Карбюратор К-21 устанавливался на шестицилиндровом двигателе автомобиля ГАЗ-12. В настоящее время устанавливается на двигателе автобуса ПАЗ-652.
Корректировка состава горючей смеси в карбюраторе осуществляется методом изменения разрежения в канале главного жиклера.
Карбюратор с падающим потоком, балансированный , двухкамерный. Обе камеры одинаковы и обслуживаются двумя экономайзерами с механическим приводом (по одному на каждую секцию),
общим экономайзером с пневматическим приводом и общим ускорительным насосом.
Каждая камера питает три цилиндра двигателя. На рис. 49 представлена схема карбюратора.
Карбюратор состоит из трех основных частей: верхней и средней, отлитых из цинкового сплава, и нижней, отлитой из чугуна.
Верхняя часть карбюратора включает в себя крышку поплавковой камеры и приемный воздушный патрубок.
В верхней части приемного воздушного патрубка смонтирована воздушная заслонка 8, имеющая клапан 7, который после пуска двигателя предотвращает переобогащение горючей смеси. В патрубке размещается также балансировочная трубка 6, которая соединяет полости приемного воздушного патрубка и поплавковой камеры. В нижней части приемный воздушный патрубок разветвляется на два рукава.
Средняя часть карбюратора состоит из корпуса поплавковой камеры и основной части главных воздушных каналов. В ней же размещены все основные дозирующие элементы карбюратора.
Нижняя часть представляет собой корпус смесительных камер с дроссельными заслонками, расположенными на одной оси. Между верхней и средней частями карбюратора ставится картонная прокладка толщиной 1 мм. Между средней и нижней частями ставится теплоизолирующая прокладка 15 из пластмассы толщиной 4 мм.
Верхняя часть карбюратора крепится к средней при помощи семи винтов, из которых один 9, расположенный в приемном патрубке, имеет топливный канал. Средняя часть крепится к нижней четырьмя болтами.
Главная дозирующая система карбюратора состоит из двух главных жиклеров 18 (по одному в каждой камере), каналов и горизонтальных мостиков, в которых запрессованы распылители 11с калиброванными отверстиями диаметром 2,8 мм.
Горизонтальные каналы главной дозирующей системы выполнены в мостиках, расположенных диаметрально по отношению к диффузорам 12. Распылители 11 запрессованы в нижнюю часть мостика так, что выводные их отверстия приходятся на узкую часть диффузоров 12. В мостиках просверлены воздушные отверстия: два вертикально сечением 1,3 мм каждое и два наклонно к оси сечением 0,95 мм. Отверстия служат для снижения разрежения за главными жиклерами и улучшения распыливания топлива.
Система холостого хода питается из горизонтального канала главной системы, расположенного в мостике.
Жиклер холостого хода 4 представляет собой трубку, ввернутую так, что конец ее находится на оси распылителя. Система холостого хода имеет два выходных отверстия: одно над кромкой дроссельной заслонки 17 и другое — ниже дроссельной заслонки.
Нижнее отверстие регулируется коническим винтом 16. Параллельно с главным жиклером включены жиклер механического экономайзера 14 и жиклер пневматического экономайзера 19. Последние жиклеры включены между собой последовательно.
Пневматический экономайзер 1 обслуживает обе камеры. На рис. 50 представлен пневматический экономайзер.
Экономайзер состоит из цинкового корпуса 4, клапана 3, пружины 2, регулировочной гайки /, диафрагмы 5, соединительных шайб и прокладок.
При работе двигателя с прикрытой дроссельной заслонкой диафрагма 5 под воздействием разрежения сжимает пружину 2 и клапан 3 садится в свое гнездо (закрывается).
По мере открытия дроссельной заслонки разрежение перед диафрагмой падает и пружина, преодолевая силу разрежения, открывает клапан. Топливо из выходных отверстий 6 клапана будет поступать через жиклеры пневматического и механического экономайзеров в канал главного жиклера (рис. 49).
Механический экономайзер шарикового типа работает только при полностью открытой дроссельной заслонке. Включение механического экономайзера осуществляется посредством штоков 5, на которые нажимают планки привода 2, закрепленные на тягах.
Привод соединен с осью дроссельной заслонки. При полном открытии дроссельной заслонки (механический экономайзер работает) топливо, пройдя клапан экономайзера, поступает в канал главного жиклера через жиклер механического экономайзера.
Со стороны рычага дроссельной заслонки тяга привода выполнена круглой, с противоположной стороны — плоской.
Круглая часть тяги движется в направляющей латунной втулке. Такая конструкция значительно повышает срок службы карбюратора. Тяга приводит в действие плунжер ускорительного насоса.
Конструкция ускорительного насоса карбюратора К-21 более сложная по сравнению с другими типами карбюраторов. На рис. 51 представлена схема ускорительного насоса.
Плунжер ускорительного насоса 7 выполнен из цинкового сплава заодно со стальным штоком 4.
Для увеличения срока службы плунжера его наружная поверхность хромируется и шлифуется. Между плунжером 7 и корпусом ускорительного насоса / запрессовывается уплотнительный кожаный сальник 2 в стальном корпусе.
Спиральная кольцевая пружина сальника прижимает сальник к плунжеру ускорительного насоса.
Плунжер ускорительного насоса под действием пружины 6, упирающейся в упорную шайбу 3, запрессованную в корпус ускорительного насоса, всегда стремится занять нижнее положение. Когда дроссельная заслонка карбюратора прикрывается, плунжер под воздействием планки привода ускорительного насоса 5 поднимается в верхнее положение. В системе ускорительного насоса (рис. 49) имеется два клапана: впускной — шариковый 13 и выпускной — игольчатого типа Ю.
Впрыск топлива в диффузор осуществляется через топливный канал винта 9 и две форсунки 5, запрессованные в крышке поплавковой камеры.
На карбюраторе применено так называемое свободное или независимое подвешивание поплавков.
Схема поплавкового механизма представлена на рис. 52.
Постоянство уровня топлива в поплавковой камере поддерживается двумя поплавками.
Поплавки воздействуют на запорный игольчатый клапан через промежуточную кулису 2, ось вращения которой смонтирована в двух приливах на крышке поплавковой камеры. Каждый из поплавков смонтирован в корпусе поплавковой камеры на своей оси и работают независимо друг от друга. Геометрическая ось поплавков единая. Трущиеся поверхности рычагов поплавка 4 и кулисы 3, а также язычок 1, который воздействует на игольчатый клапан, хромированы.
При горизонтальном положении карбюратора на запорный клапан воздействует подъемная сила обоих поплавков.
В случае наклона на запорный клапан воздействует лишь подъемная сила одного из поплавков, так как при этом в одной из секций поплавковой камеры уровень топлива понижается, а во второй — повышается. Запорный клапан карбюратора (рис. 49) неразборного типа.
На холостом ходу топливо под воздействием разрежения, передаваемого из задроссельной полости, поднимается по наклонному каналу главного жиклера, проходит горизонтальный канал в мостике и поступает к жиклеру холостого хода 4.
Под воздействием этого же разрежения к жиклеру холостого хода через воздушные отверстия в мостике и через распылитель главной системы поступает воздух.
От жиклера холостого хода топливо, смешанное с воздухом, поступает в виде эмульсии в вертикальный канал холостого хода, а затем в смесительную камеру через одно или оба отверстия (в зависимости от положения дроссельной заслонки).
По мере открытия дроссельной заслонки разрежение у выходных отверстий холостого хода падает, а разрежение в диффузоре увеличивается. Количество топлива, поступающего в систему
холостого хода, уменьшается, но начинает работать главная система.
При дальнейшем открытии дроссельной заслонки разрежение в канале главного жиклера будет больше, чем в системе холостого хода, и через систему холостого хода будет поступать воздух в канал главного жиклера. Таким образом, при больших открытиях дроссельной заслонки, а также при полностью открытой заслонке система холостого хода дополнительно корректирует состав горючей смеси.
При положении дроссельной заслонки, близком к полному открытию, состав смеси обедняется больше, чем это желательно.
Для получения горючей смеси надлежащего состава на этих режимах служит пневматический экономайзер, который автоматически включается при определенном значении разрежения в задроссельной полости. При полностью открытой дроссельной заслонке включается в работу механический экономайзер, который обогащает горючую смесь до требуемого состава.
При резком открытии дроссельной заслонки работает система ускорительного насоса, обеспечивающая впрыск в полость диффузора дополнительного количества топлива и предотвращающая тем самым обеднение смеси. При разгоне автомобиля в работу включается пневматический экономайзер, который также способствует улучшению динамических качеств автомобиля.
Обогащение смеси при пуске холодного двигателя осуществляется с помощью воздушной заслонки.
После того, как двигатель начал работать, пневматический экономайзер выключается вследствие высоких разрежений за дроссельной заслонкой, и переобогащения смеси не происходит.
Воздушная заслонка посредством рычагов и тяг механически связана с дроссельной заслонкой таким образом, что при полном закрытии воздушной заслонки дроссельная заслонка приоткрывается на некоторый угол.
Основные данные карбюратора К-21 следующие:
Диаметр входного патрубка в мм 55
Диаметр смесительной камеры в м. 36
Диаметр узкого сечения диффузора в мм . 25,5
Расстояние от уровня топлива в поплавковой камере
до плоскости разъема карбюратора в мм . 17
Вес одного поплавка в г 11,3
Пропускная способность жиклеров в см3/мин:
главного топливного 270
пневматического экономайзера 90
механического экономайзера 185
Диаметры калиброванных отверстий в мм :
жиклера холостого хода. 1,25
форсунки ускорительного насоса. 0,7
Производительность ускорительного насоса за 10 полных ходов поршня в см3. Не менее 20
Включение пневматического экономайзера при разрежении в мм рт . ст. 100—120
Вес карбюратора в кг . 4,0