Карбюраторный двигатель: описание,характеристики,фото,видео,принцип работы

Карбюраторный двигатель — один из типов двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием.

В карбюраторном двигателе топливно-воздушная смесь, поступающая по впускному коллектору в цилиндры двигателя, приготавливается в специальном приборе — карбюраторе. Также карбюраторные двигатели разделяются на двигатели без наддува или атмосферные, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;

В качестве топлива для карбюраторного двигателя в разное время применялись спирт, керосин, лигроин, бензин. Наибольшее распространение получили бензиновые карбюраторные двигатели.

Карбюратор — устройство в системе питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, предназначенное для смешивания бензина и воздуха, создания горючей смеси и регулирования её расхода. В настоящее время карбюраторные системы подачи топлива вытесняются инжекторными.

Простейший карбюратор состоит из четырёх основных элементов: поплавковой камеры (10) с поплавком (3), жиклёра (9) с распылителем (7), диффузора (6) и дроссельной заслонки (5).

Топливо по трубке (1) поступает из бака в поплавковую камеру (10). В поплавковой камере плавает пустотелый, обычно латунный поплавок (3), на который опирается запорная игла (2). Когда уровень топлива в поплавковой камере достигнет необходимой высоты, поплавок всплывёт настолько, что заставит запорную иглу перекрыть трубку (1), прекращая подачу топлива в поплавковую камеру. По мере расходования топлива его уровень в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, и запорная игла снова открывает подачу топлива, таким образом в поплавковой камере поддерживается постоянный уровень топлива, что очень важно для правильной дозировки подачи топлива.

Из поплавковой камеры топливо поступает через жиклёр (9) в распылитель (7). Количество топлива, вытекающего из распылителя (7), зависит при прочих равных условиях от размеров и формы жиклёра.

При движении поршня в такте впуска давление в цилиндре снижается. При этом наружный воздух засасывается в цилиндр через карбюратор и впускной трубопровод, проходя через воздушную трубу (8) карбюратора, в которой находится диффузор (6). В самой узкой части диффузора помещается конец распылителя. В сужающейся части диффузора скорость потока воздуха увеличивается, а давление воздуха уменьшается.

Благодаря отверстию (4) в поплавковой камере поддерживается атмосферное давление, в результате под влиянием разности давлений происходит истечение топлива из распылителя. Топливо, вытекающее из распылителя, раздробляется струями воздуха, распыляется, частично испаряется и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Как правило, вместо одного диффузора используется двойной или даже тройной диффузор. Дополнительные диффузоры расположены концентрически в главном диффузоре и имеют небольшие размеры. Через них проходит только часть общего потока воздуха. Вследствие высокой скорости в центральной части при небольшом сопротивлении основному потоку воздуха достигается более качественное приготовление горючей смеси.

Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а следовательно, и мощность двигателя регулируется дроссельной заслонкой (5), которая обычно приводится в движение педалью акселератора (или ручным приводом у мотоциклов и некоторых автомобилей).

Принцип работы карбюраторного двигателя

Принцип действия карбюраторного двигателя относительно простой и складывается из четырех тактов, которые совпадают с движением вверх и вниз в последовательности один за одним:

• Первый такт — впуск; клапан впуска отворяется и в цилиндр доставляется новая смесь от системы питания.
• Второй такт — сжатие; поршень сдавливает горючую смесь в камере сгорания. Все клапаны прикрыты.
• Третий такт — расширение; происходит возгорание сдавленной горючей смеси от свечи зажигания. Смесь сжигается достаточно быстро при неизменном объеме, который соответствует объему самой камеры сжатия. Это основная характерность работы карбюраторного двигателя. При перегорании формируются газы, которые двигают поршень книзу и передают движение коленвалу.
• Четвертый такт — впрыск; коленвал вращается и выбрасывает из цилиндра отработанные газы через приоткрытый клапан выпуска.

На этом один рабочий цикл карбюраторного двигателя заканчивается.

При первом такте клапан впуска уже в открытом виде при подходе поршня и благодаря высокой скорости движения поршня рабочая смесь продвигается к цилиндру и еще какое-то время при поднятии поршня во втором такте.

Искра поджигает рабочую смесь до того, как в цилиндре образуется высокое давление. В четвертом такте клапан выпускает отработанные испарения, чем очищает цилиндр еще до подхода поршня. Однако выход газов не прекращается даже после подхода поршня. Затем происходит запуск новой порции рабочей смеси, которая опять проходит в цилиндр.

Отсюда следует, что в работе между первым и четвертым тактом единовременно открываются клапаны впуска и выпуска, то есть происходит перекрытие клапанов. За момент перекрытия цилиндр очищается и в нем происходит разрежение, которое помогает выгоднее заполнить цилиндр горючей смесью при первом такте.

В таком двигателе происходит наружное образование рабочей смеси с ее сжатием и вынужденным поджиганием. На сегодняшний день как топливо чаще используется бензин, но они могут отлично выполнять свою работу и на газу.

Также популярны дизельные двигатели, где поджигание происходит от сжатия, их принцип работы зависит от нагревания газа при сжатии. Когда сжатие повышается, температура также поднимается. В это время в камеру сгорания через форсунку происходит впрыск топлива, которое поджигается и от полученных газов поршень передвигается. Сгорание топлива происходит после начала движения поршня.

Регулировки

Карбюратор — устройство, имеющее минимум регулировок, но требующее исправной работы узлов и механизмов. Работоспособность карбюратора и его техническое состояние существенно влияют на работу двигателя. Нарушение регулировки карбюратора приводит к ухудшению экономичности, приёмистости двигателя, а также к увеличению токсичности отработавших газов.

Доступные регулировки самого карбюратора:

1. «Винт количества» — обороты в режиме холостого хода
2. «Винт качества» — обогащённость топливо воздушной смеси (и, как следствие, содержание токсичного угарного газа в выхлопных газах) в режиме холостого хода.

В процессе эксплуатации необходимо проверять и восстанавливать работоспособность следующих узлов:

1. работа клапана (герметичность) экономайзера и системы холостого хода
2. работа ускорительного насоса (задержка срабатывания, количество и время впрыска топлива, направленность топливного распылителя)
3. плавность работы, свободный ход, возвращение пружиной и необходимый уровень приоткрытия закрытой ДЗ
4. работу системы холодного запуска (закрытие воздушной, и приоткрытие дросельной и воздушной заслонок)
5. работу устройства открытия второй ДЗ (если имеется)
6. работу поплавкового механизма (уровень топлива в поплавковой камере, герметичность запорного клапана, отсутствие дефектов поплавка, и т.д.)
7. работу эмульсионных колодцев и распылителей, пропускная способность жиклёров
8. отсутствие неучтённых подсосов воздуха

Так же на работу карбюратора оказывают своё влияние:

1. механизмы управления карбюратором
2. устройство подачи воздуха (воздушный фильтр, система подогрева воздуха в холодное время года)
3. система подачи топлива (бензонасос, бензофильтры, заборник, топливные магистрали, вентиляция бака)
4. система вентиляции картера двигателя
5. сливная трубка избытка топлива, впускного коллектора
6. герметичность впускного тракта после карбюратора
7. негерметичность/неисправность клапанного механизма
8. качество и состав топлива

Характеристики

Работа двигателя определяется его мощностью, действенным давлением, крутящим моментом, скоростью и частотой вращения коленчатого вала и потребление топлива.

Мощность карбюраторного двигателя, а также его крутящий момент подчиняются скорости вращения коленвала и высоты давления.

Скоростная характеристика карбюраторного двигателя устанавливается наивысшей мощностью, которую реально получить от давления при разной частоте вращения коленвала.

При небольшой скорости движения коленчатого вала давление в цилиндрах невысокое и мощность двигателя, соответственно, тоже небольшая. При ускорении вращения коленвала и давление поднимается, так как горючая смесь сгорает быстрее.

Потребление топлива увеличивается при небольшой частоте вращения коленчатого вала, так как процесс сгорания проходит медленнее, теплоотдача большая, а при увеличении частоты вращения механические и тепловые затраты увеличиваются.

Скоростная характеристика дизельного двигателя определяется при недвижимой рейке топливного насоса, который дает высокую подачу топлива на конкретном режиме скорости и бездымной эксплуатации.

При заведенном двигателе автомобиля количество вращений коленвала меняется. Если беспричинно увеличивается потребление топлива, то происходит это благодаря ухудшению рабочего процесса двигателя.

Управление

Обычно работой карбюратора управляет водитель автомобиля. На некоторых моделях карбюраторов использовались дополнительные системы, частично автоматизировавшие управление им.

Для управления дроссельной заслонкой на автомобилях обычно используется педаль газа. Она может приводить её в движение при помощи системы тяг или тросового привода. Тяги в целом надёжнее, но конструкция привода получается сложнее и ограничивает возможности конструктора по компоновке подкапотного пространства. Привод тягами широко использовался в прежние годы, но начиная с 1970-х годов получила распространение система с металлическим тросиком. Системы с пневмо- или электромеханическим приводом распространения на карбюраторных двигателях не получили.

На старых автомобилях часто предусматривалась двойная система привода дроссельной заслонки карбюратора: от руки, рычажком или вытяжной рукояткой («постоянный газ»), и от ноги — педалью. Ручное и ножное управления связывалось между собой так, что при нажатии на педаль рукоятка ручного управления остаётся неподвижной, а при её вытягивании педаль опускается. Дальнейшее открытие дросселя можно было производить педалью. При отпускании педали дроссель остаётся в положении, установленном ручным управлением. Например, на «Волге» ГАЗ-21 на панели приборов справа от радиоприёмника была расположена рукоятка ручного управления дроссельной заслонкой, дублирующая педаль газа. Вытянув её, можно было добиться устойчивой работы холодного двигателя без использования воздушной заслонки, или использовать для установления «постоянного газа». На грузовых автомобилях режим «постоянного газа» служил в частности для упрощения движения задним ходом.

На мотоциклах и некотором числе автомобилей применяется ручное управление дросселем, осуществляемое специальной рукояткой на руле через тросик.

Воздушная заслонка может иметь механический или автоматический привод. В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, размещённой обычно на панели приборов. Автоматический привод широко применялся за границей, а в практике отечественного автопрома распространения практически не получил ввиду низкой надёжности, недолговечности и ненадёжной работы при характерных для климата большей части территории СССР/России больших перепадах температур. В этом случае воздушную заслонку закрывал биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидкостью из системы охлаждения. По мере прогрева двигателя, термоэлемент нагревался, расширялся и открывал воздушную заслонку. В иных системах использовался электромеханический привод с датчиком температуры. Из отечественных автомобилей, такое пусковое устройство имели только карбюраторы отдельных моделей ВАЗ.

Очень широко распространён полуавтоматический привод воздушной заслонки. В этом случае она закрывается водителем вручную, а после пуска двигателя автоматически приоткрывается диафрагмой, работающей от возникающего во впускном коллекторе двигателя разрежения. Это предотвращало возможную остановку двигателя из-за переобогащения рабочей смеси и несколько снижало расход топлива на прогрев. Пусковую диафрагму имели практически все отечественные карбюраторы, разработанные после начала 1960-х годов. До этого некоторые модели использовали менее совершенный кулачковый механизм, немного приоткрывавший дроссельную заслонку при закрывании воздушной.

Карбюратор: что это такое, виды, устройство, принцип работы, для чего нужен, схема и фото

Карбюратор – это самый важный компонент питания двигателей внутреннего сгорания, который применяется в мотоциклах и ранее выпускаемых автомобилях. До 1980-х годов эта была самая первая конструкция, которая создавала топливовоздушную смесь. Устройство смешивало воздух и бензин в определённой пропорции и подаёт это топливо в камеру сгорания ДВС.

Фото карбюратора

На данный момент эта система управления топливовоздушной смесью устанавливается на мотоциклы, газонокосилки, бензопилы и иные технические приспособления на бензине. Также их можно встретить в объявлениях по продаже старых авто (например, ВАЗ 2105, 2107) с этой системой впрыска топлива. В настоящее время из автомобильной продукции бензиновый карбюратор полностью был вытеснен инжекторами, которые являются более современными и эффективными.

Карбюратор последний раз производитель устанавливал на такие машины, как Mitsubishi Express 2003 г. и отечественный автомобиль Lada до 2006 г.

Устройство карбюратора не очень сложное, которое имеет такие детали как пусковое устройство, эконостат, экономайзер, дроссельная заслонка, поплавковая камера, система холостого хода, распылитель, жиклёр, диффузор и др. Про них будет всё подробно рассказано простым языком.

Также в статье подробно расскажу про принцип работы карбюратора, для чего он служит, какие существуют виды, как происходит регулировка и тюнинг, какие бывают неисправности и как произвести обслуживание устройства. Обещаю, будет интересно!

Что это такое?

Карбюратор в народе часто называют словом «карб». А почему карбюратор называется карбюратором? Произошёл этот термин от французского слова Carburateur, который переводится как карбюрация – смешивание.

А что делает карбюратор в машине простыми словами, к чему он относится? Это узел питания двигателя, который «готовит» наилучшую горючую смесь путём добавления в бензин кислорода в определённой пропорции. Затем готовая смесь подаётся в цилиндры двигателя, обеспечивая его нужной энергией. Смешивание компонентов происходит в такой пропорции, которая необходима для текущей работы мотора. Регулирует этот процесс дроссельная заслонка, которая может сделать смесь как обеднённой, так и обогащённой.

Обратимся к истории. В начале развития двигателестроения в качестве топлива использовали светильный газ, который имел высокую цену, а также его было сложно применять.

Во второй половине 19 века светильный газ заменили на дешёвое и доступное жидкое топливо, для сгорания которого был необходим кислород. Чтобы приготовить горючую смесь, требовалось устройство, которое бы могло её приготовить, причём в нужных пропорциях.

Что было дальше? Открытие ранней модели карбюратора произошло в далёком 1814 году. Кто изобрёл карбюратор? Описание конструкции придумал изобретатель из Италии Луиджи де Кристофорис. Далее в 1838 г. Уильям Бартнер получил патент на карбюратор для ДВС.

Самый первый автомобиль с карбюраторным мотором сконструировал механик Зигфрид Маркус в 1864 году. А уже в 1876 году Николаус Отто сделал 4-хтактный ДВС на жидком топливе с единственным цилиндром.

Зигфрид Самуэль Маркус и его экспериментальный автомобиль

Для того чтобы получить наилучшую горючую смесь, жидкое топливо приходилось нагревать, пары которого смешивались с кислородом. Поскольку этот процесс был сложным, он не получил большой популярности. Инженеры принялись дорабатывать это устройство.

В 1895 году В. Майбах и Г. Даймлер создали такую конструкцию двухцилиндрового V-образного ДВС, в котором имелся карбюратор, распыляющий топливо. Именно этот прототип стал основой для будущих разработок. Действие этого карбюратора основано на том, что при повышении скорости потока топлива давление в устройстве снижается.

Этот принцип прекрасно демонстрирует трубка Вентури, работу который изучают в школьном курсе физике. При помощи мотора воздух всасывается и проходит через дроссельную заслонку. При этом создаётся разряжение, которое всасывает капельки топлива и они сразу же испаряются. Таким образом, создаётся топливовоздушная смесь. Если заслонка открыта сильнее, то воздух будет сильнее обогащён топливом и наоборот.

Трубка Вентури

Эта схема дозирования бензина не совсем эффективна. Объясню почему. Существует такое понятие как стехиометрический состав горючей смеси, который составляет 14,7 кг воздуха на 1 кг жидкого топлива. Это соотношение при небольших нагрузках следует уменьшать, при разгоне – повышать, а при торможении двигателем вообще надо отключать подачу топлива. А для выполнения этих условий в карбюратор необходимо включать дополнительные компоненты, которые придумали в последующие десятилетия.

В 1907 году придумали карбюратор с распылителем в середине воздушного потока, причём процесс распыления происходил при помощи сложного алгоритма. Благодаря этому при повышенных нагрузках устройство работало гораздо эффективнее. После этого были созданы так называемые системы компенсации смеси, как Cudell, Zenith и Palace, которые применяются в современных устройствах.

А в 1910 году Марсель Меннессон создаёт знаменитый карбюратор Solex, принцип работы которого практически не изменился. Со временем выпускались всё более мощные двигатели, а конструкции смесеобразователей всё более усложнялись.

Мотовелосипед Вело Солекс

Из чего был сделан карбюратор, из какого металла и сплава? Всего существует 3 типа материалов, из которых производят карбюраторы. Это чугун, алюминий и цинк. После 1930-х гг. чугун заменили на цинк, а с 1960 г. почти весь цинк был заменён на алюминий.

Современное устройство независимо от типа всегда имеет обязательные компоненты, такие как дозирующая система, распыляющие диффузоры, поплавковая камера, воздушные заслонки и другие компоненты, которые помогают обеднять или обогащать горючую смесь.

За многие десятки лет были разработаны 3 базовых типа карбюраторов: барботажные, мембранно-игольчатые и поплавковые (о них подробнее напишу ниже). Последние стали повсеместно использовать во второй половине 20 века, в том числе и на советские автомобили.

Где можно встретить карбюратор в настоящее время, где он применяется? Эти устройства широко используют в мотоциклах, газонокосилках, бензопилах, лодочных моторах, а также генераторных двигателях.

Плюсы и минусы

Несмотря на то, что в автомобилестроении давно отказались от использования карбюраторных систем питания в пользу инжекторов, рассмотрим их преимущества и недостатки.

Плюсы:

• Простой ремонт и диагностика. Многие водители с опытом самостоятельно могут отремонтировать устройство. Да и новички могут справиться, если есть нормальная инструкция и наличие ремкомплекта, который продаётся повсеместно.
• Невысокая цена карбюратора и его запчастей.
• Нестрогие требования к октановому числу горючего. Карбюратор с лёгкостью «съест» низкооктановое топливо, даже АИ-76.
• Обеспечение хорошей динамики автомобиля.
• Механические карбюраторы могут работать даже при их нахождении в грязи или воде. Главное — вовремя чистить устройство. Здесь карбюратор выигрывает у электронных аналогичных устройств и инжекторов.
• Карбюратор работает от энергии всасываемого кислорода, поэтому он идеально подходит для устройств, где нет никакой электроники.
• Карбюратор практически не убиваем. Даже если он неисправен, на таком авто можно доехать до ближайшей автомастерской.

Минусы:

• Малый коэффициент полезного действия (КПД). Целых 10% энергии карбюратора уходит только на поддержание топливной системы. Поэтому тяжело раскрутить мотор на полную мощность.
• Высокий выброс вредных веществ.
• Зависимость от погоды. В жару происходит активное испарение, что приводит к высокой температуре в устройстве во время работы (что снижает КПД), а в морозы происходит намерзание конденсата на корпусе карбюратора.
• Повышенный расход бензина.
• Негативное влияние на экологию. Но на мотоциклы повсеместно устанавливают карбюраторы, потому что здесь требования к выбросам отработавших газов более мягкие.
• Требуется регулировка устройства.
• Невысокая стабильность работы.
• Может произойти заливание свечей.
• Может появиться запах в салоне.

А для чего предназначен карбюратор? Рассмотрим вопрос более детально.

Для чего нужен карбюратор?

Какую функцию выполняет карбюратор? В первую очередь он отвечает за формирование топливно-воздушной смеси. Как правило, в автомобилях в качестве жидкого топлива применяют бензин. Это горючее, которое никак не сможет воспламениться от искрового зажигания. Но если в машину добавить карбюратор, то подача топлива будет осуществляться через него. И в цилиндры ДВС попадёт мелкодисперсная смесь воздуха с парами бензина, которая моментально воспламенится от искры через свечи зажигания.

Также назначение карбюратора в том, что он регулирует пропорции кислорода и бензина в горючей смеси, чтобы двигатель стабильно работал при любых условиях эксплуатации.

Перейдём детально к такому вопросу, как устройство и работа карбюратора.

Устройство и принцип работы

Многие спрашивают, где стоит карбюратор? Он находится под капотом недалеко от двигателя (например, сбоку от него).

Из каких частей состоит карбюратор поплавкового типа (именно этот вид мы будем рассматривать в этой статье)? Запомните, простейший карбюратор состоит из 2 камер: поплавковая и смесительная.

Поплавковая камера регулирует дозирование бензина и удержания его на нужном уровне. Именно эта камера обеспечивает стабильное поступление топлива при любых условиях. А смесительная камера помогает смешивать бензин с воздушным потоком при помощи диффузора.

Отмечу, что системы охлаждения у карбюратора нет. Устройство охлаждается воздухом, который в него проходит извне.

Чтобы было более понятно, перечислю, какие системы входят в состав карбюратора, а потом опишу их более подробно.

Как устроен карбюратор, какие детали входят в устройство?

• Пусковое устройство (ПУ).
• Поплавковая камера (ПК).
• Распылитель.
• Главная дозирующая система (ГДС).
• Система холостого хода (СХХ).
• Ускорительный насос (УС).
• Дроссельная и воздушная заслонки (ДЗ и ВЗ).
• Эконостат.
• Экономайзер.

Перейдём к более детальному описанию вышеуказанных компонентов, входящих в устройство поплавкового карбюратора.

Пусковое устройство

Пусковое устройство служит для насыщения топливной смеси во время пуска мотора (особенно это актуально при отрицательных температурах). Пусковое устройство состоит из воздушной заслонки. Ею может управлять водитель из салона при помощи рычага (её называют манетка или «подсос») и пневматического элемента. Также существует полуавтоматическая и автоматическая пусковая система, которая без участия водителя регулирует открытие заслонки. Наиболее распространены полуавтоматические пусковые устройства.

Как работает пусковое устройство карбюратора? Перед запуском двигателя дроссельную заслонку слегка открывают, а воздушную закрывают. В смесительной камере повышается значение вакуума и за счёт этого жидкое топливо начнёт вытекать из жиклёров главной дозирующей системы и системы холостого хода. В результате этого горючая смесь сильно обогатится. Сразу после этого воздушную заслонку следует приоткрыть и не закрывать во время работы двигателя. Отмечу, что система пуска сделана так, чтобы не допустить попадания чрезмерно обогащённой смеси в цилиндры после запуска мотора.

Таким образом, пусковое устройство предназначено для открытия заслонки на нужный угол сразу после запуска ДВС.

Смесительная камера

Это нижняя часть карбюратора, которая является самой важной половиной устройства. Эта камера является резервуаром для создания топливной готовой смеси в результате внедрения бензина в воздушный поток. Для этого в этой камере находятся такие составные части как дроссельная заслонка, диффузор и иные топливодозирующие компоненты.

Поплавковая камера

Эта камера обеспечивает постоянный уровень бензина в карбюраторе. В поплавковой камере находится поплавок и игольчатый затыкающий клапан.

Для чего нужен поплавок в карбюраторе? Когда уровень горючего снижается, то поплавок погружается ниже, игольчатый клапан приоткрывается, а топливо начнёт впрыскиваться в поплавковую камеру. И, наоборот, при увеличении уровня бензина поплавок поднимается выше, и клапан затыкает подачу топлива. Похожий принцип работы у обычного унитазного бачка.

Назначение поплавковой камеры – поддержание нужного уровня топлива в карбюраторе. Это одно из важных условий нормального функционирования устройства. Именно от уровня топлива зависит стабильность двигателя на малых оборотах.

Между смесительной и поплавковой камерами находится распылитель с отверстием посередине. Через него поступает топливо в диффузор. Распылитель находится в прямом контакте с диффузором и жиклёром.

Воздушная и дроссельная заслонки

Воздушная заслонка контролирует поток кислорода, который поступает в карбюратор. Именно эта деталь может обогатить или обеднить горючую смесь. В некоторых автомобилях в салоне имеется рычаг (подсос), при помощи которого можно перекрыть воздушную заслонку, в результате чего топливо начнёт поступать более интенсивно. Про это я уже рассказывал выше в разделе про пусковое устройство.

Дроссельная заслонка контролирует количество горючей смеси, которая поступает в цилиндры. Эта деталь связана с педалью акселератора. Чем сильнее нажатие на педаль, тем больше в цилиндры поступает горючей смеси для увеличения мощности мотора. А чтобы двигатель работал на холостом ходу, в карбюраторе имеются дополнительные жиклёры, через которые поступает дозированное количество кислорода под дроссельную заслонку. Благодаря этому двигатель не глохнет, даже если водитель убирает ногу с педали акселератора.

Главная дозирующая система

Основная функция главной дозирующей системы – это приготовление горючей смеси (обеднённой) для обеспечения стабильной работы мотора при езде на средней скорости. Также главная дозирующая система увеличивает экономию топлива благодаря впрыскиванию через распылитель не чистого топлива, а смеси воздуха с бензином в виде эмульсии. При работе мотора на холостом ходу эта система отключается.

Какие элементы содержит эта система, над которой долгое время работали инженеры, создающие карбюраторы?

1. Топливные и воздушные жиклёры. Это детали в форме резьбовой пробки с единственным строго откалиброванным отверстием. Если применять жиклёры большого размера, то горючая смесь будет обогащённая и наоборот.
2. Диффузор. Многие спрашивают, что такое диффузор карбюратора? Это деталь наподобие сопла, которая нужна для закачивания в цилиндры максимального количества топливной смеси благодаря увеличению скорости движения воздуха.
3. Главный распределитель. Здесь название говорит само за себя.

Эти компоненты помогают корректно сработать главной дозирующей системе даже при резком нажатии на педаль газа.

Система холостого хода

Эта система обеспечивает правильное поступление бензина при работе машины на холостом ходу. В этом режиме работы ДВС главная дозирующая система отключается, потому что здесь требуется совсем немного топлива. Поэтому создали систему холостого хода, которая занимается подачей топлива. Она срабатывает при минимальных оборотах при закрытой дроссельной заслонке. Причём это можно отрегулировать как в сторону большего, так и меньшего поступления горючей смеси при помощи регулировочного винта, и тем самым улучшить экономичность.

Холостой ход – это режим ожидания, чтобы не допустить остановки двигателя. Система холостого хода обеспечивает бесперебойную работу мотора на низких оборотах при помощи жиклёров холостого хода (актуаторов). А при помощи переходного канала происходит безостановочная работа ДВС при переключении режимов от холостого хода на повышенную передачу.

Ускорительный насос

Это устройство кратковременно обогащает горючую смесь во время резкого нажатия на педаль газа. Это необходимо для предотвращения остановки двигателя и стабилизации его работы при резком разгоне автомобиля.

Насос работает от привода дроссельных заслонок, резко их приоткрывая. На одной стороне оси заслонок находится тросик газа и рычаг привода. А на другой – кулачок, который давит на рычаг, в результате чего через мембрану топливо продавливается по каналу. На конце этого канала находится распылитель, который впрыскивает топливо в смесительную камеру. Чем больше размер кулачков, тем больше топлива продавливается за одно нажатие педали.

Ускорительный насос может работать на 2 камеры или на одну. При распылении топлива в одну камеру обеспечивается хорошая тяга на малых оборотах, но до второй камеры это редко доходит. Поэтому некоторые дурачки умельцы трубку для второй камеры запихивают в первую камеру, якобы так увеличивается мощность. Так делать категорически запрещено. В этом случае происходит обратный эффект, а кто придумал этот тюнинг, просто не знает принцип работы устройства.

В переходной системе насос-ускоритель помогает карбюратору перейти из одного режима в другой.

Переходная система

Функция переходной системы – это обеспечение перехода между системой холостого хода и главной дозирующей системы. Во многих моделях карбюраторов имеются отверстия переходной системы рядом с дроссельными заслонками.

Система рециркуляции отработанных газов

Она помогает снизить уровень окислов азота и оксида углерода в отработавшем газе. Это происходит при помощи замещения некоторой части воздуха выхлопным газом при торможении двигателем. В этом случае мощность мотора немного падает. Но во многих странах эту систему устанавливают в обязательном порядке.

Экономайзер

Экономайзер обеспечивает получение лучшего показателя мощности от двигателя в нужный момент времени. Для этого подаётся дополнительная порция обогащённой топливно-воздушной смеси сразу в распылитель, минуя главную дозирующую систему. Приблизительно поступает на 10-20% топлива больше. Это необходимо в тех случаях, когда автомобиль надо разогнать до скорости более 110 км/ч.

Применяют 2 вида устройств: с пневматическим и механическим приводом. Также существуют экономайзеры принудительного холостого хода, которые обедняют горючую смесь.

Эконостат

Эконостат необходим для обеспечения выдачи мотором самым высоким показателем мощности при повышенных оборотах. Эта деталь регулирует поступление подачи топлива из поплавкового канала и распыление перед диффузором.

Эконостат выполняет те же функции, что и экономайзер, но он срабатывает лишь при нажатии педали газа «в пол».

Выглядит эконостат в форме трубки, которая увеличивает уровень бензина по мере повышения оборотов. Также устройство помогает увеличить в горючей смеси уровень кислорода. Благодаря этому эконостат помогает сэкономить потребление топлива.

На недорогих карбюраторах, где главная дозирующая система самостоятельно регулирует обогащение смеси на различных режимах работы, эконостат и экономайзер не применяют.

Как работает карбюратор автомобиля?

На каком принципе основана работа карбюратора? Тут принцип довольно простой – это обогащение и обеднение горючей смеси. А сам процесс приготовления рабочей смеси называется карбюрация.

Запомните! Чтобы обеспечить полное сгорание 1 кг бензина необходимо 15 кг воздуха. Именно в такой пропорции топливно-воздушная смесь является правильной. Мотор на такой смеси будет показывать хорошую мощность и экономичность.

Обеднённая смесь – это повышение количества воздуха в смеси до 17 кг на кг бензина. На таком горючем мотор работает в самом экономичном режиме, но максимальной мощности здесь достичь не удастся. Если воздуха в смеси всего 17-19 кг, то мотор будет работать нестабильно, а также возрастёт расход топлива.

Если же воздуха в горючей смеси будет более 19 кг на 1 кг бензина, то такая смесь называется переобеднённая. В этом случае ДВС вообще не сможет заработать, потому что смесь не воспламенится.

Обогащённая смесь — это когда количество воздуха в ней варьируется от 13 до 15 кг. В этом случае двигатель работает на максимальной мощности и тратит больше топлива.

Богатая смесь – это наличие воздуха в ней менее 13 кг на 1 кг бензина. А поскольку кислорода в нём очень мало, то топливо будет сгорать не в полной мере. Это приведёт к нестабильной работе мотора и повышенному расходу топлива.

Переобогащённая смесь – это когда в ней находится меньше 5 кг воздуха. В этом случае бензин не сможет воспламениться и мотор никак не заработает.

Теперь перейду к упрощённому описанию работы поплавкового карбюратора. Что же происходит в карбюраторе во время его работы?

1. Из топливного бака бензин закачивается в поплавковую камеру. Уровень топлива набирается до нужного уровня, который контролирует поплавок и затыкающий клапан.
2. Внизу поплавковой камеры находится распылитель. При помощи жиклёра он подаёт точную дозу топлива в смесительную камеру (которая фактически представляет собой трубку Вентури). В этот момент поток бензина рассеивается, чтобы как можно лучше смешаться с кислородом и полностью сгореть.
3. Бензин из распылителя рассеивается над диффузором. А диффузор создаёт воздушный поток, движущегося с высокой скоростью, который смешивается с мелкодисперсным топливом.
4. Готовая топливно-воздушная смесь поступает прямо к дроссельной заслонке, которая связана с педалью акселератора. Чем больше бензина требуется мотору, тем сильнее открывается дроссельная заслонка и интенсивнее работает поплавковый карбюратор.
5. Из самого карбюратора горючая смесь идёт дальше через впускной коллектор к цилиндру мотора, в котором опускается поршень и одновременно открывается впускной клапан.
6. Вышеозначенный поршень работает по принципу насоса, который всасывает готовую смесь.

Принцип работы несложный, а правильно отрегулированный карбюратор обеспечит хорошую отдачу мощности от двигателя и надёжность системы, а также будет экономить бензин.

Из схемы видно, что нормальная смесь — это когда воздуха в примерно в 15 раз больше чем топлива. При таких условиях будет обеспечено полное сгорание бензина и максимальная мощность двигателя.

Карбюратор обеспечивает стабильную работу двигателя в самых разных режимах:

• Холостой ход на минимальных оборотах.
• Средние обороты.
• Максимальные обороты.
• Запуск при долгом нахождении мотора в выключенном состоянии, в том числе и на холоде.

Видео: Принцип работы карбюратора

Расскажу, какие бывают карбюраторы по своему строению. Со временем карбюратор улучшался, в результате рождалось много разных типов устройств. Они все делятся на 3 группы:

1. Барботажный. Это испарительный вид карбюратора. В настоящее время не используется. Выглядел он в форме стального цилиндра, который обогревался извне. Принцип работы основан на испарении паров бензина и подводе этой смеси прямо в камеру сгорания. Имеет повышенные требования к фракционному составу топлива и температуре воздуха снаружи.
2. Мембранно-игольчатый. Считается впрыскивающим типом. Содержит несколько камер, которые разделены между собой мембранами. Они связанны между собою штоком, на конце которого имеется игла, закрывающая клапан подачи топлива. Плюс этого типа карбюратора в простой конструкции и сверхнадёжности. Такой тип применяют в газонокосилках, поршневых самолётах или иных устройствах, у которых нет чёткого пространственного положения во время их работы. Это тоже устаревший вид устройств.
3. Поплавковый. Самый популярный вид карбюратора, который ещё называют всасывающим. Отличается надёжностью и простой регулировкой. Поплавковый карбюратор готовит самую оптимальную горючую смесь на выходе.

Классификация карбюраторов по регулировки сечения распылителя:

• С постоянным разрежением. Используется в японских (Keihin и Mikuni) и европейских (Stromberg и SU) карбюраторах. Обеспечивает высокий уровень вакуума, выдавая паровую фракцию бензина на уровне 97%, что недостижимо для других типов топливных систем.
• С постоянным сечением распылителя. Применяют в российских (советских) устройствах.
• С золотниковым дросселированием. Как правило, это горизонтальные карбюраторы, которые применяют в мототехнике.

Как выглядит распылитель карбюратора

По направлению потока готовой смеси карбюраторы бывают с вертикальным и горизонтальным потоками. В вертикальном устройстве поток смеси двигается снизу вверх, а такой тип карбюратора называется с восходящим потоком. А если движение происходит сверху вниз, то это карбюратор с падающим (нисходящим) потоком рабочей смеси. В горизонтальном карбюраторе – горизонтальный поток смеси.

Самые популярные устройства – с горизонтальным и падающим потоками, они эффективнее наполняют цилиндры горючей смесью и их удобнее обслуживать (карбюраторы стоят на ДВС сверху либо сбоку).

По количеству смесительных камер карбюраторы бывают следующих видов:

1. Однокамерные. Здесь есть только одна камера и единственная дроссельная заслонка. Этот тип устройств использовался на автомобилях, изготовленных до 1960 г.
2. Многокамерные (бывают две, три или четыре камеры). Они в свою очередь подразделяются по моменту открытия заслонок на карбюраторы с последовательным открытием дроссельных заслонок и параллельным. Многокамерные карбюраторы часто применяют в мощных автомобилях.

По типу вентиляции поплавковой камеры карбюраторы бывают несбалансированные и сбалансированные. В несбалансированных карбюраторах кислород поступает в поплавковую камеру прямо из атмосферы, что со временем ухудшает состояние воздушного фильтра.

Существует также электронный карбюратор (его работой управляет электронный блок). Но этот тип устройств не получил большого распространения.

Отмечу, что на одном моторе могут быть 2 и более карбюратора. К примеру, несколько устройств ставят на спортивные автомобили или самолёты.

Обслуживание карбюратора

Как пользоваться карбюратором в процессе эксплуатации, чтобы он прослужил максимально долго? Главным минусом устройства является то, что у него есть много жиклёров и каналов с небольшим сечением. Поэтому при работе автомобиля на их стенках оседают отложения, которые закупоривают каналы.

Чтобы этого избежать, следует время от времени проводить чистку карбюратора. Это можно делать как вручную, так и с помощью чистящих средств. Очистители при попадании в жиклёры и каналы растворяют смолы и другие отложения, которые потом сгорают вместе с топливом. Но отмечу, что в этом случае можно убрать лишь небольшие загрязнения. Проводить такую очистку надо каждые 5000—7000 км пробега, просто побрызгав очиститель в виде спрея внутрь карбюратора. Запрещено применять в качестве очистителя WD-40 и иные средства с наличием масла в составе.

Если загрязнений много, то чистку надо проводить в ручном режиме, разобрав карбюратор, поместив его детали в ёмкость с чистящим средством на несколько минут. Затем детали надо очистить при помощи баллона со сжатым воздухом и обычной зубной щётки. Жиклёры лучше просто продуть, а в крайнем случае воспользоваться зубочисткой. Если необходимо, то можно заменить прокладки, для этого в продаже есть ремкомплекты. Сетчатый фильтр надо промыть в бензине или вообще сменить на новый. Пусковое устройство также следует промыть и продуть. После повторной сборки карбюратора его придётся заново отрегулировать.

Если возникли подозрения на разгерметизацию соединений (например, появилась копоть или плёнка в этих местах), то проверить такую неисправность можно при помощи мыльной пены.

Время от времени проверяйте диафрагму экономайзера, чтобы на ней не было дефектов. Если толкатель стал слишком короткий, то его надо заменить вместе с диафрагмой.

Видео: чистка карбюратора Солекс

Регулировка карбюратора

Скажу сразу, что регулировку карбюратора можно проводить только на прогретом ДВС. Принцип калибровки на любом типе карбюратора абсолютно одинаков.

Поплавковая камера. Регулировка уровня жидкость в этой камере происходит при помощи поплавка, который соединён проволокой с запирающей иглой. У каждой модели карбюратора уровень топлива указан в соответствующем руководстве. Замер уровня можно произвести при помощи штангенциркуля. Если уровень жидкости больше нормы, то надо взять поплавок и прогнуть его вниз при помощи влияния на проволоку. Если уровень меньше нормы, то наоборот, поднимите поплавок вверх.

Холостой ход. Как правило, на холостом ходу должно быть 800-900 оборотов. Для регулировки этого значения закрутите винт качества горючей смеси и раскрутите его на 5 оборотов обратно. Затем закрутите винт количества до упора и выкрутите его обратно на 3 оборота. После этого включите мотор, и начните плавно закручивать первый винт. В этот момент количество оборотов должно увеличиться, и двигатель начнёт «лихорадить». Когда это произойдёт, то закрутите винт обратно, пока работа мотора не восстановится. В конце отрегулируйте количество оборотов при помощи винта количества.

Жиклёры. При помощи рычага «подсоса» закройте воздушную заслонку. Хвостовая часть тяги должна быть в конце паза штока ПУ карбюратора. Если это не так, то это надо устранить при помощи подгибания тяги. Потом снимите крышку устройства и измерьте зазор от стены камеры до воздушной заслонки. При помощи винта пускового устройства отрегулируйте такое значение, которое указано в руководстве вашей модели карбюратора.

Видео: САМАЯ ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА КАРБЮРАТОРА — легче не бывает!

Основные неисправности и ремонт

Несмотря на то, что карбюратор – это очень простое устройство, он частенько выходят из строя, а также его следует время от времени чистить. Как правило, неисправности в карбюраторе бывают такие же, как у инжекторов, только причины их разные.

Например, чаще всего бывают такие неисправности:

• Рывки при движении.
• Пониженная скорость разгона. Смесь слишком обеднённая, либо вторичная камера вышла из строя.
• Происходит раскачивание автомобиля при движении.
• При подгазовке появляются провалы. Авто не будет сразу ускоряться при нажатии на педаль акселератора.
• Уменьшение мощности автомобиля (даже при открытии дроссельной заслонке). Проверьте герметичность распылителя.
• Неэффективно запускается холодный мотор. Проверьте регулировку дроссельной заслонки.
• Непрогретый мотор сразу глохнет после запуска (даже при максимально вытянутом подсосе). Проверьте привод дроссельной заслонки.
• Прогретый ДВС тяжело запускается. Проверьте уровень бензина в поплавковой камере, возможно, сломались запирающая игла или поплавковый механизм.
• Нестабильно работает ДВС на холостых оборотах. Отрегулируйте систему холостого хода, проверьте привод эконостата, запорный клапан, чистоту жиклёров, корректную работу поплавка в камере.
• Значительное увеличение потребления топлива.
• Из глушителя выходит чёрный дым, сопровождающийся хлопками.
• Снижается вязкость моторного масла.
• На свечах зажигания появился нагар и запах. Проверьте поплавок в камере.

В тормозной системе и рулевом управлении проблем при поломке не возникает.

Вышеуказанные неисправности могут быть не только из-за карбюратора, но и прогорании клапанов, износе деталей и т.д. Если же проблемы появились из-за карбюратора, то это может быть вызвано следующими поломками:

1. Сломался ускорительный насос. Его надо продуть сжатым воздухом (особенно обратите внимание на шарик в распылителе). Если устранить неисправность не получается, насос меняют полностью.
2. Протекание топлива.
3. Нарушения в работе экономайзера, электромагнитного клапана, блока управления, системы холостого хода.
4. Нет топлива в поплавковой системе, либо горючая смесь некачественная.
5. Закупорены жиклёры и каналы.
6. Ухудшение состояния уплотнительного кольца.
7. Некорректная регулировка поплавковой системы.
8. Не полностью закрывается дроссельная заслонка.
9. Повреждён провод, отвечающий за подключение педали газа и карбюратора.
10. Заслонка не открывается после запуска двигателя.
11. Неисправен пневмопривод, из-за чего вторая камера не включается.

Когда вы сами научитесь чистить и регулировать карбюратор своими руками, то многих проблем можно избежать. Если точную причину неисправностей определить не удастся самостоятельно, то надо автомобиль отдать на диагностику в сервисный центр.

Видео: Ремонт карбюратора ОЗОН своими руками! Пошаговая видеоинструкция!

Тюнинг карбюратора

Тюнинг (доработку) карбюратора проводят для того, чтобы достичь максимальной мощности двигателя. Чтобы увеличить это значение, проводят расточку второй камеры, поднимают впускные клапаны более чем на 10,25 мм. Дополнительно заменяют все топливные жиклёры на другие, с большим значением сечения, вводят дополнительные дозирующие каналы (их высверливают прямо в корпусе устройства). Также некоторые умельцы увеличивают диаметр диффузоров (обозначается это так: 24/24), но это на небольших оборотах может привести к ухудшению работы двигателя.

Расточка диффузоров

Как выбрать новый карбюратор?

Хоть карбюраторы являются надёжными устройствами, они больше нуждаются в полной замене, чем в капитальном ремонте. Часто карбюратор заменяют при сильном закоксовывании всех каналов, деформации соединений или иных механических повреждений.

Радует тот факт, что карбюратор не надо менять точно на такой же. Можно подобрать себе более экономичный или мощный вариант. Вариантов на рынке довольно много.

При выборе карбюратора учитывайте следующие характеристики:

• Главный топливный жиклёр. Узнайте у знающего специалиста, какой должен быть жиклёр, какой именно пропускной способности. То же самое относится и к воздушному жиклёру.
• Диаметр дросселя. Он зависит напрямую от мощности цилиндров ДВС.
• Диффузор. Рекомендуется выбирать такой карбюратор, диаметр диффузоров в котором не больше 0,8 от диаметра смесительной камеры.
• Ускорительный насос должен подходить к модели автомобиля.

Самые надёжные производители карбюраторов:

1. Американские Walbro и Motorcraft.
2. Чешский AT.
3. Немецкий
4. Польский Weber.
5. Российско-французский Солекс.

Карбюратор Солекс

В продаже имеются не очень известные производители карбюраторов, которые делают в Индонезии, Таиланде, Китае. Разумеется, по качеству они похуже, но зато они не менее надёжны и стоят дешевле. Примерная цена на карбюраторы начинается от 5000 руб.

Видео: Устройство карбюратора (Специально для АВТОмладенцев)

Карбюратор – это простое устройство, которое в настоящее время практически не устанавливают в современные автомобили. Чаще всего их можно встретить на наших автомобилях ВАЗ, которые продают на вторичном рынке.

Хоть эти топливные системы вытеснены инжекторными, но они остаются символом надёжности и обладают простым принципом работы, управлением и регулировкой.

А инжекторные конструкции по сравнению с карбюраторами более экологичные, обладают высоким КПД, беспроблемно работают в любых погодных условиях.

Основные детали стандартного карбюратора: смесительная и поплавковая камера, поплавок и запирающей иглой, дроссельная и воздушная заслонки, диффузор, насос-ускоритель, главная дозирующая система и распылитель. Готовая горючая смесь воздуха с эмульсией бензина подводится непосредственно к цилиндрам двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающая его питание и надёжный ход.

На данный момент карбюраторы до сих пор устанавливают в мотоциклы, газонокосилки и иной бензоинструмент. Стоит ли покупать автомобиль с карбюратором? Если смотреть на схему работы такого авто, то карбюратор при своевременном обслуживании сможет проработать ещё долгое время, нежели другие механизмы.

Источник https://seite1.ru/zapchasti/karbyuratornyj-dvigatel-opisanie-xarakteristiki-foto-video-princip-raboty/.html

Источник https://motorist.guru/ustrojstvo/karbyurator.html

Источник

Источник