"За рулем", №13, июль 1929 год, стр. 19-21
Проф. Е. А. ЧУДАКОВ
СХЕМА подачи топлива под разрежением представлена на фиг. 6. Здесь между топливным баком В и карбюратором К установлен специальный прибор, называемый вакуум-аппарат, который соединен отдельным трубопроводом Н с всасывающей трубой двигателя Г. Под влиянием разрежения во всасывающей трубе Г топливо из бака В через трубопровод Л подсасывается к вакуум-аппарату И, а отсюда топливо самотеком поступает через трубку Д к карбюратору К. Для того, чтобы подача могла быть осуществлена самотеком, вакуум-аппарат устанавливается достаточно высоко на щитке автомобиля, как это представлено на фиг. 7.
Общий вид одного из типов вакуум-аппарарата (Стюарт) представлен на фиг. 8. Аппарат состоит из двух сосудов: наружного А и внутреннего Б. Наружный сосуд через посредство специального хода, видимого на фиг. 8 и трубки Г соединяется с наружным пространством, так что в нем всегда имеется атмосферное давление.
Во внутренний сосуд из топливного бака ведет трубка Л, заканчивающаяся здесь фильтром П. Кроме того, во внутреннем сосуде имеются два клапана И и В. Клапан И отделяет внутреннюю камеру аппарата от трубки К, ведущей к всасывающей трубе двигателя; таким образом, когда этот клапан открыт, во внутреннем сосуде появляется разрежение, равное разрежению во всасывающей трубе. Клапан В отделяет внутреннюю камеру от пространства Д, где всегда имеется атмосферное давление. Оба клапана В и И укреплены на рычаге Н, который свободно сидит на шарнире вместе с рычагом М. Рычаги М и Н связаны между собой пружинкой Е.
Поплавок П, находящийся внутри камеры Д, перемещаясь вверх и вниз, поднимает или опускает рычаг М, заставляя тем самым открываться или закрываться клапаны В и И.
Когда во внутреннем сосуде Б нет топлива, то поплавок опускается вниз, перемещая за собой и рычаг М. Такое положение всей системы представлено отдельно на фиг. 9. При этом пружинка Е, соединяющая рычаги М и Н, заставит опуститься рычаг Н и тем самым откроет клапан И и закроет клапан В. Благодаря этому произойдет соединение полости внутреннего сосуда с всасывающей трубой; вследствие появившегося при этом в сосуде Б разрежения автоматический клапан Р закроется, и топливо под влиянием атмосферного давления потечет по трубопроводу Л в сосуд Б.
Когда поступит топлива настолько много, что поплавок поднимется вверх, рычаг М также переместится в свое верхнее положение, передвинув вверх при помощи пружины Е и рычаг Н. Благодаря этому закроется клапан И и откроется клапан В, т.-е. в сосуде Б создастся атмосферное давление. Такое положение механизма представлено отдельно на фиг. 10. После этого топливо из сосуда Б будет перетекать самотеком в сосуд А через автоматический клапан Р. Такой момент и представлен на фиг. 8.
Из сосуда А топливо через трубку З поступает самотеком в карбюратор. Трубка З оканчивается несколько выше дна сосуда А для того, чтобы здесь могли скапливаться вода и отдельные примеси, находившиеся в топливе. Для спуска этих примесей имеется специальная пробка.
Открытие и закрытие клапанов И и В производятся по возможности быстро: иметь длительное время открытыми оба клапана нежелательно по тем соображениям, что при этом всасывающий трубопровод двигателя оказывается соединенным с атмосферой. Помимо того, что это создает неопределенные условия в работе вакуум-аппарата, воздух, проникающий во всасывающий трубопровод, будет обеднять рабочую смесь, поступающую в цилиндры двигателя. Поэтому, в описанном выше аппарате Стюарт и введены два рычажка М и Н с пружинкой Е. Перемещение поплавка не вызывает перемещения клапанков И и В до того момента, пока рычаг М не перейдет через свое среднее положение; после этого под влиянием силы пружины Е произойдет быстрое открытие одного клапана и закрытие другого.
В современных конструкциях автомобилей получил широкое применение вакуум-аппарат Палас, по своей конструкции несколько отличающийся от описанного. На фиг. 11 представлен в разрезе вакуум-аппарат этой системы. Так же, как и в предыдущем случае, аппарат состоит из внешнего сосуда А, в который вставлен второй сосуд Б. Внешний сосуд А через отверстие Г и канал Т соединен с наружным пространством, т.-е. в нем всегда имеется атмосферное давление.
Внутренний сосуд Б имеет два клапана И и В. Первый посредством трубопровода К может соединить сосуд Б со всасывающей трубой двигателя, а второй — через сетку Д соединяет этот сосуд с окружающим пространством. Кроме того, при помощи трубы Л внутренний сосуд соединен с топливным баком; таким образом, когда в сосуде Б имеется разрежение, топливо по трубке Л, пройдя фильтр О, поступает через отверстие трубки С в сосуд Б.
Поплавок П, под влиянием уровня топлива в сосуде Б, перемещается вверх или вниз, двигаясь по направляющей трубке С. При этом движении поплавок перемещает груз Е и коромысло М, управляющее клапанами И и В. Когда поплавок П расположен внизу, то клапан И открыт, а клапан В закрыт, т.-е. в это время в сосуде Б имеется разрежение; под влиянием этого разрежения топливо поступает через трубку Л в сосуд Б и приподымает поплавок П. Когда уровень топлива достигнет определенной величины и подымет поплавок на должную высоту, грузик Е сразу перевесится и приподнимет коромысло М. Благодаря этому клапан И закроется, а клапан В откроется, соединяя сосуд Б с окружающим пространством.
После этого топливо из верхнего сосуда самотеком через трубку Н и атомический клапан Р потечет из внутреннего сосуда во внешний. Когда топливо вытечет из сосуда Б настолько, что поплавок П займет свое нижнее положение, грузик Е вновь перевесится в первоначальное положение и коромысло М отойдет вниз; благодаря этому клапан И откроется, а клапан В закроется.
Грузик Е в аппарате Палас служит для той же цели, для которой служат рычаги М и Н и пружина Е в аппарате Стюарт: он ускоряет открытие и закрытие клапанов И и В, не давая им возможности быть одновременно открытыми длительное время.
Описанная выше система подачи топлива под разрежением является в настоящее время наиболее распространенной. По надежности действия и отсутствию возможности загрязнения топлива она имеет серьезные преимущества перед системой подачи под давлением. Топливный бак при этой системе подачи остается все время под атмосферным давлением; для обеспечения этого в пробке Е должно иметься небольшое отверстие.
За последнее время значительное распространение начинает получать комбинированная подача топлива, об'единяющая одновременно подачу под давлением и самотеком.
Схема устройства такой подачи топлива представлена на фиг. 12. Здесь помимо главного бака В, работающего под давлением, совершенно аналогично тому, как это имело место на фиг. 3, имеется промежуточный бак В1, установленный на щитке автомобиля. При помощи трубопровода Н и редукционного клапана И в баке В поддерживается некоторое избыточное давление, при помощи которого топливо перегоняется в бак В1. Последний снабжен поплавком и игольчатым клапаном, поддерживающим постоянный уровень топлива в этом баке. Из бака В1 топливо самотеком через трубку Д поступает к карбюратору К. Бак В, работающий под давлением, должен быть закрыт герметично, бак В1 находится под атмосферным давлением и пробка Е1 должна иметь отверстие.
Устройство промежуточного бака В1 представлено отдельно на фиг. 13. Бак расположен на щитке автомобиля; топливо из главного бака подходит к отверстию П и далее поступает к игольчатому клапану Г, при чем поплавок Д, помещенный внутри сосуда, закрывает клапан Г как только уровень топлива достигает определенной величины.
Соответствующее количество топлива к карбюратору поступает через отверстие В.
Комбинированная система подачи топлива является несколько усложненной по сравнению с подачей под давлением; однако, она имеет преимущество в смысле большей надежности. Промежуточный бак берется такого размера, что автомобиль может сделать от 30 до 50 км; благодаря этому даже при порче воздушной сети, работающей под давлением, имеется возможность доехать до населенного пункта, где можно произвести необходимые исправления.
Механический насос для подачи топлива из бака в карбюратор включается непосредственно на трубопроводе, соединяющем бак с карбюратором. В настоящее время предложено несколько конструкций таких насосов; подавляющее большинство из них основано на том принципе, что топливо не соприкасается с трущимися частями насоса.
На фиг. 14 схематически представлен такой диафрагменный насос, приводимый в движение от кулачка Б на распределительном валике. Кулачок, действуя на рычаг, оттягивает диафрагму В вниз, что соответствует всасыванию топлива; топливо входит в отверстие слева, как показано стрелкой, и, пройдя фильтр и отстойник Д, оно через всасывающий клапан поступает в камеру под диафрагмой. Пружина А производит накачивание топлива в карбюратор; при этом она выбрана такой силы, чтобы не преодолевать давления иглы в поплавковой камере. Благодаря этому, в том случае, когда требуется небольшая подача топлива, пружина не отведет диафрагму полностью вверх и тем самым ход насоса сократится.
В настоящее время система подачи топлива механическим насосом еще мало распространена, но надо думать, что, благодаря ее значительной дешевизне, она получит широкое применение.
Баки для топлива, устанавливаемые на автомобиле, выполняются обычно емкостью от 25 до 50 кг топлива, что должно обеспечить поездку автомобиля на протяжение до 200—300 км. Материалом для этих баков обычно служит или латунь или листовое железо. Для получения возможно большей жесткости баки, обычно, имеют внутри несколько перегородок.
Для определения количества топлива, находящегося в баке, последние обычно снабжаются специальными указателями. Устройство одного из типов указателя приведено на фиг. 15.
Согласно фиг. 15 в топливном баке укреплена трубка, в которой ходит поплавок С. Сверху на трубку навернута крышка А, в которой имеется ролик с навернутой на нем лентой Е с делениями. В зависимости от уровня топлива в баке, поплавок С поднимается или опускается, перемещая ленту Е; последняя при помощи спиральной пружинки наматывается на ролик и показывает через отверстие В деления, соответствующие уровню топлива в баке.
Проф. Е. А. Чудаков
1) Продолжение, см. № 12 "За Рулем". (стр. 19.)