Каков принцип действия карбюратора - Motokomo.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Каков принцип действия карбюратора

Конструкция и принцип работы карбюратора

Сейчас все современные бензиновые двигатели комплектуются инжекторной системой питания. За счет того, что инжектор является более совершенным, то он практически вытеснил карбюратор на автотранспорте. Но по дорогам колесит еще большое количество автомобилей, двигатель которых оборудован карбюраторной системой.

Карбюратор — это основной узел такой системы, и главная его задача – приготовление топливовоздушной смеси в необходимой пропорции для последующей её подачи в камеры сгорания двигателя.

Всего имеется три вида карбюраторных систем, одна из которых – барботажная вовсе не используется, а две другие, включающие в конструкцию игольчато-мембранный и поплавковый карбюраторы вполне еще применимы и встретить их можно на самой разнообразной технике.

Из двух последних, на автотранспорте использовался только карбюратор поплавкового типа. Игольчато-мембранный же тип можно встретить на бензопилах, мотокосах и даже на авиатехнике.

Устройство и принцип работы карбюратора

Карбюратор поплавкового типа представляет собой единый узел, включенный в систему питания. За время использования такой системы на автомобилях было разработано большое количество карбюраторов, имеющие разные особенности по конструкции, но все они функционируют используя один принцип.

Что такое карбюратор? Простейший поплавковый карбюратор состоит из двух камер:

  1. поплавковой камеры;
  2. и смесительной.

В задачу первой входит дозирование топлива и поддержание его на определенном уровне. Благодаря этой камере обеспечивается стабильная подача бензина при разных условиях работы мотора.

Конструктивно она очень проста. Внутри устройства имеется поплавковая камера с помещенным в нее поплавком, связанным с клапаном игольчатого типа, который размещен в канале подачи бензина от бензонасоса. По мере расхода топлива поплавок опускается, а с ним и клапан, в результате канал открывается и бензин закачивается в полость. При закачке необходимого уровня поплавок вместе клапаном поднимается вверх и полностью перекрывает канал.

Видео: Устройство карбюратора (Специально для АВТОмладенцев)

Вторая камера обеспечивает смешивание топлива в проходящий воздушный поток. Для этого в ней установлен диффузор – специально суженый участок камеры. Благодаря этому диффузору, воздух, проходящий через него, значительно ускоряется.

Две эти камеры соединены между собой распылителем. Та его сторона которая установлена в поплавковой камере дополнительно оснащена топливным жиклером – специальной вставкой со сквозным отверстием определенного диаметра. Его задача – обеспечивать подачу строго определенного количества бензина. Второй конец распылителя выведен в диффузор.

Работает все так: на такте впуска в цилиндре двигателя поршень движется вниз, создавая разрежения. Из-за этого происходит всасывание воздуха через воздухозаборник с установленным в него фильтром. Этот заборник располагается на карбюраторе, поэтому поток проходит через смесительную камеру.

Движение воздуха при ускорении в диффузоре, обеспечивает образование разрежения в распылительной трубке, из-за чего топливо начинает из него вытекать и подмешиваться в проходящий поток.

Регулировка подаваемой смеси в цилиндры обеспечивается дроссельной заслонкой, которая установлена за диффузором. Путем перекрывания канала, по которому движется топливовоздушная смесь, регулируется скорость движения воздуха. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на акселератор.

Устройство карбюратора подразумевает еще одну заслонку – воздушную. Если дросселем регулируется подаваемое количество уже готовой смеси, то вторая заслонка перекрывает подачу воздуха. А поскольку в цилиндрах разрежение при работающем моторе все же создается, то смесь получается обогащенной, которая характеризуется повышенным содержанием топлива.

Что еще входит в конструкцию?

Но это упрощенная схема карбюратора. На деле же выясняется, что карбюратор состоит из большого числа деталей и все значительно сложнее, ведь двигатель во время эксплуатации работает в разных режимах, при этом для каждого из них необходима смесь соответствующего состава.

Поэтому современный карбюратор поплавкового типа имеет сложное устройство со значительным количеством каналов, вспомогательных систем и дополнительного оборудования. Все это позволяет карбюратору обеспечивать смесеобразование на любых режимах работы.

Поэтому в конструкции карбюратора, помимо двух камер, имеется:

  • система пуска;
  • главная дозирующая система;
  • система холостого хода;
  • насос ускорительный;
  • экономайзер;
  • эконостат;

Каждая из этих составляющих имеет свое назначение в устройстве карбюратора и обеспечивают подачу оптимальной по количеству и качеству смеси на любых режимах функционирования силового агрегата.

1. Система пуска

Система пуска обеспечивает подачу обогащенной смеси в цилиндры двигателя во время запуска мотора. Основным элементом этой системы является воздушная заслонка. В отечественных карбюраторах она имеет ручное управление (рукоятка подсоса, выведенная в салон). В зарубежных аналогах часто встречается автоматическая система пуска, которая самостоятельно регулирует степень открытия воздушной заслонки.

При этом система пуска конструктивно сделана так, чтобы предотвратить подачу переобогащенной смеси в цилиндры сразу после пуска мотора. Для этого привод заслонки сделан так, чтобы она имела возможность самостоятельно приоткрываться, обеспечивая обеднение смеси. К тому же она связана посредством системы тяг с дроссельной заслонкой, что позволяет карбюратору во время запуска и прогрева регулировать степень открытия этих заслонок.

2. Главная дозирующая система

Главная система дозировки обеспечивает основную подачу смеси в цилиндр при всех режимах работы мотора. Единственное, она не задействуется при работе двигателя в режиме холостого хода. Основная ее задача – подача необходимого количества смеси (несколько обедненной) в цилиндры двигателя. Для того, чтобы исключить переобогащение смеси в переходных режимах эта система осуществляет компенсацию недостающего количества воздуха путем подачи из распылителя не чистого бензина, а эмульсии, в которую уже подмешана часть воздуха. Для этого на большинстве карбюраторов топливо, перед попаданием в распылитель, проходит через специально проделанные эмульсионные колодца, где и осуществляется предварительное смешивание.

3. Система ХХ

Система холостого хода обеспечивает устойчивую работу силовой установки на малых оборотах, когда дроссельная заслонка полностью закрыта. Представляет она собой систему каналов по которым подается воздух и топливо под дроссельную заслонку. То есть, смесительная камера при таком режиме не задействуется, поскольку система ХХ изготавливает необходимое количество смеси и подает во впускной коллектор в обход ее. Дополнительно эта система включает в себя еще один канал – переходной, в задачу которого входит обеспечение поддержания стабильной работы мотора во время смены режима от ХХ до средних оборотов.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Карбюратор ОЗОН. Диагностика и Ремонт

4. Ускорительный насос

Ускорительный насос обеспечивает подачу необходимого количества смеси при резком ускорении, когда главная дозирующая система не успевает обеспечить это, поскольку она обеспечивает нормальную подачу только при плавном открытии дроссельной заслонки. В задачу этого насоса входит кратковременное обогащение смеси, что позволяет избежать «провала» при ускорении. Для этого имеется специальный канал, перекрытый шариковыми клапанами и оснащенный мембраной, привод которой осуществляется от дросселя. При резком нажатии на акселератор, шарики приоткрывают канал, а мембрана выдавливает порцию эмульсии в специальный распылитель, установленный перед диффузором.

Экономайзер и эконостат

Экономайзер обеспечивает максимальный выход мощности от мотора, когда это необходимо. Достигается это подачей обогащенной смеси за счет подачи дополнительной порции эмульсии в основной распылитель в обход главной системы дозировки.

Эконостат позволяет двигателю выдавать максимальную мощность при высоких оборотах. Для этого данный элемент обеспечивает подачу и бензина непосредственно из поплавковой полости и распыление его перед диффузором.

Это основные элементы и системы карбюратора. Также в его конструкции используется поплавковая камера сбалансированного типа. Чтобы бензин в ней поддерживался на заданном уровне, в камере не должно образовываться разрежение и для этого ее соединяют с атмосферой. Сбалансированная же камера подразумевает объединение ее с горловиной карбюратора, что предотвращает попадание в нее загрязняющих веществ вместе с воздухом.

Обслуживание карбюратора

При своей сложной конструкции регулировок у карбюратора не так уж и много, и касаются они только системы холостого хода и уровня топлива в камере с поплавком.

Чтобы установить стабильную работу мотора на ХХ, имеются два специальных винта – количества (воздушный) и качества (топливный). Первый представляет собой упорный элемент, которым регулируется степень открытия дроссельной заслонки для поступления через зазор между ним и стенкой воздуха для создания смеси.

Второй винт – игольчатый, установлен в канал, по которому эмульсия попадает в задроссельный канал. Путем вкручивания и выкручивания изменяется сечение этого канала, и как следствие – количества подаваемой эмульсии.

Недостатком карбюратора является то, что у него имеется большое количество каналов и жиклеров небольшого сечения. Поэтому в процессе эксплуатации загрязняющие элементы, попадающие вместе с воздухом и бензином, оседают в них и закупоривают каналы и жиклеры.

Поэтому важно периодически проводить чистку узла. Сделать это можно вручную, с полной разборкой узла, промывкой и продувкой каналов.

Но последнее время появились специальные чистящие средства. Такие очистители представляют собой особую смесь, которая попадая в каналы обеспечивает отслоение и растворение отложение и смол в каналах, после чего они попадают в цилиндры вместе с топливом и сгорают. Но стоит отметить, что таким средством удается удалить только небольшие засорения. В случае большого количества отложений удалить их можно только вручную.

Как устроен карбюратор бензинового двигателя

На сегодняшний день большое количество автомобилей функционирует благодаря смеси бензина и воздуха. Подобные моторы общепринято называть ДВС, и именно в строении бензинового мотора есть такое спецоборудование, как карбюратор. В данной статье мы рассмотрим основные принципы работы и подробно проанализируем его конструкцию.

Что такое карбюратор, назначение

Карбюратор – это один из сложнейших частей топливной концепции любого бензинового аппарата. Его предназначение заключается в изготовлении топливно-воздушной смеси (ТВС) способом насыщения бензина кислородом в необходимых количествах с последующей подачей уже готовой массы в цилиндры. Перемешивание всех компонентов осуществляется в нужной консистенции, соответствующей режимам работы двигателя.

Процедура подачи горючего совершается исключительно благодаря карбюратору, в котором есть такой механизм, как диффузор. Он рассчитан для сужения воздушного горла механизма. Иными словами, в период прохождения атмосферы через данное сужение, наступает спад давления. Затем в ход идет небольшой проем, для подачи топлива. Под большим давлением горючее выжимается из камеры в горловину карбюратора, откуда смесь направляется в выходной канал и затем поступает в цилиндры мотора.

Виды карбюраторов

Процесс улучшения карбюратора повлек за собой создание огромного количества видов этого устройства различными изготовителями.

По времени открытия заслонок смесительных камер карбюратор делится:

  • с поочередным открытием клапанных заслонок второстепенных камер;
  • с синхронным открытием клапанных заслонок.

На сегодняшний день виды карбюраторов можно поделить на три основные группы:

  1. Поплавковый – это самый оптимальный и распространенный вид карбюраторов. На фоне других он выделяется особой надежностью, незамысловатой настройкой. Состоит он из поплавковой и смесительной камер.
  2. Мембранно-игольчатый – вмещает несколько, разделенных перегородками, камер. В последних находится поршень с иглой, которая заслоняет и открывает топливный канал, влияя этим на клапан. Основным преимуществом подобного вида считается простота.
  3. Барботажный – такого рода карбюратор предполагает собой обогреваемый внешне стальной цилиндр. Коксовое топливо поступает в сосуд, под названием барботер (находящийся в нижней части агрегата) и протекает через слой разогретого материала. Вследствие соприкосновения коксового газа с сырьем происходит самоиспарение углеводородов, после чего газ насыщается их парами. Часть сырья, которое не подверглось испарению, время от времени устраняют из механизма.

По количеству смесительных камер делятся на: однокамерные, двухкамерные и четырехкамерные.

Внутреннее устройство

Несмотря на то что инжектор считается более подходящим и совершенным, на дорогах все еще остается огромное число машин, мотор которых снабжен карбюратором.

Читайте также:  Бульдозер т 170

Как говорилось ранее, практически в каждой машине стоит карбюратор поплавкового типа. Простой агрегат состоит из двух главных камер: смесительной и поплавковой. Роль поплавковой заключается в дозировке и сохранности горючего; поддерживается неизменная подача топлива при различных условиях эксплуатации двигателя.

Внутри узла есть углубление со встроенным поплавком, связанным с клапаном игольчатого вида, который расположен в канале бензонасоса. В момент расхода поплавок опускается, в следствие канал открывается, и топливо закачивается в углубление.

Вторая камера гарантирует перемешивание горючего. Для такого действия существует диффузор – специально суженый участок; он помогает придать ускорение проходящему потоку воздуха.

Чтобы иметь полное представление о том, как выглядит внутреннее устройство агрегата, рекомендуем просмотреть видеоролик:

Принцип работы

Простой карбюратор не способен обеспечить мотор подходящей, согласно составу, смесью на всех этапах работы. Автолюбитель кроме количества ТВС, обязан распоряжаться ее качеством благодаря рукояти «подсоса», связанной с атмосферной заслонкой.

При вытягивании ручки, створка закрывается и в смесительную камеру воздух поступает в меньшем количестве, а разрежение заполняется топливом наиболее усилено. Этот факт немаловажен, особенно при запуске двигателя в холоде, когда необходима богатая смесь, которая может загореться при отрицательных температурах.

Создание сбалансированной топливной смеси в камере механизма совершается не полностью. Часть горючего не может улетучиться и смешаться с атмосферой. Капли горючего, которые не успели испариться, перемещаются и оседают на стенах камеры и выпускных патрубков.

Горючее, которое оседает на стенах, формирует некую пленку, которая перемещается с небольшой скоростью. Для того чтобы улетучить пленку бензина, впускные патрубки при функционировании мотора подвергается подогреву. Большее распространение имеет жидкостный подогрев либо нагрев газами. Можно смело заявить, что генерация горючей смеси завершается в конце впускного трубопровода мотора.

Плюсы минусы карбюратора

Основным плюсом принято считать доступную цену ремонта. Следующий положительный момент заключается в том, что карбюратор не боится загрязнений и попадания воды.

Однако не все так гладко, ведь данный механизм нужно достаточно часто очищать и подстраивать. В холодное время года в корпусе аппарата может скапливаться и замерзать конденсат. В жару механизм может легко перегреться, что приведет к интенсивному испарению топлива и падению мощности ДВС. Заключительным доводом против карбюратора считается высокая токсичность выхлопа, что и повергло к отказу его применения в нынешних автомобилях.

Возможные проблемы карбюратора

Сейчас мы перечислим возможные проблемы при работе с карбюратором, чтобы вы могли обойти их стороной:

  • В случае если мотор не запускается либо глохнет после пуска, это явный признак отсутствия топлива в поплавковой камере или нарушение состава горючей смеси;
  • Если мотор на холостом ходу функционирует нестабильно или постоянно глохнет, то возможны:
  1. загрязнение каналов либо жиклеров холостого хода;
  2. проблемы в работе электромагнитного клапана;
  3. поломки в функционировании элементов ЭПХХ и БУ;
  4. сбой и деформация резинного уплотнительного кольца.
  • В связи с концепцией первой камеры, при отсутствии должных оборотов не исключается возможность полной остановки пуска машины. Чтобы устранить эту неполадку нужно как следует промыть или продуть каналы, а также заменить поврежденные детали.

Принцип функционирования карбюратора – это самое первое, что вы должны понимать. Карбюратор – это одна из самых важных механизмов каждого мотора, без которого ни один автомобиль не будет работать как механические часы. И, если вы научитесь самостоятельного его чистить и подстраивать, то вам не придется долго искать хорошего мастера для воплощения индивидуальных желаемых настроек мощности и расхода своего ТС.

Карбюратор: устройство и принцип действия

Для того чтобы работать, автомобильному мотору необходимо питание. В отличие от электрооборудования, которое питается от электросети, машинному двигателю нужно топливо, поэтому в автомобилях существует специальная система питания. Входят в нее топливный бак, топливный насос, топливопроводы, карбюратор, воздушный фильтр, впускной и выпускной трубопроводы и глушитель. Одна из важнейших деталей системы питания — это карбюратор. В нем из топлива формируется горючая смесь.

Как устроен карбюратор?

Принцип работы карбюратора

Во время пуска двигателя автомобиля в смесительной камере создается разрежение, в результате чего из распылителя брызгает топливо. При этом возникает поток воздуха, который, смешиваясь с топливом, уносит его в цилиндр.

Карбюраторы современных автомобилей помимо поплавковой и смесительной камер имеют еще пусковое устройство, систему холостого хода, дозирующую систему, ускорительный насос и экономайзер. Карбюраторы старых моделей автомобилей не в состоянии хорошо обеспечить работу двигателя, потому что в зависимости от его состояния (холодный он или теплый) состав горючей смеси должен быть разным. Например, при пуске холодного двигателя после того, как машина долго стояла, необходима горючая смесь, богатая топливом. А если двигатель наоборот, слишком горяч после длительной работы, необходима смесь с небольшим содержанием топлива. Если водитель хочет увеличить скорость или едет в сильно груженой машине, то горючая смесь необходима с большим содержанием топлива, то же самое требуется и на холостом ходу (на малых оборотах). Конечно, простой карбюратор не справится с таким режимом работы.

Насос-ускоритель также необходим для того, чтобы обогащать горючую смесь топливом. Когда водитель резко жмет на педаль, то вместе с топливом прорывается и поток воздуха, скорость движения которого, как известно больше. Поэтому некоторое время в горючей смеси не хватает топлива. Насос-ускоритель помогает решить эту проблему, и двигатель начинает работать быстрее и мощнее.

Система холостого хода необходима для того, чтобы двигатель мог работать на малых оборотах. В этом режиме двигатель работает на обогащенной смеси, но одна дозирующая система приготовить ее не может, поскольку дроссель открыт на холостом ходу не полностью. Но система холостого хода современных карбюраторов устроена таким образом, чтобы горючая смесь образовывалась около дросселя, т.к. в этом месте, даже при неполном его открытии создается разрежение необходимое для горючей смеси.

Чтобы запустить двигатель, нужна смесь, хорошо обогащенная топливом. Для этого в смесительной камере установлена специальная заслонка с клапаном для пропуска воздуха. На приборной панели имеется специальная ручка, с помощью которой этим клапаном можно управлять. Если водитель вытянет ручку, то клапан приоткроется, и количество поступающего в смесительную камеру воздуха уменьшится. Содержание топлива от этого в горючей смеси увеличивается. Поэтому даже самые первые порции горючей смеси насыщены топливом и двигатель заводится, как говорят, с пол-оборота. С пусковым устройством двигатель будет работать даже при очень низкой температуре.

Дозирующая система, которой снабжены карбюраторы всех современных автомобилей, позволяет приготавливать горючую смесь для различных режимов работы двигателя. Эта система позволяет автоматически регулировать состав горючей смеси при работе двигателя на малой или средней нагрузке. Когда двигатель работает в таком режиме, топливо для приготовления горючей смеси поступает через дозирующую систему, но даже при полном открытии дросселя подачи топлива иногда не достаточно. Поэтому, когда дроссель открыт почти полностью, рычаг, связанный с ним, действует на тягу привода экономайзера, который и открывает дополнительный проход для топлива из поплавковой камеры. В результате двигатель может работать с большей мощностью.

Как видите, карбюратор очень важен для пуска двигателя. Малейшая его неисправность может не только вывести двигатель из строя, но и вообще не позволит ему завестись. Но карбюратор — это еще не вся система питания. Горючее к нему подается из топливного бака, который в легковом автомобиле располагается чаще всего в задней части под полом багажника или спереди. Отверстие, в которое вы заливаете бензин, находится снаружи и закрывается пробкой. Только саму пробку вряд ли кто изучил всерьез, а зря! Потому что система питания начинается уже с нее. На пробке наливной горловины топливного бака имеются паровой и воздушный клапаны. Первый необходим, чтобы в жару, когда топливо испаряется, в баке не создавалось повышенное давление. А воздушный клапан нужен, чтобы в баке не появлялось разрежение, иначе подача топлива нарушится.

Устройство системы питания автомобиля

На деталях мотора постоянно оседает пыль, которая поступает из попадающего на них воздуха, а также металлические частички, образующиеся в результате трения деталей. Если бы в автомобилях не было продумано устройство очищения мотора от пыли, то все детали очень быстро изнашивались бы. Автомобильные двигатели имеют своего рода самозащиту от пыли, т.е. воздушный фильтр, благодаря которому очищается воздух. К карбюратору должны поступать только очищенные потоки воздуха, иначе двигатель быстро выйдет из строя. Воздушный фильтр необходимо периодически прочищать. Для этого его разбирают, промывают корпус керосином и заливают в фильтр свежее масло, которое и будет поглощать все автомобильные «нечистоты».

Проследим топливный путь дальше. Из карбюратора выходит уже необходимая для двигателя горючая смесь, которая проходит в цилиндр по впускному трубопроводу. По выпускным трубопроводам выходят отработанные топливные газы. К выпускной трубе крепится еще одна тонкостенная труба, которая выводит газы к глушителю. Название его говорит само за себя. Ведь если бы не было глушителя, то отработанные газы выходили бы с большим шумом. Действие глушителя основано на том, что газы, переходя из одной трубы в другую, постепенно расширяются и теряют скорость движения. Из глушителя они выходят уже ровной струей и не вызывают шума. В нем же гасятся искры, которые образуются при догорании частичек топлива. В системе питания тоже могут возникать сбои и неисправности. Например, нередко нарушается процесс образования горючей смеси необходимого для работы двигателя состава. Иногда подтекает топливо, отказывает указатель уровня топлива или перестает функционировать карбюраторное устройство. Все эти неисправности необходимо вовремя ликвидировать, чтобы незначительные поломки не привели к серьезным последствиям.

По ряду признаков водитель и сам сможет найти, в чем причина плохой работы мотора и устранить неполадку. Например, двигатель плохо заводится, если смесь в цилиндре содержит мало топливных частичек. Значит нужно проверить исправность топливного насоса. Возможно, засорился фильтр, жиклер или нарушена герметичность соединения деталей. При снятии и установке карбюратора необходимо использовать специальные автомобильные ключи, а какие подобные инструменты необходимы в автомобиле вы сможете почитать здесь.

Двигателю очень вредно работать на обедненной топливом горючей смеси. От этого он быстро перегревается, в воздушном фильтре слышатся хлопки. Если смесь перенасыщена топливом, то, скорее всего воздушные заслонки закрыты не полностью и вместе с потоком воздуха попадает и топливо. Могут быть изношены жиклеры или повышен уровень содержания топлива в поплавочной камере карбюратора. Словом, причин для того, чтобы двигатель вдруг забарахлил, может быть немало. Главное, своевременно устранять неполадки и не доводить до капитального ремонта.

Читайте также:  Принцип работы бетономешалки КАМАЗ

Карбюратор: конструкция и принцип работы

До середины 80-х бензиновые двигатели внутреннего сгорания на легковых и легких грузовых автомобилях массово оснащались карбюраторами. Такие двигатели работают по принципу сгорания заранее приготовленной внешним устройством топливно-воздушной смеси в цилиндрах мотора. Указанная рабочая смесь состоит из капель горючего и воздуха. Карбюратор отвечает за процесс, подразумевающий образование смеси из этих компонентов в нужной пропорции для максимальной эффективности работы ДВС. Простейший карбюратор представляет собой механическое дозирующее устройство.

Читайте в этой статье

Немного истории

Ранние разработки на заре эпохи двигателестроения использовали в качестве горючего светильный газ. Карбюратор таким двигателям на раннем этапе был попросту не нужен. Светильный газ поступал в цилиндры благодаря разрежению, которое образовывалось в процессе работы двигателя. Главной проблемой такого горючего являлась его высокая стоимость и ряд сложностей в процессе использования.

Вторая половина XIX века стала тем периодом, когда изобретатели, инженеры и механики во всем мире старались заменить дорогой светильный газ более экономичным, дешевым и доступным видом горючего для двигателя внутреннего сгорания. Лучшим решением стало использование привычного для нас сегодня жидкого топлива.

Стоит учесть, что такое топливо не может воспламениться без участия воздуха. Для приготовления смеси из воздуха и топлива потребовалось дополнительное устройство. Мало того, но смешивать воздух с горючим необходимо было еще и в нужных пропорциях.

Для решения этой задачи изобрели первый карбюратор. Устройство увидело свет в 1876 году. Создателем ранней модели карбюратора стал итальянский изобретатель Луиджи Де Христофорис. По своей конструкции и принципу работы первый карбюратор имел ряд существенных отличий от более современных аналогов. Для получения качественной топливно-воздушной смеси горючее в первом устройстве нагревалось, а его пары смешивались с воздухом. По ряду причин этот способ образования рабочей смеси не получил широкого распространения.

Разработки в данной области продолжились, а уже через год талантливые инженеры Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах создали конструкцию двигателя внутреннего сгорания, который имел карбюратор, работающий по принципу распыления топлива. Это устройство легло в основу для всех последующих разработок.

Модернизация

Главным направлением дальнейшей работы инженеров стала максимальная автоматизация всех процессов смесеобразования. Над совершенствованием конструкции карбюратора трудились лучшие умы многих компаний по производству автомобилей и сопутствующего оборудования. По этой причине можно встретить великое множество простых и сложных моделей карбюраторов от многочисленных мировых производителей.

Дальнейшее развитие

Карбюраторы стали активно вытесняться инжекторными системами только в конце XX века. До этого времени конструкцию карбюратора усиленно совершенствовали. Последними витками эволюции карбюраторного впрыска стали карбюраторы под контролем электроники. В таких карбюраторах имелось несколько электромагнитных клапанов, работу которых контролировало специальное устройство управления. Для примера можно упомянуть марку карбюратора Hitachi. В конструкции насчитывалось без малого 5 клапанов, а заслонки управлялись электронным способом.

Последнее поколение конструктивно сложных карбюраторов отлично демонстрирует уже упомянутая модель карбюратора Hitachi. Этот карбюратор устанавливался на автомобили марки Nissan в самом конце 80-х и в начале 90-х годов. Сложность этого поколения карбюраторов заключается в большом количестве вспомогательных устройств, особенно если сравнивать продукт Hitachi с примитивным «Солекс», который ставился на ВАЗ.

Вспомогательные устройства отвечали за стабилизацию работы карбюратора в различных режимах. К таким режимам и особенностям эксплуатации можно отнести резкий сброс газа, режим холостого хода в процессе простоя на автомобиле с автоматической КПП, выравнивание и стабилизацию оборотов силового агрегата после включении климатической установки, а также многие другие.

Доведенный до совершенства карбюратор последних поколений базово состоял из многочисленных устройств. Мы назовем только некоторые из них для ознакомления:

  1. Система регулирования температуры наружного воздуха;.
  2. Обогреватель впускного коллектора;
  3. Клапан прекращения подачи топлива;
  4. Клапан устройства обогащения смеси;
  5. Биметаллическая пружина воздушной заслонки в устройстве механизма открытия дросселя;
  6. Система быстрого холостого хода и т.д;

Такие устройства относятся к последним «электронным» карбюраторам. Дополнительные элементы в этих моделях были выполнены в виде отдельных аналоговых устройств. Устройства управлялись простейшей электроникой или работали по принципу саморегулирования (биметаллическая пружина).

Карбюратор и инжектор

Далее в истории систем топливоподачи и смесеобразования сначала появился моновпрыск (моноинжектор), а полностью электронный впрыск и производительные топливные форсунки окончательно вытеснили морально устаревшие карбюраторы.

Главным преимуществом инжектора является намного более точное и своевременное дозирование топлива для получения нужных пропорций топливно-воздушной смеси. Появление и внедрение в автоиндустрию доступных по цене микропроцессоров в итоге привело к тому, что необходимость в сложном карбюраторе и дополнительных устройствах в его конструкции попросту исчезла. Все функции отдельных элементов карбюратора взял на себя один единственный блок управления (ЭБУ), а в конструкции инжектора установили простые устройства исполнения.

Сегодня карбюраторный впрыск встречается только на тех двигателях, основным назначением которых является целевая установка на спецтехнику. Причиной такого решения стала уязвимость электронных инжекторных систем во время тяжелых условий эксплуатации. Электронные узлы и модули инжектора страдают от повышенной влажности и загрязненности, а форсунки чувствительны к качеству топлива. Для примера стоит сказать, что однозначно лучше установить на транспортное спецсредство при использовании такового на болотах именно механический карбюратор, который не перегорит. Такой карбюратор всегда можно с легкостью обслужить, почистить и просушить при необходимости.

Виды карбюраторов

Как мы уже говорили, процесс модернизации карбюраторов породил большое количество видов данного устройства от разных производителей. Все это многообразие карбюраторов условно можно разделить на три группы:

  • барботажный;
  • мембранно-игольчатый;
  • поплавковый;

Два первых типа карбюраторов уже давно практически не встречаются, так что останавливаться на этих конструкциях мы не будем. Целесообразнее рассмотреть поплавковый карбюратор, который еще можно увидеть в различных модификациях на гражданских автомобилях эпохи 90-х в наши дни.

Устройство поплавкового карбюратора

Главной задачей карбюратора является смешение топлива и воздуха. Разные модели карбюраторов осуществляют этот процесс по схожему принципу. Поплавковый карбюратор состоит из следующих элементов:

  • поплавковая камера;
  • поплавок;
  • запорная игла поплавка,
  • жиклер;
  • смесительная камера;
  • распылитель;
  • трубка Вентури;
  • дроссельная заслонка;

Поплавковый карбюратор устроен так, что к его поплавковой камере подведена специальная магистраль. По этой магистрали из топливного бака в карбюратор подается топливо. Регулирование количества топлива в камере осуществляется посредством двух элементов, которые взаимосвязаны. Речь идет о поплавке и игле. Падение уровня топлива в поплавковой камере означает, что и поплавок опустится вместе с иглой. Таким образом получится, что опустившаяся игла откроет доступ для проникновения в камеру следующей порции горючего. При заполнении камеры бензином поплавок поднимется, а игла при этом параллельно перекроет горючему доступ.

В нижней части поплавковой камеры находится следующий элемент под названием жиклер. Жиклер выполняет функцию калибратора и обеспечивает дозирование подачи горючего. Через жиклер топливо попадает в распылитель. Так происходит перемещение нужного количества горючего из поплавковой камеры в смесительную камеру. В смесительной камере происходит процесс приготовления рабочей топливно-воздушной смеси.

Конструктивно смесительная камера имеет диффузор. Указанный элемент создан для того, чтобы увеличивать скорость воздушного потока. Диффузор отвечает за создание разрежения воздуха в непосредственной близости от распылителя. Это помогает вытягивать топливо из поплавковой камеры, а также способствует лучшему его распылению в смесительной камере. Таково базовое устройство простого поплавкового карбюратора.

Дроссельная заслонка : холодный пуск и холостой ход

То количество рабочей топливно-воздушной смеси, которое поступит в цилиндры двигателя, будет зависеть от положения дроссельной заслонки. Заслонка имеет прямую связь с педалью газа. Но это еще не все.

Некоторые автомобили с карбюратором имели дополнительное устройство для управления дроссельной заслонкой. Этот элемент хорошо знаком любителям старой «классики» от ВАЗ. В народе это устройство автомобилисты прозвали «подсос», а само устройство создано для холодного запуска. Элемент выполнен в виде специального рычага, который находится в нижней части торпедо со стороны водителя.

Рычаг позволяет дополнительно управлять дроссельной заслонкой. Если вытянуть «подсос» на себя, в таком случае заслонка прикрывается. Это позволяет ограничить доступ воздуха и увеличить уровень разрежения в смесительной камере карбюратора.

Бензин из поплавковой камеры при повышенном разрежении вытягивается в смесительную камеру намного интенсивнее, а недостаточное количество поступившего воздуха заставляет карбюратор готовить для двигателя обогащенную рабочую смесь. Именно такая смесь лучше всего подходит для уверенного запуска холодного мотора.

Работа карбюраторного двигателя в режиме холостого хода осуществляется следующим образом:

  • карбюратор оборудован специальными дополнительными воздушными жиклерами. Эти жиклеры отвечают за подачу строго дозированного количества воздуха;
  • воздух проходит под дроссельной заслонкой и далее по рабочему алгоритму смешивается с бензином. При этом весь процесс происходит тогда, когда педаль газа не выжата и отпущена;

Вот так и выглядит базовое устройство и принцип работы карбюратора поплавкового типа.

Сильные и слабые стороны устройства

Главным достоинством карбюратора является его доступная по цене ремонтопригодность. В свободной продаже по сей день существуют специальные ремонтные комплекты, которые позволяют вернуть карбюратор в строй достаточно быстро. Для ремонта карбюратора не требуется арсенал какого-либо специального оборудования, а отремонтировать устройство при наличии определенных умений и навыков под силу практически любому автомобилисту.

Механический карбюратор не так сильно боится загрязнений и воды, так как их попадание не может окончательно вывести его из строя. В этом одновременно кроется как сильная, так и слабая сторона устройства. Карбюратор нужно достаточно часто подстраивать и обязательно чистить по сравнению с инжекторным впрыском, но он выносливее электронных решений при возникновении ряда таких условий, которые относятся к тяжелым или даже экстремальным условиям эксплуатации.

К дополнительным плюсам карбюратора относят его меньшую чувствительность к топливу низкого качества, а процесс чистки не представляется сложным. Хотя карбюратор и является относительно сложным устройством, но диагностировать неисправности и обслуживать его определенно проще сравнительно с забитой или неисправной инжекторной системой.

Последним аргументом против карбюратора является повышенная токсичность выхлопа, что и привело к отказу от его использования на современных авто по всему миру. Сегодня карбюратор оправданно считается безнадежно устаревшим «классическим» решением.

Особенности регулировки карбюратора Солекс. Как выставить уровень топлива в поплавковой камере, настроить холостой ход, подобрать жиклеры, убрать провалы.

Чистка карбюратора: когда необходимо чистить дозирующее устройство, признаки и симптомы. Доступные способы очистки карбюратора без разбора и снятия с авто.

Доработка и модернизация карбюратора. Основные недостатки системы карбюраторного впрыска и способы их устранения, настройка. Тюнинг впускного коллектора.

Главная дозирующая система, переходная система во вторичной камере, разновидности систем холостого хода. Ускорительный насос, экономайзер и холодный пуск.

Основные причины, кторые приводят к обеднению рабочей смеси. Бедная смесь на карбюраторных и инжекторных ДВС, а также на моторах с ГБО. Диагностика, ремонт.

Различные виды доступных средств и составов для прочистки карбюратора, преимущества и недостатки. Как правильно чистить карбюратор, какой очиститель лучше.

Карбюраторы. Принцип действия простейшего карбюратора

Карбюраторы. Принцип действия простейшего карбюратора

Процесс приготовления горючей смеси из топлива и воздуха вне цилиндра двигателя называется карбюрацией. Прибор, осуществляющий этот процесс, называется карбюратором.

Карбюраторы могут быть трех типов: испарительный, впрыскивающий и поплавковый всасывающий. Испарительные карбюраторы предназначены для работы на легкоиспаряющемся топливе. Воздух, проходя над поверхностью топлива, насыщается его парами и образует горючую смесь.

Читайте также:  Прицеп для мотоблока нева МБ 2

Впрыскивающий (или мембранный) карбюратор имеет довольно сложную конструкцию состоящий из двух , поделенных первой мембраной, топливных камер высокого и низкого давления соответственно, а также из двух воздушных камер – высокого и низкого давления, разделенными второй мембраной. Под действие разности давлений, эластичная мембрана прогибается и топливо через бензонасос поступает в топливную камеру.

Наибольшее распространение получили поплавковые всасывающие карбюраторы со всасыванием топлива при разрежении, возникающем в суженной части воздушного канала карбюратора – диффузоре вследствие местного повышения скорости потока воздуха.

В корпусе простейшего карбюратора размещены поплавковая камера 6 и смесительная 1 камера. Поплавок 8, действующий на игольчатый клапан7, поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива. Отверстие 5 сообщает поплавковую камеру с атмосферой.

Рис. Схема устройства и работы простейшего карбюратора

1 – смесительная камера, 2 – диффузор, 3 – воздушный патрубок, 4 – распылитель, 5 – воздушное отверстие поплавковой камеры, 6 – поплавковая камера, 7 – игольчатый клапан, 8 – поплавок, 9 – жиклер, 10 – дроссель, 11 – впускной трубопровод двигателя. , 12 – рычаг дросселя.

В верхней части смесительной камеры расположен входной воздушный патрубок3, в средней установлен диффузор2, имеющий суженное проходное сечение (горловину), а в нижней части (выходном патрубке) – заслонка 10, называемая дросселем, укрепленная на валике, пропущенном через отверстия в стенках смесительной камеры. При помощи рычага 12 на наружном конце валика дросселя, дроссель можно повернуть в требуемое положение. Выходной патрубок смесительной камеры соединен с впускным трубопроводом 11 двигателя посредством фланца.

Полость поплавковой камеры сообщена с распылителем 4, выведенным в горловину диффузора, жиклером 9, имеющим калиброванное отверстие. Между поплавковой камерой и диффузором создается перепад давлений (атмосферное и ниже атмосферного), благодаря чему топливо поднимается по распылителю, выходит из него, распыливается, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя через выпускной клапан. Верхний срез распылителя расположен выше уровня топлива в поплавковой камере.

Дроссельная заслонка 10 служит для регулирования количества смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а следовательно, и мощности, развиваемой двигателем. Простейший карбюратор может обеспечивать приготовление смеси необходимого состава только при одном установившемся режиме, т.е. при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя и открытой дроссельной заслонке. Во время работы двигателя атмосферный воздух, поступающий в цилиндры при тактах впуска, проходит через смесительную камеру, в которой, как и в цилиндрах, образуется разрежение (равное разности давлений атмосферного и в смесительной камере). Известно, что при движении в суженном участке снижается, а скорость повышается. Поэтому наибольшее разрежение, следовательно, и максимальная скорость потока воздуха создаются в горловине диффузора. Процесс приготовления горючей смеси, начавшийся в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе, а также в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия.

Состав приготовляемой карбюратором горючей смеси зависит от величины проходного сечения калиброванного отверстия жиклера 9. Чем больше отверстие, тем больше жиклер пропускает топлива к распылителю и богаче образуется смесь. Количество поступающей в цилиндры смеси регулируют дросселем 10. Разрежение в диффузоре должно возрастать по мере увеличения открытия дросселя и числа оборотов вала двигателя. Площадь сечения отверстия подбирают таким образом, чтобы:

– При неполном открытии дроссельной заслонки и на малых оборотах коленчатого вала скорости воздуха были не ниже 50 мс. Чтобы было достаточное распыление топлива и не было увеличения расхода топлива,

– На больших числах оборотов и при полном открытии дроссельной заслонки, скорость не превышала 120 м/с, так как при больших скоростях заметно понижается мощность двигателя.

До сих пор не получилось совместить эти два требования вместе, поэтому площадь сечения отверстия горловины диффузора подбирают так, чтобы разрежения в ней на больших числах оборотов не превосходили 9.81 КПа.

Когда двигатель работает на холостом ходу и малых оборотах коленчатого вала, в двигатель поступает наименьшее количество горючей смеси. Разрежений в диффузоре практически нет, а разрежение за дроссельной заслонкой достигает наибольших значений, численно равных 49.05 КПа. На малых оборотах холостого хода такой карбюратор приготовляет слишком бедную смесь, вследствие того, что дроссель почти полностью закрыт и, хотя и в цилиндрах образуется сильное разрежение, величина его в диффузоре недостаточна для получения требующейся для работы на этом режиме обогащенной смеси.

По мере открытия дросселя и перехода от малых оборотов холостого хода к работе под нагрузкой, простейший карбюратор обогащает смесь, потому что при увеличении разрежения в смесительной камере количество протекающего через жиклер топлива возрастает быстрее, чем количество проходящего через диффузор воздуха, в связи с различием физических свойств топлива и воздуха. Хотя при неполной нагрузке двигателя, желательно, некоторое обеднение смеси. Только при полной нагрузке двигателя требуется обогащенная смесь.

Простейший карбюратор не может обеспечить хорошую мощность у двигателя и быстрое увеличение числа оборотов, т.к. во время резкого открытия дроссельной заслонки, горючая смесь, приготовленная простейшим карбюратором, обедняется, т. к. уменьшается разрежение на впускном трубопроводе, часть паров топлива осаживается на стенках трубопровода в виде конденсата и не попадает в цилиндры.

В условиях эксплуатации двигатели работают с переменным режимом. Поэтому на них устанавливают более сложные карбюраторы, дополненные устройствами и приспособлениями, обеспечивающими приготовление горючей смеси необходимого состава на разных режимах работы. Например, при пуске они готовят богатую смесь для получения наибольшей мощности двигателя, при полной его загрузке и при холостом ходе образуется обогащенная смесь, а при средних нагрузках – обедненная. Чтобы получить на всех режимах работы двигателя горючую смесь требуемого состава, в карбюраторах, устанавливаемых на современных автомобильных двигателях, предусматривают пусковое устройство, систему холостого хода, главную дозирующую систему, ускорительный насос и экономайзер. Кроме того, карбюратор должен обеспечивать минимальную токсичность отработавших газов.

Автомобильный карбюратор. Устройство достаточно сложное, так как двигатель автомобиля работает в меняющихся условиях, соответственно меняются и режимы его работы.

На автомобилях устанавливаются двухкамерные карбюраторы с падающим потоком.

Рис. Автомобильный карбюратор.

1 – клапан, 2 и 15 воздушная и две дроссельные заслонки, 3 и 4 – малый и большой диффузоры, 5 – винт регулировки количества смеси, 6 – крышка поплавковой камеры, 7 – сетчатый фильтр, 8 – игольчатый клапан, 9 – ось поплавка, 10 – рычажок поплавка, 11 – поплавок, 12 – пробка, 13 – ось дроссельных заслонок, 14 – корпус смесительных камер, 16 – корпус поплавковой камеры, 17 – мембрана.

Рассмотрим работу автомобильного карбюратора , на примере карбюратора К – 135МУ.

В таком карбюраторе, корпус поплавковой камеры 16, корпус смесительных камер 14, который конструктивно соединен с корпусом пневмоцентробежного ограничителя, соединены между собой винтами. Уплотнительные картонные прокладки установлены между крышкой поплавковой камеры, ее корпусом и корпусом смесительной камеры.

В корпусе смесительной камеры расположены два больших 4 и три малых диффузора 3, воздушные и топливные жиклеры. Все каналы жиклеров снабжены пробками 12 для обеспечения доступа к ним без сборки – разборки карбюратора. В корпусе поплавковой камеры находятся поплавок 11, закрепленный на оси 9, игольчатый клапан 8 для подачи топлива.

При нерабочем двигателе игольчатый клапан и поплавок поддерживают нужный уровень топлива в топливной камере. В поплавковой камере имеется окно, через которое можно контролировать уровень топлива и состояние механизма.

Воздушная заслонка 2 находится в крышке поплавковой камеры. Дроссельные заслонки 15, находящиеся на одной оси, находятся в корпусе смесительных камер.

В таком карбюраторе большим преимуществом является свободный доступ ко всем жиклерам, их можно прочистить без разборки карбюратора.

Обе камеры карбюратора работают параллельно, но независимо друг от друга. Каждая из камер подает горючую смесь в свой ряд цилиндров и имеет свою дозирующую систему, экономайзер и систему холостого хода. Общими для двух камер являются – ускорительный насос, поплавковая камера и воздушная заслонка.

Необходимый состав топлива, в разных режимах работы, и при разных нагрузках, обеспечивается главной дозирующей системой.

Главная дозирующая система обеспечивает экономичную работу двигателя под нагрузкой, приготавливает обедненную смесь.

Пусковое устройство (воздушная заслонка, в воздушном патрубке) обеспечивает образование в карбюраторе богатой смеси, необходимой для беспроблемного пуска холодного двигателя. При пуске двигателя дроссельную заслонку немного открывают, а воздушную закрывают. В следствии этого в карбюраторе, при повороте коленчатого вала, создается большое разряжение, и топливо начинает вытекать из жиклеров главной дозирующей системы и системы холостого хода.

Как только двигатель начинает работать, в воздушной заслонке автоматически открываются клапаны. Воздушной заслонкой управляют из кабины автомобиля специальной рукояткой. На всех режимах работы воздушная заслонка открыта.

Дроссельной заслонкой можно управлять двояко: рукояткой – при прогреве двигателя и ножной педалью, которая сразу же возвращается в исходное положение пружиной.

Система холостого хода обеспечивает получение обогащенной смеси, необходимой для песперебойной работы двигателя на малой частотой вращения коленчатого вала.

Ускорительный насос во время резкого открытия дроссельной заслонки, кратковременно обогащает горючую смесь.

Экомайзер обогащает горючую смесь при полной нагрузке с целью получения от двигателя максимальной мощности. Это автоматическое устройство, обеспечивает сочетание экономичной работы двигателя при неполных нагрузках и реализацию максимальной мощности при полных нагрузках. Экономайзеры выполняются с механическим или пневматическим приводом. Экономайзер с механическим приводом включается в действие в зависимости от положения дросселя, а экономайзер с пневматическим приводом – в зависимости от разрежения в карбюраторе.

Ускорительный насос предназначен для кратковременного обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки путем принудительной подачи дополнительной порции топлива.

В карбюраторах устанавливают электронный блок управления (карбюратор К-90), в который поступают сигналы от датчика углового положения дроссельных заслонок, которые входят в систему автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ). Сама система состоит из электронного блока управления и датчиков вращения коленчатого вала, датчиков температуры охлаждающей жидкости и углового положения дроссельных заслонок. В соответствии с поступающими сигналами электронный блок управления выдает команду на включения электромагнитных клапанов.

Датчик углового положения дроссельных заслонок подает электрический сигнал в блок управления при закрытом положении дроссельных заслонок, когда контакты замкнуты. Датчик углового положения представляет собой контактный электрический выключатель. Только при прогреве двигателя до температуры 60 градусов и выше, система включается в работу. Контролируется все датчиком температуры.

Система управления экономайзером работает только в режиме принудительного холостого хода, когда педаль управления дроссельными заслонками отпущена, т.е. заслонки карбюратора полностью закрыты, частота вращения коленчатого вала более 1300об/мин, а температура охлаждающей жидкости свыше 60 градусов по Цельсию. В таком режиме блок управления включает электромагнитные клапана, которые закрывают каналы системы холостого хода карбюратора и подача питания полностью прекращается.

Система рециркуляции отработавших газов служит для снижения выбросов токсичных веществ с отработавшими газами путем их частичной подачи из выхлопной трубы во впускной тракт через специальную подставку под карбюратором.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector