii de intretinere specifice pentru buna functionare a motorului.
Rezervorul si conductele necesita: verificarea elementelor de strangere, curatirea rezervorului de impuritati la 15 000 - 20 000 km, eventual prin barbotarea a 8 - 10 l de benzina (dupa demontare), eliminand-o prin busonul de golire; se exclude orice lovire cu corpuri metalice, pentru evitarea exploziei;
- verificarea etansietatii busonului de alimentare si a celui de golire;
- controlul starii conductelor (cele deformate se indreapta, iar cele imbatranite se inlocuiesc);
- verificarea etansietatii rezervorului si a conductelor, a racordurilor de legatura cu elementele componente.
Filtrul de aer se sufla cu aer comprimat la fiecare 5 000 km (in conditii de lucru cu mediu de praf, la 2 500 km), iar la 15 000 km, respectiv la 10 000 km, se inlocuieste elementul filtrant. La filtrele combinate , uleiul se inlocuieste la aceeasi periodicitate.
Filtrul de combustibil se curata de impuritati, la fiecare 5 000 km, iar la 15000 km se inlocuieste elementul filtrant.
Pompa de alimentare necesita:
- demontarea filtrului decantor, spalarea in solvent si suflarea cu aer a tuturor orificiilor;
- controlul starii organelor componente (fisuri, deformari), inlocuind pe cele defecte;
- verificarea etansietatii supapelor, au ajutorul unui tub transparent cu lungimea de 300 mm, montat la racordul de iesire; se pompeaza pana benzina ajunge la partea superioara, apoi se urmareste scaderea nivelului, care nu trebuie sa fie mai mare de 1 cm/s pentru supapa de refulare. Supapa de admisie se controleaza prin introducerea tevii de intrare intr-un vas cu benzina si se astupa iesirea; se pompeaza de 5 - 6 ori acoperind iesirea, apoi se deschide dupa 5 - 6 s; daca benzina nu iese cu presiune, supapa nu etanseaza;
- controlul presiunii de debitare si al depresiunii cu un manometru si un depresiometru racordate la iesirea si, respectiv, la intrarea pompei. Conditia de calitate este o presiune de 3- 5 bar si o depresiune de 0,5 bar.
Carburatorul necesita:
- curatirea periodica (la 14 000 - 15 000 km), care se executa prin suflarea cu aer comprimat a jicloarelour si canalelor camerei de nivel constant, eliminand toate impuritatile; se interzice sa se utilizeze sarme in acest scop, pentru a nu se decalibra jicloarele;
- strangerea imbinarilor si verificarea cablului de actionare a dispozitivului de pornire si a parghiilor de comanda a clapetei de acceleratie;
- reglarea nivelului benzinei in camera de nivel constant, cursei plutitorului, dispozitivului de pornire si pompei de repriza. Nivelul de benzina in camera de nivel constant la carburatorul 32 IRMA (figura 1.8) se verifica prin demontarea capacului carburatorului, asezarea lui in pozitia orizontala, astfel incat plutitorl 3 cu lamela de sustinere sa inchida cuiul de obturare 2 a intrarii benzinei; in aceasta pozitie, distanta dintre plutitor si suprafata capacului trebuie sa fie de 6 mm; corectarea se face prin inlocuirea lamelei. Cursa plutitorului trebuie sa fie de 7 mm; se regleaza prin inlocuirea suportului lamelei. Dispozitivul de pornire se regleaza astfel incat distanta dintre marginile clapetei de admisie si peretele camerei de amestec sa fie de 1,9 + 0,15 mm; pozitionarea clapetelor se face prin indoirea tirantului de legatura dintre axele clapetei de admisie si axul clapetei de pornire. Pompa de repriza se verifica prin debitarea a zece injectii ale pulverizatorului; debitul trebuie sa fie de 10 +/- cm cubi;
- verificarea carburatorului, care se face prin analiza compozitiei gazelor de evacuare, cu ajutorul analizorului de gaze.
Analitorul de gaze (figura 1.9) permite controlul componentelor gazelor de evacuare ale MAS. Cu ajutorul acestui aparat se detremina continutul de monoxid de carbon (CO) dioxid de carbon (CO2), hidrocarburi nearse (HC), oxizi de azot (NOx) si oxigen (O2).
Aparatul este de tip digital, cu afisare numerica, iar rezultatele se listeaza pe o fisa, care insoteste documentele inspectiei tehnice periodice (ITP) sau la alte verificari.
Autovehicolul este parcat la locul de testare. Se conecteaza furtunul analizorului in toba de esapament, cablul de masurarea turatiei (n) la fisa unei bujii (sau celalalt capat cu magnetul sau pe blocul motor), cablul cu sond de temperatura pentru lichidul de racire sau ulei (T0). Aparatul este alimentat de la reteaua obisnuita de curent alternativ de 220 V. Controlul se face mai intai la ralanti, cand se verifica continutul de O2, actionandu-se la reglajul carburatorului (pentru MAS cu carburator); se determina astfel si etansietatea tobei de esapament.
Temperatura apei trebuie sa fie de minimum 60 grade C si a uleiului de 50 - 60 grade C.
Se trece apoi la turatia nominala si din comenzile digitale se determina componentele enumerate mai sus, timp de cel putin 20 de secunde.
Acestea trebuie sa se incadreze, conform normelor EURO - 2, la urmatoarele valori:
- O2 maximum 1,5% (volumetric)
- coeficientul excesului de aer sa se incadreze intre 1 +/- 0,3%.
Analizatorul poate fi conectat si la o telecomanda digitala.
Carburatorul Dacia Nova (figura 1.10) are unele particularitati constructive: clapeta de aer - pentru pornire- este pe primul corp, supapa de pe circuitul de mers in gol este electromagnetica, suruburile de progresiune (imbogatire) si de deschiderea clapetei de admisie pentru mersul in gol sunt sigilate.
Se impun deci masuri de intretinere deosebite, ca:
- evitarea, pe cat posibil, a demontarii carburatorului de pe colectorul de admisie;
- reglarea plutitorului se face astfel incat distanta dintre axa plutitorului si marginea capacului (asezat invers, dupa demontare) sa fie 18 +/- 1 mm;
- reglarea mersului in gol si a continutului de CO si CO2 se face dupa ce s-a reglat jocul culbutorilor si aprinderea; turatia de ralanti sa fie 850 + 50 rot/min (se regleaza din surubul clapetei de acceleratie de la corpul I); continutul de CO se regleaza de la surubul de imbogatire 36 dupa inlaturarea sigiliului (prin insurubare scade procentul de CO);
- reglajele se fac cu ajutorul analizorului de gaze;
- dupa reglaj se face sigilarea surubului de imbogatire.
La instalatia cu injectii de benzina, se fac urmatoarele operatii:
- verificarea alimentarii cu energie electrica, inclusiv a bateriei de acumulatoare;
- verificarea si reglarea instalatiei de aprindere si conexiunile la calculatorul de comanda electronica;
- controlul etansietatii componentelor si circuitului benzinei;
- reglarea debitmetrului de aer;
- reglarea potentiometrului clapetei de acceleratie;
- controlul debitarii pompei de alimentare electrice;
- verificarea si reglarea regulatorului de presiune;
- controlul sondelor de informarea calculatorului (conectare - functionare);
- verificarea injectoarelor.
Injectoarele infundate se demonteaza si se deblocheaza pe o instalatie speciala cu ultrasunete. Cele defecte se inlocuiesc. Se regleaza turatia de ralanti la 750 - 850 rot/min. Se verifica punerea la punct a momentului injectiei si avansului la aprindere prin senzorul de turatie. Verificarile se pot face pe testere mobile sau cu telecomenzi.
La instalatia cu GPL se impun urmatoarele operatii:
- verificarea etanseitatii componentelor; in cazul pierderilor de gaze acestea se elimina in atmosfera deschisa;
- la fiecare 10 000 km se verifica conexiunile electrice si se inlatura oxizii;
- la 30 000 km se inlatura depunerile de parafina;
- la 100 000 km se face revizie generala si se inlocuiesc piesele recomandate de normativele de reparatii;
- se recomanda folosirea unor uleiuri cu vascozitate mai redusa;
- se vor folosi bujii cu valoare termica mai mica, cu deschiderea dintre electrozi < 1 mm.
- se controleaza continutul gazelor de esapament cu ajutorul analizorului de gaze special. Acestea trebuie sa se incadreze in limitele: CO = 1,96%; CO2 = 12,38%; HC =380; O2 = 0,56%; coeficientul excesului de aer = 0,95 la turatia de 1 000 rot/min.
Repararea instalatiei de alimentare a MAS
Defectiuni se intalnesc frecvent la carburator si pompa de alimentare, dar nu sunt excluse nici la rezervor, conducte si chiar la suporturile filtrelor de combustibil sau aer.
Rezervorul deformat sau spart se repara cu mare atentie din cauza pericolului de explozie. Acesta se goleste, se spala cu jet puternic de apa, apoi se introduce abur sub presiune.
Deformatiile se indreapta cu ciocan de lemn sau metal plastic.
Fisurile si crapaturile se sudeaza, dupa ce rezervorul s-a umplut cu apa pana la nivelul sparturii; sudarea se executa cu intermitenta pentru ca vaporii si gazele ce se formeaza sa se risipeasca.
Conductele metalice fisurate se sudeaza, iar cele din cauciuc sau plastic se inlocuiesc; racordurile lor se refileteaza sau se inlocuiesc, iar rondelele de etansare se inlocuiesc.
Suporturile rupte ale filetelor se sudeaza.
Pompa de benzina defetcta se demonteaza, se spala in solvent si se sufla cu aer comprimat toate orificiile. Se controleaza toate componentele daca prezinta fisuri sau deformatii, in care caz se inlocuiesc. De asemenea, se controleaza starea locasurilor pentru supapele pompei, a garniturilor de etansare.
Defectele pe care le poate prezenta pompa sunt:
- debit prea mic sau chiar deloc;
- alimentarea cu o cantitate prea mica sau prea mare de benzina; acestea se pot datora: spargerii membranei, care se inlocuieste, sau lipsei de etansare supapelor, care se slefuiesc pe scaunul lor cu pasta de rodat, sau se inlocuiesc si se rodeaza;
- decalibrarea sau ruperea arcului diafragmei sau arcurilor de la supape, care se inlocuiesc; uzura parghiei de actionare; aceasta se incarca cu sudura si se prelucreaza la forma initiala.
Dupa ce s-a reparat, pompa de benzina se reasambleaza si se supune controlului de presiune statica si de debit nul cu un dispozitiv dotat cu manometru.
Daca pompa a fost reparata corespunzator trebuie sa aiba o presiune de 1,2 - 1,5 bar si sa nu coboare sub 1,1 bar. Presiunea in timpul controlului trebuie sa varieze progresiv; daca variatia este brusca sau prea mica, poma nu corespunde.
Carburatorul este turnat de obicei din zamak (aliaj de zinc, aluminiu, magneziu si cupru), sub preziune, ceea ce impune o mare atentie la demontare si manevrare, pentru a se evita deformarea sau fisurarea corpului si capacului.
Dupa demontare, piesele componente se spala in benzina sau diluant, apoi se sufla cu aer comprimat, dupa care se controleaza starea lor: trebuie sa nu prezinte fisuri, filete deformate, jocuri ale articulatiilor, iar plutitoarele sa nu fie deformate sau cu benzina in interior: garniturile trebuie sa fie in buna stare.
De asemenea, se verifica acele conice si etansarea pe scaunele lor, rotirea usoara a clapetelor de pornire si acceleratie, debitul jicloarelor si al celor de dozare, precum si al pompei de repriza.
Defecte si remedieri:
- decalibrarea jicloarelor, care se inlocuiesc;
- uzura scaunelor jicloarelor se inlatura prin alezare cu un burghiu special si se slefuiesc cu pasa abraziva fina;
- uzura umerilor pentru axele clapetelor se elimina prin alezare si se monteaza axe majorate. Daca locasurile sunt cu bucse din teflon se inlocuiesc;
- filetele uzate se refileteaza la cota majorata, iar suruburile se inlocuiesc; acelasi procedeu se aplica si pentru surubul de reglat ralantiul;
- axele cu filet deteriorat se inlocuiesc;
- cilindrul pompei de repriza uzat se alezeaza montandu-se un piston majorat;
- membrana pompei de repriza fisurata se inlocuieste;
- supapele de admisie si refulare ale pompei de repriza defecte se inlocuiesc;
- plututorul spart se inlocuieste daca este din material plastic; in cazul cand este din tabla de alama, se repara prin cositiorire, avand grija sa nu fie ingreunat intr-o pelicula prea consistenta de aliaj de lipit;
- supapa electromagnetica de ralanti se inlocuieste;
