Как устроен карбюратор: Элементарный карбюратор | Устройство автомобиля

Элементарный карбюратор | Устройство автомобиля

 

Что называется карбюрацией и карбюратором?

Процесс приготовления горючей смеси вне цилиндров двигателя называется карбюрацией, а прибор, в котором она приготавливается – карбюратором.

Как устроен и работает элементарный карбюратор?

Элементарный (простейший) карбюратор (рис.48) состоит из поплавковой камеры 1 с поплавком 2 и запорной иглой 3, смесительной камеры 6 с диффузором 7 и дроссельной заслонкой 8. Поплавковая и смесительная камеры сообщаются между собой каналом, в котором установлен жиклер 5 с распылителем 4. Распылитель выведен в горловину диффузора так, что топливо будет находиться в нем ниже верхнего края на 2-3 мм, что предотвращает его вытекание при неработающем двигателе. Поплавковая камера каналом А сообщается с атмосферой. Бензин из топливного бака поступает в поплавковую камеру через открытую запорную иглу, опирающуюся на рычажок пустотелого поплавка.

Когда бензин достигнет заданного уровня, поплавок всплывает и своим рычажком воздействует на запорную иглу, прекращая поступление бензина в поплавковую камеру. Смесительная камера верхней частью сообщается с атмосферой, нижней – с цилиндром 10 через клапан 9.

Рис.48. Элементарный карбюратор.

Работает карбюратор так. При вращении коленчатого вала поршень 11 движется от ВМТ к НМТ, над ним создается разрежение, которое через открытый впускной клапан 9 и дроссельную заслонку 8 передается в смесительную камеру. Следовательно, в смесительной камере давление ниже атмосферного (0,075-0,090 МПа), а в поплавковой – атмосферное давление (0,1 МПа). Из-за разности давлений бензин начинает вытекать из распылителя в мелко распыленном виде в смесительную камеру, туда же устремляется и воздух. В суженной части диффузора скорость движения воздуха увеличивается, он подхватывает распыленный бензин. При этом бензин испаряется и, смешавшись с воздухом, образует горючую смесь, которая через открытую дроссельную заслонку и впускной клапан поступает в цилиндр, наполняя его.

Совершается такт впуска.

С увеличением открытия дроссельной заслонки увеличивается количество истекаемого бензина, то есть скорость его истечения обгоняет истечение воздуха. Горючая смесь обогащается. А при пуске двигателя бензин в силу своей инертности отстает от скорости поступления воздуха. Горючая смесь обедняется. Кроме того, такой карбюратор не обеспечивает работу двигателя на холостом ходу.

На графике (рис. 49) показаны кривые, характеризующие работу элементарного карбюратора (кривая 1) и требуемого состава горючей смеси (кривая 2) в зависимости от режима работы двигателя. Из графика видно, что элементарный карбюратор нуждается в ряде дополнительных устройств для обогащения горючей смеси на всех режимах работы двигателя. Карбюраторы, устанавливаемые на современных двигателях, имеют такие устройства.

Рис.49. Характеристики элементарного (1) и идеального (2) карбюратора.

Как подразделяются карбюраторы в зависимости от направления потока горючей смеси?

Карбюраторы в зависимости от направления потока горючей смеси подразделяются на карбюраторы о восходящим, падающим и горизонтальным потоками. Наибольшее распространение получили карбюраторы с падающим потоком, так как у них лучшие условия смесеобразования и наполнения цилиндров.

Как устроено и работает пусковое устройство карбюратора?

Пусковое устройство карбюратора (рис.50) представляет собой воздушную заслонку 2 с автоматическим клапаном 3, установленную в верхней части карбюратора, управляют которой с места водителя. Во время пуска холодного двигателя заслонку прикрывают или закрывают полностью, что и вызывает обогащение горючей смеси. При полностью закрытой заслонке воздух проходит только через автоматический клапан 3, нагруженный слабой пружиной 4, что предотвращает переобогащение горючей смеси. Бензин проходит через жиклер 6, выбрызгивается через распылитель 1, смешивается с воздухом и образует горючую смесь. Часть бензина проходит через жиклер холостого хода 5 и в канале смешивается с воздухом, образует горючую смесь, которая через отверстие 7 поступает в цилиндры.

Рис.50. Пусковое устройство карбюратора.

Как устроена и работает система холостого хода карбюратора?

Система холостого хода (рис.51) состоит из топливного 7 и воздушного 6 жиклеров, канала 5, в котором бензин смешивается с воздухом и образуется эмульсия, отверстия 3 для плавного перехода работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу на среднюю. При закрытой дроссельной заслонке через это отверстие подсасывается воздух, предотвращая переобогащение горючей смеси. Через выходное отверстие 1 горючая смесь поступает в цилиндры. Сечение этого отверстия можно изменять регулировочным винтом 2, регулируя работу двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Рис. 51.Система холостого хода карбюратора.

Работает система холостого хода так. При закрытой дроссельной заслонке бензин из распылителя 4 истекать не будет, так как над заслонкой отсутствует разрежение. За счет разрежения под дроссельной заслонкой бензин через топливный жиклер 7 поступает в канал 5, где, смешиваясь с воздухом, проходящим через воздушный жиклер 6, образует эмульсию, которая опускается вниз. Через отверстие 3 к эмульсии подмешивается воздух, образуя горючую смесь, которая и поступает в цилиндры двигателя. При открывании дроссельной заслонки эмульсия будет выходить одновременно из обоих отверстий, что способствует плавному переходу от малой частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу к средней.

Как устроена и работает главная дозирующая система карбюратора?

Главная дозирующая система карбюратора обеспечивает работу двигателя на средних нагрузках, когда от него не требуется получения полной мощности и карбюратор должен приготавливать обедненную (экономичную) горючую смесь. В современных карбюраторах торможение истечения бензина осуществляется путем пневматического торможения (рис.52). Бензин из поплавковой камеры поступает в эмульсионный колодец 9 через главный топливный жиклер 10. В этот колодец опущена эмульсионная трубка 8 с отверстиями. В верхней части трубки установлен воздушный жиклер 7, через который в эмульсионный колодец поступает воздух. При работе двигателя с увеличением открытия дроссельной заслонки 1 в смесительной камере 2 и канале 5 увеличивается разрежение. Воздушная заслонка 6 полностью открыта. Из-за разности давлений бензин из поплавковой камеры через жиклер 10 поступает в эмульсионный колодец 9 и, смешиваясь с воздухом, проходящим через жиклер 7 и отверстия в эмульсионной трубке 8, образует эмульсию, которая по каналу 5 выходит в горловину малого диффузора 4, где смешивается с воздухом и образует горючую смесь. Проходя в горловину большого диффузора 3, скорость потока смеси несколько уменьшается, а давление – повышается, что способствует улучшению наполнения цилиндров. По мере увеличения открытия дроссельной заслонки и расхода бензина в эмульсионном колодце все большее количество отверстий в эмульсионной трубке сообщается с воздухом, тормозя истечение топлива, что и вызывает обеднение горючей смеси. Сечение топливного и воздушного жиклеров подбирают таким образом, чтобы карбюратор приготавливал обедненную смесь.

По этой схеме работает карбюратор К-126.

Рис.52. Главная дозирующая система с эмульсионным колодцем.

Воздух с целью торможения истечения топлива можно подводить и непосредственно в канал распылителя (рис.53). При этом топливо, проходящее через жиклер 4, и воздух, проходящий через жиклер 3, смешиваются в канале, и образуется эмульсия. Через распылитель 2 она поступает в кольцевую щель 1 горловины малого диффузора, откуда захватывается воздухом, смешивается с ним, образует горючую смесь и поступает в цилиндры. В этом случае воздух также тормозит истечение топлива, предотвращая переобогащение горючей смеси. По этой схеме работает карбюратор К-88.

Рис.53. Главная дозирующая система с подводом воздуха непосредственно в канал распылителя.

Какое назначение экономайзера в карбюраторе, как он устроен и работает?

Экономайзер в карбюраторе служит для обогащения горючей смеси, когда дроссельная заслонка открывается на 85% и более с тем, чтобы двигатель развивал наибольшую мощность.

На большинстве отечественных карбюраторов устанавливают экономайзеры с механическим приводом. Состоит он (рис.54) из клапана 4, нагруженного пружиной 5, стремящейся удерживать его в закрытом положении, штока 2, тяги 3, рычага 8, дроссельной заслонки 9, жиклера 6 экономайзера, главного топливного жиклера 7 с распылителем 1.

Рис.54. Экономайзер с механическим приводом.

Работает экономайзер так. При открытии дроссельной заслонки на 85 % и более шток опускается и воздействует на клапан. Он открывается, и бензин через жиклер экономайзера (помимо главного топливного жиклера) из поплавковой камеры проходит в распылитель и далее в смесительную камеру. Это вызывает обогащение горючей смеси до мощностной, и двигатель развивает наибольшую мощность. С уменьшением нагрузки, когда дроссельная заслонка прикрывается, шток отходит от клапана экономайзера и пружина закрывает клапан. Дополнительная подача топлива прекращается, горючая смесь обедняется (становится экономичной).

Какое назначение ускорительного насоса в карбюраторе?

Ускорительный насос подает порцию топлива в смесительную камеру карбюратора при резком открытии дроссельной заслонки с тем, чтобы предотвратить обеднение горючей смеси, так как в это время истечение топлива отстает от поступления воздуха в смесительную камеру карбюратора.

Как устроен и работает ускорительный насос?

Ускорительный насос (рис.55) состоит из колодца 1, в котором установлен поршень 8, жестко соединенный со штоком 2. На шток надета пружина 4. Шток планкой 3, тягой 6 и рычагом 7 соединен с дроссельной заслонкой 9. Колодец сообщается с поплавковой камерой через обратный шариковый клапан 5, а со смесительной камерой – через нагнетательный клапан 10 и жиклер-распылитель 11. Когда дроссельная заслонка закрыта, поршень находится в верхнем положении, и топливо через открытый шариковый клапан поступает в колодец, заполняя его подпоршневое пространство. Нагнетательный клапан в это время опущен вниз. При резком открытии дроссельной заслонки усилие через рычаг 7, тягу 6, планку 3 и пружину 4 передается на поршень 8, который, опускаясь, давит на топливо. Под давлением топлива шариковый обратный клапан закрывается, а нагнетательный 10 – открывается и топливо через жиклер-распылитель 11 подается воздухом в смесительную камеру, где, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь, которая поступает в цилиндры двигателя.

Рис.55. Ускорительный насос.

Если дроссельную заслонку удерживать в этом положении, то топливо ускорительным насосом подаваться не будет, но будет работать главная дозирующая система. Чтобы ускорительный насос подал очередную порцию топлива, необходимо отпустить педаль газа, дроссельная заслонка закроется, шариковый клапан опустится, и топливо заполнит подпоршневое пространство в колодце. Теперь при резком нажатии на педаль газа ускорительный насос подаст порцию топлива в смесительную камеру.

Для чего применяется балансировка карбюратора?

Балансировка карбюратора необходима для предотвращения обогащения горючей смеси в случае засорения воздушного фильтра и таким образом снижения расхода топлива. В несбалансированном карбюраторе поплавковая камера непосредственно сообщается с атмосферой. В таком карбюраторе в случае засорения воздушного фильтра в смесительной камере увеличивается разрежение, а в поплавковой остается неизменным, что ведет к увеличению истечения топлива из распылителя и к повышенному его расходу. В сбалансированном карбюраторе воздух в поплавковую и смесительную камеры поступает после воздушного фильтра, и его засорение не вызывает разности давлений в поплавковой и смесительной камерах. Следовательно, не будет и избыточного истечения топлива из распылителя. Для поступления воздуха в поплавковую камеру в сбалансированном карбюраторе в верхней части над воздушной заслонкой устанавливается заборная трубка или выполняется канал, сообщающий камеры. Карбюраторы современных автомобилей отечественного производства сбалансированы.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система питания карбюраторных двигателей»

бензин, воздух, горючий, дроссельный, жиклер, заслонка, камера, карбюратор, смесь, топливо

Смотрите также:

Устройство и принцип работы карбюратора ВАЗ

Дорогие друзья, в данном мануале мы попытаемся на пальцах объяснить основные принципы работы любого карбюратора, о его устройстве, с иллюстрациями и достаточно подробными комметариями. Особенно полезной будет эта статья для новичков, которые хотят разобраться в теме. В статье мы рассмотрим следующие моменты:

Режимы работы двигателя и состав горючей смеси, систему холостого хода и переходную систему, устройство поплавковой камеры и принципы ее работы, главную дозирующую систему карбюратора, систему пуска, принцип работы эконостата и многое другое. Ведь от правильной работы всех этих узлов напрямую зависит аппетит вашего авто. Он может быть как выше так и ниже того, который указан в технических характеристиках вашей машины. К примеру расходы Ваз — 2114, 2110, 2112 можете узнать пройдя по ссылке, паспортные расходы семерки ВАЗ-2107 можете глянуть здесь, и т.д. В общем запаситесь терпением, попкорном и приготовьтесь к интересному чтиву.

Режимы работы двигателя и состав горючей смеси

СОСТАВ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ Для работы двигателя внутреннего сгорания необходима смесь топлива с воздухом. В карбюраторных двигателях топливо (бензин) смешивается с воздухом в определенной пропорции вне цилиндров и, частично испарившись, образует горючую смесь. Этот процесс называется карбюрацией, а прибор, приготавливающий такую смесь, — карбюратором. Смесь, пройдя по впускному трубопроводу, попадает в цилиндры двигателя, где смешивается с остатками горячих отработавших газов, образуя рабочую смесь. Частички распыленного топлива при этом испаряются. Для пуска двигателя и его работы на разных режимах, необходим различный состав горючей смеси. Поэтому карбюратор устроен так, что позволяет изменять количественное соотношение распыленного топлива и воздуха в смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Для полного сгорания 1 кг топлива необходимо около 15 кг воздуха. Топливовоздушная смесь в такой пропорции называется нормальной. Режим работы двигателя на этой смеси имеет удовлетворительные показатели по экономичности и развиваемой мощности. Незначительное увеличение количества воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с его нормальным содержанием (но не более 17 кг) приводит к обеднению смеси. На обедненной смеси двигатель работает в наиболее экономичном режиме, т. е. расход топлива на единицу развиваемой мощности минимален. Полную мощность на такой смеси двигатель не разовьет. При избытке воздуха (17 кг и более) образуется бедная смесь. Двигатель на такой смеси работает неустойчиво, при этом расход топлива на единицу вырабатываемой мощности возрастает. На смеси переобедненной, содержащей более 19 кг воздуха на 1 кг топлива, работа двигателя невозможна, так как смесь не воспламеняется от искры. Небольшой недостаток воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с нормальным (от 15 до 13 кг) способствует образованию обогащенной смеси. Такая смесь позволяет двигателю развивать максимальную мощность при несколько повышенном расходе топлива. Если воздуха в смеси меньше 13 кг на 1 кг топлива, смесь богатая. Из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель на богатой смеси работает в неэкономичном режиме, с перебоями и при этом не развивает полной мощности. Переобогащенная смесь, содержащая менее 5 кг воздуха на 1 кг топлива, не воспламеняется — работа двигателя на ней невозможна. ПУСК ДВИГАТЕЛЯ При пуске холодного двигателя часть распыляемого топлива оседает на стенках впускного трубопровода, а часть испарившегося топлива, попав в цилиндры, конденсируется на стенках. К тому же при низкой температуре воздуха смесеобразование ухудшается, т. к. замедляется испарение бензина. Поэтому для пуска холодного двигателя необходимо, чтобы карбюратор приготовил переобогащенную топливовоздушную смесь. РАБОТА НА ХОЛОСТОМ ХОДУ На холостом ходу частота вращения коленчатого вала двигателя невелика, а дроссельные заслонки карбюратора почти полностью закрыты. Из-за этого вентиляция цилиндров не столь эффективна, по сравнению с работой на средней и высокой частотах вращения коленчатого вала и мало количество горючей смеси, поступающей в двигатель. В рабочей смеси содержится большое количество отработавших (остаточных) газов. Поэтому для устойчивой работы двигателя на холостом ходу необходима обогащенная смесь. РЕЖИМ ЧАСТИЧНЫХ НАГРУЗОК На режиме частичных нагрузок от двигателя не требуется полная мощность. Дроссельные заслонки открыты не полностью, но вентиляция цилиндров хорошая. Поэтому на этом режиме достаточно обедненной горючей смеси. Соотношение развиваемой двигателем мощности к количеству потребляемого топлива позволяет считать режим частичных нагрузок самым экономичным. РЕЖИМ ПОЛНОЙ НАГРУЗКИ На режиме полной нагрузки от двигателя требуется максимальная или близкая к максимальной мощность. Двигатель при этом работает на высоких оборотах, а дроссельные заслонки полностью (или почти полностью) открыты. Для этого режима требуется обогащенная смесь, обладающая повышенной скоростью сгорания. РЕЖИМ РЕЗКОГО УВЕЛИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ При работе двигателя в режиме резкого увеличения нагрузки, например при разгоне автомобиля, необходима обогащенная смесь. Но поскольку процесс смесеобразования обладает некоторой инертностью, чтобы предотвратить возникновение «провала» при наборе скорости, требуется дополнительное кратковременное обогащение горючей смеси. Для этого дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в смесительную камеру карбюратора.

ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ КАРБЮРАТОРА

Современные карбюраторы оснащены десятком различных систем и устройств, которые имеют разветвленную сеть каналов, многочисленные калиброванные отверстия, сложные рычажные передачи и пневматические камеры. Сразу разобраться в этом хитросплетении непросто. Поэтому полезно рассмотреть все основные системы по отдельности на примере упрощенных схем. И начать следует с принципа работы и устройства простейшего карбюратора.

Конструкция простейшего карбюратора

Для работы бензинового двигателя необходимо во всасываемый воздух добавлять топливо, которое затем сгорает в цилиндре при рабочем ходе поршня. Чтобы топливо надежно воспламенялось и полностью сгорало, необходимо тщательно перемешивать его с воздухом и при этом выдерживать оптимальный со-став горючей смеси на всех режимах работы двигателя. Эти функции выполняет карбюратор, соединенный впускным трубо-проводом с цилиндрами двигателя. Простейший карбюратор состоит из двух камер: поплавковой и смесительной. Процесс приготовления горючей смеси продолжается на всем пути движения топлива и воздуха по впускному тракту, вплоть до цилиндров, но начинается с распы-ления топлива в смесительной ка-мере карбюратора. Для этого в смесительной камере установлен распылитель в виде трубки. Срез трубки выведен в центр диффузора камеры. Диффузор — это участок сужения смесительной камеры. Скорость воздушного потока в диффузоре возрастает, и у распылителя возникает разрежение. Под действием этого разрежения топливо вытекает из распылителя и интенсивно перемешивается с воздухом. В распылитель топливо поступает из поплавковой камеры, с которой он связан каналом. В канале установлен жиклер — пробка со сквозным отверстием определенных размеров и формы. Жиклер ограничивает поступление топлива в рас-пылитель. Одно из условий нормальной работы карбюратора — правильная установка уровня топлива в поплавковой камере. Поддерживается уровень топлива в камере при помощи поплавкового механизма с игольчатым клапаном. Топливо подается в поплавковую камеру по топливо-проводу. По мере заполнения камеры поплавок поднимается, а игла запирает отверстие клапана, при этом вытесняемый топливом воздух выводится наружу через специальное отверстие. Поплавковая камера и распылитель представляют собой сообщающиеся сосуды. Уровень топлива в поплавковой камере устанавливается так, чтобы он находился чуть ниже среза распылителя. При повышенном уровне топливо будет выходить из распылителя, переобогащая смесь, при пониженном — поступление топлива в распылитель недостаточно, в результате чего образуется сильно обедненная горючая смесь. Для того чтобы изменять состав смеси, в смесительной камере над диффузором установлена воздушная заслонка. По мере закрывания воздушной заслонки смесь будет обогащаться. Чрезмерное прикрывание заслонки приведет к переобогащению смеси и остановке двигателя. Для регулировки количества топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры, в нижней части смесительной камеры установлена дроссельная заслонка. Когда воздушная и дроссельная заслонки полностью открыты, сопротивление потоку воздуха минимально. Простейший карбюратор готовит горючую смесь оптимального состава только в определенном диапазоне частот вращения коленчатого вала. Диапазон зависит от пропускной способности жиклера, сечения диффузора, уровня топлива и положения дроссельной заслонки. Автомобильный двигатель должен работать в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала и при постоянно изменяющейся нагрузке. Для приготовления смеси оптимального состава на всех возможных режимах работы автомобильные карбюраторы оборудованы дополнительными системами.

Главная дозирующая система

Главная дозирующая система карбюратора предназначена для подачи основного количества топлива на всех режимах работы двигателя, кроме режима холостого хода. При этом на средних нагрузках она должна обеспечивать приготовление требуемого количества обедненной смеси приблизительно постоянного состава. В простейшем карбюраторе по мере открытия дроссельной заслонки увеличение расхода воздуха, проходящего через диффузор, про-водит медленнее, чем увеличение расхода топлива, вытекающего из распылителя. Горючая смесь становится богатой. Чтобы исключить переобогащение смеси, необходимо компенсировать ее состав воздухом в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки. В карбюраторе такое возмещение осуществляет главная дозирующая система. В карбюраторах «Солекс» компенсация осуществляется пневматическим торможением: топливо в распылитель поступает не непосредственно из поплавковой камеры, а через эмульсионный колодец — вертикальный канал, в котором установлена эмульсионная трубка. Стенки трубки имеют отверстия для выхода воздуха, поступающего в нее сверху через воздушный жиклер. Поступление топлива в эмульсионный колодец определяется топливным жиклером. В эмульсионном колодце топливо смешивается с воздухом, выходящим из отверстий эмульсионной трубки. В результате в распылитель попадает топливная эмульсия, а не чистое топливо. По мере открытия дроссельной заслонки в диффузоре увеличивается разрежение и возрастает истечение эмульсии из распылителя. Одновременно растет поступление воздуха в эмульсионный колодец через воздушный жиклер, из за чего уменьшается поступление топлива из поплавковой камеры через топливный жиклер. Количество топлива, проходящего через жиклер, соответствует поступающему в диффузор количеству воздуха, что и обеспечивает компенсацию состава смеси. Требуемый состав горючей смеси задается подбором проходных сечений топливного и воздушного жиклеров, а также типом эмульсионной трубки.

СБАЛАНСИРОВАННАЯ ПОПЛАВКОВАЯ КАМЕРА

В простейшем карбюраторе поплавковая камера связана с атмосферой через отверстие в крышке. В процессе эксплуатации по мере загрязнения воздушного фильтра в диффузоре такого карбюратора будет возрастать разрежение и, следовательно, смесь начнет обогащаться. Чтобы исключить влияние загрязнения воздушного фильтра на состав горючей смеси, внутренняя полость поплавковой камеры соединена ка-налом с горловиной карбюратора.

Система холостого хода и переходная система

Для. работы двигателя на холостом ходу с минимальной частотой вращения коленчатого вала требуется малое количество горючей смеси. Следовательно, дроссельная заслонка должна быть почти полностью закрыта. При этом разрежение в диффузоре недостаточно для вступления в работу главной дозирующей системы. Поэтому карбюратор дополнительно оборудован системой холостого хода, которая готовит топливовоздушную смесь в количестве, обеспечивающем устойчивую работу двигателя при закрытой дроссельной заслонке. Каналы системы холостого хода связывают задроссельное пространство (полость впускного трубопровода) с эмульсионным ней частью смесительной камеры. При работе двигателя на холостом ходу под дроссельной заслонкой об-разуется высокое разрежение. Под действием разрежения топливо из эмульсионного колодца проходит в топливный канал холостого хода, где смешивается с воздухом, поступающим по воздушному каналу из верхней части смесительной камеры. Соотношение топлива и воздуха в эмульсии определяется пропускной способностью топливного и воздушного жиклеров, которые установлены в каналах холостого хода. Далееэмульсия поступает в задроссельное пространство, где смешивается с воздухом, проходящим через зазор между стенкой камеры и заслонкой. Зазор регулируется упорным винтом «количества»(SOLEX). Количество топливной эмульсии, проходящее по каналу в задросельное пространство, регулируется винтом с конусообразным наконечником (винтом «качества»). При заворачивании винта проходное сечение канала уменьшается. И наоборот. При плавном открытии дроссельной заслонки расход воздуха через смесительную камеру увеличивается, а количество поступающей эмульсии остается на прежнем уровне. Разрежение в диффузоре при этом еще недостаточно для вступления в работу главной дозирующей системы. В результате смесь обедняется и в работе двигателя наблюдается «провал». Для обеспечения плавного перехода от холостого хода к режиму средней нагрузки служит переходная система, которая объединена с системой холостого хода. Канал переходной системы соединяет эмульсионный канал системы холостого хода снаддроссельным пространством смесительной камеры. Выходное отверстие канала расположено таким образом, что, после приоткрытия дроссельной заслонки, оно оказывается в зоне разрежения; через него поступает дополнительное количество эмульсии в смесительную камеру, сглаживая переход от одного режима работы двигателя к другому. На холостом ходу, когда дроссельная заслонка закрыта, часть воздуха через канал переходной системы подмешивается к топливной эмульсии. Изменение состава смеси компенсируется подбором жиклеров. При заворачивании винта «количества» дроссельная заслонка приоткрывается. В результате расход воздуха через канал переход ной системы уменьшается, а через зазор между стенками смесительной камеры и заслонкой увеличивается. Количество горючей смеси, поступающей в двигатель, увеличивается, и частота вращения коленчатого вала возрастает. При отворачивании винта заслонка закрывается и частота вращения коленчатого вала снижается.

Ускорительный насос

Главная дозирующая система обеспечивает бесперебойную работу двигателя только при очень плавном открытии дроссельной заслонки. При резком открытии заслонки (например, для интенсивного разгона автомобиля) в первый момент процесс смесеобразования нарушается. Чтобы исключить «провал» в работе двигателя на этом режиме, карбюратор оснащен специальным устройством — ускорительным насосом. Он предназначен для кратковременного обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки. На карбюраторах широко применяется ускорительный насос диафрагменного типа с приводом от оси дроссельной заслонки. При открытии заслонки кулачок, механически связанный с ее осью, поворачивается и нажимает толкатель диафрагмы. Когда дроссельная заслонка закрывается, кулачок перестает воздействовать на толкатель. Диафрагма под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение, создавая разрежение в полости насоса. Шарик нагнетательного клапана при этом закрывает отверстие в колодце под распылителем, шарик всасывающего клапана пропускает топливо в насос. Бензин из поплавковой камеры проходит через всасывающий клапан, заполняя полость насоса. При резком нажатии педали «газа», кулачок давит на телескопический толкатель, сжимая его пружину. При этом шарик нагнетательного клапана под давлением топлива приподнимается, открывая путь топливу из полости насоса в распылитель. Резкого перемещения диафрагмы не происходит, т. к. топливо не может быстро пройти через малое выходное отверстие распылителя. Поскольку пружина толкателя жестче возвратной пружины диафрагмы, первая, преодолевая сопротивление последней, перемещает диафрагму, вытесняя порцию топлива через нагнетательный клапан и распылитель в смесительную камеру карбюратора. Процесс впрыскивания получается растянутым по времени до нескольких секунд. Этим обеспечивается устойчивая работа двигателя при ускорении автомобиля, и, кроме того, диафрагма предохраняется от разрыва под действием давления топлива.

Система пуска

При пуске двигателя частота вращения коленчатого вала невелика, разрежение во впускной системе мало, и бензин плохо испаряется. К тому же, как уже было отмечено ранее, на холодном двигателе, особенно при низкой температуре окружающего воздуха, большая часть образовавшихся паров топлива конденсируется во впускном тракте. Поэтому для стабильного пуска двигателя необходимо приготовить в карбюраторе заведомо переобогащенную топливовоздушную смесь. Для этого следует закрыть воздушную заслонку и приоткрыть дроссельную. Тогда в диффузоре создается разрежение, достаточное для вытекания необходимого количества топлива из распылителя даже при медленном вращении коленчатого вала. Образуется рабочая смесь, пригодная для пуска двигателя. Но как только в цилиндрах появятся первые вспышки, чтобы двигатель не заглох от пере-обогащения, необходимо приоткрыть воздушную заслонку, открывая путь воздуху в диффузор. Для выполнения этих операций карбюратор дополнен специальным пусковым устройством. На карбюраторах двигателей отечественных автомобилей широко применяется пусковое устройство с ручным управлением. Оно состоит из воздушной заслонки, автоматического устройства ее приоткрывания и элементов привода. Воздушную заслонку водитель закрывает из салона автомобиля при помощи рукоятки, которая связана тягой с приводом заслонки. Привод обеспечивает заслонке возможность слегка приоткрываться, а возвратная пружина стремится удержать ее в закрытом положении. На карбюраторе установлено устройство, автоматически приоткрывающее воздушную заслонку на необходимую величину, что предотвращает переобогащение горючей смеси сразу после пуска. Устройство состоит из камеры с диафрагмой, пружины и тяги. Камера каналом связана с задроссельным пространством карбюратора. С началом устойчивой работы двигателя за дроссельной заслонкой происходит резкое увеличение разрежения, откуда по каналу оно передается в камеру. Диафрагма, преодолевая сопротивление пружины, перемещается и через тягу приоткрывает воздушную заслонку, обедняя смесь. Благодаря тому что заслонка закреплена на оси несимметрично, под действием разрежения, в смесительной камере она стремится открыться, «помогая» пусковому устройству. Воздушная заслонка связана с дроссельной заслонкой механизмом, обеспечивающим приоткрывание дроссельной заслонки при полном закрытии воздушной. Величина приоткрывания дроссельной заслонки должна обеспечить стабильную работу холодного двигателя при прогреве. По мере прогрева двигателя водитель вручную открывает воздушную заслонку и прикрывает дроссельную, снижая частоту вращения коленчатого вала до минимально устойчивой.

Экономайзер мощностных режимов

Для получения от двигателя максимальной мощности необходима обогащенная горючая смесь. Для ее приготовления карбюратор оборудован специальной системой, называемой экономайзером мощностных режимов. Система обеспечивает поступление дополнительного топлива в распылитель, минуя главный топливный жиклер. Для включения экономайзера мощностных режимов применяется пневматический или механический привод. Пневматическийпривод срабатывает при падении разрежения в смесительной камере, а не по мере открывания дроссельной заслонки. Это дает возможность в нужной степени обогащать смесь при разгоне автомобиля, обеспечивая хорошую приемистость, и сохранять обедненную смесь при равномерном движении, обеспечивая экономичность. При прикрытой дроссельной заслонке разрежение из задроссельного пространства поступает по каналу к диафрагме экономайзера. При этом диафрагма сжимает возвратную пружину, а ее толкатель не касается шарика клапана экономайзера, и клапан закрыт. При открытии дроссельной заслонки разрежение под ней (соответственно и у диафрагмы) уменьшается. Под действием пружины диафрагма смещается, и ее толкатель, утапливая шарик клапана, открывает канал экономайзера. Дополнительное топливо из поплавковой камеры поступает в распылитель главной дозирующей системы, обогащая смесь.

Эконостат

Эконостат предназначен для дополнительного обогащения горючей смеси на режимах максимальных нагрузок при высокой частоте вращения коленчатого вала. Эконостат — это распылитель, установленный в самой верхней части смесительной камеры, над диффузором. Топливо в него подается непосредственно из поплавковой камеры по каналу, в котором установлен топливный жиклер, предотвращающий переобогащение горючей смеси. Иногда, для более тонкой настройки экономайзера, в верхнюю часть канала дополнительно устанавливается воздушный жиклер. Через него подводится воздух, который смешивается в канале с топливом. Поскольку выходное отверстие распылителя расположено в зоне низкого разрежения, экономайзер вступает в работу только при полном открывании дроссельной заслонки. При этом частота вращения коленчатого вала должна быть достаточно высокой, чтобы в зоне выходного отверстия распылителя возникло разрежение, достаточное для подъема топлива в канале до уровня распылителя. Поступающее через распылитель топливо смешивается с потоком топливо-воздушной смеси, дополнительно обогащая ее.

Двухкамерный карбюратор

Для улучшения смесеобразования и распределения горючей смеси по цилиндрам необходимо обеспечить низкое сопротивление движению воздуха через диффузор карбюратора при больших нагрузках и поддерживать достаточное разрежение в нем при малых нагрузках. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяет конструкция двухкамерного карбюратора с последовательным включением камер. Первая камера — основная — обеспечивает работу двигателя на режимах холостого хода, а также при малых и средних нагрузках. Вторая — дополнительная — включается в работу при больших нагрузках. Привод дроссельной заслонки второй камеры может быть механическим или пневматическим. В первом случае начало открывания заслонки второй камеры происходит при определенном угле открытия дроссельной заслонки первой камеры. Во втором случае момент открывания зависит от величины разрежения в смесительных камерах. 

Теория работы карбюратора автомобиля [устройство и основные детали]

Карбюраторы смешивают топливо и воздух и управляют количеством топливовоздушной смеси, поступающим в двигатель. Расскажем простыми словами про работу карбюратора машины — устройство и основные детали.

Какие основные детали

Поплавковая камера

Поддерживает постоянным уровень топлива в поплавковой камере карбюратора. Работает следующим образом. Когда уровень топлива понижается, поплавок опускается, открывает игольчатый клапан и позволяет топливу поступать в поплавковую камеру. Путем поддержания уровня топлива в определенных рамках соотношение воздух/топливо в смеси поддерживается более точно.

Воздушная заслонка

Позволяет заводить холодный двигатель путем обогащения топливовоздушной смеси. Воздушная заслонка перекрывает подачу воздуха в карбюратор и, соответственно, в двигатель поступает больше топлива, при этом обороты холостого хода уменьшаются. Поэтому к системе привода дроссельной заслонки добавляется система увеличения оборотов холостого хода для их повышения при прогреве мотора.

Система холостого хода

Обеспечивает подачу топлива, необходимого для работы двигателя на низких оборотах, когда главная дозирующая система не работает. Регулировочные винты позволяют изменять соотношение воздух/топливо в режиме холостого хода. Многие механики считают, что эта регулировка изменяет состав смеси во всем диапазоне оборотов, но это не так.

Ускорительный насос

Обеспечивает впрыск дополнительного топлива при резком открывании дроссельной заслонки для предотвращения остановки двигателя и перебоев в его работе при разгоне автомобиля. Если посмотреть внутрь горловины карбюратора и быстро передвинуть тяги привода дроссельной заслонки, топливо должно брызнуть из выходных отверстий ускорительного насоса.

Переходная система

Обеспечивает переходный режим между холостым ходом и работой главной дозирующей системы. Многие карбюраторы имеют каналы или отверстия переходной системы рядом с пластинами дроссельных заслонок, которые подают топливо при их открывании во время открывания дроссельных заслонок.

Главная дозирующая система

Дозирует подачу топлива к двигателю при движении автомобиля со средними скоростями. Состоит из главных топливных жиклеров, главного распределителя и диффузора. Главный топливный жиклер расположен в канале между поплавковой камерой карбюратора и главным распылителем. Главный распылитель обычно состоит из трубки с маленькими отверстиями для воздуха. Воздух здесь смешивается с топливом для образования распыленного топливовоздушного «тумана».

Главный топливный жиклер определяет, сколько топлива будет смешано с заданным количеством воздуха.

Механики используют главные топливные жиклеры различных размеров для калибровки карбюратора в различных режимах работы. Путем использования жиклеров большего размера смесь обогащается. И наоборот, установка жиклеров меньшего размера обедняет смесь.

Что такое экономайзер

Обеспечивает подачу дополнительного топлива, когда машина работает под нагрузкой и при полном открывании дроссельной заслонки. Наиболее распространенными являются экономайзеры диафрагменного типа. Когда вакуум во впускном коллекторе достигает определенного значения, клапан открывается, позволяя дополнительному топливу поступать к двигателю.

Клапаны экономайзера подбираются в соответствии с величиной давления открывания, измеряемой в миллиметрах рт. ст. Двигатели с низким вакуумом должны оснащаться экономайзерами, которые открываются при малых значениях вакуума. Дозирующие стержни движутся внутрь и наружу в калиброванных отверстиях в соответствии с вакуумом впускного коллектора. Когда двигатель находится под нагрузкой, и вакуум снижается, то стержни выдвигаются из главных топливных жиклеров для увеличения подачи топлива.

Байпасные жиклеры выполняют функции, что и дозирующие стержни, за исключением, что имеют свой собственный жиклер или клапан экономайзера.

Карбюратор мотоцикла.

Карбюратор мотоцикла одна из важнейших деталей двигателя и главная деталь системы питания, и от него зависит нормальная работа мотора. И вместе с правильно настроенной системой зажигания, только исправный и правильно настроенный карбюратор, обеспечит нормальную работу двигателя. Правильная настройка карбюратора очень важна, так как при неправильном соотношении количества воздуха к количеству топлива, двигатель нормально работать не будет, и возможен даже прогар поршней (при сильно обеднённой смеси). В этой статье мы рассмотрим устройство, принцип работы, основные неисправности мотоциклетного карбюратора и его настройку, что позволит новичкам самостоятельно добиться нормальной работы двигателя.

Вообще как я уже говорил выше, на работу двигателя влияет не только исправная и настроенная система питания, но и система зажигания, которая на большинстве отечественных мотоциклов несовершенна. И прежде всего, чем браться за настройку карбюратора, следует настроить, или улучшить штатную систему зажигания. Как её усовершенствовать на отечественных мотоциклах, читаем вот здесь, а так же вот тут.

Не смотря на то, что система впрыска появляется на большинстве свежих серийных мотоциклов, карбюраторы всё ещё устанавливают на многие мотоциклы, предназначенные для стран, в которых не такие жёсткие требования по экологии (в основном страны третьего мира). Так же по свету передвигается огромное количество более старых моделей мотоциклов, оснащённых карбюраторами, которые более надёжны чем система впрыска, и более ремонтопригодны.

Ведь на большинстве современных моторов, если полетит какая то радио-деталь в электронной системе впрыска топлива, то можно вызывать эвакуатор или механика электронщика, а в карбюраторе в принципе и ломаться то нечему, ну если только снять и почистить (удалить) попавшую соринку.

Вакуумный карбюратор для четырёхтактного двигателя мотоцикла.
1 — полость диффузора, 2 — резиновая мембрана, 3 — пружина дроссельного золотника, 4 — дроссельный золотник, 5 — игла, 6 — поворотная дроссельная заслонка, 7 трубка распылителя, 8 — главный жиклер, 9 — поплавок, 10 — игольчатый клапан.

К тому же современные вакуумные карбюраторы (см рисунок слева) нисколько не проигрывают в мощности мотора современным инжекторам, а только лишь по экологии и расходу топлива.

В этой статье я не буду затрагивать современные вакуумные карбюраторы, их ремонт и настройку, так как об этом я уже писал, и желающие могут почитать про их ремонт вот здесь, а про настройку (синхронизацию) вот тут.

А рассмотрим устройство и работу самого простого карбюратора, ведь чтобы новичкам понять основные действия при настройке любого карбюратора, нужно знать устройство и принцип работы самого простейшего прибора. Так как принцип работы у всех одинаков, ну только лишь отличается некоторыми улучшенными со временем деталями.

Но прежде чем рассматривать устройство карбюратора, я опишу к чему нужно стремиться при его настройке, чтобы получить в итоге НОРМАЛЬНУЮ рабочую смесь бензина с воздухом, и в итоге нормальное сгорание бензина на всех режимах, ну и соответственно нормальную работу двигателя.

Горючая смесь.

Процесс распыления бензина и смешивание его в определённой пропорции с воздухом, называется карбюрацией, ну а прибор, в котором происходит процесс смешивания, называется карбюратором. А горючая смесь, приготовленная в карбюраторе, попадая в цилиндр (или цилиндры) двигателя, смешивается с остаточными отработанными газами и образует рабочую смесь. И в зависимости от соотношения количества бензина и воздуха, рабочие смеси бывают:

• Нормальная горючая смесь состоит из 1 килограмма бензина и 15 килограммов воздуха, который теоретически нужен для полного сгорания бензина.
• Обеднённая горючая смесь, она содержит на 1 кг бензина от 15 до 17 кг воздуха.
• Бедная горючая смесь содержит более 17 кг воздуха на 1 килограмм бензина.
• Обогащённая горючая смесь имеет в своём составе от 13 до 15 кг воздуха на 1 кг бензина.
• Богатая горючая смесь содержит на 1 кг бензина менее 13 кг воздуха.

Но следует иметь в виду, что для работы мотора на разных режимах, нужно иметь различный состав горючей смеси, потому что:

При пуске холодного мотора горючая смесь которую готовит карбюратор в этот момент, должна быть богатой. Ведь к моменту воспламенения какая то часть паров бензина конденсируется на холодных стенках впускного канала, камеры сгорания и цилиндров, и состав богатой рабочей смеси оказывается наилучшим для воспламенения от искры свечи зажигания.

На холостом ходу для нормальной устойчивой работы двигателя на малых оборотах, горючая смесь должна быть обогащённой. Такая смесь нужна потому, что во первых, дроссельная заслонка карбюратора прикрыта на холостом ходу, и в цилиндры мотора поступает мало горючей смеси, ну а во вторых, то что в цилиндрах при такой работе мотора имеется большое количество остаточных отработанных газов. И образующаяся в таких условиях рабочая смесь, горит медленнее, а для ускорения сгорания её нужно обогатить.

Следует учесть ещё вот что: при эксплуатации мотоцикла (или автомобиля), в зависимости от разных дорожных условий (ну и атмосферных тоже), любой двигатель работает на разных часто меняющихся режимах и при этом с разной нагрузкой. Причём нагрузка у любого карбюраторного мотора характеризуется степенью открытия дроссельных заслонок (или заслонки), то есть чем больше открыты заслонки, тем при одной и той же частоте вращения коленвала двигателя больше нагрузка.

Причём при одном и том же положении дроссельной заслонки (или заслонок) частота вращения коленвала может как увеличиваться (движение с горы под уклон), так и уменьшаться (например преодоление крутого подъёма).

При средней нагрузке, когда от мотора не требуется полной мощности, для обеспечения его экономичной работы, горючая смесь должна быть обеднённой.

При полной нагрузке, когда мотор должен развивать максимальный крутящий момент, горючая смесь должна быть несколько обогащённой. Такая смесь обладает наибольшей скоростью сгорания и обеспечивает выработку двигателем максимальной мощности.

При резком увеличении нагрузки, например при разгоне мотоцикла (или машины), горючая смесь должна кратковременно обогащаться (на некоторых более современных карбюраторах для этой цели установлен ускорительный насос).

Устройство карбюратора.

Устройство простейших карбюраторов показано на рисунке 3 (для двухтактного мотора) и на рисунке 2 (для четырёхтактного мотора), а устройство вакуумного карбюратора показано выше, на рисунке 1. Естественно устройство всех карбюраторов невозможно описать в одной статье, да это и не нужно, так как принцип работы почти у всех приборов одинаковый.

Простейший карбюратор (см. рисунок 2) состоит из корпуса, поплавковой камеры 13 и смесительной камеры 11. В поплавковой камере располагается (обычно подвешен шарнирно на оси) поплавок 1 (или два поплавка объединённые тягой). Поплавок на более старых карбюраторах изготавливали из листовой латуни, а на более современных карбюраторах из бензостойкого пластика или вспененного полимера. Над поплавком расположен игольчатый клапан 2.

В смесительной камере располагается диффузор 7 — (см рисунок 2) с распылителем 5, дроссельная заслонка 8 и жиклер 12. На рисунке 3 диффузор указан цифрой 2, распылитель цифрой 4, дроссельная заслонка цифрой 1, а главный жиклер цифрой 6.

Жиклер (хорошо виден на рисунке 1) представляет собой пробку с наружной резьбой, внутри которого просверлено с большой точностью калиброванное отверстие, диаметр которого рассчитан на протекание определённого количества бензина зв еденицу времени.

При работе любого двигателя (см. рисунок 2), в тот момент, когда поршень движется от верхней мёртвой точки к нижней мёртвой точке и при этом впускной клапан 9 открыт (такт впуска), то в цилиндре двигателя, впускном канале 10 и в смесительной камере карбюратора создаётся разряжение. От действия разности давлений в поплавковой и смесительной камер карбюратора, из распылителя 5 начинает поступать бензин.

В этот момент через смесительную камеру карбюратора проходит поток воздуха, скорость которого с суженной части диффузора (у отверстия распылителя) получается наибольшая и может достигать от 50 до 150 метров в секунду! И капельки бензина, выходящие из распылителя и попадая в движущуюся с такой скоростью струю воздуха, размельчаются в виде дисперсного тумана (как в распылителе для покраски), испаряются и смешиваясь с воздухом образуют горючую смесь.

Такой способ смешивания бензина с воздухом и образования горючей смеси называется пульверизационным, так как действует по принципу пульверизатора, или как его ещё называют распылителя.

По мере расходования бензина из поплавковой камеры и падения его уровня, поплавок опускается, при этом опуская иглу 2 игольчатого клапана, которая открывает конусное отверстие и бензин из шланга (от бака) вновь начинает поступать и заполнять поплавковую камеру, то тех пор, пока поплавок из-за поднявшегося уровня бензина вновь не надавит на иглу 2, которая поднявшись выше перекроет отверстие до нового понижения уровня бензина.

Таким образом на автомате поддерживается постоянный нужный уровень бензина не только в поплавковой камере, но и в распылителе, в котором уровень бензина при неработающем моторе должен быть на 1 — 1,5 мм ниже верхней кромки распылителя.

По мере открытия дроссельной заслонки, за счёт большего наполнения цилиндра горючей смесью, возрастает скорость сгорания рабочей смеси и давление газов, и от этого растёт частота вращения коленвала двигателя. При этом разряжение в смесительной камере увеличивается ещё больше и скорость воздушного потока, проходящего через диффузор.

От этого соответственно растёт скорость истечения бензина из распылителя и его количество, так как ещё и игла в распылителе подымается выше, увеличивая проходное кольцевое отверстие в распылителе, и ещё увеличивается количество воздуха, проходящего через диффузор.

Но всё же количество бензина выходящего из распылителя нарастает быстрее количества воздуха, и от этого соотношение количества воздуха и бензина в горючей смеси изменяется в сторону её обогащения. То есть получается, что простейший карбюратор с одним жиклером, обеспечивает необходимый состав горючей смеси только при определённой частоте вращения коленвала и определённой нагрузке на двигатель.

Но ведь при движении мотоцикла (или автомобиля) нагрузка на его мотор и частота вращения коленвала постоянно меняются, в зависимости от дорожных и иных условий, то необходимо соответственно изменять и состав горючей смеси, которую готовит карбюратор мотоцикла или автомобиля. Это достигается внедрением в простейший карбюратор дополнительных систем и устройств, которые представляют: главная дозирующая система, система холостого хода, ускорительный насос, экономайзер мощностных режимов, эконостат, переходная система, система пуска, экономайзер принудительного холостого хода.

На большинстве мотоциклетных карбюраторов (особенно отечественных) нет некоторых полезных систем, которые перечислены выше и которые усложняют конструкцию, они есть на современных автомобильных карбюраторах. Поэтому мы затронем ниже только те системы, которые имеются на обычных карбюраторах большинства мотоциклов, не вакуумных, так как я уже говорил, что о вакуумниках и их настройке я уже писал и ссылки выше в тексте.

Главная дозирующая система карбюратора мотоцикла. 

На большинстве карбюраторов, когда золотник (заслонка) поднимается выше 6-ти мм, начинает работать главная дозирующая система. Как я говорил выше, движение воздуха создаёт над распылителем разряжение и происходит подсос и распыление топлива. При подсосе топлива из поплавковой камеры бензин проходит через отверстие главного жиклера и попадает в кольцевой канал между распылителем и конусной иглой.

Туда же через специальное отверстие поступает небольшое количество воздуха, которое вместе с бензином образует эмульсию. И только после этого эмульсия выбрасывается в диффузор, где и смешивается с основным потоком воздуха. Такой как бы двухступенчатый процесс обеспечивает отличное распыление топлива.

На состав рабочей смеси при полном и среднем поднятии заслонки можно повлиять двумя способами — изменяя положение иглы или проходное сечение главного жиклера. Причём размер проходного отверстия главного жиклера оказывает большее воздействие на состав рабочей смеси, при полном поднятии заслонки (при полном открытии диффузора). А изменение положения иглы влияет в основном при среднем открытии заслонки.

К тому же при неполном поднятии заслонки максимальная мощность от двигателя не требуется, но важна экономичность, то нужно чтобы рабочая смесь была обеднённой. Но чрезмерное обеднение вызовет провалы в работе мотора на режимах частичного открытия заслонки. Поэтому нужно выбрать такое положение иглы, чтобы рабочая смесь была немного обеднённой, но работа мотора оставалась при этом устойчивой на всех режимах без провалов в работе.

Опускание иглы (то есть перестановка защёлки иглы по делениям вверх) вызовет обеднение, ну а поднятие иглы будет способствовать обогащению рабочей смеси. Но всё же будет лучше, если переставляя иглу, обратить внимание на работу мотора вашего мотоцикла до и после перестановки иглы, то есть попробовав разные положения иглы и проверку тестдрайвом. Это делать желательно, так как перестановка иглы влияет не только на работу и мощность мотора, но и на его экономичность.

При полном открытии заслонки нужна максимальная мощность, поэтому смесь должна быть обогащённой. И мотоциклисты требовательные к увеличению мощности (но снижению экономичности) могут попробовать поменять главный жиклер на жиклер с отверстием с большим диаметром (проходным сечением).

Обычно на жиклере есть маркировка, и если вы к примеру купите вместо жиклера с маркировкой 90 жиклер с числом 92, то диаметр проходного отверстия будет больше на 5 %. Если проблематично найти такой, то можно рассверлить отверстие в штатном жиклере на пару соток, если найдёте такое тонкое сверло, которое нужно перемерить с помощью микрометра.

Эконостат.

На большинстве советских мотоциклов его нет, но на некоторых импортных есть. На состав рабочей смеси при большом открытии заслонки и влияет эта система, называемая эконостатом. Он служит для дополнительного обогащения смеси при большом поднятии (или открытии) заслонки, обычно более 14 мм. Устроен простейший эконостат очень просто. Бензин забирается из поплавковой камеры латунной трубкой, и далее бензин проходит через отверстие жиклера эконостата.

Далее по каналам в корпусе карбюратора, бензин поступает впереди диффузора и впрыскивается перед золотником. Причём распылитель (отверстие) эконостата в отличии от других распылителей, расположен в верхней части диффузора. Поэтому движение воздуха, при малом открытии заслонки, мимо распылителя эконостата очень незначительное. И только лишь при поднятии заслонки более половины (обычно выше 14 мм) поток воздуха у распылителя и вверху диффузора делается достаточно сильным и начинается распыление топлива через распылитель (отверстие) эконостата.

Система пуска. 

На более старых карбюраторах имеется утопитель поплавка, при нажатии которого поплавок притапливается и уровень в поплавковой камере повышается, обогащая смесь для пуска двигателя. На более свежих моделях карбюраторов для пуска двигателя создано специальное пусковое устройство, которое представляет из себя обогатитель в виде миниатюрного карбюратора, встроенного в основной (на некоторых моделях есть обе системы — и утопитель поплавка и дополнительное пусковое устройство о котором ниже).

Для его включения служит специальный рычажок, или штырь с наплавленной пластиковой чёрной бобышкой, которая хорошо видна на самом верхнем фото (типа чока на машинах.). Перед пуском мотора рычажок или штырёк подымается вверх, и открывает проход дополнительного бензина через канал жиклера пускового устройства. Жиклер запрессован в поплавковой камере, и через него бензин попадает в специальный колодец, из которого забирается через латунную трубку в смесительный патрубок.

Далее рабочая смесь бензина и воздуха (эмульсия) впрыскивается в полость диффузора за дроссельной заслонкой. Поэтому чем ниже расположена дроссельная заслонка при пуске двигателя, тем сильнее разряжение за ним и тем больше бензина будет поступать в пусковое устройство.

Именно поэтому следует учитывать, что пусковое устройство работает только при опущенной вниз дроссельной заслонке. Но некоторые владельцы мотоциклов пытаются запускать холодный мотор подняв заслонку (дав газу) и в таком случае пусковое устройство не срабатывает или срабатывает плохо (зависит от величины поднятия заслонки) и пуск двигателя затрудняется.

Пуск мотора может затрудниться еще и от того, если на горячем моторе пусковое устройство будет включено (или забыли выключить) и из-за переобогащения рабочей смеси горячий мотор будет переливать, и он не заведётся.

И ещё следует учесть, что жиклер пускового устройства запрессован у дна поплавковой камеры и имеет очень маленькое проходное отверстие, и от этого не исключено его засорение, особенно если у вас под баком не установлен фильтр тонкой очистки топлива. Это тоже приведёт к затруднениям при пуске двигателя. В таком случае нужно снять поплавковую камеру (на многих мотоциклах для этого даже не надо снимать карбюратор с двигателя) и промыть её от грязи, а жиклер пускового устройства продуть сжатым воздухом от компрессора или насоса.

Ну и на самых свежих моделях карбюраторов установлено автоматическое пусковое устройство, работающее от бортовой сети мотоцикла. Принцип такого устройства почти аналогичен вышеописанному ручному пусковому устройству, но здесь в пусковом карбюраторе установлена термотаблетка ( термоэлемент). Эта таблетка при повороте ключа зажигания (и поступлении на неё напряжения 12 в) начинает выдвигать конусную иглу, которая у холодного мотора находится в открытом положении (открыт канал пускового жиклера) но по мере прогрева двигателя постепенно выдвигает конусную иглу, которая постепенно перекрывает канал пускового устройства.

Примерно через 3 — 5 минут, когда мотор прогревается, термоэлемент полностью  перекрывает с помощью иглы пусковое устройство, а при выключении ключа зажигания и по мере остывания двигателя, конусная игла постепенно опять открывает канал (под действием пружины) и пусковое устройство готово к следующему запуску. Такая система распространена на многих японских или китайских скутерах, квадриках, или мотоциклах, точнее на их вакуумных карбюраторах (для четырёхтактников) или на обычных карбюраторах (для двухтактников). На наших отечественных мотоциклах её нет.

Система холостого хода карбюратора мотоцикла.

После пуска двигателя вступает в работу система холостого хода. Эта система как и пусковой карбюратор описанный выше, работает только лишь при малом открытии дроссельной заслонки (примерно пол миллиметра). Система холостого хода состоит из жиклера холостого хода, который по диаметру проходного отверстия более чем в половину меньше отверстия главного жиклера. Так же эта система состоит из эмульсионных трубок, винта (с конусом на конце) регулировки качества смеси, и каналов для прохода воздуха и эмульсии.

Винт регулировки качества смеси с помощью конуса на конце, регулирует проходное сечение воздушного канала (дозировать воздух гораздо легче чем бензин). И при закручивании этого винта, количество воздуха уменьшается и от этого рабочая смесь обогащается. Ну а при выкручивании винта качества, подача воздуха по каналу увеличивается и от этого рабочая смесь обедняется. Обычно оптимальное соотношение воздуха выставляется ещё на заводе соответствующим количеством оборотов этого винта (обычно 1,5) которые нужно считать при регулировке ( но желательно уточнить в мануале своего мотоцикла количество оборотов винта).

Регулировка холостого хода карбюратора.

На большинстве карбюраторов регулировка холостого хода одинаковая, так как имеются те же винты качества и винт упора золотника (количества). Поэтому я не буду описывать разные карбюраторы, принцип регулировки у большинства одинаковый, только следует перед регулировкой немного прогреть двигатель.

Так же желательно перед регулировкой посчитать обороты винтов на вашем карбюраторе и свериться с рекомендуемыми заводом изготовителем, и выставить винты, считая обороты (как рекомендует завод). Так будет легче отрегулировать карбюратор, даже если у вас не родной воздушный фильтр.

При регулировке сначала винтом упором золотника (некоторые называют его винт количества смеси) устанавливаем минимально устойчивые обороты двигателя, выкручивая этот винт. Для обкатанного и прогретого двигателя это примерно 600 — 1000 оборотов в минуту (смотрим по тахометру).

Далее вращаем винт качества, ищем положение, при котором обороты двигателя будут максимальными. Делаем это очень медленно вращая винт качества, то есть повернув винт примерно на 1/4 часть оборота винта, немного ждём, пока частота вращения коленвала стабилизируется. Здесь следует учесть, что отворачивание винта качества на большинстве карбюраторов более чем на два оборота неэффективно, то есть дальнейшее откручивание винта бесполезно, и дальнейшего обеднения смеси происходить не будет.

После того, как выставлено положение винта при максимальных оборотах, винт количества (винт упора заслонки) немного откручиваем, опуская дроссельную заслонку и снижая обороты до ранее установленных минимальных.

После такой регулировки полезно проверить работу карбюратора. Для этого резко даём газ (но не очень резко, если у вас нет в карбюраторе ускорительного насоса) и если двигатель захлёбывается и стреляет в карбюраторах (обратные вспышки), то винт качества немного закручиваем (примерно на 1/4 оборота), обогащая смесь и опять пробуем дать газ.

Делаем всё по чуть чуть, чтобы не слишком обогатить смесь, при этом полезно смотреть на выхлопные газы, они не должны быть чёрного цвета. Если идёт чёрных дым, значит вы переобогатили смесь, и теперь нужно винт качества немного выкрутить, чтобы добавить больше воздуха и немного обеднить смесь.

Ещё более подробно о полной регулировке карбюраторов мотоциклов, как обычных, так и современных вакуумных, советую почитать вот в этой статье.

Переходная система (переходной режим).

На современных карбюраторах с системой холостого хода связана дополнительная переходная система. Без этой системы, при большом подъёме дроссельной заслонки будет проявляться провал в работе двигателя, так как система уже не обеспечивает нужного качества смеси, и рабочая смесь слишком обеднена. А главная дозирующая система ещё не включается в работу.

Чтобы избежать провала в работе, на многих современных карбюраторах предусмотренна дополнительная система, которая имеет дополнительные топливный и воздушный жиклеры. Причём воздух для дополнительной системы забирается через общий воздушный канал. Далее поток воздуха раздваивается, часть воздуха идёт в систему холостого хода, а остальной воздух через воздушный жиклер идёт к смесителю дополнительной системы. Отверстие смесителя расположено не сзади дроссельной заслонки, а под ней, немного сзади от иглы.

Ускорительный насос.

На большинстве современных карбюраторов (даже на скутерах — мопедах) в карбюраторе устанавливают ускорительный насос. Он служит для кратковременного обогащения горючей смеси при резкой подаче газа (при резком открытии дроссельной заслонки). Это существенно улучшает приёмистость (динамику разгона) мотоцикла.

Он состоит из колодца (см. рисунок 4), поршня 26 со штоком (на некоторых моделях вместо поршня установлена резиновая мембрана), так же состоит из обратного 25 и нагнетательного 28 клапанов, жиклера 27 и механической тяги (привода). При резкой подаче газа и открытии дроссельной заслонки 9, под действием рычага 19, тяги и планки 15, поршень 26 в колодце быстро двигается вниз.

При этом в колодце резко возрастает давление топлива, при этом обратный клапан закрывается, а нагнетательный открывается, и порция бензина через жиклер распылителя 27 впрыскивается в смесительную камеру (диффузор) и этим обогащает рабочую смесь.

А при плавной подаче газа и плавном открытии дроссельной заслонки, обратный клапан остаётся открытым, и часть топлива из колодца через этот клапан вытесняется обратно в поплавковую камеру. Кроме поршневого привода ускорительного насоса, на многих карбюраторах применяют так же насос диафрагменного типа с приводом от кулачка оси дроссельной заслонки.

Основные неисправности карбюратора и системы питания.

Обогащение рабочей смеси.

При умеренном обогащении рабочей смеси, как видно из таблице слева, мощность двигателя возрастает, а при дальнейшем обогащении начинает уменьшаться по вполне понятной причине — для сгорания всей порции бензина не хватает воздуха. Число оборотов коленчатого вала двигателя в этом случае медленно возрастает, вспышки в цилиндрах происходят с перерывами.

Вследствие неполного сгорания из глушителя выходит чёрный дым: на поршне, головке цилиндра и свечах зажигания быстро отлагается нагар, нарушающий нормальную работу двигателя. У свечи зажигания нижняя часть изолятора быстро покрывается копотью и свеча через несколько минут работы двигателя выходит из строя.

Несгоревшее топливо смывает смазку со стенок цилиндра и разжижает масло в картере. При ещё большем недостатке воздуха рабочая смесь в цилиндре не воспламеняется и вполне исправный двигатель перестаёт работать. Чтобы удалить лишний бензин из цилиндра, двигатель продувают, т.е. коленчатый вал медленно прокручивают пусковой педалью при полностью открытом дроссельном золотнике.

Переобогащение смеси возникает вследствие сильного загрязнения воздухоочистителя и переполнения поплавковой камеры бензином, а также из-за неправильной сборки и регулировки карбюратора.

Для очистки воздухоочиститель старого типа 2-3 раза прополаскивают в керосине (бумажный фильтрующий элемент нового типа просто заменяется новым). После очистки воздухоочиститель погружают в автол и затем энергично встряхивают, чтобы удалить излишки масла.

Причины переполнения поплавковой камеры бензином следующие: попадание сора или воды под конус запорной иглы, износ самого конуса (его можно притереть, а если конус обрезинен, то заменить иглу новой) проникновение бензина внутрь поплавка, соскакивание пружинного замка с запорной иглы, скопление сора в нижней направляющей для запорной иглы.

Последняя из причин, если на неё не обратить внимание , доставляет водителям много неприятностей, а именно: нижний конец запорной иглы временами увязает в клейком отстое и без всякой видимой причины начинается вытекание бензина из поплавковой камеры, хотя явных признаков невсплывания  поплавка нет.

Нормальную работу запорной иглы часто можно восстановить путём лёгких постукиваний по корпусу поплавковой камеры кусочком дерева. При сильном ударе по корпусу из цинкового сплава, из которого изготовлены карбюраторы, карбюратор может расколоться.

От постукивания игла плотнее установится в гнездо, а дальнейшем вследствие вибрации двигателя и омывания бензином конус иглы и её гнездо освободятся от сора. Если постукивание не поможет, отвёртывают крышку поплавковой камеры, вынимают из поплавка иглу и, удалив сор, пальцами вращают иглу в обе стороны, прижимая к гнезду.

Если игла прочная и короткая, её можно » прибить» к гнезду. В этом случае, вставив иглу в гнездо, легко ударяют по её торцу. Вследствие этого герметичность запорной иглы восстанавливается. Но лучше всё таки аккуратно притереть иглу к своему седлу с помощью мелкой притирочной пасты.

Ну и основные неисправности любого карбюратора — это износ подвижных частей. Например износ конусной иглы поплавка и от этого негерметичность и недержание топлива устраняется притиркой конуса иглы к седлу с помощью пасты для притирки клапанов четырёхтактного двигателя и после этого пастой ГОИ. Кто не хочет заморачиваться с притиркой, или у кого игла с обрезиненным конусом (как на новых карбюраторах), то следует просто купить новую иглу и заменить её.

Если же изношена дроссельная заслонка и она болтается в своём колодце, то просто заменяем заслонку новой, которая продаётся в большинстве ремкомплектов для карбюратора (фото слева). Кстати в ремкомплекте имеется ещё и игла, и много других полезных и изнашиваемых деталей.

Но следует учесть, что кроме заслонки может износиться ещё и её колодец, и даже новая заслонка может болтаться в колодце карбюратора. В таком случае следует нарастить диаметр (или толщину её стенок, если заслонка плоская) заслонки больше чем у новой, с помощью состава описанного в этой статье.

Обеднение рабочей смеси.

Несколько обеднив смесь, можно добиться минимального расхода топлива без ощутимого уменьшения мощности. При сильном обеднении рабочей смеси, расход топлива увеличивается, двигатель заметно хуже тянет, температура повышается, происходят вспышки в карбюраторе( движок чихает).

Объясняются эти явления замедленным горением бедной рабочей смеси, длящимися во время тактов рабочего хода и выпуска. В случаях, когда горение продолжается до начала впуска, свежая горючая смесь воспламеняется от соприкосновения с горящей в цилиндре рабочей смесью.При этом горение происходит на всём пути от цилиндра до карбюратора, вызывая обратные вспышки в карбюраторе.

Обеднение рабочей смеси происходит вследствие попадания в топливо воды и засорения воздушного отверстия пробки бензобака, бензокраника и отстойника, бензопровода, поплавковой камеры и канала, ведущего от неё к жиклёру, от засорения самого жиклера, а также от неправильной регулировки карбюратора (винт качества слишком выкручен).

Для быстрого определения места скопления грязи (соринки), следует надавить кнопку утопителя поплавка. Если поплавок всплывает, то засорение произошло между поплавковой камерой и жиклером, или засорился сам жиклер.

Если поплавок прощупать кнопкой не удаётся (он не всплывает), то засорение произошло между поплавковой камерой и бензобаком, или в пробке бензобака засорилось отверстие (от этого создаётся вакуум в баке и бензин не поступает). Засорение устраняют продувкой и чисткой.

Намного реже, но всё же бывает обеднение смеси ещё от того, что игла выпадает из стопора дроссельной заслонки, и перекрывает поступление бензина из главного топливного жиклера.

Обеднение ещё может быть когда через неплотности в соединении карбюратора и цилиндра (головки) проникает воздух ( обычно при этом обороты увеличиваются), или через неплотности картера или сальника коленвала двухтактного двигателя.

 

Ну и на последок ещё несколько советов новичкам.

Помните, что заводские регулировки с помощью считывания количества оборотов винтов качества и количества действуют только при заводском воздушном фильтре. Если вы заменили воздушный фильтр не родным фильтром, или просто долго его не меняете на новый (он забит пылью), то выставив винты качества и количества по заводу, вы не добьётесь нормальной настройки карбюратора.

Так как каждый воздушный фильтр имеет свою пропускную способность воздуха, и при установке не родного фильтра, следует производить регулировку состава рабочей смеси по новой. И бывает, что при не родном воздушном фильтре регулировок винтов не хватает и приходится обеднять или обогащать состав смеси с помощью последнего способа — изменения уровня топлива в поплавковой камере.

Это достигается подгибанием язычка упора поплавка (на старых поплавках для изменения уровня топлива имелись канавки и защёлка) При уменьшении уровня топлива в поплавковой камере смесь обедняется, а при повышении уровня топлива смесь обогащается. При этом следует помнить, что главным индикатором правильной регулировки является цвет электродов и центрального изолятора свечи зажигания.

Центральный изолятор свечи должен быть коричневатого (тёмно-кирпичного) цвета, если он чёрный, то следует обеднить смесь, а если белый или светло-коричневый, то следует немного обогатить смесь.

Определить бедная или богатая смесь можно и при работе мотора: если при подаче газа двигатель стреляет (чихает) в карбюраторах, то рабочая смесь бедная и её нужно немного обогатить.

Если при подаче газа стреляет в глушителе или выходит чёрный дым, то смесь слишком богатая и её нужно обеднить.

Ещё обогатить можно смесь с помощью перестановки иглы вверх в дроссельной заслонке. А при перестановке иглы вниз, смесь обедняется и ухудшается приёмистость (динамика разгона), но при этом уменьшается расход топлива.

Если расход топлива нормальный (как в мануале мотора) и мотоциклист удовлетворён динамикой разгона мотоцикла, то нет смысла менять положение иглы относительно дроссельной заслонки.

Ещё следует учесть, что при чрезмерной перестановке иглы вниз для уменьшения расхода бензина, может произойти обратное явление — наоборот увеличение расхода бензина. Это происходит от того, что при ухудшении динамики разгона (приёмистости), время движения на пониженных передачах (которое необходимо для разгона мотоцикла) перед переходом на повышенную передачу — увеличивается.

А как известно, на пониженных передачах расход бензина всегда больше, и поэтому слишком опустив иглу вниз, можно только напрасно понизить ускорение мотоцикла, не добившись снижения расхода и даже немного увеличив расход бензина.

И наоборот, немного приподняв иглу вверх и немного обогатив смесь, можно ощутимо улучшить тяговые и динамические свойства мотоцикла, при этом не вызывая увеличения топлива, так как перед переключением на повышенные передачи, байк будет быстрее набирать скорость.

Опускать иглу желательно последовательно на 1-2 проточки, если свеча зажигания покрывается копотью при работе мотора. А поднять иглу на 1-2 позиции рекомендуется, если при плавном увеличении скорости байка, возникают обратные вспышки в карбюраторе или если в моторе появляются детонационные стуки.

Вод вроде бы и всё, что я хотел написать о карбюраторах для мотоцикла, и надёюсь эта статья пригодится начинающим мотоциклистам, успехов всем.

 

Карбюратор ВАЗ 2107 (устройство, фото и видео)

Работа каждого автомобильного двигателя зависит от количества и качества воздушно – топливной смеси, приготовляемой специальным устройством, которое называется карбюратором. Все карбюраторные системы создают смесь и помогают равномерно распределить её по цилиндрам. Смешивать топливо с потоком воздуха можно разными способами. В  «классике»,  которой относится и карбюратор  ВАЗ 2107, работает так называемый «поплавковый тип».

На автомобилях ВАЗ 2107 со старыми двигателями  используется карбюратор ДААЗ 2107-1107010, а на автомобилях с двигателями  2106 используется ДААЗ 2107-1107010-10 (при отсутствии вакуум-корректора).  Модификация  ДААЗ 2107-1107010-20 используется на автомобилях с наличием вакуум-корректора и новым «шестёрочным» движком. Их технические данные несколько различны, что будет показано в таблице.

Технические характеристики таких карбюраторов давно известны, ниже мы их приведём. Ещё они называются «тарировочные характеристики», или количественные показатели работы.

ДААЗ – это известная аббревиатура Димитровградского автоагрегатного завода. Эксплуатация его карбюраторов и установка их на «классику» длится много лет и завоевала заслуженное доверие своей надёжностью.

Карбюратор ВАЗ 2107 является сложным, высокоточным прибором, состоящим из многих компонентов. Обилие деталей заметно на любом рисунке. Его полное описание сложно и нужно только специалистам.

Не менее сложно выглядит и внутреннее строение карбюратора.

Но, несмотря множество мелких деталей, схема и устройство карбюратора ВАЗ 2107 не очень трудны для понимания, если назвать важнейшие части и описать их функции:

• поплавковая камера, в которую поступает бензин в ограниченном количестве;
• поплавок в виде бочонка и игольчатый клапан, запирающий доступ бензина;
• камера смешивания, или смесительная;
• заслонки – дроссельная и воздушная;
• каналы и жиклёры, как воздушные, так и топливные;
• распылитель;
• диффузоры, их принцип действия – как сопла реактивного двигателя – создать конфигурацию воздушного потока;
• ускорительный насос;

Количественные (тарировочные) данные, характеризующие карбюратор ВАЗ 2107 следующие:

Все технические данные взяты из официального руководства. Полные характеристики описываются уравнениями высшей математики  и аэрогидродинамики.

Каков принцип работы карбюратора?

Происходит подача бензина вначале в поплавковую камеру, его объём регулирует поплавок.

При его всплывании работает игольчатый клапан и закрывает доступ топливу. В этом смысле поплавковая камера играет роль унитаза, и карбюратор 2107  этим параметром от него не отличается. Перед подачей в неё топливо ещё раз фильтруется, пройдя через сетку.

Затем поплавковая камера, как донор, отправляет бензин в две камеры (первую и вторую). Топливо проходит по двум главным топливным жиклёрам. В камеры также поступает очищенный в воздушном фильтре воздух, который может быть заранее подогретым. На рисунке схема отверстий.

Одновременно  через  воздушные жиклёры подаётся воздух, который в специальных эмульсионных колодцах и трубках смешивается с бензином. В результате образуется эмульсия, то есть смесь воздуха и бензина. На рисунке поплавковая камера (в ней отвёртка) и жиклёры.

Перед попаданием в распылитель, топливная смесь проходит эконостат. При максимальном развитии мощности эмульсия топлива и воздуха дополнительно обогащается.

Затем смесь через специальные распылители попадает в диффузоры, которые готовят окончательную смесь, «отрывая» капли топлива и вовлекая их в воздушный поток высокой скорости, подавая смесь точно к центру смесительной камеры. В этом заключается их работа.  На рисунке – диффузоры 1 и 2 камер.

Дроссельная заслонка, управляемая педалью «газа», подаёт готовую качественную смесь непосредственно в цилиндры.

Существует система жиклеров «холостого хода», в режиме которого топливо забирается только из первой камеры. Схема работы камер предусматривает включение второй камеры при хорошо прогретом агрегате на полной мощности. Эксплуатация второй камеры в полной мере проявляется при обгоне на высокой скорости.

Эффективная работа карбюратора зависит от чистоты жиклёров, чистоты всех рабочих поверхностей, плавностью и ровностью хода всех приводов и тяг. Карбюратор 2107 в этом смысле не такой привередливый и капризный, как современные импортные аналоги, работает даже на не очень качественном бензине.

Эта статья — часть цикла из 9 уроков, посвященных карбюраторам семерки. Чтобы ознакомиться со всеми девятью уроками, перейдите по ссылке: https://7vaz.ru/chto-takoe/karbyurator.html

Как устроен карбюратор | Двигатель прогресса

May 21, 2015

Карбюратор представляет собой устройство, которое смешивает топливо и воздух в оптимальных пропорциях и подает полученную смесь в камеру двигателя внутреннего сгорания. Этот узел широко применяется в системах питания различных двигателей.

В работе карбюратора используется Закон Бернулли. Чем выше скорость воздуха, тем ниже его статическое давление, а динамическое давление выше. Дроссельная заслонка, через которую поступает поток воздуха, управляется педалью газа, при нажатии на которую заслонка открывается. Чем шире открыта заслонка, тем сильнее поток воздуха, поступающий в камеру, а, следовательно, статическое давление уменьшается, образуется зона разрежённости, которая определяет количество топлива втягиваемого в воздушный поток. Таким образом, количество поступаемого в смесь топлива напрямую зависит от скорости воздуха. Такая конструкция использовалась в большинстве карбюраторов, но в конце двадцатого века такие системы стали заменяться инжекторными.

В авиационных поршневых двигателях, работающих на высоте в условиях с низким содержанием кислорода, применяются карбюраторы с некоторыми конструктивными особенностями, которые предотвращают обеднение смеси.

Разделяют следующие виды карбюраторов:

• Барботажные. Этот вид карбюратора уже не применяется.
• Мембранно-игольчатые.
• Поплавковые.

Подавляющее большинство всех карбюраторов составляют именно поплавковые. Основные компоненты классического поплавкового карбюратора – две камеры, смесительная и поплавковая.

Жидкое топливо из бака подается в поплавковую камеру. Количество топлива в камере регулирует поплавковый клапан, состоящий из поплавка, собственно и запорной иглы. При понижении уровня топлива поплавок опускается, запорная игла, связанная с поплавком, открывает отверстие, через которое поступает топливо, а при достижении заданного уровня, поплавок поднимается и при помощи иглы запирает подачу. В поплавковой камере поддерживается атмосферное давление. Это делается за счет балансировочного отверстия или балансировочного канала соединяющими камеру с атмосферой или полостью воздушного фильтра. Благодаря разнице давления в поплавковой и смесительной камере и происходит истечение топлива из распылителя.

При нисходящем ходе поршня давление в цилиндре понижается. Поршень как насос втягивает воздух из атмосферы, который проходит через смесительную камеру, где он смешивается с топливом. В камере расположена трубка Вентури или диффузор. Диффузор сужается к середине, а затем снова расширяется, что позволяет увеличить скорость потока воздуха в узкой его части до максимума, а давление до минимума. Далее, готовая смесь распределяется по цилиндрам через впускной трубопровод.

Топливо в распылитель смесительной камеры поступает из поплавковой через калиброванное отверстие – жиклер. По закону Бернулли количество подаваемого топлива зависит от сечения (калибра) жиклера и степени разреженности воздуха в диффузоре. Соотношение сечения главного топливного жиклера и проходного сечения диффузора является одним из главных параметров карбюратора.

При полностью закрытом дроссельном клапане, карбюратор работает в режиме холостых оборотов. В этом режиме под дроссельным клапаном образуется пониженное давление. В эту полость по специальному отдельному каналу подается топливо для поддержания работы двигателя.

Ниже диффузора расположен дроссельный клапан. Это вращающийся диск, который регулирует поток воздуха, а, следовательно, количество топливовоздушной смеси проступаемой в двигатель тем самым регулируя его мощность. Управление дроссельным клапаном осуществляется посредством передачи сигнала от педали акселератора транспортного средства. Как правило, сигнал передается через электрокабель, механическую связь тяг и штанг и редко с помощью пневматической связи.

Устройство карбюратора (часть1) — Обслуживание и ремонт

Минутка классики на MyPitBike.ru.
Выдержка из «Топливные системы мотоциклов» Робинзона, посвященная устройству карбюратора. Нижеследующий объемный текст позволит лучше понять принципы устройства и работы карбюратора, что будет чрезвычайно полезно при диагностике неисправностей, связанных с системой подачи топлива.
Ввиду объема пост будет разбит на пару частей.

Введение

Работа карбюратора основана на химических и физических свойствах газов, описанных в предыдущих двух главах. Чтобы понять, как устроен карбюратор, мы спроектируем простейший, но работающий карбюратор, основываясь на течении струи в трубке. Сечение воздушного канала карбюратора должно быть достаточно большим для того, чтобы обеспечить подачу воздуха при максимальной мощности двигателя, и достаточно маленьким для того, чтобы обеспечить возрастание скорости воздуха и создание достаточного разрежения между поплавковой камерой и топливным распылителем. Поскольку давление над распылителем топлива зависит от скорости воздуха, во многих карбюраторах старых конструкций имелось сужение в районе установки распылителя для местного повышения скорости воздуха. Это сужение называется диффузором или трубой Вентури (по имени итальянского физика Джованни Батиста Вентури. 1746-1822). Сужения препятствуют свободному потоку воздуха и поэтому не использовались в карбюраторах форсированных мотоциклов, хотя и оставались в качестве термина, обозначающего эту часть карбюратора.

Рис. 1. Элементарный карбюратор — топливный резервуар соединен с диффузором Закругленный «раструб» препятствует возникновению завихрений и способствует повышению пропускной способности карбюратора. Резиновая опора защищает диффузор от вибраций и тепла.

Наш простейший карбюратор представляет собой только диффузор и трубку подачи топлива (рис. 1). Мы можем добавить к нему несколько усовершенствований. Эксперименты с потоком воздуха показывают, что воздуховод становится более эффективным, если на его конце имеется раструб, имеющий загиб, составляющий 180 град. Воздуховод должен быть максимально прямым и гладким, то есть не иметь препятствий, карманов и резких изгибов, которые могут привести к возникновению завихрений воздушного потока. Второй конец карбюратора крепится к двигателю на упругой опоре, по возможности, не имеющей выступов. Эта опора предназначена для зашиты карбюратора от тепла и вибраций, исходящих от двигателя.
Повышение температуры газа приводит к снижению его плотности, то есть аналогичный объем газа имеет меньшую массу (в нем меньше молекул), поэтому в этом объеме сгорит меньше молекул топлива. Вибрация вызывает те же проблемы, что и вибрация в любых механизмах. Она может привести к появлению пены в топливе и недостаточной эффективности работы запорного клапана. Запорный клапан — это следующее усовершенствование нашего карбюратора. Он предназначен для поддержания определенного уровня топлива.

Подача топлива

Топливо подается из топливного бака при помощи насоса или под собственным весом и проходит через клапан, представляющий собой конусную иглу (рис. 2). Поплавок в топливном резервуаре поддерживает иглу и, по мере наполнения резервуара топливом, поплавок поднимается, а игла запирает клапан и подача топлива прекращается. Обычно игла клапана имеет подпружиненный плунжер, который упирается в язычок поплавка. Это плунжер защищает иглу от вибраций и способствует более точному поддержанию уровня топлива в резервуаре. Клапаны этого типа очень восприимчивы к любым соринкам, которые могут попасть между иглой и седлом и препятствовать запиранию клапана. Поэтому перед клапаном обычно устанавливается топливный фильтр. В запорном клапане могут быть две регулировки. Во-первых, высота поплавка, которая определяет уровень топлива в резервуаре. Она регулируется подгибанием язычка, который упирается в иглу.

Рис. 2. Игольчатый клапан. Когда уровень топлива поднимется до определенного уровня, поплавок прижмет иглу клапана к седлу, прекращая подачу топлива.

Высота поплавка может измеряться как уровнем топлива в камере, так и высотой поплавка в момент полного закрытия клапана. В любом руководстве по обслуживанию карбюратора Вы найдете метод и инструменты для измерения высоты поплавка. Если возникла необходимость в контроле уровня топлива в поплавковой камере, соединим отрезком шланга поплавковую камеру с прозрачной трубкой и установим запорный клапан (рис. 3).

Рис. 3. Датчик уровня топлива. Поплавковая камера соединена отрезком шланга с прозрачной трубкой, в которой можно увидеть уровень топлива. Уровень топлива контролируется относительно какой-либо точки корпуса карбюратора (обычно относительно прокладки поплавковой камеры).

Расположим прозрачную трубку параллельно поплавковой камере и откроем запорный клапан. Уровень топлива в трубке будет равным уровню топлива в поплавковой камере. Если на трубке нанести риску, то по ней очень легко контролировать уровень топлива. Обычно уровень топлива в поплавковой камере отсчитывается от определенной точки(чаше всего для этого используется прокладка поплавковой камеры). Если топливная магистраль имеет насос для ручной подкачки топлива, этим насосом можно восстанавливать нужный уровень топлива. Для регулировки уровня топлива в поплавковой камере карбюратор нужно снять с мотоцикла, затем снять крышку поплавковой камеры и перевернуть ее. Регулировка уровня топлива производится изменением высоты поплавка относительно поверхности под прокладку, причем поплавок должен прижимать игольчатый клапан к седлу (рис. 4).

Рис. 4 Регулировка уровня топлива в карбюраторе. Обычно измеряется расстояние между поплавком и прокладкой карбюратора. Поплавок должен касаться игольчатого клапана, однако, пружина клапана не должна быть сжата. Возможно, для этого понадобится развернуть корпус карбюратора под некоторым углом, как показано на рисунке

Обычно для проверки и регулировки уровня топлива используется приспособление Т-образного или квадратного сечения. Другой регулировкой является изменение размеров игольчатого клапана и его седла. От этого зависит степень уплотнения клапана. Поскольку усилие поплавка является постоянным, давление клапана на седло зависит от площади клапана и от диаметра седла клапана. При меньшем диаметре, площадь будет меньше, а давление — больше. Это давление должно быть больше давления, создаваемого в топливной магистрали, которое, в свою очередь, зависит от высоты топливного бака и от давления, создаваемого топливным насосом и регулятором давления. При возрастании давления в топливной магистрали необходимо уменьшать диаметр клапана, чтобы предотвратить перелив топлива.
Поскольку в поплавковую камеру запивается топливо, необходимо предусмотреть возможность для выпуска из нее воздуха. Обычно трубка для вентиляции поплавковой камеры объединяется с дренажной трубкой, которая используется для слива излишков топлива в случае переполнения поплавковой камеры (рис. 5). Перепив топлива (также как и его недостаток) является очень серьезной проблемой. Если в двигатель поступает топливо в виде жидкости, оно скапливается на днище поршня. При запуске двигателя несжимаемое жидкое топливо попадает между поршнем и головкой цилиндра и способно разрушить поршневые кольца и шатуны.

Рис. 5. Вентиляция поплавковой камеры и переливная трубка. Давление воздуха в поплавковой камере должно поддерживаться на постоянном уровне. В ранних моделях карбюраторов поплавковая камера просто соединялась с атмосферой и трубка для вентиляции объединялась с переливной трубкой. При переливе топливо сливалось по этой трубке, что предотвращало попадание жидкого топлива в двигатель. В карбюраторах поздних моделей давление в поплавковой камере поддерживается равным давлению в воздушной камере.

В мотоциклах, у которых воздушная камера используется для повышения мощности двигателя, давление в поплавковой камере поддерживается равным давлению в воздушной камере. Поэтому трубка для вентиляции выведена в воздушную камеру и не может использоваться в качестве перепускной трубки для слива топлива. В связи с этим в качестве следующего усовершенствования целесообразно установить запорный клапан в топливную магистраль, перекрывающий подачу топлива в карбюратор после остановки двигателя.
В нашем карбюраторе поплавковая камера расположена непосредственно под топливным жиклером, так как это и бывает в карбюраторах современных мотоциклов, хотя в прошлом поплавковая камера располагалась сбоку или вообще отдельно от карбюратора и соединялась с ним при помощи трубки. Независимая установка поплавковой камеры позволяет иногда решить проблему компоновки, а также обеспечивает возможность питания нескольких карбюраторов из одной поплавковой камеры. Кроме того, опуская и поднимая поплавковую камеру, очень легко регулировать уровень топлива в ней, хотя такая регулировка не будет точной. Недостатком поплавковой камеры является текучесть топлива: при торможении оно будет приливать к передней стенке камеры, а при ускорении — к задней. Если поплавковая камера расположена сбоку от карбюратора, то для мотоциклов без коляски сила, воздействующая на топливо в поплавковой камере, очень мала, поскольку при поворотах мотоцикла он наклоняется в сторону поворота, поэтому уровень топлива остается неизменным. Самое забавное заключается в том, что в то время, когда устанавливались независимые поплавковые камеры, очень популярны были мотоциклы с коляской. Естественно, в этих мотоциклах при повороте налево топливо отливало от карбюратора, а при повороте направо — приливало к карбюратору. Специально для мотоциклов с коляской были изобретены компенсаторы, представляющие собой дополнительные камеры, расположенные с противоположной стороны карбюратора. В современных мотоциклах поплавковые камеры объединены с карбюратором, а топливный жиклер расположен приблизительно в центре камеры, поскольку в этой точке изменение уровня топлива минимально. Однако проблема, связанная с изменением уровня топлива, все же остается. Для решения этой проблемы конструкторы устанавливают успокоители, представляющие собой колпачки, которые надеты на конец топливного жиклера (рис. 6). Для сохранения простоты изложения теории мы не будем вдаваться в дальнейшие подробности устройства поплавковых камер.

Рис. 6. Успокоитель топливного жиклера. Иногда на топливные жиклеры устанавливают успокоители, препятствующие изменению уровня топлива в точке его отбора при резких ускорениях и торможениях мотоцикла. В автомобилях и мотоциклах с коляской подобные эффекты возникают также и при движении в повороте

Топливные жиклеры

Итак, мы имеем гладкий диффузор, распылитель топлива и обеспечили постоянную подачу топлива. Размер диффузора зависит от потребности двигателя, а подача топлива должна быть такой, чтобы состав рабочей смеси был оптимальным. Иначе говоря, трубка подачи топлива должна быть такой, чтобы обеспечить нужный расход топлива и его распыление. Для этого в трубку подачи топлива вворачивается калиброванный дроссель, называемый жиклером. Такая конструкция дает полный контроль за расходом топлива (поскольку жиклер можно заменить другим (поскольку жиклер можно заменить другим) и называется главным жиклером (Рис 7)

Рис. 7. Главный жиклер. Обычно выполнен в виде миниатюрного диффузора для обеспечения плавного потока топлива в широком диапазоне изменений давления. Жиклеры маркируются по наименьшему диаметру отверстия или в зависимости от производительности при определенном давлении. Жиклеры могут иметь различные конструкции, и быть изготовленными из разных материалов (обычно пластмасса или латунь). Характеристики жиклеров также могут быть различными. При сравнении двух жиклеров, изготовленных одним производителем, имеющих одинаковую конструкцию, изготовленных из одних и тех же материалов, жиклер 140 будет более производительным, чем жиклер 135. Однако на жиклеры, выполненные разными производителями или из различных материалов или имеющие различную конструкцию, это правило не распространяется.

Скорость воздуха в карбюраторе зависит от частоты вращения двигателя и от диаметра диффузора. Давление воздуха изменяется пропорционально квадрату скорости воздуха. Если диаметр жиклера больше минимально допустимого по условиям течения жидкости (см. примечание 1), сила, которая поднимает топливо, возрастает пропорционально квадрату частоты вращения двигателя. Таким образом, при удвоении частоты вращения двигателя скорость воздуха также удвоится (если пренебречь потерями напора воздуха). Давление воздуха при этом уменьшится в 4 раза, поэтому топлива будет поступать больше, чем нужно. Чем больше изменение скорости воздуха, тем больше разница между потребным и действительным расходом топлива.
В результате этого явления, жиклер, который обеспечивает двигатель корректной рабочей смесью при малой частоте вращения, начинает чрезмерно обогащать рабочую смесь при повышении частоты вращения двигателя. Если же жиклер обеспечивает корректную смесь при высокой частоте вращения двигателя, то при снижении оборотов смесь чрезмерно обедняется. Разность подачи топлива при максимальной и минимальной частоте вращения двигателя называется градиентом расхода. В карбюраторах мотоциклов эта проблема решается установкой воздушных жиклеров, которые также называются воздушными корректорами. Они устанавливаются так (рис. 8), чтобы воздух смешивался с топливом в трубке подачи топлива. Расход воздуха при этом регулируется диаметром жиклера и также зависит от квадрата скорости воздуха в диффузоре. Такая конструкция позволяет обеспечить корректный состав рабочей смеси не только в одной точке. При плавном изменении частоты вращения двигателя такая конструкция обеспечивает двигатель корректной рабочей смесью.

Рис. 8. Воздушный жиклер. Представляет собой узкий воздуховод, в который может быть вставлен латунный жиклер. Используется для смешивания воздуха с топливом в эмульсионной трубке — топливном жиклере, в котором просверлены отверстия

Эффект установки воздушного жиклера возрастает с ростом частоты вращения двигателя. В этом случае мы установим топливный жиклер, который обеспечивает корректную рабочую смесь при низкой частоте вращения двигателя (такой, который обогащает рабочую смесь при максимальной частоте вращения двигателя). Теперь, увеличивая диаметр воздушного жиклера, добьемся корректного состава рабочей смеси при максимальной частоте вращения двигателя. Возможно, этот процесс придется повторить несколько раз до тех пор, пока состав рабочей смеси не станет корректным во всем диапазоне частот вращения двигателя.
Вообще введение воздушного жиклера в конструкцию карбюратора позволяет решить несколько проблем. Есть множество способов смешивания топлива с воздухом. Мы можем изменять высоту, на которой подается воздух, изменять размер колодца. а также изменять количество и диаметр отверстий в топливном жиклере (такой жиклер называется эмульсионной трубкой), размер эмульсионной трубки, а также точку выхода трубки в диффузор. Смешивание воздуха с топливом приводит к пенообразованию, что облегчает перемешивание топлива с основным воздушным потоком, что, в свою очередь, облегчает полное сгорание рабочей смеси и улучшает чувствительность карбюратора. Когда топливо находится в виде пены, оно в меньшей степени, чем жидкое топливо, возвращается обратно в поплавковую камеру при снижении загрузки двигателя. Поэтому такой карбюратор быстрее реагирует на резкое повышение загрузки двигателя. И, наконец, колодец, в котором расположена эмульсионная трубка, частично заполнен топливом, которое находится близко к диффузору, поэтому двигатель более чутко реагирует на резкое ускорение.
В отличив от возможности контроля над составом рабочей смеси, все остальные преимущества эмульсионной трубки представляют собой чисто академический интерес, поскольку в нашем карбюраторе отсутствует дроссельная заслонка. Наш простейший карбюратор постоянно открыт и не способен регулировать расход воздуха или загрузку двигателя.

Скорость воздуха, размер карбюратора и его характеристики

Если объем цилиндра равен 250 см3, это означает, что во время впуска через карбюратор должно пройти (теоретически) 250 см3 воздуха, причем это количество воздуха должно поступить за 180 градусов поворота коленчатого вала. Если мы знаем максимальную частоту вращения двигателя (например, 12000 об/мин. или 200 об/с), то каждый оборот коленчатого вала происходит за 1/200 секунды, а половина оборота (180о) происходит за 1/400 или за 0.0025 секунды.
При этом расход воздуха будет равен 250/0.0025 или 100000 см3/с. Этот расход представляет собой усредненное значение (при впуске скорость воздуха сначала равна нулю, затем возрастает до максимума, а затем вновь уменьшается), однако, полученные результаты позволяют судить о процeccax, происходящих в двигателе. Для того, чтобы определить скорость воздуха в карбюраторе, необходимо знать расход воздуха и площадь поперечного сечения карбюратора. Обычно, для больших двигателей используются карбюраторы с диаметром диффузора 38 мм, поэтому площадь по-перечного сечения равна: п(38)2/4 = 1134.11 мм8 или 11.34 см2.
Представим себе столб воздуха, имеющий площадь, равную поперечному сечению диффузора, а высоту такую, что его объем составляет 100000 см3. Высота этого столба будет равна 100000/11.34 = 8818.3 см, или 88.183 м, а средняя скорость воздуха при 12000 об/мин составит 88.2 м/с (или 318 км/ч). В соответствии с уравнением Бернулли (см. главу 3) и учитывая, что плотность воздуха равна 1.225 кг/м3, а поток воздуха не сжат, получим падение давления 4.76 кПа в районе распылителя топлива. Про делав те же вычисления при частоте вращения двигателя, равной 3000 об/ мин (если считать эту скорость минимальной), получим, что скорость воздуха равна 22.05 м/с, а падение давления равно 0.298 кПа. Эти значения представляют собой усредненные скорость и давление воздуха в карбюраторе. Падение давления относительно невелико, особенно при малой частоте вращения коленчатого вала и при полном открытии дроссельной заслонки. Если учесть, что плотность топлива равна 0.7 г/см3, то высота столба топлива составит 43.2 мм при том разрежении, которое создается на скорости двигателя 3000 об/мин. Если расстояние между уровнем топлива в поплавковой камере и соплом распылителя не превысит этот размер, то карбюратор будет работоспособен. Как показывают эти рассуждения, для каждого карбюратора необходимо знать диапазон рабочего давления, а также расход воздуха через него. Объем моторного отсека, отводимый для карбюратора, должен быть таким, чтобы карбюратор смог обеспечить необходимый диапазон давления и расхода воздуха в зависимости от мощности проектируемого двигателя. Пределом для карбюратора частично является возможность двигателя разогнать воздух до необходимой скорости за такое короткое время, а частично — способностью карбюратора пропустить необходимое количество воздуха, обеспечив ему равномерное течение. При достижении скоростью воздуха критической точки, воздушный поток разрывается, и в нем возникают завихрения. При этом возрастании расхода воздуха с ростом частоты вращения двигателя не происходит и мощность двигателя падает. При увеличении рабочего объема цилиндра, необходимо устанавливать карбюратор большего диаметра, однако, в таком карбюраторе скорость воздуха при малых оборотах двигателя будет слишком низкой (а разрежение в диффузоре будет недостаточным). Размеры карбюратора накладывают ограничения на максимальный и минимальный расход воздуха. Максимальный расход воздуха ограничен пропускной способностью карбюратора и мощностью двигателя. Минимальный расход воздуха ограничивается возможностью подсасывания топлива при малой скорости воздуха. Допустим, что проектируемый двигатепь имеет пик момента и пик мощности в диапазоне частот вращения коленчатого вала от 8000 до 10000 об/мин. Если обороты двигателя превышают эти значения, происходит падение расхода воздуха, поэтому при 12000 об/мин в двигатепь объемом 250 см3 попадет воздуха меньше, чем 250 см3.
Для простоты допустим, что коэффициент наполнения двигателя равен 100%, тогда, при максимальном крутящем моменте, коэффициент наполнения составит около 105%, причем это значение будет уменьшаться по обе сторону от максимуме крутящего момента до 90% и даже ниже. Кривая крутящего момента совпадает с кривой расхода воздуха лучше, чем кривая мощности двигателя, поскольку крутящий момент зависит от объема воздуха, поступившего в двигатель, и от способности двигателя сжечь весь воздух и извлечь из него тепло. Снижение расхода воздуха, состав рабочей смеси или неполное сгорание смеси видны не кривой крутящего момента в виде впадин. Отличие кривой крутящего момента от кривой мощности заключается в том, что крутящий момент представляет собой характеристику расхода воздуха и сгорания на один цикл, а мощность представляет собой эту характеристику за единицу времени. Иными словами крутящий момент может быть меньше при 9000 об/ мин, чем при 8000 об/мин, в то время, как мощность при дополнительной 1000 об/ мин может возрасти. Мощность начнет уменьшаться, когда крутящий момент начнет падать быстрее, чем прибавляться частота вращения коленчатого вала.

Примечание 1

При течении жидкости в трубе скорость частиц жидкости различается, то есть возникает «градиент скорости». Это явление заключается в том, что при удалении от поверхности скорость жидкости возрастает, достигая скорости «свободного» течения. В основном, это различие зависит от вязкости жидкости (сопротивления сдвигу). Толщина слоя жидкости, в котором наблюдается градиент скорости, очень мала, однако, при течении топлива в жиклере, толщина этого слоя становится соизмеримой с диаметром жиклера. При возрастании скорости течения топлива, толщина пограничного слоя возрастает до тех пор, пока все сечение жиклера не становится зоной градиента скорости. Начиная с этого момента для повышения скорости течения требуется все большее и большее возрастание давления — до тех пор, пока скорость не достигнет своего максимального значения.

Как работает карбюратор?

Карбюратор — это высокочувствительный прецизионный инструмент, предназначенный для смешивания топлива и воздуха в правильном соотношении в довольно динамичном рабочем диапазоне двигателя внутреннего сгорания.

Их также, хотите верьте, хотите нет, очень легко понять. Хотя я не скажу, что карбюраторы и их настройка (адаптация карбюратора к конкретному двигателю и даже конкретному сценарию использования) просты, их принцип работы довольно прост, а обслуживание обычно легко выполнить, если конструкция карбюратора является работоспособной. и доступ к нему достаточный.Карбюраторы — это отчасти изящно, потому что мы все еще живем в эпоху, когда они используются (и, возможно, самые сложные и лучшие конструкции карбюраторов — это все, что остается в игре), но из-за ограничений выбросов они больше не разрабатываются. В этом отношении они представляют собой живое ископаемое.

Чтобы лучше объяснить конструкцию и усовершенствование карбюратора, я сделаю то, что обычно делаю: верну вас в прошлое, чтобы понять простейшую форму обсуждаемой нами темы, а затем мы перейдем ко всем большие важные вехи.Я также добавлю перца в некоторые фактоиды, чтобы он не пересыхал.

Вот основная идея трубки Вентури. Если вы это понимаете, вы в значительной степени разбираетесь в карбюраторе. Иллюстрация RevZilla.

Принцип работы

Как и многие части мотоцикла, устройство для смешивания воздуха и топлива является результатом исследований, завершенных в другом столетии. В 1730-х годах Даниэль Бернулли, швейцарский математик и физик, обнаружил, что давление воздуха уменьшается с увеличением скорости.Так получилось, что хороший и последовательный способ заставить этот сценарий реализоваться — это пропустить воздух через ограниченный участок трубы; воздух ускоряется, а давление падает. Это было открыто около 1797 года итальянским физиком по имени Джованни Вентури. Он сконструировал трубку с гораздо меньшим входным отверстием при этом ограничении в зоне низкого давления. Это входное отверстие позволяет трубке втягивать жидкость в поток воздуха.

Вот и все в двух словах. Вот что такое карбюратор и что он делает.Это трубка, по которой воздух проходит через специально расположенные пустоты, через которые в двигатель попадает очень определенное количество топлива. В идеале он также эмульгирует топливо с помощью распыления воздуха. (Важно знать, что жидкое топливо гораздо труднее воспламеняется, чем пары топлива, взвешенные в воздухе.)

Это съемная трубка Вентури от карбюратора Langsenkamp-Linkert, которую можно найти на многих старинных товарах Harley-Davidson. Видите область, где диаметр сужается? Фото Лемми.

Поэтому, когда вы «даете ему газ», вы на самом деле ничего не делаете с топливом.Между вашей правой рукой и бензином нет прямой связи. То, что вы делаете, на самом деле заливаете air . Вы впускаете в двигатель больше воздуха — так уж получилось, что из-за эффекта Вентури больший перепад давления воздуха позволяет ему уносить с собой больше топлива.

Если вы не продвинетесь дальше в этой статье, вы в значительной степени поймете, что делает карбюратор и как он это делает. Но, как и все механические части в мото, были очень интересные изменения и улучшения.История и эволюция также помогают объяснить, почему вы не найдете старинного Schebler раннего Харлея, свисающего с драг-байка.

Осадка

Прежде чем мы начнем, вы должны знать, что все карбюраторы можно классифицировать по тому, как воздух входит и выходит из карбюратора, когда он находится в установленном положении. Таким образом, в карбюраторе с нисходящим потоком, который вы можете найти на маслкаре с V8, есть воздух, который входит сверху и движется вниз, забирая топливо, откуда они вместе попадают в коллектор, а затем в камеру сгорания.

В мире мотоциклов почти каждый карбюратор имеет боковую тягу. Я уверен, что какой-нибудь проницательный читатель создаст малоизвестную модель с карбюратором с восходящим или нисходящим потоком, о котором я не могу думать, но шансы отличные, если вы увидите карбюратор мотоцикла, это блок с боковым тягом. Это связано в первую очередь с ограничениями по упаковке, а также взаимосвязано с попытками сохранить длину впускных направляющих как можно ближе к равной на многоцилиндровых мотоциклах.

Дроссель, пережиток ушедшей эпохи.Эта заслонка закрывается вручную, чтобы ограничить поток воздуха на конце карбюратора от двигателя. Это позволяет двигателю «присосаться» к нему, так что топливо может поступать легко, но ограничение воздуха делает двигатель очень богатым, облегчая запуск. Фото Лемми.

Части карбюратора

У большинства углеводов есть чаша, область, где висит топливо. Некоторые из них дистанционно сдвинуты в сторону, но у большинства есть буквальная чаша, которая отделяется от корпуса карбюратора. Там есть поплавок, который работает так же, как поплавок в вашем горшке.Он управляет иглой, которая устанавливается на предмет, который, по логике вещей, называется сиденьем.

Чаша карбюратора. Фото Лемми.

Большинство мотоциклетных карбюраторов питаются самотеком (бак всегда устанавливается над карбюратором, если нет топливного насоса), поэтому поплавок, игла и седло работают вместе, чтобы подавать топливо в карбюратор по мере необходимости, не переполняя резервуар.

Черный элемент здесь — это поплавок, а с ним соединена игла, которая плотно прилегает к его седлу.Не в фокусе латунные насадки — это жиклеры. Самый верхний элемент из латуни — пилотный жиклер, а нижний — главный. Фото Лемми.

В чаше вы также можете увидеть форсунки, ведущие к основному корпусу карбюратора. Обычно это сменные латунные детали с просверленными отверстиями очень точного размера. Они часто бывают разных размеров для настройки. Размер отверстия влияет на количество топлива в топливовоздушной смеси.

Вот слайд карбюратора. Обратите внимание, что вырез (вырез слева внизу) виден.Форма и высота выреза может быть изменена для изменения отклика на холостом ходу. Этот золотник аналогичен дроссельной заслонке в более ранних карбюраторах. Фото Лемми.

Вы также можете увидеть иглы в карбюраторе. В зависимости от карбюратора это могут быть топливные иглы, воздушные иглы или «игольчатые форсунки». Они выглядят как настоящая игла (хотя и толще) и не похожи на иглу, которая прикрепляется к поплавку. Разве это не глупо?

В корпусе карбюратора вы можете увидеть ползун, удерживающий иглу жиклера, или вы можете увидеть дроссельный диск, который может перемещаться, когда вы поворачиваете дроссельную заслонку (это может также быть не так, в зависимости от того, какой у вас тип карбюратора. ), и вы можете увидеть другой диск, заслонку воздушной заслонки.Не все карбюраторы имеют все эти детали. Почему? Что ж, это хороший переход к тому, как углеводы эволюционировали и отличаются друг от друга.

Давным-давно, когда

Я собираюсь описать следующее с точки зрения возрастающей сложности, и, вообще говоря, все двигалось в этом порядке с точки зрения сложности. Улучшения были внесены в очень разные графики, но это примерно прогрессия — это просто было реализовано в разное время разными производителями карбюраторов и велосипедов, и некоторые шаги были пропущены на этом пути.

На рассвете мотоспорта углеводы были похожи на ту базовую единицу, которую мы только что описали выше. Двигатели были примитивными, поэтому карбюраторы тоже могли. Степень сжатия была низкой, металлургия была плохой, что ограничивало обороты двигателя, технология уплотнения была где-то между доисторическими и несуществующими.

Некоторые ранние мотоциклы использовали впускной клапан атмосферного давления. Фактически, впускной клапан удерживался закрытым с помощью пружины, как обычный клапан сегодня, но пружина была намного слабее.Однако клапан не открывался механически, как в современных двигателях. Вместо этого движение поршня вниз создавало достаточное отрицательное давление, чтобы преодолеть слабую пружину и впустить поступающий воздушный топливный заряд в камеру сгорания. Когда всасывание уменьшалось, клапан закрывался под давлением пружины. Это не имеет прямого отношения к карбюраторам, но вступит в игру чуть позже в этой статье, так что подумайте, хорошо? Через несколько лет впускные клапаны стали стандартными, которые мы знаем сейчас, их открывал кулачок и подъемник с хорошей сильной пружиной, чтобы закрыть их обратно.

Когда двигатели стали более мощными, стало понятно, что более плавная работа и лучшая работа могут быть достигнуты за счет более точного контроля подачи топлива. Двигатель на холостом ходу, быстро повернутая дроссельная заслонка от гонщика, требующего ускорения, и двигатель на полном ходу — все это имеет очень разные потребности в подаче топлива.

Ранние велосипедные карбюраторы имели две цепи: цепь холостого хода и цепь высокой скорости. «Контур» можно рассматривать как часть дроссельной заслонки, которой управляет конкретный топливный тракт.Таким образом, контур холостого хода на раннем карбюраторе может регулировать холостой ход до 25%, а высокоскоростной контур может справиться с остальным. Почти в каждом карбюраторе есть некоторое перекрытие и утечка в отношении того, какая цепь обслуживает какую часть дроссельной заслонки. Изменение чего-либо в одном контуре может что-то изменить в другом, и часто такие детали, как регулируемые отводы воздуха, могут перемещать точку перехода, чтобы избежать грубых или неустойчивых изменений контура.

Хорошим примером этого является размер трубки Вентури.Ранние карбюраторы Harley Linkert-Langsenkamp, ​​например, очень похожи карбюраторы, даже для двигателей с достаточно разной мощностью. Воздушный поток контролировался «бабочкой» или дроссельной заслонкой, названной так потому, что во время работы он напоминает взмахи крыла бабочки. Чтобы учесть необходимость использования одного корпуса с большим количеством смещений, для Linkerts были доступны разные Вентури, и они были более или менее отличительным фактором между моделями карбюратора.

Проблема, однако, в том, что данный размер трубки Вентури действительно оптимален только для заданного расхода, что соответствует одной скорости двигателя.Это нормально для мотокультиватора и т.п., в которых используется двигатель, работающий с фиксированной скоростью. Они достаточно гибкие, но идеальным вариантом были бы Вентури разных размеров для различных ситуаций с дроссельной заслонкой. Введите слайд карбюратора.

Скользящий карбюратор. Фото Лемми.

Скользящие карбюраторы отличаются от карбюраторов-бабочек тем, что в них не используется дроссельная заслонка, а вместо них используется круглый или плоский «ползун», который работает аналогично гильотине. Этот слайд поднимается тросом дроссельной заслонки, когда гонщик «крутит фитиль».”

Скользящие углеводы имеют несколько преимуществ по сравнению с карбюраторами типа «бабочка». Во-первых, что наиболее важно, размер Вентури увеличивается при открытии дроссельной заслонки. Он маленький при малых отверстиях дроссельной заслонки и становится больше при больших отверстиях. Некоторые люди до сих пор называют эти углеводы «переменной Вентури».

Это установка в виде бабочки. Многие ранние карбюраторы используют эту конструкцию клапана. Вал, на котором установлен диск, вращается примерно на 90 градусов. Это положение было бы широко открытым дросселем.Ага! Фото Лемми.

Ползунковые карбюраторы также имеют то преимущество, что втулки вала дроссельной заслонки не изнашиваются. Изношенные втулки действительно могут затруднить поддержание разумных оборотов холостого хода и смеси. Кроме того, поскольку вал дроссельной заслонки и дроссельная заслонка не занимают места во впускном отверстии карбюратора, скользящий карбюратор при полностью открытой дроссельной заслонке не имеет внутренних препятствий на впускном тракте.

Помните, когда мы раньше говорили о схемах? Одним из способов улучшения карбюраторов было добавление контуров.С одной стороны, дополнительные схемы обеспечивали все более детальную и тонкую настройку. Обратной стороной этого, как и для всего, что имеет повышенную настраиваемость, является повышенная сложность, которая дает возможность настраивать более неправильно, чем когда-либо прежде.

Вот отверстие, просверленное в пилотном жиклере. Должно быть довольно легко понять, почему клейкое топливо или грязный карбюратор могут помешать вашему мотоциклу заводиться и работать. Фото Лемми.

Одна схема, которая появилась и встречается на большинстве слайд-карбюраторов, — это струйная игла, о которой мы говорили ранее.Вместо того, чтобы просто иметь цепь холостого хода и цепь «всего остального», дроссельная заслонка была разделена на три части. На большинстве скользящих карбюраторов игла жиклера управляет дроссельной заслонкой примерно на одну восьмую вплоть до ее полного открытия, при этом пилот работает на холостом ходу и на холостом ходу, а главная цепь обрабатывает большую часть больших отверстий дроссельной заслонки, обычно с некоторой помощью со стороны струйная игла.

Струйная игла. Обратите внимание на различные положения зажима, а также на очень аккуратную конусность струйной иглы.Фото Лемми.

Струйные иглы часто имеют несколько положений для удерживающих зажимов. Чем выше струйная игла движется по слайду (зажим движется к заостренному концу игольчатого сопла), тем богаче смесь может быть получена в средней части дроссельной заслонки. Это обрабатывает нижнюю часть среднего диапазона. Верхний конец обрабатывается самим конусом иглы. Длинный, плавный конус будет более скудным при открытии дроссельной заслонки, чем короткий, агрессивный, когда игла движется вверх вместе с ползунком.

Интересно, что такие вещи, как игольчатые форсунки с несколькими положениями, начали исчезать в более поздних карбюраторах не потому, что они плохо работали, а потому, что ограничения выбросов вынудили производителей сделать свои карбюраторы «защищенными от несанкционированного доступа». Часто по этой причине винты холостого хода устанавливаются на заводе и закрываются латунными заглушками. Вы все еще можете получить доступ к регулировочному винту, вам просто нужно удалить запрессованную заглушку, что обычно квалифицируется как вмешательство в устройство контроля выбросов.Что-то вроде «Уловки-22», да?

Еще одна разработка, которая возникла, заключалась в добавлении ускорительного насоса, который не является отдельной схемой, но предназначен для решения очень конкретной задачи: устранение спотыкания, которое обычно возникает из-за быстро открывающейся дроссельной заслонки. Это спотыкание обычно происходит из-за того, что поток воздуха внезапно увеличивается, но топливо отстает. Акселераторные насосы — это, по сути, крошечные топливные насосы с механическим приводом, которые управляются дроссельной заслонкой, и они обычно открываются только при определенных обстоятельствах.Если вы когда-нибудь слышали, как кто-то говорит о «мощном» карбюраторе, это то, на что они ссылаются.

Они настроены так, что мягкое открывание дроссельной заслонки недостаточно сильно, чтобы привести их в действие, но когда дроссельная заслонка резко открывается, в карбюратор подается хороший порция топлива. (В большинстве случаев они могут быть настроены, поэтому размер «выстрела» может быть адаптирован для удаления болота, но не слишком богатого.)

Со временем на карбюраторах стала проявляться еще одна корректировка: стравливание воздуха.Регулируемые отводы воздуха в основном помогают ускорить или отсрочить переход с одного контура на другой, снова расширяя возможности регулировки карбюратора, к лучшему или к худшему.

Это карбюратор CV. Видите эту большую большую обложку сверху? Это ваша наводка. Фото Лемми.

Современная эпоха

Что ж, этот подзаголовок неправильно употреблен. Хотя некоторые мотоциклы с карбюраторами все еще выпускаются с заводов, их становится мало, и их обычно можно найти на старых моделях.Таким образом, мы можем определить «современное» здесь примерно как в 1990-е годы.

Введите постоянную скорость, или CV, карбюратор. Карбюраторные карбюраторы существуют уже давно, но они стали очень популярными в 1990-х годах из-за их способности очищать карбюратор, сводя к минимуму избыток несгоревших углеводородов, которые обеспечивали менее точные устройства для распыления топлива.

А это слайд резюме. (Звучит как изящный танец, не так ли?) Это более поздний блок в стиле диафрагмы. Видите, почему углеводы такие большие? Фото Лемми.

По сути, карбюратор CV поднимает ползун не механически, а пневматически. Карбюратор разделяет функцию подъема слайда, используя трос дроссельной заслонки для открытия и закрытия бабочки в горловине карбюратора, а не путем прямого подъема слайда. Затвор, теперь уплотненный диафрагмой и закрытый слабой пружиной, открывается относительно вакуума двигателя. Таким образом, ползун карбюратора управляется двигателем. На самом деле всадник косвенно управляет воздушным потоком.

«Но Лем!» Я слышу, как вы говорите. «Разве это не ухудшит реакцию дроссельной заслонки?» да. Да, было бы. Но это было неплохо, особенно когда задействовали ускорительный насос. Это было лучше для окружающей среды, потому что не было всех этих сильных всплесков (численно низкое соотношение воздух / топливо), возникающих каждый раз, когда гонщик доволен газом. Вместо этого произошло приятное равномерное повышение оборотов двигателя с меньшим ущербом для окружающей среды. Однако вы, как правило, не увидите карбюраторы CV (обычно идентифицируемые по очень большим квадратным или круглым вершинам, на которых расположены диафрагмы) на гоночных или соревновательных машинах.(Взгляните на современный двухтактный мотоцикл для бездорожья!) Вместо этого их использование было отнесено в первую очередь к более повседневным и пригородным мотоциклам. Карбюратор CV, как вы уже догадались, очень экономно расходует топливо. От чего они отказываются в отклике на газ и производительности, они возвращают эффективность и экономичность.

А сейчас я верну вас к той мысли, которую просил удержать ранее. Помните атмосферные клапаны? Они в основном полагались на то, что вакуум в двигателе преодолевает слабую пружину, чтобы впускать воздух и топливо в двигатель.Звучит знакомо? По сути, дизайнеры взяли тот же принцип, соединив его с идеей старого Вентури, и создали самые технологически продвинутые и экологически эффективные массовые карбюраторы, которые когда-либо устанавливались на серийные мотоциклы.

Закат

За исключением старых мотоциклов, которые все еще соответствуют законам о выбросах, таких как Suzuki S40 Boulevard или Honda XR650L (которые, кстати, оба используют CV) и соревновательных машин, карбюраторы в значительной степени исчезли, их заменила система впрыска топлива.

Почему, спросите вы? Что ж, они менее вредны для окружающей среды. Впрыск топлива перекрывает подачу топлива в условиях высокого вакуума и низкой нагрузки. (Подумайте, когда вы спускаетесь с холма на пониженной передаче с закрытым дросселем.) Карбюратор, по своей конструкции, продолжает забрасывать много топлива во впускной тракт. Так что впрыск топлива в этом отношении более эффективен.

Однако более серьезная причина заключается в том, что карбюратор загрязняет намного больше, чем FI, но, вероятно, не так, как вы думаете.Поскольку углеводы не являются системами под давлением, такими как впрыск топлива, топливо должно падать из бака в топливный бак карбюратора под действием силы тяжести, что означает, что и бак, и бак должны выпускаться в атмосферу, выбрасывая в воздух очень вредные несгоревшие углеводороды. А топливо, как и многие растворители, очень легко испаряется. Если умножить все это испарение на все мотоциклы в мире, можно легко представить, сколько бензина (в газообразной форме) выбрасывается в атмосферу. (Велосипеды с впрыском топлива представляют собой герметичные системы и обычно содержат испарительный баллон для улавливания паров до следующего запуска велосипеда, когда они попадут во впускное отверстие и сгорят.)

Карбюраторы работают хорошо, и это удивительно простые, но точные устройства. Они ушли на второй план по какой-то причине, но это, конечно, не умаляет изобретательности, необходимой для их разработки, создания и настройки.

Как работают карбюраторы?

Карбюраторы, которые сейчас можно найти только в классических автомобилях, когда-то были основным решением для эффективного смешивания воздуха и топлива. Так как они работали?

Скорее всего, если вам меньше 25 лет, вы, вероятно, никогда не контактировали с карбюратором.Впрыск топлива теперь полностью доминирует в автомобильном мире, обеспечивая более стабильную и надежную топливную смесь для двигателя. Но вернитесь в середину 20-го века, и углеводы были нормой почти в каждом автомобиле, от Austin 1100 до Aston Martin DB5.

Карбюраторы — это цилиндрические компоненты, которые используются в двигателях старых автомобилей и используются для обеспечения правильного соотношения воздух / топливо, поступающего в цилиндры двигателя с требуемой скоростью. Базовый план можно увидеть ниже:

Карбюратор работает с перепадами давления через трубку Вентури и исследует теорию гидродинамики, называемую теоремой Бернулли.Бернулли по сути придумал уравнение балансировки давления, которое доказало, что жидкости всегда будут перемещаться из области высокого давления в область низкого давления.

Когда воздух проходит через воздухозаборник, он попадает в карбюратор и достигает сужения, называемого трубкой Вентури. По мере того, как площадь становится меньше, давление воздуха увеличивается, ускоряя его до области с более низким давлением на другой стороне трубки Вентури. В сужение подается небольшая трубка, известная как жиклер, которая проходит от поплавковой камеры (в которой находится топливо) к воздушной камере.

Теорема Бернулли … не спрашивайте

Из-за перепада давления, создаваемого трубкой Вентури, топливо всасывается из зоны относительного высокого давления через жиклер в воздушный поток в виде брызг.Количество топлива, поступающего в карбюратор, определяется разницей давления внутри поплавковой камеры до конца жиклера, которая зависит от скорости воздушного потока. Скорость воздуха, проходящего через карбюратор, регулируется частотой вращения двигателя и, следовательно, регулируется дроссельной заслонкой в ​​основании камеры карбюратора.

Одноструйные карбюраторы были чрезвычайно простыми в своей настройке и поэтому были модифицированы в середине 20-го века для удовлетворения потребностей продаваемых автомобилей.По мере того, как автомобильные двигатели становились более эффективными и мощными, конструкция карбюратора также должна была развиваться, поскольку в систему требовалось больше воздуха, чтобы поддерживать соотношение воздух / топливо на желаемых значениях.

Таким образом, в конструкцию карбюратора было встроено средство, называемое отводом воздуха, которое ограничивало количество топлива, поступающего в двигатель, за счет увеличения количества воздуха в соотношении.Воздух подавался в жиклер в небольших количествах, чтобы в основном предварительно перемешать топливо, поступающее в воздушную камеру, увеличивая количество воздуха в соотношении.

Одним из недостатков карбюраторов всегда была необходимость использования дроссельной заслонки. Когда двигатель запускается в холодном состоянии, смесь воздуха и топлива должна быть богаче, чтобы двигатель работал, поэтому воздушная заслонка закрывается вручную на верхнем конце карбюратора, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха. Это закрытие также означает, что всасывание, создаваемое перепадом давления, концентрируется на входе топлива, дополнительно уменьшая соотношение воздух / топливо.

Современные автомобили с впрыском топлива имеют автоматическую заслонку, имитируемую с помощью топливной карты «запуска», которая запрограммирована в ЭБУ для создания богатой смеси при холодном запуске, в результате чего работа заслонки в настоящее время отсутствует.

Другой проблемой карбюраторов было отсутствие воздушного потока, когда автомобиль стоял на холостом ходу, что приводило к недостатку топлива, поступающего в трубку Вентури. Это должно было быть решено с помощью жиклера холостого хода, который впрыскивал небольшое количество топлива в нижний конец карбюратора на дроссельной заслонке. Используя небольшое количество воздуха, всасываемого из трубки Вентури, можно было подать в двигатель достаточное количество смеси, чтобы он продолжал вращаться на холостом ходу. Опять же, системы впрыска топлива были полностью разработаны для устранения этих проблем, что делает карбюратор практически ненужным.

Карбюратор от Ford Model A с регулировкой холостого хода с помощью винтов. Карбюраторы

разрабатывались все более и более на протяжении массового производства автомобилей в прошлом веке, и во многих высокопроизводительных автомобилях того времени вы часто будете видеть двойные и тройные карбюраторы, используемые для удовлетворения требований двигателя.Они использовались вплоть до 1990-х годов, с тех пор система впрыска топлива была более чем способна взять бразды правления на себя. Поскольку карбюраторы требуют значительного обслуживания из-за постоянной потребности в настройке для обеспечения бесперебойной работы двигателя, они во многом ушли в прошлое, за исключением некоторых очень простых автомобилей на развивающихся рынках.

Но если вы когда-нибудь планируете восстанавливать классический автомобиль или просто ежедневно ездить на старом автомобиле, надеюсь, теперь вы знаете основы того, что является чрезвычайно важным компонентом прошлых лет.

Принцип работы карбюратора (Model-A.org)

Место для карбюраторов Ford Model-A

Понимание теории о том, как работает этот карбюратор, очень помогает при диагностике проблем.

Место для карбюраторов Ford Model-A

Принцип работы карбюратора

• Карбюратор — это часть бензинового двигателя, которая обеспечивает смесь бензина и воздуха, которую двигатель сжигает.Карбюратор должен смешивать бензин с воздухом, примерно в 15 раз превышающим его вес, чтобы двигатель работал плавно на всех скоростях. Водитель регулирует частоту вращения двигателя, увеличивая или уменьшая расход топливной смеси.
• Карбюраторы называются восходящими или нисходящими в зависимости от их положения. Если карбюратор находится ниже входа впускного коллектора, это восходящий поток. Если он выше, это нисходящий поток. Карбюратор Zenith, который использовался на Model A, является восходящим потоком.
• В поплавковой камере карбюратора хранится небольшое количество бензина, который самотеком подается из топливного бака модели A.Когда камера чаши карбюратора заполнена до надлежащего уровня, поплавок, находящийся над бензином, закрывает клапан, ограничивающий поток из топливопровода бака. Когда двигатель потребляет бензин, поплавок опускается. Это открывает клапан и позволяет большему количеству бензина течь в камеру бачка.
• Воздух и бензин смешиваются в трубке Вентури, которая находится в области горловины карбюратора. Вентури представляет собой трубку, которая сужается до небольшого размера, а затем снова расширяется, что увеличивает скорость воздуха, проходящего через карбюратор, и снижает его давление.Более высокое давление воздуха в поплавковой камере приводит к тому, что бензин через форсунки попадает в трубку Вентури. Воздух забирает бензин и превращает его в пар. Вакуум из впускного коллектора двигателя втягивает воздух и пары бензина в двигатель.
• Клапан дроссельной заслонки регулирует частоту вращения двигателя, позволяя большему или меньшему количеству воздуха и паров бензина попадать во впускной коллектор. Водитель нажимает педаль акселератора, чтобы открыть дроссельную заслонку, и отпускает педаль газа, чтобы закрыть ее.
• Дроссельная заслонка похожа на дроссельную заслонку, но контролирует количество воздуха, поступающего в карбюратор. Когда он частично закрывает входное отверстие карбюратора, в двигатель поступает больше бензина и меньше воздуха. Задушение карбюратора облегчает зажигание свечей зажигания воздушно-бензиновой смеси при холодном двигателе.
• Карбюратор Zenith, который компания Ford Motor Company выбрала для модели A, решает серьезную конструктивную проблему получения постоянной топливно-воздушной смеси в широком диапазоне скоростей.В карбюраторе простой конструкции поток бензина из главного жиклера увеличивается при всасывании быстрее, чем поток воздуха. Это происходит из-за инерции, трения и вязкости бензина, протекающего через маленькие форсунки. Простой реактивный карбюратор не может поддерживать необходимое соотношение воздух / топливо при различных уровнях всасывания и становится слишком богатым при высоких уровнях всасывания. Если карбюратор настроен так, чтобы он работал на высоких оборотах, он будет слишком бедным на низких оборотах.
• Карбюратор Zenith, модель A более сложен, чем более ранние, более простые карбюраторы, обычно используемые.В дополнение к конструкции главного жиклера, которая приводит к обогащению топливно-воздушной смеси с увеличением оборотов двигателя, Zenith добавил некоторые другие функции. Форсунка крышки, вторичная скважина и форсунка компенсатора были добавлены, чтобы обеспечить способ уменьшения количества бензина, подаваемого в двигатель по мере увеличения всасывания (скорости), что противоположно основному жиклеру. Эти части работают, заполняя вторичный колодец бензином из основного резервуара через форсунку компенсатора, когда двигатель выключен или работает на низких оборотах.Вторичный колодец заполняется бензином, и когда частота вращения двигателя увеличивается, все топливо во вторичном колодце всасывается в горловину карбюратора через сопло крышки. Вспомогательный колодец мгновенно обеспечивает дополнительную порцию топлива при быстром открытии дроссельной заслонки. Этот поток топлива на низких скоростях останавливает обедненную смесь, которая могла бы образоваться сразу на холостом ходу.
• Третьей частью конструкции Zenith является цепь холостого хода, которая состоит из жиклера холостого хода и винта иглы регулировки воздуха.Они обеспечивают правильную смесь воздуха и топлива, когда дроссельная заслонка практически закрыта.
• Четвертой частью конструкции Zenith является газовый регулирующий клапан (GAV), который обеспечивает ручную регулировку подачи дополнительного топлива из основной поплавковой чаши через вторичный колодец к соплу крышки, когда это необходимо. Карбюратор был спроектирован таким образом, чтобы он был слегка наклонен для обеспечения возможности езды на большой высоте, а GAV обеспечивал дополнительное топливо. Это дополнительное топливо необходимо на уровне моря, и тем более при холодном двигателе.
• Для схематического представления того, как работает карбюратор, см. Блок-схему.

Конструкция, принцип работы и принцип действия

Если вы когда-либо сталкивались с увеличивающимся числом оборотов автомобиля (в основном мотоциклов), то это рычание связано с главным компонентом двигателя, известным как карбюратор. Теперь, когда большинство современных автомобилей работают с системой впрыска топлива, карбюратор был первым достижением, которое произвело революцию в том, как автомобильный двигатель потребляет топливо.Прежде чем мы рассмотрим принцип и работу карбюратора, давайте посмотрим на то, как двигатель сжигает топливо.

Как двигатель сжигает топливо?

Двигатели зависят от механических и химических принципов. Основная задача двигателя — преобразовать тепловую энергию в механическую. Процесс сгорания в двигателе состоит из смешивания топлива с воздухом, а затем его сжигания, чтобы запустить процесс сгорания. Когда топливо воспламеняется смесью воздуха, оно выделяет тепловую энергию, углекислый газ и воду (образуются и другие вещества, но мы рассмотрим их основные).Чтобы добиться максимальной эффективности при сжигании любого топлива, нам нужно добавить много воздуха.

Стехиометрическая смесь

Кислород является основным ингредиентом, который помогает топливу сгорать более эффективно. Идеальная ситуация — когда атомов кислорода достаточно, чтобы сжечь все атомы топлива. Эта смесь известна как стехиометрическая смесь . Если воздуха слишком много, говорят, что двигатель работает на обедненной смеси, а если топлива слишком много, говорят, что двигатель работает на «богатой» смеси.Если в двигателе больше воздуха, он создает более экономичный двигатель. Если двигатель сжигает больше топлива, он обеспечивает лучшую производительность.

Принцип

(Фото предоставлено Wikimedia Commons)

Карбюратор работает по одному принципу, известному как теорема Бернулли. Теорема Бернулли была открыта швейцарским математиком и физиком Даниэлем Бернулли. Теорема Бернулли обозначает давление, действующее на точку жидкости, и скорость частиц. Теорема Бернулли утверждает, что « полная энергия небольшого количества несжимаемой жидкости, текущей из одной точки в другую, остается постоянной на протяжении всего смещения .”

(Фото предоставлено Wikimedia Commons)

Используя вышеуказанный принцип, основная задача карбюратора состоит в том, чтобы заставить воздух двигаться быстрее, чтобы создать как низкое статическое давление, так и высокое динамическое давление. Ускоритель (или дроссель) в любом автомобиле делает именно это с карбюратором. Он не контролирует напрямую количество используемого топлива. Однако он управляет карбюраторным механизмом, который контролирует количество воздуха, поступающего в двигатель. Скорость этого воздушного потока изменяет статическое давление, которое, в свою очередь, втягивает определенное количество топлива, которое поднимается и используется.

Работа карбюратора

Карбюраторы бывают разной степени сложности и конструкции. Самая простая модель карбюратора представляет собой единую вертикальную воздушную сосну, расположенную над цилиндрами двигателя, с присоединенной к ней горизонтальной топливной трубкой. Воздух проходит по вертикальной трубе и служит воротами в узкую среднюю часть (изогнутую часть). Изогнутая центральная часть называется Вентури , и она значительно ускоряет воздушный поток. Это увеличение скорости воздуха вызывает падение давления, что создает эффект всасывания и втягивает воздух из топливопровода, прикрепленного сбоку.

(Фото: K. Aainsqatsi / Wikimedia Commons)

Всасываемый воздух также увлекает за собой топливо. Следующий логичный вопрос — как регулируется топливовоздушная смесь? Карбюратор содержит поворотные буксирные клапаны в трубке Вентури. Вверху клапан называется штуцером . Дроссель контролирует количество поступающего воздуха. Если заслонка находится в закрытом положении, только небольшое количество воздуха может попасть в трубку Вентури, в то время как всасывается большее количество топлива.Это заставляет двигатель состоять из более богатой топливом смеси. Преимущество возникает, когда нужно запустить двигатель или когда двигатель холодный. В нижней части клапана находится вторичный клапан, известный как дроссель . Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздуха поступает в карбюратор. Чем больше воздуха поступает в карбюратор, тем больше топлива он втягивает из прикрепленного к нему горизонтального топливопровода. Это заставляет двигатель вырабатывать больше энергии и мощность, что ускоряет движение автомобиля.Итак, когда вы нажимаете на педаль акселератора, вы даете двигателю сжигать больше кислорода и топлива.

Статьи по теме

Статьи по теме

Топливопровод, прикрепленный к карбюратору, состоит из миниатюрного топливного бака, который называется камерой подачи топлива. Это небольшая емкость с поплавком и клапаном внутри. Когда топливопровод продолжает подавать топливо в карбюратор, поплавковый клапан внутри него опускается. Когда это происходит, он всасывает больше топлива в топливную камеру прямо из бензобака.Когда топливная камера заполнена, она поднимается, закрывая тем самым путь от бензобака к топливной камере.

Итак, в следующий раз, когда вы выйдете на прогулку и нажмете ногу на педаль, вы поймете, почему ваша машина разгоняется!

Что такое карбюратор? »Блог« Ноу-хау NAPA »

Если ваш автомобиль был построен до конца 1980-х годов, скорее всего, в двигателе используется карбюратор для подачи воздуха и топлива в двигатель. Карбюраторы (или карбюраторы) — это сложные компоненты, которые выполняют несколько ключевых функций, когда речь идет о характеристиках двигателя: поток воздуха / топлива (дроссельная заслонка), смесь воздуха и топлива (распыление), хранение топлива (топливные баки), качество холостого хода и для автомобилей с В автоматических трансмиссиях карбюратор может даже управлять точками переключения через рычажный механизм.

Расход воздуха / топлива — Воздух поступает в карбюратор через воздушный рог в верхней части карбюратора. Есть две основные системы — первичная и вторичная (для 4-цилиндровых карбюраторов). Воздух втягивается в двигатель через разрежение во впускном коллекторе. Когда воздух проходит через трубку Вентури (цилиндр) карбюратора, из-за падения давления создается вакуум, поскольку скорость воздушного потока увеличивается по сравнению с конструкцией трубки Вентури. Он протягивает топливо через главные жиклеры системы дозирования карбюратора, а затем распыляется из форсунки Вентури внутри главного цилиндра карбюратора.Каждый ствол карбюратора имеет отдельную систему. Лопатки дроссельной заслонки управляются непосредственно водителем через педаль газа.

Соотношение смеси AF — также называемое соотношением AF (AFR), это баланс воздуха и топлива в двигателе. Выраженное в виде отношения, например, 12 фунтов воздуха в сочетании с 1 фунтом топлива составляют 12: 1. Независимо от конструкции или характеристик двигателя, передаточные числа остаются неизменными.

Характеристики AFR

5: 1 — Предел насыщенного горения.Двигатель будет работать неровно и неустойчиво.

6-9: 1 — Чрезвычайно богатый. Низкая производительность с черным выхлопом, от которого могут гореть нос и глаза.

10-11: 1 — Очень богатый. Здесь могут работать форсированные двигатели для контроля детонации.

12-13: 1 — Богатый. Лучший диапазон мощности для безнаддувных двигателей.

14-15: 1 — Химически идеален. 14,6: 1 — идеальный AFR, не оставляющий несгоревшего топлива или кислорода.

16-17: 1 — Lean. Лучшее для экономии топлива. Приемлемо для круиза с частичным дросселем.

18-19: 1 — Очень худой. Это предел допустимого вождения.

20-25: 1 — Предел сжигания обедненной смеси. Хотя это зависит от двигателя, на этом этапе вы рискуете взорваться, появиться горячие точки и сгореть поршни.

AFR управляется тремя системами: холостым, первичным и вторичным. Это функция того, сколько топлива подается в двигатель в зависимости от расхода воздуха.

На передней стороне карбюратора находятся винты первичной смеси холостого хода, а также некоторые вакуумные порты.

Хранение топлива — Для запуска и всплесков мощности карбюратор должен хранить небольшое количество топлива внутри себя. В отличие от системы впрыска топлива, где топливо находится под высоким давлением (40-65 фунтов на квадратный дюйм), карбюраторные системы обычно настроены на повышение давления топлива только до 6-7 фунтов на квадратный дюйм. Поскольку топливо доставляется под вакуумом, а не под давлением (как EFI), наличие небольшого количества топлива на борту очень важно. Большинство карбюраторов всегда вмещают пару унций топлива. Уровень топлива внутри чаш регулируется иглой и седлом.Когда уровень топлива опускается ниже установленного, вес топливного поплавка открывает иглу, топливо поступает через отверстие в седле, пока поплавок не поднимется, закрывая иглу. Когда дроссельная заслонка резко открывается для прохождения, слияния или просто для работы, необходимое дополнительное топливо механически перекачивается через карбюратор через систему пружины и плунжера непосредственно от топливных баков к трубке Вентури.

Качество холостого хода — Функция системы дозирования холостого хода, а также заслонки дроссельной заслонки, качество холостого хода двигателя важно по нескольким причинам.Неровный холостой ход означает неаккуратную работу при остановке и трогании, больший износ и загрязнение свечей зажигания, а также затруднения при запуске, особенно при холодном двигателе. На холостом ходу система дозирования подает все топливо, две другие системы не задействованы. В режиме холостого хода, когда открываются дроссельные заслонки, система холостого хода работает в тандеме с основной системой дозирования. При открытии дроссельной заслонки роль системы холостого хода уменьшается. На холостом ходу разрежение протягивает топливо через систему дозирования, включая отверстия под винт холостого хода, которые позволяют регулировать смесь топлива на холостом ходу.

В карбюраторах с 4 цилиндрами первичная система используется до тех пор, пока дроссельная заслонка не откроется примерно на 65%, после чего начнут открываться вторичные стволы. Обе системы достигают широко открытой дроссельной заслонки (WOT) в одной и той же точке, но карбюраторы с разнесенными размерами отверстий, такие как GM Quadrajet, имеют эффект, называемый «врезанием», когда вторичные звенья намного больше, чем первичные стволы, есть точка, в которой потоки воздуха и топлива совершают внезапный скачок. Стволы одинакового размера устраняют эту проблему.

В этом карбюраторе Edelbrock используются вторичные вторичные обмотки большего размера (вверху) и первичные валы меньшего размера (внизу) для лучшей экономии топлива на низких оборотах.

В большинстве случаев стандартного карбюратора достаточно для стандартного двигателя, но запасной карбюратор может помочь разбудить штатный двигатель и обычно требуется для приложений с высокими эксплуатационными характеристиками. Ключом к выбору нового карбюратора является соответствие размера двигателя размеру карбюратора. Вопреки распространенному мнению, большинство маленьких двигателей V8 могут использовать воздушный поток только 600-650 кубических футов в минуту без серьезных изменений производительности.Несмотря на то, что многие малоблочные двигатели Chevy поставлялись с карбюраторами Quadrajet 750 или 850, переход на квадратное отверстие (равные стволы) равного размера может привести к заболачиванию и снижению топливной экономичности. Для уличных двигателей карбюратор подходящего размера обычно немного меньше.

Стандартный четырехцилиндровый карбюратор слева от Mercury 390 1965 года выпуска. Он функционирует, но несколько пластмассовых звеньев сломаны, и заменить его проще, чем искать детали, которые трудно найти.

В конце концов, все карбюраторы нуждаются в ремонте.Поскольку они подвергаются воздействию воздуха и топлива, внутри них накапливаются грязь и лак. Загрязнение дозирующих систем резко снижает производительность карбюратора. Поддержание чистоты воздушного и топливного фильтров продлит срок службы карбюратора (и двигателя). Вы можете продлить срок службы старого карбюратора с помощью топливной обработки, которая очищает лак изнутри. Независимо от технического обслуживания, в конечном итоге потребуется перестройка.

Старый автомобиль был откручен и отсоединен от впускного коллектора.Убедитесь, что все застежки и детали сохранены, они будут использоваться повторно.

В некоторых случаях восстановление карбюратора невозможно или экономически нецелесообразно. Сломанные детали, трудно найти прокладки и сложные процессы превращают восстановление в азартную игру, особенно для менее распространенных автомобилей. Замена — лучший вариант здесь. Недавно мы прошли через этот процесс с Mercury Parklane 1965 года выпуска с двигателем Ford FE 390. Первоначальный карбюратор нуждался в ремонте, но было несколько сломанных частей, которые очень трудно найти.Мы также хотели разбудить сонный 390. Карбюратор серии Edelbrock 600 CFM Thunder был выбран и заказан в местном магазине автозапчастей NAPA.

Каждый раз, когда карбюратор снимается, необходимо заменить прокладку. Если вы этого не сделаете, произойдет утечка воздуха.

Установка нового карбюратора требует небольшой настройки, но карбюраторы Edelbrock очень близки к тому, чтобы быть идеальными «из коробки», что является одним из преимуществ этого пути. Конструкция очень похожа на оригинальный карбюратор и заменяется болтовым соединением, адаптеры не требуются (для некоторых приложений требуются адаптеры, проверьте это дважды в местном магазине).

После ввинчивания необходимых вакуумных фитингов карбюратор монтировался. В этом случае нам потребовалось переделать топливопровод. Мы просто отрезали и расширили конец, чтобы на него поместился кусок топливного шланга 5/16 ″.

После установки нового карбюратора 390 запускался намного легче, с плавным холостым ходом и лучшими характеристиками на холостом ходу. За меньшие деньги, чем ремонт старого карбюратора, у нас есть новый карбюратор, который работает лучше, чем оригинал, и его легче настраивать.

После того, как карбюратор на двигателе и двигатель заработал, мы отрегулировали винты смеси холостого хода.Каждый винт управляет каждым углом карбюратора. Вносите только небольшие изменения.

Мы завершили новый карбюратор классным воздушным фильтром с открытым элементом Edelbrock Racing. Разгон намного четче, чем до свапа.

Ознакомьтесь со всеми деталями топливной и выхлопной систем , доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о карбюраторах поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Как работает карбюратор

Выберите марку автомобилей … Abarth Acura AMC Альфа-Ромео Аллард Каштановый Audi Остин Хили Bentley Бьюик BMW Связь Кадиллак Шевроле Chrysler Шнур Datsun Делориан уклоняться Duesenberg Эдсель Феррари Fiat Форд GMC Харли-Девидсон Хонда Мотоциклы Honda Горячие стержни Hudson Международный Ягуар Джип Ламборджини Land Rover Свинцовые сани Линкольн Лотос Maserati Mazda Макларен Мерседес Бенц Меркурий MG Мини Mitsubishi Морган Нэш Nissan Oldsmobile Packard Пантера Плимут Понтиак Порше Шелби Уличные Жезлы Студебеккер Subaru Тойота Фольксваген Вольво Westfield Покупайте с уверенностью! Если по какой-либо причине вы не полностью удовлетворены предметом, просто верните его в течение 30 дней, и покупная цена будет возвращена. Мы отправляем по всему миру. Все международные заказы должны оплачиваться онлайн. Чеки или денежные переводы , выписанные из банков за пределами США, не принимаются.

Как работает карбюратор Сложность: миф или факт? Во времена Ford Model T механику не требовалось большого опыта, чтобы его можно было считать «специалистом по карбюраторам».Простые однобочковые топливные смесители, использовавшиеся в те дни, состояли из немногих деталей, легко разбирались и страдали в основном от проблем, вызванных примесями , содержащимися в грубо дозируемом ими бензине. Сегодня ситуация заметно иная. Электронный впрыск топлива заменяет карбюрацию на новых автомобилях и с каждым годом; Информацию и советы по всем аспектам работы карбюратора становится все больше найти все труднее.В то же время некоторые из наиболее экзотических карбюраторов прошлого приобрели легендарных атрибутов. Четырехцилиндровые карбюраторы заслужили особенно незаслуженную репутацию из-за того, что с ними трудно иметь дело и их так же невозможно понять, как логика политика. И даже , хотя были написаны многочисленные книги и журнальные статьи, посвященные этой теме, мириады прошлых и нынешних конструкций и моделей карбюраторов обычно служили только для того, чтобы замутить воду понимания. По сравнению с AFB, эта модель Carter U-1, которая была первой драфтовой моделью компании , выглядит в лучшем случае примитивно. Современные карбюраторы , безусловно, более сложные , чем эта модель 1931 года, но основная функция Вентури очень похожа на . Для непосвященных это всего лишь обычный Dodge Charger , но образованный глаз сразу же обнаружит эмблему «HEMI» сбоку.Chrysler Hemi сделал многое для того, чтобы увековечил ауру таинственности , которая окружает авиабазу Картера. (Роберт Генат) Карбюраторы в целом и карбюраторы серий Performer / AFB и Thunder / AVS в частности, считаются сложными. Это связано с тем, что ранние AFB, являвшиеся оригинальным карбюратором оборудования на таких легендарных двигателях, как 409 Chevrolet, Chrysler Street Hemi и Pontiac GTO, были окутаны мистикой Muscle Car.По правде говоря, ни дизайн AFB, ни AVS трудно понять. То же самое можно сказать о WCFB и Thermo-Quad. За исключением нескольких эксцентричных конструкций, которые были созданы столь же эксцентричными инженерами, все автомобильные карбюраторы , произведенные с конца 1950-х годов, очень похожи по концепции. Более того, они идентичны по основному назначению; различия заключаются в методах, используемых для выполнения этих функций. Однако карбюраторы Edelbrock и Carter — не будучи модульными — не полностью обнажают свои самые тесные топливные контуры , даже когда они полностью разобраны.Это, как правило, увеличивает фактор путаницы , но с несколькими рисунками в разрезе путаница исчезает, как предвыборные обещания политика . Назад к основам Основное назначение любого карбюратора, будь то одно-, двух- или четырехцилиндровый, — это распыление топлива, смешивание воздуха и распыленного топлива в количествах, требуемых нагрузкой двигателя, и регулирование. двигателя об / мин. Вы можете легче понять эти концепции, потратив несколько минут на изучение теории карбюратора (смешение топлива с воздухом), а затем связав эту теорию с функциональным оборудованием , включенным в различные модели карбюраторов.Как и следовало ожидать, вам не придется читать дальше , прежде чем вы наткнетесь на несколько абзацев, посвященных этим темам. Воздух вводится в топливо в двух разных точках в типичном карбюраторе . Сначала дозированный воздух через воздухоотводчик втягивается в топливо в трубке эмульгирования .Затем дополнительного воздуха смешивается с эмульгированным топливом в ускорителе и главном Вентури. Когда топливо достигает впускного клапана, оно почти полностью испаряется. Для того, чтобы бензин сгорел в двигателе внутреннего сгорания, он должен быть переведен в газообразное состояние, близкое к , путем тщательного смешивания его с некоторым количеством воздуха.Воздух необходим для получения кислорода, необходимого для горения . Во время работы на холостом ходу и при частичном открытии дроссельной заслонки (например, в установившемся режиме движения и при легком ускорении ) 14,7: 1 является химически идеальным или стехиометрическим соотношением воздух / топливо. При полностью открытой дроссельной заслонке и работе с большой нагрузкой требуется более богатая смесь (около 12: 1 или 13: 1) для выработки максимальной мощности л.с. и поддержания температуры камеры сгорания (и искрового детонации) под контролем . (В 1970-х и 1980-х годах некоторые автопроизводители экспериментировали с технологией «сжигания обедненной смеси» в качестве средства для увеличения экономии топлива.К сожалению, соотношение воздух / топливо ниже 15: 1 оказывает заметно отрицательное влияние на выбросы выхлопных газов на ). Всасывание, вызванное движением поршней вниз по своим каналам во время впускного цикла, создает частичное разрежение в системе впуска. В свою очередь, эти импульсы низкого давления передаются через впускной коллектор к выпускному соплу карбюратора и заставляют топливо течь в воздушный поток. В этой точке топливо, вливающееся в быстро движущийся воздух, распыляется (превращается в аэрозоль из мелких капель). Он не обязательно был испарен. Он остается маленькими каплями до тех пор, пока не достигнет области низкого давления (высокий вакуум) под дроссельными заслонками карбюратора, что позволяет ему «закипеть» и превратиться в газ . Сильный вакуум в коллекторе необходим не только для хорошего распыления, но и для обеспечения надлежащей среды (низкого давления) для испарения , что важно как для максимальной эффективности, так и для максимальной производительности . Передний AFB на этой заводской установке Hemi не имеет приспособлений для регулировки смеси холостого хода .В соответствии с этим расположением задний карбюратор считается «первичным» — с контуром холостого хода — в то время как передний карбюратор служит «вторичным». Поскольку передние цилиндры заднего карбюратора расположены по центру , распределение топлива приемлемо. Эффективное сгорание бензина возможно только , когда топливо смешано с 13-17 раз большим количеством воздуха (по весу).Смешивание, замечательно выполнено относительно простым автомобильным карбюратором , точно и равномерно дозирует небольшие количества топлива в быстро движущийся воздушный поток . Когда капли топлива, в данном случае из прорези холостого хода, попадают в область низкого давления (высокого вакуума) под дроссельной заслонкой, они «кипятят» в почти полный пар и тщательно смешиваются с окружающим воздухом. По мере того, как поршень движется вниз по цилиндру во время такта впуска , в камере сгорания , впускном канале и направляющих коллектора создается более низкое давление .Воздух из снаружи устремляется в карбюратор , чтобы уравновесить этот перепад давления , втягивая воздушно-топливную смесь в цилиндр. Предыдущий | Далее Это образец страницы из Как отремонтировать и модифицировать Карбюраторы Carter / Edelbrock Дэйв Эмануэль Эта книга отражает появление карбюраторов Edelbrock как преобладающих карбюраторов типа Carter на рынке сегодня.Содержит более 300 черно-белых фотографий, иллюстраций и диаграмм, охватывающих восстановление, настройку и модификацию карбюраторов Carter и Edelbrock. В этой книге также представлена ​​история Картера, а также история AFB и AVS с момента их покупки компанией Edelbrock. Автор Дэвид Эмануэль описывает типы карбюраторов, дает подробный обзор выбора карбюратора и функции карбюратора, а предлагает подробную информацию о модификациях, настройке и восстановлении карбюраторов Carter / Edelbrock. Щелкните ниже, чтобы просмотреть образцы страниц ! Снято с производства 1 — История карбюраторов 2 — Типы карбюраторов 3 — Выбор карбюратора 4 — Как работает карбюратор 5 — Модификации карбюратора 6 — Настройка карбюратора 7 — Советы по восстановлению 8-1 / 2 x 11 дюймов Мягкая обложка 136 страниц Более 300 Ч / Б фотографий Артикул № SA130P Цена: долларов США Нажмите здесь, чтобы купить сейчас!

[при обработке этой директивы произошла ошибка]

Понимание того, как работают карбюраторы

АВТО ТЕОРИЯ

Все бензиновые двигатели для работы должны сжигать топливо.Вопреки распространенному мнению, жидкий бензин не горит — горит только пар, поэтому жидкость необходимо преобразовать в пар, прежде чем она попадет в камеру сгорания. Газовые двигатели должны работать с соотношением воздух-топливо где-то между 9: 1 и 16: 1, в зависимости от температуры, скорости и нагрузки. В новых автомобилях эту работу выполняют системы впрыска топлива, но в течение первых 75 лет (или около того) прошлого века карбюратор был устройством, которое подавало пары топлива в цилиндры.

Многие люди думают, что карбюраторы безнадежно сложны и с ними невозможно работать, но это потому, что они не понимают теории работы.Поэтому в этой статье мы построим карбюратор. Пойдем!

Автомобильный двигатель — это не что иное, как воздушный насос. Поскольку он может создавать сжатие, когда клапаны закрыты, он также может создавать вакуум, когда поршень опускается и впускной клапан открыт. Когда двигатель проворачивается, движущийся поток воздуха входит через впускной коллектор, который проходит от каждого цилиндра к верхней части двигателя. Мы будем использовать этот воздушный поток, чтобы заставить карбюратор работать.

Рупор, поплавковая чаша и вентиляционное отверстие

Во-первых, нам нужна простая круглая металлическая трубка, которую мы назовем воздушным рожком.Затем мы прикрепляем к рогу таз, в котором будет запас газа. Внутри унитаза мы должны предусмотреть поплавок (как в унитазе). Этот поплавок будет управлять игольчатым клапаном, так что, когда чаша заполняется, движение поплавка вверх перекрывает поток газа. Поплавковая чаша должна быть выпущена в атмосферу, чтобы газ выходил наружу при повышении давления, потому что невентилируемая чаша, когда она горячая, может вызвать проблемы с запуском.

Затем нам нужно соединить чашу с воздушным рожком с помощью небольшой трубки, называемой выпускной трубкой, и сопло на конце трубки должно быть расположено выше уровня газа в чаше.Газ не будет выходить, если мы не создадим вакуум в воздушном рожке. Создавая сужение (ограничение) в воздушном рупоре, движущийся воздух будет ускоряться, создавая дополнительный локальный вакуум. В физике это называется «принципом Вентури». Это сужение карбюратора поэтому называется трубкой Вентури. Во многих современных карбюраторах используется трубка Вентури внутри трубки Вентури, чтобы еще больше ускорить поток воздуха и помочь распылить газ. Газоразрядная трубка помещена во «вторичную» трубку Вентури на нашем чертеже.

Наша трубка теперь оснащена трубкой Вентури и выпускной трубкой.

На этом этапе нашей конструкции бензин будет втягиваться в трубку и выходить из сопла, но капли будут несколько большими. Поскольку нам нужно сделать капли как можно меньше — для распыления — нам нужно добавлять воздух в топливо, когда оно движется через сопло. Для этой цели к основной газоразрядной трубке присоединяется небольшая трубка, называемая «отводом воздуха».

Добавление стравливающего воздуха приводит к тому, что капли топлива становятся намного меньше.

Тем не менее, наш двигатель не работает должным образом, потому что мы ничего не сделали для поддержания надлежащего соотношения воздух-топливо (помните?).Однако это легко исправить, поскольку все, что нам нужно сделать, это предусмотреть дозирующее отверстие — «жиклер» — в газоразрядной трубке. Размер сопла рассчитывается инженерами, проектировавшими двигатель, в соответствии с внутренней динамикой двигателя. С этим жиклером двигатель сможет работать с постоянной скоростью 2500 или более оборотов в минуту.

Главный нагнетательный жиклер контролирует количество топлива, поступающего в нагнетательную трубку.

К сожалению, на этом этапе конструкции нашего карбюратора двигатель не запускается! В холодном состоянии двигателю нужна смесь, богатая бензином, чтобы было произведено достаточно пара для запуска.Решение простое, поскольку нам нужно лишь частично перекрыть подачу воздуха в двигатель. Если мы поместим пластину на верхнюю часть воздушного рожка, вакуум от такта впуска будет вытягивать больше газа из выпускной трубки, обеспечивая правильную стартовую смесь. Эта пластина называется «дроссельной заслонкой», и ею можно управлять вручную или автоматически. Теперь наш двигатель запустится, но по-прежнему не будет работать ни на чем, кроме широко открытого, потому что мы не предусмотрели никакого способа регулирования его скорости. Не беспокоиться!

Дроссель: A.Дроссельная заслонка открыта, воздух проходит через воздушный рожок. B. Дроссельная заслонка закрыта. Вакуум из всасывающего патрубка нагнетательного патрубка.

Если мы поместим пластину в нижнюю часть трубы — под трубкой Вентури и над ее креплением к двигателю — повернем ее от центральной линии и подключим к ней надлежащее соединение, то теперь мы можем контролировать количество воздушно-топливной смеси, достигающей цилиндров в любой момент времени. Это наша дроссельная заслонка, широко известная как дроссельная заслонка или акселератор. На этом этапе наш базовый карбюратор еще не готов.Мы не можем простаивать без остановки; у него будет небольшая мощность на скоростях чуть выше холостого хода; и всякий раз, когда дроссельная заслонка быстро открывается, будет «плоская точка», пока двигатель не наберет обороты.

Дроссельная заслонка регулирует подачу топливной смеси. Показаны в широко открытом, полуоткрытом и закрытом положениях.

Вернуться к работе. К настоящему времени должно быть ясно, что правильный карбюратор должен содержать ряд отдельных устройств топливной системы. Поплавок, воздушная заслонка и дроссельная заслонка — это три из них, но нам все еще нужны другие, чтобы обеспечить необходимое соотношение воздух / топливо для работы двигателя в других условиях.Разберем их по категориям:

1. Холостой ход. Соотношение 12: 1 является обычным для нормального холостого хода.
2. Низкая скорость. Передаточное число 16: 1 необходимо для работы с неполным дросселем (30-65 миль в час).
3. Высокая скорость. Передаточное число 13: 1 необходимо для работы на полном газу.
4. Полное ускорение: необходимо соотношение 14: 1.
5. Холодный пуск. Требуется соотношение 8: 1.

Мы позаботились о том, чтобы двигатель запускался и работал на полностью открытой дроссельной заслонке. Теперь давайте создадим несколько схем для решения других проблем.

Контур холостого хода: если мы создадим дополнительный проход от основной выпускной трубки и проведем его ниже дроссельной заслонки и выйдем через отверстие в воздушном роге, вакуум двигателя будет втягивать топливо для холостого хода. Обычно карбюраторы построены с регулирующим клапаном, так что количество топлива может варьироваться для обеспечения наилучшего холостого хода, обычно называемого винтом (винтами) «смеси холостого хода». Без такой регулировки двигатель на холостом ходу работал бы слишком богато, поскольку происходит то, что топливо капает в двигатель в процессе «контролируемой утечки».«

Теперь нам нужно заставить двигатель работать плавно при частичном открытии дроссельной заслонки. Как только дроссельная заслонка открывается после положения холостого хода, требуется больше топливной смеси. Однако воздушного потока через трубку Вентури по-прежнему не хватает, чтобы топливо вытягивалось через главное выпускное сопло. Если мы воспользуемся тем проходом, который мы разработали для контура холостого хода, и просверлим несколько отверстий чуть выше закрытого положения дроссельной заслонки, дополнительное топливо будет вытягиваться из них при открытии пластины. По мере того, как каждое отверстие открывается, течет больше топлива, обеспечивая питание до тех пор, пока не заработает основное нагнетательное сопло.Дела налаживаются, но —

У нашего карбюратора теперь есть цепь холостого хода, и когда дроссельная заслонка частично открыта, дополнительное топливо всасывается через отверстие низкой скорости.

У нас осталась одна дополнительная проблема — «ровная точка» при резком ускорении. Это происходит из-за кратковременного отсутствия вакуума, когда дроссельная заслонка внезапно открывается. Чтобы компенсировать это, в большинстве карбюраторов была разработана схема ускорительного насоса. Этот контур обычно управляется соединением с насосной камерой в карбюраторе.Когда акселератор опускается, топливо распыляется в воздушный рупор или трубку Вентури. Другой, несвязанный тип цепи ускорения — это схема реактивного двигателя. В этой системе используется поршень, удерживаемый под вакуумом, который при уменьшении вакуума сжимается пружиной, тем самым перекачивая топливо.

Наконец-то у нас есть карбюратор, который очень хорошо управляет двигателем, но только относительно маленьким. Здесь мы показали карбюратор с одним цилиндром Вентури. По мере того, как двигатели становились более крупными, производители модифицировали системы карбюратора, чтобы лучше распределять топливо по нескольким цилиндрам, тем самым производя больше мощности.К началу 1960-х годов история одноствольного карбюратора практически закончилась.

На многих автомобилях используются двух- и четырехкамерные карбюраторы, а в некоторых других используется несколько карбюраторов (два четырехцилиндровых, три двухцилиндровых и т. Д.) Многоствольные карбюраторы такие же, как и одинарные. Они просто используют обычные поплавковые чаши, штуцеры и другие элементы в одном корпусе для повышения эффективности. В восстановлении любого из них нет ничего загадочного. Все, что вам нужно запомнить, — это распознать каждую цепь в карбюраторе и не забыть ни одной детали! Здесь есть все внешнее оборудование для таких вещей, как быстрый холостой ход, срабатывание дроссельной заслонки, ускорение кондиционера, вакуумный отбор и предварительный нагрев смеси.

Потратьте немного больше времени на изучение руководства по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы ознакомиться со всем, а затем перейти к нему. Бояться нечего.

data-matched-content-ui-type = «image_card_stacked» data-matched-content-rows-num = «3» data-matched-content-columns-num = «1» data-ad-format = «autorelaxed»>

.