Для чего нужен электроклапан на карбюраторе бензогенератора
Электромагнитный клапан карбюратора, также именуемый регулятором холостого хода, это составная деталь карбюратора, призванная экономить расход топлива в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. Неисправность электромагнитного клапана и его неправильная работа может приводить к повышенному расходу топлива и к тому, что мотор автомобиля глохнет на холостых оборотах.
Принцип работы электромагнитного клапана карбюратора
Электромагнитный клапан карбюратора призвать регулировать подачу топливной смеси в обход дроссельной заслонки, которая управляется педалью акселератора. На холостом ходу топливо поступает во входной коллектор ДВС через отдельный канал. Именно поэтому электромагнитный клапан также называется регулятором холостого хода автомобиля. Главное назначение клапана — это прекращение подачи топлива в инерционных режимах, что, например, позволяет осуществлять торможение двигателем и движение накатом.
В бензиновых карбюраторных двигателях клапан устанавливается непосредственно в карбюратор и является частью системы экономайзера принудительного холостого хода авто. Управление клапаном осуществляет электронный блок управления системы, при поступлении импульса игла клапана втягивается и закрывает подачу топлива в обход клапана. После того, как мотор заведен, от блока управления подается электропитание и клапан начинает свою работу, которая заключается в двух тактах:
- на первом такте клапан открывается, в результате чего воздух попадает в камеру и смешивается с топливом;
- на втором этапе перекрывается воздушный канал и открывается топливный, в результате чего топливно-воздушная смесь попадает в двигатель.
Движение запорной иглы клапана осуществляется поступающими электрическими импульсами от блока управления. Как только нажимается педаль газа, клапан переходит в открытое положение, а игла выдвигается. На холостом ходу клапан переходит в закрытое положение при оборотах двигателя более 2100 Об/мин. Переход в открытое положение происходит тогда, когда обороты двигателя падают ниже 1900 Об/мин. Закрытие и открытие клапана позволяет регулировать поступление топливно-воздушной смеси в мотор и, соответственно, экономить расход бензина в количестве до 5 %. Также принцип работы клапана позволяет снизить износ поршневой группы. Непосредственным последствием работы электромагнитного клапана является и снижение выбросов вредных веществ (CO) в атмосферу, что повышает экологичность автомобиля.
Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора
Определить неисправность электромагнитного клапана карбюратора можно по нескольким характерным признакам:
- мотор регулярно глохнет на холостых оборотах;
- двигатель глохнет при движении накатом;
- происходит детонация топлива после отключения зажигания.
Определить нестабильность работы электромагнитного клапана также можно по падению оборотов двигателя при включении дополнительной нагрузки (автомагнитолы, фар и т. д.). Таким образом, главным признаком неисправности клапана является нестабильная работа двигателя в холостом режиме.
Проверка клапана
Проверка электромагнитного клапана на правильность его работы можно осуществлять в трех различных режимах:
- при работе двигателя на холостом ходу;
- при торможении двигателем;
- после выключения зажигания.
Общую исправность клапана можно проверить после включения зажигания. Для этого нужно повысить обороты двигателя на холостом ходу до уровня 2100 Об/мин. После пересечения этой отметки должен раздаться характерный щелчок, который означает, что клапан закрылся. После этого можно понижать обороты, как только их количество достигнет 1900 Об/мин, должен вновь раздаться щелчок, означающий, что клапан открылся.
При торможении двигателем, когда остается включенной передача, клапан не должен открываться, даже если обороты двигателя упали ниже 1900 Об/мин. Если в этот момент раздается щелчок, то клапан работает неправильно.
Если после того, как выключено зажигание двигателя, происходят детонации и вибрации, то это означает, что клапан не перекрывает жиклер холостого хода и топливная смесь поступает в двигатель, что также свидетельствует о неисправности электромагнитного клапана.
Также можно элементарно проверить клапан, отсоединив провод питания при заведенном двигателе. Сразу после отсоединения мотор должен заглохнуть.
Можно проверить клапан и полностью отсоединив устройство от карбюратора. После демонтажа клапана его можно подсоединить к аккумуляторной батарее, после этого должен раздаться щелчок, а игла клапана втянуться втянуться в устройство. После отключения питания снова должен раздаться щелчок, а игла выдвинуться.
Проблема с электромагнитным клапаном может заключаться не только в его неисправности, но и в электронном блоке управления и в проводах. Проверить работоспособность провода можно с помощью мультиметра (12 В ± 10%).
Проверка работоспособности блока управления потребует подключения клапана к АКБ с помощью дополнительного провода. Также необходима контрольная лампочка штатного напряжения. Для начала нужно отсоединить питающий провод от клапана и подсоединить его к положительной клемме АКБ. Дополнительный провод также подключается к плюсу аккумулятора. После этого нужно завести мотор, на отсечке в 900 Об/мин контрольная лампа должна загореться, после достижения 2100 Об/мин — потухнуть. При снижении до 1900 Об/мин — вновь загореться. Если такие показатели соблюдены, но двигатель глохнет на холостых оборотах, то, вероятно, неисправность заключается в блоке управления клапаном.
Установка электромагнитного клапана карбюратора
При замене электромагнитного клапана необходимо правильно его настроить, чтобы поступающая топливно-воздушная смесь соответствовала необходимым показателям. Установка производится при заведенном двигателе, так как именно это позволит точно настроить клапан. В карбюраторе клапан находится под крышкой воздушного фильтра, поэтому для демонтажа неисправного электромагнитного клапана сначала нужно снять крышку воздухофильтра.
Для начала нужно рукой завернуть клапан в посадочное гнездо карбюратора и надеть штатный провод, который соединяет клапан с блоком управления. После этого необходимо завести двигатель автомобиля, который будет троить и, возможно, пытаться заглохнуть. Если двигатель все же поддерживает обороты, то дальнейшее закручивание клапана в карбюратор производится с помощью гаечного ключа (на 13 или на 14 в зависимости от типа клапана). Дальнейшая установка производится следующим способом:
- ключ поворачивается на 1–2 см по часовой стрелке, после чего снимается провод;
- если двигатель автомобиля не глохнет, то провод вновь надевается и процедура повторяется;
- как только после снятия провода двигатель глохнет, то клапан установлен в карбюратор правильно.
Если после нескольких затягиваний клапана и отсоединения провода двигатель по-прежнему не глохнет, то это означает, что топливо поступает в двигатель в обход электромагнитного клапана и необходимо искать неисправность в системе подачи топлива.
Многие владельцы автомобилей с карбюраторными двигателями после выхода электромагнитного клапана из строя просто блокируют его работу или демонтируют его, что решает проблему с двигателем, который перестает глохнуть на холостом ходу. Однако такие действия лишь на первый взгляд является верным решением. Блокировка электромагнитного клапана значительно повышает расход топлива (до 5 %), что при дальнейшей эксплуатации автомобиля обойдется намного дороже.
Электронное управление карбюратором в своём типовом варианте имеет несколько составляющих узлов, среди которых наиважнейшая роль отведена электромагнитному клапану. Данный элемент топливораспределительного механизма отвечает за стабилизацию и тонкую настройку холостого хода мотора, что в итоге позволяет экономить владельцу карбюраторного агрегата десятки тысяч рублей на топливе ежегодно. Более подробно о том, что это за чудо-узел, как он работает и каким поломкам подвержен, поговорим в представленном ниже материале.
Устройство и принцип работы электромагнитного клапана
Дабы минимизировать расход карбюраторных моторов автомобильные инженеры принялись за их активную электронизацию. В нескольких словах, суть последней заключалась в том, чтобы посредством использования электронных устройств понизить показатели расхода горючего. В итоге, электронизация вылилась в появлении электромагнитного клапана карбюратора, а также ряда других электрических девайсов в конструкции данного узла. Но зачем это было нужно и как помогло конкуренции карбюраторных моторов с инжекторными? Для того чтобы ответить на такой вопрос, стоит обратить внимание на принцип работы ЭПХХ.
Итак, электромагнитный клапан карбюратора – это устройство, работающее от электрического тока и выполняющее вполне конкретные функции. Точнее, работает оно для организации стабильного и оптимального холостого хода в, так называемом, принудительном режиме работы мотора. Суть оптимизации заключается в том, что при работе двигателя в режимах, не требующих потребления топлива (переход на передачу пониже, качение по инерции и т.п.), ЭПХХ отключает его подачу, совершенно не привлекая к движению дроссельную заслонку. Происходит это посредством передачи топлива по специальным каналам на холостом ходу. В ходе данной транспортировки функционирует лишь жиклёры холостого хода, клапана и некоторые пути в карбюраторе, то есть его камеры и дроссельная заслонка совершенно бездействуют.
В итоге, удаётся:
- во-первых, экономить топливо при работе мотора в ранее отмеченном режиме принудительного хода;
- во-вторых, организовать стабильный и оптимизированный холостой ход;
- в-третьих, обеспечить качественный и беспроблемный для водителя прогрев двигателя при запуске (посредством усиления подачи топлива тем же ЭПХХ);
- в-четвёртых, исключить лишнее функционирование дроссельной заслонки и ряда других узлов в карбюраторе;
- и в-пятых, оптимизировать работу мотора целиком, что существенно продлевает срок его службы.
Схема подключения типового ЭПХХ:
Принцип работы клапана совместно с блоком управления:
Возможные неполадки с ЭПХХ
Все перечисленные выше поломки имеют один ярко выраженный симптом, а точнее – полное или частичное отсутствие стабильности в холостом ходе автомобиля. Если такие проблемы случились именно с вами, то, в первую очередь, стоит проверить электромагнитный клапан и его блок управления, а уже потом основные жиклёры холостого хода и другие составляющие карбюратора.
Диагностика неисправности
- Сначала необходимо найти место, где располагается экономайзер конкретно на вашей марке автомобиля. Зачастую он выглядит так;
- Затем заведите мотор, прокатитесь на автомобиле, заглушите и проанализируйте его работу на холостом ходу. Если на всех этапах раскрутки двигателя ХХ даёт сбой, в первую очередь стоит проверить именно электромагнитный клапан;
- Далее, когда мотор остыл, необходимо завести его повторно и отключить ЭПХХ от карбюратора, аккуратно пинцетом сняв соответствующую клемму. После чего стоит понаблюдать за работой двигателя. Если всё в норме и шток (игла) экономайзера выдвинулась, то вряд ли он неисправен. В таком случае, скорее всего, проблема с основным жиклёром холостого хода или другими узлами карбюратора. Если же шток не выдвинулся и автомобиль быстро заглох после отключения экономайзера, то последний неисправен;
- Теперь необходимо снять ЭПХХ с автомобиля и подключить его к альтернативному источнику питания (например, напрямую к АКБ). По истечению 10-120 секунд шток работающего экономайзера должен выдвинуться и характерно щёлкнуть. Если это происходит, но при подключении в сети автомобиля игла ЭПХХ не выдвигается, то неисправен либо его блок управления, либо проводка клапана. Если же шток стоит на месте в обоих случаях, то экономайзер нужно менять, ну или пытаться отремонтировать.
Не забывайте, что окончательную неисправность электромагнитного клапана можно определить лишь в том случае, если все остальные узлы карбюратора гарантировано исправны. При иных обстоятельствах конкретных выводов делать не стоит.
На этом, пожалуй, наиболее важная информация по ЭПХХ современных карбюраторов подошла к концу. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен. Удачи на дорогах и в ремонте!
Электромагнитный клапан и игольчатый клапан карбюратора – это два устройства, позволяющих уменьшить расход бензина вашего автомобиля.
Карбюраторы всех типов и марок оснащаются данными устройствами, независимо от их мощности. Отличается только лепестковый клапан, устанавливающийся на двухтактные двигатели.
Клапаны карбюратора имеют свои основные отличия и принципы действия, но назначение всех типов одинаково – снизить расход бензина и сделать работу двигателя более стабильной и ровной.
Виды клапанов карбюратора
Современные карбюраторы оснащаются тремя основными конструкциями клапанов:
- Наиболее известный и необходимый в каждом устройстве двигателя – электромагнитный клапан карбюратора;
- Игольчатый клапан карбюратора и его поплавковой камеры;
- Лепестковый клапан, устанавливаемый на всех двухтактных бензиновых механизмах.
Разберем каждое из перечисленных устройств подробнее.
Электромагнитный клапан
Карбюратор двигателя, работающего на холостых оборотах, прекращает подачу горючей смеси в камеры сгорания, но для работы необходима подача, пускай, и малого количества топлива и кислорода для горения. Воздух, попадая в клапан холостого хода карбюратора, смешивается с топливом, проходит в камеры сгорания. Эта система предусматривает подачу бензина беспрерывно, но питание для разных оборотов требует различного уровня топлива. При работе двигателя может происходить заливание свечей бензином, влияет на это — движении с горы или торможение двигателем. Для устранения таких ситуаций и экономии топлива предусмотрена система электромагнитного клапана карбюратора.
Как работает клапан
Зная принцип работы, можно вовремя определить и устранить неисправность топливной системы двигателя.
Схема экономайзера карбюратора снабжена входящей и выходящей цепью. При этом в схеме входящей цепи предусмотрена установка концевого выключателя и провода, идущего на коммутатор. Концевик на дроссельной заслонке передает информацию о степени нажатия педали газа. Замыкание на массу происходит при отжатой педали газа. При нажатии не нее, происходит отключение контакта.
Провод, идущий от концевика и соединяющий экономайзер, передает информацию о количестве импульсов на катушку зажигания. Это позволяет системе узнать количество оборотов на данную минуту. При этом в выходящей цепи холостого хода карбюратор оснащен электромагнитным клапаном. С помощью экономайзера есть возможность произвести включение и выключение устройства.
При наборе оборотов устройство перекрывает подачу бензина, закрывая топливный жиклер холостого хода. Этим достигается экономия топлива. На невыжатой педали газа и при оборотах меньше 2000 на тахометре концевик, замыкаясь на провод массы, производит открытие электромагнита холостого хода. Двигатель начинает набирать обороты, происходит размыкание цепи, но закрытие происходит только при оборотах свыше 2000.
И в тоже время, открытие устройства не произойдет, пока двигатель не станет работать с числом вращения менее 1800 об/мин. При движении машины накатом на передаче система не включится — и в случае понижения количества оборотов, и в случае повышения их. Экономайзер среагирует только за положением заслонки.
Преимущества применения
Электромагнитное устройство, выполняя свою работу, позволяет добиться следующих положительных результатов.
Регулируя подачу бензина на работающем двигателе, с помощью электромагнитного клапана холостого хода карбюратор понижает расход смеси, закрывает главный топливный жиклер. Перекрывая подачу, через каналы устройства воздуха и смеси производится дозировка, необходимая для бесперебойной работы мотора. Двигатель, работая в таком оптимальном режиме, без сильных перегрузок не изнашивается, увеличивается срок капитального ремонта агрегата. Оптимальный цикл работы двигателя понижает уровень выброса угарного газа в атмосферу.
Игольчатый клапан
Для ровной работы любого двигателя внутреннего сгорания важно поступление в камеру сгорания качественной, насыщенной воздухом смеси. Воздушный поток и его объем зависят от объемов цилиндров двигателя, а игла карбюратора регулирует подачу бензина для смеси. Перед попаданием в камеру диффузора и перемешиванием с кислородом топливо поступает в камеру с поплавком. Поплавок регулирует подачу топлива в камеру, поднимаясь при заполнении и приводя в действие иглу клапана, перекрывающего подачу бензина.
Уровень при работе падает, поплавок, опускаясь, отжимает иглу от входного отверстия. Топливо опять поступает в поплавковую камеру. При нормальном состоянии иглы и седла корпуса, закрывание производится надежно, но при долгой работе узел может выйти из строя. Все неисправности игольчатого клапана подразделяют на 2 вида:
- ненадежное перекрывание канала;
- игла из-за повреждения может не выходить из седла.
При первой неисправности — игла не полностью закрывает отверстие, бензин просачивается в камеру диффузора. Двигатель продолжает работать без перебоев. Определить проблему можно только по повышенному потреблению бензина. При втором виде поломки — двигатель начинает работать неровно и завести машину не получится, поэтому эту поломку достаточно легко обнаружить.
Снимаем воздушный фильтр, производим осмотр диффузора. Двигатель при этом работает на холостых оборотах. Если появляются потеки и проступает бензин на стенках карбюратора, запорный клапан неисправен и требуется ремонт. Для надежной работы необходимо заливать только качественный бензин, при попадании абразива под иглу может произойти поломка устройства.
Лепестковый клапан
Лепестки этого клапана изготовлены из гибкого материала. Поршень в цилиндре идет на сжатие. Из-за разных величин давления в камерах сгорания, лепестковый клапан открывает отверстие в корпусе, пропуская воздушно – топливную смесь. Поршень доходит до верхней точки и начинает движение вниз. Давление приводит в действие лепестки, они перекрывают поступление бензина. Принцип действия достаточно прост, но установка лепесткового клапана в карбюратор предоставляет несколько преимуществ.
Повышается экономичность двигателя. При открывании лепестков в камеру поступает смесь до момента достижения поршня верхнего положения. Как только он двинулся вниз, клапан закрывает подачу смеси и не позволяет ей выйти из камеры сгорания. Это оптимизирует работу двигателя и предохраняет от выброса в атмосферу топлива и большого количества угарного газа.
Лепестковые клапаны повышают мощность агрегата на среднем и малом уровне оборотов. Это происходит из-за того, что в камеру сгорания попадает больше смеси, она не выбрасывается наружу, а полностью сгорает, приводя в движение поршень.
Не экономьте на запасных частях, покупая качественную деталь у проверенного поставщика, вы не только увеличите срок службы отдельного узла, но и повысите уровень работоспособности всего двигателя.
Не следует экономить и покупать некачественный бензин у неизвестного продавца. Помните – сэкономив копейку на дешевом бензине – вы потратите тысячу на ремонт вашего карбюратора и всей топливной системы автомобиля.
От того правильно или нет установлен электромагнитный клапан (ЭМК) в карбюратор Солекс или Озон напрямую зависит работа двигателя автомобиля на холостом ходу. Правильность установки проверяется так: на холостом ходу (двигатель прогрет до 80-90º), при полностью закрытых дроссельных заслонках и полностью открытой воздушной заслонке резко снимается провод с вывода электромагнитного клапана. Двигатель должен заглохнуть.
Происходит следующее. При снятии провода клапан обесточивается, его игла выдвигается вперед и перекрывает топливный канал системы холостого хода. Топливо в двигатель не поступает, и он глохнет. Это в случае если клапан установлен правильно.
Рассмотрим как правильно установить ЭМК в карбюратор.
— Заворачиваем электромагнитный клапан в карбюратор рукой до упора. Надеваем на него провод.
— Запускаем двигатель. Возможно, он будет подтраивать и пытаться заглохнуть, но держать хоть какие-то обороты ХХ должен.
— При помощи рожкового ключа (на 13) начинаем заворачивать клапан в карбюратор.
Порядок заворачивания клапана такой: перемещаем ключ на сантиметр-два по часовой стрелке, снимаем наконечник провода с клапана. Двигатель заглох? Нет? Надеваем провод. Опять перемещаем ключ на сантиметр-два и снимаем провод. Не глохнет? Еще раз надеваем и поворачиваем ключ. Повторяем процедуру до тех пор, пока двигатель не начнет глохнуть. Все клапан установлен в карбюратор правильно.
установка электромагнитного клапана в карбюратор Солекс
Следует учитывать, что сильно затягивать ЭМК нельзя – можно повредить его посадочное гнездо в крышке или корпусе карбюратора, а так же топливный жиклер системы ХХ. Если после нескольких затяжек-снятий двигатель не глохнет необходимо прекратить работу и начинать искать, где топливо поступает в двигатель в обход системы холостого хода.
Примечания и дополнения
— В ряде случаев, чтобы исключить влияние капризной системы ЭПХХ на электромагнитный клапан в нем обламывают наконечник запорной иглы. В таком случае возможно небольшое калильное зажигание и некоторый перерасход топлива.
Еще статьи по карбюраторам Солекс и Озон
Любой карбюраторный двигатель имеет несколько больший расход топлива, чем инжекторный. Для того чтобы его уменьшить применяются разного рода конструкторские решения, одно из которых – электромагнитный клапан карбюратора.
Некоторые водители считают это устройство необязательным и даже ненужным, но при его использовании в городском режиме можно уменьшить расход топлива у автомобиля ВАЗ 2107 на 3-5%. В условиях, когда бензин постоянно дорожает, такая экономия может оказаться весьма существенной, особенно если автомобиль ездит постоянно.
За счет чего происходит перерасход бензина?
Когда автомобиль работает на холостом ходу, карбюратор перестает подавать в двигатель топливо-воздушную смесь – так уж устроен механизм подачи. Но для того чтобы двигатель не заглох, ему все же необходимо потреблять некоторое количество бензина и нужен воздух для его сгорания.
Воздух попадает в карбюратор через клапан холостого хода (КХХ), после чего он смешивается с бензином и дальше поступает в двигатель. В такой системе подача топлива происходит непрерывно, так сказать, самотеком. Потребность в топливе не всегда бывает одинаковой, так как автомобиль может ехать в разных условиях.
К примеру, при торможении двигателем потребление топлива периодически падает и возрастает, но так как подача бензина не регулируется, происходит его перерасход. То же самое когда автомобиль идет накатом с горки и в других случаях. Чтобы сэкономить столь дорогое топливо и был разработан электромагнитный бензиновый клапан.
Что делает электромагнитный клапан карбюратора?
Если вы до сих пор не знали, то оказывается электромагнитный клапан, в итоге, значительно экономит средства автовладельца.
Какие полезности для вашего автомобиля и кошелька, соответственно, выполняет клапан:
Как устроен электромагнитный клапан ваз 2107?
При этом нижняя рабочая часть клапана перекрывает канал, который ведет из камеры и не позволяет приготовленной смеси поступать в двигатель. Во втором такте клапан перекрывает воздушный канал и соответственно, открывает нижний, по которому топливо-воздушная смесь попадает в двигатель.
Казалось бы – система проста и необходимости в ней нет, но есть один нюанс. Процесс открытия-закрытия каналов происходит с одной и той же частотой, но насколько они открываются – регулирует ЭПХХ. Именно за счет этого просвета регулируется уровень подачи топлива в двигатель.
Ход клапана обеспечивается за счет электропитания напряжением 12 В. Когда на него подается питание, он открывает воздушный канал, перекрывая канал для топливо-воздушной смеси. Когда питание, подаваемое через экономайзер ПХХ, не поступает, клапан закрывается за счет установленной в нижней части пружины. Поэтому, когда зажигание выключено, подача топлива не производится.
Совет для автолюбителя – не убирать электромагнитный клапан
Многие владельцы автомобилей, имеющие довольно большой стаж, не знают, зачем установлен электромагнитный клапан в карбюраторе. При его выходе из строя они часто допускают следующую ошибку – вместо того чтобы купить новый и установить его вместо старого клапана, такие водители просто блокируют его работу, специально выламывают запорный механизм и оставляют в открытом положении.
Как результат – перерасход топлива обеспечен. Причина такого отношения – либо банальное невежество, либо необоснованная скупость. Достаточно подсчитать, сколько можно сэкономить на топливе и соотнести со стоимостью нового клапан и все встанет на свои места. Нередко переплата за бензин может быть больше в десятки раз.
КАПРИЗНЫЙ КЛАПАН
Эдуард КОНОП. Рисунок автора
А теперь — к конкретной ситуации, которая часто досаждает владельцам. Вы выключили зажигание, но двигатель продолжает давать вспышки, дергаться. Часто это происходит оттого, что в систему холостого хода, несмотря на исправный и закрытый электромагнитный клапан (ЭМК), проникает бензин — в количестве, достаточном для получения горючей смеси.
Однажды пострадав, многие закручивают ЭМК только рукой, без ключа. Но при плотной резиновой прокладке клапан порой оказывается недовернут иногда на 1–1,5 оборота! Прикиньте-ка, каков расход бензина через такую щель!
В исправном карбюраторе правильно затянуть ЭМК несложно. Положим, двигатель работает на холостом ходу при отключенном электропитании клапана. Не спеша доворачивайте его: пока смесь нормализуется, обороты увеличиваются, а когда мотор заглохнет — значит, клапан затянут. После этого пустите двигатель и, подключая и отключая провод, убедитесь в том, что клапан действительно работает. Правда, если вы еще не трогали винтов количества и качества, может оказаться, что обороты холостого хода слишком велики. Причина в том, что смесь из переобогащенной теперь превратилась в нормальную. Поэтому — заметьте — исчезла и копоть из выхлопной трубы, а мотор начал реагировать на поворот винта качества, что позволяет получить требуемый состав выхлопных газов, а также отрегулировать обороты холостого хода.
Разумеется, если карбюратор неисправен (например, не довернут до места клапан), подобная регулировка исключена. Кстати, мастера на постах контроля СО это обычно знают. И проверят затяжку ЭМК до регулировки, а не наоборот.
Рис. 1. Фрагмент системы холостого хода: 1 — электромагнитный клапан; 2 — прокладка; 3 — игла; 4 — корпус; 5 — топливный жиклер; 6 — воздушный жиклер; 7 — дроссельная заслонка; 8 — винт качества; А и В — каналы.
Рис. 2. Зависимость оборотов холостого хода от состава рабочей смеси в цилиндрах.
Автономные генераторы зачастую бывают незаменимыми, и полный список их возможных применений будет очень длинным — от обеспечения электроэнергией пляжной вечеринки на выходных до постоянной работы у частного здания. Широкий спектр выполняемых работ породил большое количество типов автономных генераторов, отличающихся как конструктивно, так и по характеристикам. Общим же у них является принцип действия — двигатель внутреннего сгорания того или иного типа вращает вал электрогенератора, преобразуя механическую энергию в электрическую.
Наиболее очевидное разделение групп генераторов — на профессиональные и бытовые.
- Бытовой генератор — это, как правило, переносной агрегат с бензиновым двигателем, не предназначенный для длительной работы, имеющий мощность в несколько кВА.
- Профессиональные генераторы имеют повышенные мощность и время беспрерывной работы, а для большей топливной экономичности и увеличения ресурса на них, как правило, устанавливаются дизельные двигатели. При этом, если бытовые электрогенераторы вырабатывают однофазный ток напряжением 220 В, то профессиональные генераторы в подавляющем большинстве трехфазные, рассчитанные на 380 В выходного напряжения. Большие габариты и масса заставляют либо размещать мощные генераторы на колесном шасси, либо делать их стационарными.
Двигатель
Как известно, бензиновый двигатель может работать как по двухтактному циклу, так и по четырехтактному. При этом низкая экономичность и ограниченный ресурс делает двухтактные двигатели не самым лучшим выбором для привода электрогенератора, хотя они и проще в конструкции, а значит — дешевле и легче.
Четырехтактный же двигатель, хотя он сложнее и дороже, расходует значительно меньше топлива и способен проработать гораздо больше. Поэтому генераторы мощностью до 10 кВА, как правило, оснащаются двигателями именно такого типа.
Бензиновые двигатели электрогенераторов — это в основном одноцилиндровые агрегаты с принудительным воздушным охлаждением, приготовление горючей смеси осуществляется при помощи карбюратора. Для запуска их применяется либо тросовый стартер, либо в конструкцию дополнительно включается электрозапуск (тогда, помимо аккумулятора, такие генераторы имеют и 12 В выход: от этой цепи заряжается аккумулятор и к ней же могут подключаться потребители, рассчитанные на низковольтное питание). Наиболее распространены моторы с чугунной гильзой и верхнеклапанным газораспределительным механизмом — как правило, это моторы Honda GX и их китайские копии.
Двигатели бытовых бензогенераторов не предназначены для длительной беспрерывной эксплуатации. Превышение времени работы, указанного в инструкции по эксплуатации (как правило, не более 5-7 часов), сократит ресурс мотора.
Однако же, даже самые совершенные бензиновые двигатели имеют ограниченный ресурс: при должном уходе они проработают 3-4 тысячи моточасов. Много это или мало? При эпизодическом использовании на выезде, например, для подключения электроинструмента — это достаточно большой ресурс, а вот постоянно запитывать частный дом от бензогенератора значит ежегодно перебирать его двигатель.
Значительно больший ресурс имеют дизельные силовые агрегаты, кроме того, они выгоднее при длительной эксплуатации за счет большей экономичности. По этой причине все мощные генераторные установки, как переносные, так и стационарные, используют дизельные моторы.
Для таких агрегатов ряд недостатков дизельных моторов по сравнению с бензиновыми (дороговизна, больший вес и шумность) не являются принципиальными, определенное неудобство есть лишь при запуске дизельных моторов в холодное время.
При эксплуатации дизельного генератора нужно учитывать, что длительная работа на холостом ходу без нагрузки для них вредна: нарушается полнота сгорания топлива, что приводит к повышенному образованию сажи, забивающей выпуск, и разжижению моторного масла просачивающимся через поршневые кольца дизельным топливом. Поэтому в список регламентных работ для дизельных электростанций обязательно включается периодический вывод их на полную мощность.
Кроме того, существуют и генераторы, работающие на природном газу. Конструктивно они ничем не отличаются от бензиновых, кроме системы питания: вместо карбюратора они оснащены редуктором для регулирования давления газа и калиброванной форсункой, подающей газ во впускной коллектор. При этом такие генераторы в качестве источника топлива могут использовать не только баллон со сжиженным газом, но и газовую сеть — в этом случае расходы на топливо становятся минимальными. Недостатком подобных генераторов является низкая мобильность (газовый баллон габаритнее и тяжелее бензобака, который, к тому же, можно дозаправлять прямо на месте), а также повышенная пожароопасность, особенно при неграмотной эксплуатации. Однако в качестве источника резервного питания в доме, подключенном к газовой магистрали, это неплохой вариант: нет необходимости заботиться о поддержании уровня и качества топлива в бензобаке, а ресурс двигателя при работе на газу выше, чем при работе на бензине.
Электрогенератор
Это основной узел бензогенератора, определяющий его характеристики и область применения. Принцип его действия заключается в возбуждении тока в неподвижной обмотке статора переменным магнитным полем, создаваемым вращающейся обмоткой (ротором) в генераторах синхронного типа или постоянным магнитом в асинхронных генераторах. При этом количество обмоток статора определяет количество фаз на выходе:
- Однофазные генераторы имеют одну силовую обмотку, такая схема распространена в бытовых генераторах небольшой и средней мощности;
- Трехфазные генераторы имеют три силовые обмотки и могут запитывать как нагрузку, рассчитанную на трехфазное питание напряжением 380 вольт, так и однофазные потребители (в этом случае с такой схемой их необходимо распределить по трем группам равной мощности).
Мощность же генератора тесно связана и с количеством фаз, и с его общей конструкцией:
- Маломощные генераторы (до 2 кВА) — это легкие бензиновые агрегаты, не предназначенные для профессионального применения. Типичное их применение — обеспечение энергией уличных торговых точек;
- Генераторы средней мощности (до 6,5 кВА) — это техника, относящаяся к полупрофессиональному и профессиональному классам, но при этом достаточно компактная. Используются также бензиновые моторы. Подобный генератор сможет питать гаражную мастерскую или небольшой дом;
- Среди агрегатов высокой мощности (до 15 кВА) можно встретить как бензиновые, так и дизельные, часто имеющие более одного цилиндра. Высокая мощность делает нецелесообразным использование однофазной схемы, поэтому такие генераторы часто имеют трехфазный выход 380 В, а более мощные генераторные установки выпускаются исключительно трехфазными.
Тип возбуждения генератора зависит от его мощности и области применения. Асинхронные генераторы значительно проще и дешевле синхронных за счет отсутствия обмотки возбуждения и щеточного узла, а их ресурс выше. С другой стороны, синхронные генераторы изменением тока обмотки позволяют легко и точно регулировать выходное напряжение, а также значительно лучше работают при резких изменениях нагрузки, особенно имеющей высокую индуктивность — например, при подключении мощного электродвигателя величина и длительность просадки напряжения будут выше у асинхронного генератора. По этой причине бензогенераторы, выполненные по асинхронной схеме, часто снабжаются специальной системой пускового усиления, кратковременно повышающей отдаваемую генератором мощность.
Принцип работы асинхронного генератора показан на видео
Есть и еще один важный параметр переменного тока, о котором нельзя забывать — это его частота. И если для ряда потребителей наподобие ламп накаливания она не имеет большого значения, то для блоков питания электронных устройств отклонение частоты питающего напряжения от номинальной чревато не только нарушением их работы, но и повреждением.
Частота тока, выдаваемого генератором, определяется двумя параметрами: частотой вращения ротора и количеством полюсов на нем. Таким образом, двухполюсный ротор для создания тока с частотой 50 Гц должен вращаться с частотой 3000 об/мин, а четырехполюсный — 1500 об/мин. Поддержание заданных оборотов обеспечивается механическим регулятором, управляющим дроссельной заслонкой карбюратора на бензогенераторах или топливным насосом высокого давления — на дизельных. Такой механизм прост и достаточно эффективен при постоянной нагрузке, в то время как при резком изменении потребляемого тока частота меняется на короткий промежуток времени. Кроме того, необходимость поддержания постоянной частоты вынуждает двигатель генератора постоянно работать на одних и тех же оборотах максимальной мощности, хотя при низком энергопотреблении двигатель мог бы обеспечить электропитание и на меньших оборотах — отсюда снижение ресурса мотора и повышенный расход топлива.
Этих недостатков удалось избежать с появлением в широком доступе мощной коммутирующей электроники, позволившей создать инверторные генераторы. Принцип действия силового инвертора прост: переменный ток, выработанный генератором, выпрямляется, после чего преобразуется электронным блоком вновь в переменный, но уже строго заданной частоты. Это делает частоту выходного напряжения абсолютно не зависящей от частоты вращения ротора генератора, а следовательно — позволяет двигателю изменять обороты в зависимости от нагрузки, сберегая ресурс и топливо.
Дешевые инверторы, как правило, могут выдавать напряжение, по форме далекое от идеальной синусоиды. Подключение мощной индуктивной нагрузки к такому инвертору приведет к перегреву и возможному повреждению силового каскада инвертора!
Есть у инверторных генераторов и определенные минусы: за счет наличия электронного блока они дороже, чем обычные бензогенераторы, а также теоретически менее надежны. Кроме того, возможности силовой электроники не безграничны, и максимальная мощность инверторных генераторов сейчас не превышает 7 кВА.
На видео показано устройство бензогенератора на примере модели марки Зубр
Выбор генератора
При выборе генератора нужно начать с определения необходимой мощности. Этот вопрос не так прост, как кажется, поскольку потребители в цепях переменного тока имеют как активное (омическое) сопротивление, так и реактивное (емкостное и индуктивное), а также зачастую до выхода на рабочий режим имеют энергопотребление значительно больше номинального.
Простейший пример: нам нужен переносной генератор, от которого мы запитаем перфоратор мощностью 800 Вт. Его электродвигатель имеет значительную индуктивную составляющую сопротивления, которая при расчете энергопотребления описывается так называемым коэффициентом мощности, обозначаемым как cosφ. Если для нагрузки, не обладающей реактивным сопротивлением, он равен единице, то с ростом емкости либо индуктивности нагрузки растет. Кроме того, нельзя забывать и то, что сам генератор имеет значительную индуктивность.
Именно из-за индуктивного сопротивления обмоток генератора его мощность обозначается не в ваттах, а в вольт-амперах при заданном коэффициенте мощности: например, бензогенератор мощностью 5 кВА при собственном cosφ=0,8 реально имеет максимальную мощность 4 кВт.
Таким образом, при необходимости запитать 800-ваттный электродвигатель с собственным cosφ=0,5 нам потребуется генератор, способный длительно отдавать мощность 1600 Вт, то есть его пиковая мощность, обозначаемая в характеристиках, должна быть в полтора-два раза больше. С учетом же потерь в самом генераторе для нашего перфоратора придется приобрести бензогенератор на 4 кВА.
В то же время, если нам нужно будет запитать от этого же генератора освещение и электрообогреватель (потребители, не имеющие реактивного сопротивления), их суммарная мощность сможет быть в два раза больше при той же нагрузке на сам генератор.
Далее определимся со временем работы генератора. Как уже говорилось, для длительной работы предпочтительнее дизельный силовой агрегат — поэтому рассматривая агрегат для постоянного обеспечения энергией здания (частного дома или небольшого цеха), стоит рассмотреть этот вариант, особенно с учетом вышеописанного расчета требуемой мощности генератора — бензиновый агрегат окажется слишком прожорливым. Поскольку постоянный контроль над длительно работающим генератором осуществлять будет невозможно, он обязательно должен оснащаться защитным устройством, глушащим двигатель при падении уровня моторного масла либо его давления.
В ряде случаев (необходимость частой транспортировки, особенно ручной) меньшая масса бензогенератора может оказаться более важным фактором, чем экономичность дизельного. Также бензиновый агрегат является более предпочтительным вариантом для кратковременной эксплуатации — в этом случае экономичность и ресурс играют значительно меньшую роль, чем цена самой установки.
Для аварийного снабжения дома электроэнергией стоит рассмотреть вариант подключения к газовой сети генератора, рассчитанного на использование природного газа.
Запуск
Переносной генератор необходимо разместить на ровной сухой поверхности, а в случае работы на открытом пространстве — защитить его от попадания осадков. Поскольку одноцилиндровые двигатели, применяемые в бензогенервторах, отличаются высоким уровнем вибраций, нельзя располагать на генераторе посторонние предметы, а особенно — емкости с топливом, во избежание их падения. Перед запуском необходимо удостовериться в достаточном уровне моторного масла и при необходимости долить его, после чего двигатель генератора можно запускать.
Подключать нагрузку к генератору можно только после того, как двигатель будет запущен. Не запускайте генератор, если к нему подключены электроприборы.
Для запуска бензинового мотора служит специальная воздушная заслонка, в закрытом положении обогащающая топливную смесь. При первом запуске двигателя, особенно в холодную погоду, ее необходимо закрыть тем больше, чем ниже температура воздуха, а по мере прогрева двигателя плавно открыть. Прогретый двигатель должен запускаться без прикрытия заслонки, в противном случае стоит обратить внимание на регулировки карбюратора. Запуск в зависимости от конструкции двигателя осуществляется либо тросовым стартером (плавно вытяните его до ощущения сопротивления, после чего резко увеличьте усилие), либо электрическим (для запуска нажмите и удерживайте пусковую кнопку).
Запуск дизельного мотора отличается только тем, что нет необходимости использовать воздушную заслонку, но вместо этого нужно приоткрывать декомпрессор — устройство, снижающее давление в камере сгорания для облегчения проворота коленчатого вала при запуске. Кроме того, запуск дизельного мотора может сильно затруднить завоздушенная топливная система (первый запуск нового генератора или если до этого бак был выработан насухо). В таком случае придется прокачать топливную систему (порядок прокачки отличается для разных двигателей и описывается в руководстве по эксплуатации).
Дав поработать генератору некоторое время (в теплое время года бензиновый двигатель прогреется достаточно быстро, не более минуты), можно подключать нагрузку, убедившись, что индикаторы работоспособности или указатель напряжения генераторной установки указывают на ее полную работоспособность.
Техническое обслуживание
Своевременное обслуживание генераторной установки заметно сказывается на ее ресурсе. Наиболее частого внимания требует двигатель, как ее наиболее сложный узел. Согласно заданной производителем периодичности, указываемой в часах работы, необходимо заменять моторное масло и обслуживать воздушный фильтр. На мощных генераторах, оснащенных более сложными двигателями, также меняются масляный и топливный фильтры. Бензиновые и дизельные двигатели (газовые — гораздо реже) требуют замены свечей зажигания.
Если генератор используется эпизодически, не стоит хранить его заправленным — окисляющееся и разлагающееся со временем может привести к засорению отложениями карбюратора на беногенераторах и выпадению парафина на дизельных моторах, способному полностью перекрыть поступление топлива. Также старое топливо затруднит запуск.
Непосредственно генератор — узел практически вечный, лишь время от времени необходимо очищать щеточный узел синхронного генератора от пыли и менять сами щетки, а иногда — несущие подшипники ротора.
Читайте также: