Для хранения, подачи и очистки топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава на разных режимах работы двигателя и отвода наружу продуктов сгорания в автомобилях предусмотрена система питания.
В качестве топлива для карбюраторных автомобильных двигателей в основном применяют бензин — легкое жидкое топливо. Его основными свойствами являются испаряемость (температура кипения), причем чем лучше испаряемость, тем легче пуск двигателя и экономичнее его работа; теплотворность — около 43 995 кДж/кг — количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг топлива; антидетонационная стойкость — свойство бензина обеспечивать нормальное протекание процесса сгорания.
Детонация вызывает сгорание взрывного типа, сопровождающееся чрезмерным кратковременным повышением давления, перегревом двигателя, снижением мощности, появлением черного дыма на выпуске и звонким металлическим стуком. При этом происходит ускоренный износ деталей кривошипно-шатунного узла и обгорание головок клапанов. Причинами, способствующими детонации, могут быть применение несоответствующего топлива, слишком раннее зажигание и перегрев двигателя.
Содержание изооктана в топливе характеризует октановое число. Октановые числа бензинов указываются в их обозначениях. Например, бензин АИ-93 имеет октановое число 93. Для повышения октановых чисел к бензину добавляют так называемые антидетонаторы. Наиболее эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС), который добавляют к бензину в составе этиловой жидкости. Поскольку ТЭС очень ядовит, бензины с его добавлением, называемые этилированными, окрашивают в розовый или голубой цвет. При работе с этилированными беплинами следует строго выполнять правила и нормы, установленные специальными инструкциями.
Пары бензина, смешанные в определенной пропорции с воздухом, образуют горючую смесь, которая подается в цилиндры двигателя. Для полного сгорания 1 кг бензина требуется около 15 кг воздуха. Нормальной считается горючая смесь, массовое соотношение в которой бензина и воздуха соответствует норме 1:15.
В зависимости от соотношения бензина и воздуха различают смеси богатые (1:12), обогащенные (1:12...15), нормальные (1:15), обедненные (1:15...17) и бедные (1:17 и более).
На различных режимах работы двигателя состав смеси меняется: смесь обогащается или обедняется. Наибольшую мощность двигатель развивает, когда коэффициент избытка воздуха (отношение количества воздуха, действительно участвующего в процессе сгорания, к его теоретически необходимому количеству) составляет примерно 0,9, а высокоэкономично двигатель работает при α = 1,2. При этом скорость сгорания бедной смеси настолько мала, что процесс сгорания заканчивается в начале следующего такта впуска, что вызывает перегрев двигателя, перебои в работе, снижение мощности и, естественно, ухудшение топливной экономичности из-за догорания части топлива в глушителе.
Систему питания карбюраторного двигателя легкового автомобиля (рис. 25) составляют:
- топливный бак
- подводящий и сливной топливопроводы
- фильтр тонкой очистки топлива
- топливный насос
- воздухоочиститель
- карбюратор
- впускной и выпускной трубопроводы.
Для исключения образования паровых пробок и улучшения запуска горячего двигателя карбюратор соединен с топливным баком сливным трубопроводом.
Топливопроводы, предназначенные для питания карбюраторных двигателей, изготовляют из медных или латунных тонкостенных трубок, а в местах присоединения к насосу или карбюратору — из бензостойкого резинового шланга или эластичной пластмассовой трубки.
Воздухоочиститель, или воздушный фильтр, применяют для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, от пыли и других примесей. В легковых автомобилях применяют воздушные фильтры со сменным сухим фильтрующим элементом.
Рис. 25. Система питания двигателя: 1 — терморегулятор воздушного фильтра, 2 — карбюратор, 3 — воздушный фильтр, 4 — обратный клапан, 5 — сливной трубопровод, 6, 7 — дренажная и воздухоотводящая трубки, 8 — наливная труба, 9 — сепаратор, 10 — двухходовой клапан, 11 — топливный бак, 12 — подводящий топливопровод, 13 — фильтр тонкой очистки топлива, 14 — впускная труба, 15 — топливный насос.