Топливная система карбюраторного скутера.
Топливная система – это всё те штуки, которые участвуют в питании двигателя бензином. Имеется 2 основных типа топливных систем.
Первая, самая распространенная – с баком выше карбюратора. Бензин в ней идёт самотёком под действием силы тяжести.
Вторая – когда бак находится ниже, чем карбюратор, а поскольку вверх бензин не течёт, для его подачи применяется бензонасос.
Бензонасос есть и в инжекторных системах, там он создает давление порядка 3 атмосфер, и находится обычно в баке. Инжекторные системы в этой статье не рассматриваются.
Начнем с самой распространенной реализации топливной системы, у которой бак сверху, и все ее элементы выполнены по отдельности, вследствие чего ремонтопригодность такой системы очень высокая, а сам ремонт не представляет сложности и сводится просто к замене отдельных элементов на новые и исправные.
Бензобак.
Его форма может быть какой угодно – это зависит от фантазий дизайнера. Может быть стальным или пластмассовым. Может, в отдельных случаях, представлять из себя хитровыгнутую пространственную конструкцию.
Вариантов исполнения – бесконечное множество.
На рис.1 бензобак находится в хвосте скутера, он стальной, сверху заливная горловина (поз.1) и дырка-фланец (поз.2) под датчик уровня топлива. Он вставляется и поворачивается, тут главное понять и запомнить ориентацию поплавка, если будем ставить новый датчик. Поплавок при неправильной установке упрется в стенку бака, и показометр тогда будет показывать всегда одно и тоже значение.
Пробка заливной горловины содержит клапана, которые выпускают пары бензина при повышении давления в баке и наоборот, впускают в бак воздух, по мере того как бензин расходуется. Опыт скутерных форумов говорит, что об этих клапанах можно забыть – с ними никогда и ничего не случается, не было пока такого ни разу, чтоб бензин не уходил из бака из-за того, что клапан в пробке не впускал в бак воздух.
Снизу в бензобак впаяна трубочка, по которой осуществляется отбор бензина из бака, на нее натянут шланг и обжат хомутиком, обычно пружинным.
Бензошланги сильно различаются по качеству. На тайваньских и японских скутерах тоже применяются китайские шланги, но почему-то они сохраняют эластичность и стойкость к изломам свыше 10 лет, в то время как китайские шланги на китайских скутерах через год – два необратимо дубеют. Если их не шевелить, они будут служить, но обычно, любая сборка-разборка, даже не связанная с топливной системой, но при которой шланг надо снять и потом поставить обратно, означает, что придется развлекаться ещё и со шлангами.
Дубовый шланг дает трещину при попытке его натянуть на штуцер или даже просто согнуть.
Итак, от бензобака шланг идет.... правильно, на бензофильтр.
На рис.2 фото бензофильтра, который китайцы ставят на заводе. Внутри такого фильтра – сеточка. Взвесь и муть она не задерживает, вследствие чего этот фильтр разумнее всего выкинуть аки бесполезный, и поставить обычный от машины, с бумажным фильтрующим элементом. Из-за очень большой площади фильтрующей поверхности, сопротивление проходу бензина он не увеличивает, а его ресурса хватит.... на 3-4 срока службы скутера.
Но надо отметить, что в последнее время китайцы сами ставят нормальный бумажный фильтр (рис.3), и он даже продается отдельно за 100р.
Лучше все-таки ставить автомобильный, грязеёмкость его несравнимо больше, а маленький китайский применять если совсем нет свободного места.
После фильтра шланг идет на интересное устройство с четырьмя или тремя трубками, (Рис. 4 и 5) четвертая трубка не используется и не просверлена.
Конструктивно эта штука тоже может быть сделана по разному, чаще всего это два полукорпуса, соединенные завальцовкой, но встречаются и разборные конструкции (на болтиках).
Называют эту штуку либо вакуумный бензокран, либо бензоклапан (тоже вакуумный). Вообще это конечно же клапан. А управляется он подачей разрежения, то бишь вакуума. При этом он выполняет функцию бензокрана, как на мопеде «Карпаты».
Там диафрагма, в центре диафрагмы – затыкалка, которая затыкает отверстие прохода бензина. (рис.6)
С обратной стороны дифрагмы всё это дело поджимает пружина, и сюда же выведена трубка для вакуума. Под действием разрежения, которое возникает при работе двигателя, диафрагма выгибается, сжимает пружину и отводит затыкалку от отверстия. Путь для бензина открыт.
Клапан имеет свойство накапливать в себе грязь, ибо скорость движения бензина в нем резко падает после прохода отверстия, перекрываемого затыкалкой. Фактически полость над диафрагмой работает как отстойник. Там же скапливается выделившаяся из бензина вода, которая вызывает разрастание окиси металлических поверхностей. В итоге, если это совпадет с длительной стоянкой скутера, затыкалка в центре диафрагмы намертво прикипает к своему седлу, и клапан перестает открываться либо полностью, либо открывается чуть-чуть и в этом случае работает как ограничитель поступления бензина. На рис. 7 фото бензоклапана, вусмерть забитого окислами и грязью, после вскрытия.
Скутер нормально работает на холостом ходу, иногда можно даже ехать вполгаза, но если дать полный газ – сначала тянет, потом провал и торможение, потом вроде схватывает и снова провал и т. д., после чего заводится только на холостом ходу, без газа и после многих попыток.
Обычный скутеризд вполне способен создать разрежение, позволяющее проверить исправность бензоклапана. Шланг подвода разрежения отсоединяется от тройника (либо щтуцера) и в нем создается разрежение с помощью организма скутериста. Клапан откроется (если он исправен) и из выходного шланга (его надо отсоединить от карбюратора и опустить в банку какую-нибудь) польётся бензин.
Про вакуум надо рассказать подробнее.
Вакуум получается в двигателе при ходя поршня вниз, поршень засасывает из впускного патрубка смесь бензина с воздухом. Но очевидно, что если во впускном тракте нет никаких препятствий или сужений, то разрежения не получится – воздух просто пройдет в цилиндр и всё.
Роль такого препятствия выполняет закрытая дроссельная заслонка карбюратора.
Воздух в этом случае проходит только через щели между ней и корпусом, через воздушный жиклер системы холостого хода и через каналы пускового обогатителя. Суммарно сечение всех этих щелей и каналов очень небольшое.
Что и приводит к созданию разрежения во впускном тракте.
Из сказанного ясно, что разрежение можно отбирать из любого места впускного тракта после дроссельной заслонки.
Так и делается – на рис. 8 типовой впускной патрубок, сбоку отмечен штуцер для подсоединения вакуумного шланга.
Бывают и другие конструктивные исполнения – впускной потрубок может быть полностью металлическим и не иметь никаких отводов, а карбюратор может крепиться к нему на двух болтах через прокладку и теплоизоляционную проставку, вывод для вакуума может быть сделан в самом карбюраторе, или в проставке, а на впускном патрубке в этом случае ничего не будет.
Что будет, если дать полный газ, дроссельная заслонка в этом случае открыта?
Бензоклапан сделан так, что ему хватает очень небольшого разрежения. При полном газе разрежение во впускном патрубке всё равно будет. Во-первых, из-за сопротивления воздушного фильтра и самого карбюратора, во-вторых, из-за инерционности воздушного столба во впускном тракте (воздух не может двигаться мгновенно ко входу в двигатель), и этого разрежения будет достаточно, чтобы бензоклапан был открыт. Хотя величина разрежения будет в этом случае меньше, и, если где-то есть подсос воздуха в вакуумную систему, из-за трещины в шланге например, разрежения может и не хватить, и бензоклапан закроется.
Итак, в типовом случае от впускного патрубка идет маленький шланг с вакуумом. И идет он на тройник, потому что вакуум, оказывается, полезная вещь, и используется не только для управления бензоклапаном, но и для некоего диафрагменного устройства, расположенного на карбюраторе, (рис.1 поз.3) которое в данной статье мы рассматривать не будем. Но ясно, что если в этой ветке будет подсос воздуха, то на работу бензоклапана он окажет точно такое же влияние, как если бы он случился на участке, идущем непосредственно к бензоклапану.
От тройника идут шланги до карбюратора и на бензоклапан. (рис. 9, 10).
Что будет при повреждении диафрагмы бензоклапана?
С одной стороны она в бензине, с другой – пространство под ней сообщается с вакуумной системой. Но когда вакуума нет, пружинка прижимает затыкалку к седлу и бензин никуда не проходит. Бензин не поступает из бака в полость над диафрагмой при закрытой затыкалке. После пуска двигателя, когда там появляется вакуум, события будут развиваться в зависимости от величины дефекта в диафрагме.
Если это небольшая трещина, диафрагма пойдет вниз, затыкалка откроет дырку, бензин будет поступать, как обычно, в карбюратор, но и ещё через трешину в диафрагме он пойдет напрямую в вакуумный шланг и дальше по нему во впускной патрубок, вызвав переобогащение смеси. И чем больше трещина, тем переобогащение будет больше. Но до известного предела.
При очень большой трещине, то есть дыре, разрежение по обе стороны диафрагмы будет одинаковым. Она никуда не сместится. А с пружинкой, прижимающей затыкалку, ничего не случилось и она никуда не делась – она по прежнему будет ее прижимать, а значит бензин проходить вообще не будет. Клапан просто не откроется.
Рассмотрим теперь конструкцию с размещением бензоклапана непосредственно на баке. Бензоклапан выглядит в большинстве случаев как на рис. 11.
Подводящий шланг от бензобака к клапану в этом случае упраздняется, отводящий и вакуумный, естественно, остаются.
Такой конструктив проще для изготовителей – меньше сборочных операций, но в эксплуатации эта схема хуже – через клапан проходит грязный бензин, фильтр можно врезать только в шланг от бензоклапана до карбюратора. Полиэтиленовый сетчатый фильтр в виде стержня ситуацию не спасает, предотвращая попадание только крупных булыжников.
У скутера Stels Alpha 50 бензоклапан такого типа ещё и совмещен с датчиком аварийного остатка бензина (рис. 12) – по штырю двигается поплавок, но контактов там нет, когда поплавок внизу, электронная схема выдает сигнал на приборную панель где зажигается лампочка. Сей бензоклапан вставляется в полпропиленовый бак, отверстие в котором отформовано в виде трубки, герметизация двумя резиновыми кольцами и обжатием червячным хомутом.
Система с бензонасосом.
Применяется, когда бак расположен ниже карбюратора или на одном с ним уровне. Вверх бензин не течет, поэтому бензоклапана в системе нет.
Зато есть бензонасос, который, конечно, может быть и уникальным китайским, но обычно это копия бензонасоса Honda Lead – рис. 13.
Он диафрагменный и работает точно также, как и известные автомобильные бензонасосы, 2101 и т.п., но для перемещения его диафрагмы используется не механический привод, а пульсации давления либо в картере, либо также во впускном патрубке двигателя.
На двухтактных скутерах самые большие по величине пульсации разрежения и давления в картере двигателя, поэтому для привода бензонасоса на картере на резьбе устанавливается штуцер, от которого идет шланг к бензонасосу.
При этом на впускном патрубке тоже может быть штуцер, и от него может идти шланг к карбюратору – если установлен карбюратор, которому требуется вакуум.
Путать их не надо.
Если для открытия бензоклапана нужно разрежение (как было рассмотрено выше), то для работы бензонасоса разрежение само по себе не важно, а важны изменения этого разрежения, за счет чего диафрагма выгибается то в одну, то в другую сторону. Бензоклапан открыт постоянно, пружина подобрана таким образом, чтобы никаких перемещений диафрагмы бензоклапана при пульсациях разрежения не было; настройка бензонасоса прямо противоположная, ибо в этом случае как раз надо, чтобы диафрагма двигалась.
Система работает достаточно надежно. Но и в этой системе, фильтр желательно ставить между баком и бензонасосом, ибо лишняя грязь бензонасосу не нужна.
Общее свойство всех насосов – они лучше работают на нагнетание, чем на всасывание, поэтому, если есть возможность, бензонасос желательно располагать как можно ниже – это к тому же предотвратит слив из него бензина и пересыхание клапанов.
К недостаткам такой системы относится трудный пуск после долгой стоянки, когда полностью высыхает бензин в карбюраторе. При прокручивании стартером, пульсации минимальны, перемещение диафрагмы тоже небольшое, и ждать, пока насос накачает бензин в карбюратор, иногда приходится долго.
Особенно это характерно для тех двигателей, где впускной патрубок не резиновый, а металлический, и карбюратор крепится двумя болтами. Нагрев карбюратора от двигателя в этом случае больше, и при остановках бензин из него испаряется активнее.