Принцип работы карбюратора. Как работает карбюратор: устройство и принцип работы Карбюраторная система

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 . Простейший карбюратор представляет собой механическое дозирующее устройство.

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).

Примечательно то, что простые механические карбюраторы являются очень универсальными устройствами и могут быть установлены при помощи переходника на разные модели автомобилей. Отличным примером является все тот же прекрасно известный отечественным автомобилистам карбюратор «Солекс».

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.

Ошибочно полагать, что инжектор является более экономичным решением сравнительно с карбюратором. Хорошо отстроенный карбюратор демонстрирует схожие показатели по расходу топлива. Популярность распределенного впрыска обусловлена тем, что именно такой механизм топливоподачи способен соответствовать всем жестким современным нормам и требованиям по экологичности ДВС. Карбюратор удовлетворить такие требования не может, что обусловлено его конструктивными особенностями и производительностью жиклеров.

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.

Стоит отметить, что первым во всей конструкции подвергся последующей модернизации именно холодный пуск, уже знакомый нам под названием «подсос». К простейшим же карбюраторам заслуженно относится некогда распространенный и популярный карбюратор «Солекс», которому многим обязана линейка классических автомобилей ВАЗ.

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.

К главным минусам карбюратора можно отнести необходимость его регулярной чистки и подстройки. Карбюратор может преподнести сюрпризы в процессе эксплуатации, так как наблюдается зависимость от внешних погодных условий. В зимний период в корпусе карбюратора может накапливаться и затем замерзать конденсат. В жару карбюратор склонен к перегреву, что ведет к интенсивному испарению горючего и падению мощности ДВС.

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.

Читайте также

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

В современном автомобилестроении используются как карбюраторные, так и инжекторные типы моторов. Карбюраторы появились значительно раньше инжекторов, поэтому имеют ряд несомненных достоинств, так как на протяжении века неоднократно дорабатывались и совершенствовались. Устройство карбюратора считается довольно сложным, но при должном внимании и последовательности каждый автолюбитель сможет понять принцип работы и функциональность каждой из его частей.

История создания карбюраторов

Первый карбюратор был создан в 1895 году. Основателем идеи, а также сборщиком и испытателем работы карбюратора считается немец Вильгельм Мэйбах. Примечательно, что он нигде не учился, а является самоучкой-техником.

С тех пор карбюраторные двигатели претерпели значительные изменения, однако суть их работы осталась прежней. Главным же отличием современных карбюраторов от первых моделей является способ образования топливовоздушной смеси - в старых образцах бензин просто испарялся, а сейчас имеет место распыление топлива в воздухе.

В 1925 году немецкая компания Bosch первой в мире запускает массовое производство карбюраторных двигателей. Они уже оснащены топливным насосом высокого давления и системой впрыска бензина засчёт использования форсунок. Благодаря новому принципу оснащения транспортных средств удалось стабилизировать работу машин и сделать их более безопасными.

Внедрение ТНВД и форсуночной системы впрыска в силовые агрегаты послужило толчком к разработке нового типа моторов, которые могли бы потреблять дизельное топливо . Уже в 1935 году с конвейера завода «Мерседес» вышел первый легковой автомобиль с дизельным силовым агрегатом.

После выпуска дизельных автомобилей удалось разработать новые типы карбюраторов, которые увеличивали мощность бензиновых моторов. Эти новые модели оборудовались впускным коллектором. Дальнейшие разработки в области прибавления мощностных характеристик карбюраторам позволили создать двигатель с непосредственным впрыском топлива, который обладал высоким крутящим моментом. Автомобили с таким типом карбюратора массово начали выпускаться в середине 1940 годов.

В 1965 году компания Bosch снова покоряет мировой автопром благодаря проектированию новых карбюраторов с системой распределённого впрыска. Эта система удешевила стоимость всей конструкции, так как вместо массивного и дорогого ТНВД можно было использовать обычный электронасос.

В 1994 году другая компания - Mitsubishi Motors - начинает внедрять в производство карбюраторных автомобилей систему непосредственного впрыска. Новые силовые агрегаты заметно сокращают количество потребляемого топлива, к тому же при одинаковом объёме камер сгорания такие моторы обеспечивают максимальный крутящий момент. Карбюраторы с непосредственным впрыском выделяют меньше испарений в окружающую среду.

Сегодня разные производители используют карбюраторы как с непосредственным, так и распределённым впрыском. Однако развитие карбюраторных силовых агрегатов продолжается.

Что такое карбюратор

Карбюратором называют важнейший узел среди всех систем автомобиля. Он относится к устройству двигателя внутреннего сгорания и предназначен для образования топливовоздушной смеси. Карбюрация (то есть создание) смеси осуществляется путём смешения жидкого горючего и воздуха, при этом важное значение имеет пропорциональность частей.

Устройство монтируется на впускном коллекторе и подключается к множеству шлангов и магистралей

Сегодня карбюраторы используются на самых разных двигателях для обеспечения работы разнообразных технических устройств. Первые типы карбюраторов (барботажные) ныне уже не используются, так как их вытеснили более производительные мембранно-игольчатые и поплавковые.

Мембранно-игольчатый карбюратор состоит из камер, которые разделены специальными мембранами. Между собой мембраны довольно жёстко фиксируются штоком, один из концов которого представляет собой иголку. Игла во время работы карбюратора движется вверх-вниз и то открывает клапан подачи горючего, то закрывает его. Это самый простой на сегодняшний день тип карбюраторных механизмов, который используют на газонокосилках, самолётах и некоторых видах грузовых автомобилей (например, на ЗИЛ-138).

Поплавковый карбюратор представлен сегодня в нескольких модификациях, однако все они имеют схожий принцип работы. В качестве основного элемента такого устройства выступает поплавок и поплавковая камера. Именно камера отвечает за своевременную подачу горючего и воздуха, в ней формируется топливовоздушная смесь и подаётся в камеру сгорания. Поплавковый карбюратор гарантирует бесперебойную работу мотора и обеспечивают хорошую динамику и тягу. Поэтому такой карбюраторный вид устройств получил в современном автомобилестроении особенную популярность.

Устройство содержит множество компонентов, взаимосвязанных друг с другом

Сравнение моновпрыска и карбюраторной системы

Моновпрыском называется одна из разновидностей электронной системы впрыска топлива в двигатель. Можно сказать, что моновпрысковые системы являются своего рода переходной моделью от карбюратора к инжектору.

Впервые моновпрыск был разработан и установлен для самолётов как более современная модификация карбюраторного агрегата, которая исключала «провалы» в подачи топлива во время исполнения фигур в воздухе.

Существенной разницей между моновпрыском и карбюраторной системой можно считать наличие у моновпрыскового устройства компьютерного блока контроля подачи и расхода горючего, а также бензинового насоса и одной форсунки, работающей от электричества. Тип работу моновпрыска аналогичен карбюратору, только с использованием более современных компонентов.

Устройство имеет минимальные размеры при сохранении всех функций карбюратора

Главным достоинством системы моновпрыска является бесперебойная работа мотора, так как в агрегате постоянно поддерживается минимальное давление в 1 бар. То есть транспортные средства с моновпрыском могут бесперебойной работать при резком обгоне или торможении, когда как карбюраторные механизмы не всегда могут гарантировать стабильность мотора в этих режимах.

К тому же моновпрыск гарантирует повышение мощности силового агрегата засчёт отсутствия провалов в питании.

Однако карбюраторы и по сей день считаются более экономичными устройствами, так как впрыск топлива осуществляется не в одной точке, а по всей камере, что позволяет использовать весь поступающий объём горючего. По этой причине двигатели с карбюраторами легче заводятся в зимнее время.

Таким образом, карбюраторные устройства обладают хорошими характеристиками в плане экономного потребления горючего и возможности запуска в любых климатических условиях. Моновпрыск обеспечивает более стабильную работу мотора и высокие качества мощности автомобиля.

Cовременные автовладельцы по-разному оценивают преимущества использования тех или иных систем:

Я за МОНОВПРЫСК!!! Как говориться в библии, кто в каком звании призван, тот тем и оставайся, но если можешь, лучшим воспользуйся. Не сравнить динамику разгона впрыска с карбом, да и мы машины покупали не для того что бы из них ВАЗы делать. Я пока моно до ума довёл, столько нового узнал о тех.системах, что сейчас не жалею. В принципе подтверждается высказывание - электрика - наука о контактах. Ещё просто было обидно: почему у «них там « работает, а у меня здесь нет!? У одного из прежних хозяев сплошной негатив: - динамики нет, расход замучил, 160 с попутным ветром - лямбду менял, датчики менял, ничего не настраивается, а в итоге оказалось: они ездили на машине у которой искра была в ВМТ!!!, то есть смесь поджигалась в догонку уходящему поршню!!! На такой машине я съездил в Москву из Ярославля за запчастями, с неработающей приборкой DGT кроме сигнальных ламп, с расходом 20 л., с горящим Chek Engine, туда и обратно - моновпрыск GM Delco, отработал как часы. А сейчас на 1–2-ой, вжимает в спинку сидения.А «калашников» стреляет из-за того, что магазин и патрон там от STG 43 Sturmgever, а затвор и затворная рама М1 Garand, ну и + всё точилось на раздолбанных станках, - ах да, увеличенные зазоры, «специально, что бы грязь не задерживалась

http://clubfiat.ru/forum/index.php?showtopic=3641&page=2

а помоему все зависит от состояния машины. только что довел под капотом до ума (прежний хозяин был большой любитель поколхозить), так у моей крабюраторной темпры при -10 на улице через 3 минуты температурная стрелка переходит отметку 50. А еще через три минуты - если печка на полную - можна раздеваться в салоне

http://clubfiat.ru/forum/index.php?showtopic=3641&page=

Что такое жиклёр

Одним из компонентов современных карбюраторов являются жиклёры. Они представляют собой небольшие детали с чётко выверенными отверстиями. Различают топливные и воздушные жиклёры - соответственно для подачи жидкости или воздуха. Также существуют главные, компенсационные, жиклёры холостого хода и другие виды.

Эта деталь имеет определённую пропускную способность, засчёт чего достигается та производительность мотора, которая устанавливается на заводе. Калибровка отверстий считается главным критерием работоспособности детали, поэтому чистку жиклёра от грязи и нагара следует выполнять крайне аккуратно, чтобы процедура не повлияла на размер отверстий.

Маленькое устройство для дозирования горючего

Экономайзер - ещё один элемент карбюратора

Экономайзер - это устройство, которое призвано выполнять регулировку подачи горючего. В зависимости от типа (ЭПХХ или ЭМР), экономайзеры обеспечивают необходимый крутящий момент во время движения или стоянки автомобиля при работающем двигателе.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) также является электромагнитным клапаном в устройстве карбюратора. Он монтируется в верхней части карбюраторного корпуса и отключает подачу бензина, если скорость вращения коленвала выше 2 тысяч оборотов и в то же время нет давления на педаль газа. Благодаря работе ЭПХХ удаётся значительно сэкономить расход топлива. К тому же экономайзер этого типа включается в период затяжного спуска, что приводит к торможению двигателем и обеспечению дополнительной устойчивости автомобиля.

ЭМР (экономайзер мощностных режимов) находится ниже ЭПХХ. Устройство призвано увеличивать поток горючего на высоких оборотах двигателя. ЭМР активируется в тот момент, когда педаль газа выжата более, чем на 2/3. В этом случае срабатывает открывание заслонки дросселя, и экономайзер подаёт топливо к распылителю в необходимом объёме. То есть топливовоздушная смесь становится более обогащённой, что увеличивает крутящий момент.

Важной частью экономайзера является игла

Поплавок - что это такое

Самый распространённый вид карбюратора - поплавковый. Важнейшим элементом устройства считается поплавковая камера, которая обеспечивает необходимый уровень топлива во всех режимах работы мотора.

Основным элементом камеры является поплавок, который и определяет, сколько топлива на данный момент имеется в камере и какой объём ещё потребуется для полноценной бесперебойной работы. Устройство поплавков может различаться на разных модификациях карбюраторов, они могут быть выполнены из пластика или латуни.

Изделия из латуни отличаются крупными размерами (пластиковые поплавки гораздо меньше)

Прокладка карбюратора

Прокладка является необходимым элементом при установке любого карбюраторного устройства. Она предназначается для уплотнения соединения между карбюратором и впускным коллектором на автомобиле. В некоторых случаях обосновано применение сразу двух или трёх прокладок для более надёжного соединения.

Единственное назначение прокладок карбюратора заключается в предотвращении подсоса воздуха со стороны.

На сегодняшний день выделяется три вида прокладок, которые могут быть использованы для монтажа карбюратора:

теплоизоляционная - служит для понижения температуры в карбюраторе, предотвращая его перегрев;

армированная - нужна для упрочнения соединения между фланцем карбюратора и его теплоизоляционной частью;

паронитовая - необходима для изоляции высоких температур, которые поступают от впускного коллектора.

При самостоятельном обслуживании карбюратора допускается изготовление прокладок своими руками. Чаще всего в качестве заготовки берётся паронит или тонкий лист металла. При замене прокладок рекомендуется ставить аналог той, что была установлена на заводе.

В зависимости от модификации карбюратора прокладки могут иметь самые разные формы

Что собой предстваляет диффузор

Большинство водителей полагает, что двигатель получает топливовоздушную смесь напрямую от карбюратора. Однако это не так. Любой карбюратор снабжается диффузором, который выглядит как суженная горловина для воздуха.

В тот момент, когда воздушный поток проходит через эту узкую горловину, в ней возникает разрежение давления. В конце диффузора имеется маленькое отверстие, через которое и подаётся горючее. Разреженное давление воздействует на подачу бензина и вытесняет топливо из поплавковой камеры в диффузор. И только после диффузора горючее может попасть в ёмкость впускного коллектора и далее - в сам мотор.

Слева - старый, с нагаром и грязью, справа - новый

ГДС

ГДС (или главная дозирующая система) - это узел, который обеспечивает подачу горючего к двигательному агрегату. ГДС активируется при эксплуатации транспортного средства в режиме средних нагрузок на двигатель.

Система представляет собой сочетание нескольких жиклёров, распределителя и диффузора. Главный топливный жиклёр размещается в промежутке между поплавковой камерой и распылителем. Распылитель представляет собой маленькую трубку с калиброванными отверстиями, через которые всасывается воздух. Именно в дозирующей системе образуется топливовоздушная смесь.

Благодаря винтам и жиклёрам можно самостоятельно установить пропускную способность устройства

Зачем нужны дозаторы в устройстве карбюратора

Дозатор выполняет очень важную функцию в устройстве автомобиля. Он в автоматическом режиме вымеряет заданное количество топлива для подачи его в камеру сгорания. Благодаря дозатору мотор получает именно то количество топлива, которое ему необходимо для полноценной работы.

Устройство предназначено для определения необходимого количества топлива

Насос-ускоритель: для чего он нужен

Ни один карбюратор не сможет полноценно выполнять свои функции без ускорительного насоса. Этот механизм выполняет впрыск дополнительного объёма горючего. Насос срабатывает в тот момент, когда резко открывается заслонка дросселя, чтобы впитать топливовоздушную смесь для ускорения автомобиля и предотвращения остановки мотора.

Ускорительный насос необходим при эксплуатации транспортного средства на больших оборотах двигателя, так как диффузор не всегда может гарантировать подачу горючего в необходимом количестве.

Диафрагма является самым чувствительным элементом насоса и отвечает за работоспособность всего устройства

Предназначение электромагнитного клапана

В состав экономайзера принудительного холостого хода входит электромагнитный клапан. Зачастую ЭПХХ и называется клапанным. Этот клапан заканчивается специальной иглой, которая в вытянутом положении перекрывает подачу горючего. Клапан активируется в тот момент, когда водитель не нажимает на педаль газа, так как выполняет затяжной спуск. Работа клапана существенно экономит расход топлива, так как совершается торможение двигателем.

Клапан, таким образом, отвечает за устойчивость работы мотора в режиме холостого хода. Если двигатель на холостом ходу работает с перебоями или рывками - следовательно, клапан перестал корректно выполнять свои функции.

Отвечает за стабильность работы мотора в режиме холостого хода

Для чего служит завихритель

В основу работы карбюратора заложен принцип вихревого смешения горючей жидкости и воздуха. Это смешение создаётся засчёт использования так называемого завихрителя - специальной пластинки с каналами. Завихритель не является внутренней частью карбюратора, а монтируется под него.

Завихрения воздуха, которые создаёт устройство, дробят капли бензина, что делает их пригодными для образования топливовоздушной смеси. Завихритель существенно понижает расход топлива, поэтому на карбюраторах, которые не оснащены этим устройством с завода, рекомендуется отдельно ставить такой узел.

От объёма корпуса и количества лопастей зависит скорость создания завихрений

Что такое обогащённая смесь

Чтобы понять, при каких условиях в карбюраторе может образовываться такая смесь, потребуется разобраться в основных режимах работы автомобильного карбюраторного механизма:

пуск мотора (этот режим требователен к обогащению топливовоздушной смеси);

режим холостого хода;

режим малых нагрузок;

режим средней загруженности мотора;

максимальное использование двигателя.

Важно, чтобы при запуске силового агрегата в карбюраторе образовывалась богатая топливовоздушная смесь, при холостых оборотах и при езде на малой скорости смесь должна быть обеднённой, а при повышении оборотов до максимума опять потребуется её обогащение.

Обогащённая смесь получается засчёт увеличение количества горючей жидкости в ёмкости поплавковой камеры. ГДС подаёт увеличенный поток топлива для того, чтобы мотор справился с повышенными нагрузками.

Но в некоторых случаях возможно постоянное образование обогащённой топливовоздушной смеси (залегание иглы, засорение игольчатого клапана, раскалибровка отверстий в жиклёрах, выработка ресурса заслонок и т. п.). В этом случае мотор будет получать избыточное количество топлива, что приводит к увеличению расхода горючего и заливанию двигателя.

Таким образом, каждый элемент карбюраторной системы двигателя отвечает за выполнение определённой задачи. Работа карбюратора основывается на взаимодействии всех его частей, так как выход из строя или сильный износ какой-либо детали может означать поломку самого карбюраторного узла.

На автомобилях конца ХХ — начала ХХI веков на смену карбюраторам пришли инжекторные системы подачи топлива. Эти системы впрыска с микропроцессорным управлением способны в течении сотен тысяч километров пробега обеспечивать более точную, в сравнении с карбюратором, дозировку топлива во всех режимах работы мотора. А также сохранять параметры выхлопа двигателя в рамках актуальных экологических требований. Однако карбюраторы продолжают использоваться на мототехнике; различных вспомогательных, стационарных, генераторных, лодочных двигателях; на бензоинструменте (бензопила, газонокосилка и т.п.) Всё об устройстве, видах, принципе работы карбюраторов – в данной публикации.

Слово «карбюратор» имеет французское происхождение и произошло от слова carburation – смешивание. В этом и состоит предназначение данного ключевого узла системы питания двигателя внутреннего сгорания – в смешивании бензина с воздухом и подаче определённого количества данной смеси в рабочие полости цилиндров. Карбюратор – это механическое смешивающее и дозирующее устройство для ДВС. На смеси мельчайших капель горючего с воздухом, которую он образует и впрыскивает в цилиндры, и работает мотор.

Как только изобретатели второй половины XIX века начали пытаться оснастить технику двигателями, работающими на бензине и керосине, им пришлось учитывать, что воспламеняется это топливо только при участии воздуха. Более того, для эффективной работы двигателя надо ещё и смешать воздух с горючим в определённой пропорции.

Первый карбюратор изобрёл в 1876 году итальянец Луиджи Христофорис. В его устройстве топливо разогревалось, испарялось, и его пары смешивались с воздухом. Через год Даймлер и Майбах нашли более рациональное решение, применив принцип распыления топлива. Этот простой и эффективный принцип и лёг в основу всех последующих разработок.

Готлиб Даймлер на машине с личным шофёром.

До повсеместного распространения карбюраторов поплавкового типа применялось ещё два вида данных устройств: барботажные и мембранно-игольчатые карбюраторы.

Барботажные карбюраторы представляли собой бензобаки, внутри которых на небольшом расстоянии от поверхности топлива имелась глухая доска и два широких патрубка – один подаёт из атмосферы, и второй – отбирает топливно-воздушную смесь в двигатель. Воздух проходит под доской, над поверхностью горючего, насыщается его парами, и получается горючая смесь.

Это примитивная, но действенная конструкция. Дроссельная заслонка располагалась на моторе отдельно. Работа двигателя с барботажным карбюратором зависела от погоды на улице: степень испаряемости топлива изменялась, в зависимости от температуры окружающей среды. Часть топливно-воздушной смеси могла конденсироваться. Вся конструкция была довольно взрывоопасной и сложной в регулировании.

Мембранно-игольчатый карбюратор – это уже отдельное от бензобака законченное устройство. Оно состоит из нескольких камер, которые разделены мембранами и жёстко связаны между собой штоком.На этом штоке закреплена игла, запирающая седло клапана подачи топлива. Камеры соединены каналами со смесительной полостью, с одной стороны, и с топливным каналом – с другой.

Характеристики такого карбюратора определяются тарированными пружинами, на которые опираются мембраны. Это уже не примитивная, но достаточно простая конструкция, достоинством которой, кроме её простоты, является способность безотказно работать в любом положении и любых условиях. Такие карбюраторы стояли в первой половине ХХ века не только на автомобилях и мотоциклах, но и на самолётах с поршневыми двигателями внутреннего сгорания.

Третий тип карбюраторов, который и стал в итоге основным во всём мировом автомобилестроении – это поплавковый карбюратор с жиклёрами. Поплавковый карбюратор, конструкция которого регулярно подвергалась усовершенствованиям, завоевал в итоге всеобщую популярность во всём мире. Он являлся очень универсальными устройством и мог быть установлен при помощи переходника на самые разнообразные модели автомобилей и мотоциклов.Его устройство и будет рассмотрено в следующих разделах этой публикации.

Последними этапами эволюции устройств карбюраторного впрыска стали поплавковые карбюраторы с электромагнитными клапанами, работающие под контролем электроники. В таких устройствах работало несколько электромагнитных клапанов, работу которых контролировало специальное устройство управления. К примеру,в японских карбюраторах «Хитачи» имелось пять электромагнитных клапанов, и заслонки управлялись электроникой.

Эти карбюраторы, последнего поколения данных устройств, ставились на автомобили «Ниссан» на рубеже 80-х и 90-х годов. Их сложность заключается в большом количестве вспомогательных устройств, отвечающих за стабилизацию работы карбюратора в различных режимах (резкий сброс газа, режим холостого хода в процессе простоя на автомобиле с автоматической КПП, выравнивание и стабилизацию оборотов мотора при запуске климатической установки, и т.п.). Соответственно, такой, «доведённый до совершенства» карбюратор был дополнен многочисленными вспомогательными устройствами: клапанами, биметаллическими пружинами, обогревателями и т.д.

Инжекторные системы впрыска были изобретены уже давно, но вначале они стоили дорого для массового автопроизводства. А вот появление и повсеместное внедрение в автоиндустрии доступных по цене микропроцессоров в итоге привело к тому, что необходимость в карбюраторе, даже в самом сложном, с электромагнитными клапанами и дополнительными устройствами, попросту исчезла. Все функции отдельных элементов карбюратора стал выполнять один-единственный электронный блок управления (ЭБУ), а в конструкции инжектора были найдены простые устройства исполнения.

Поплавковый карбюратор обеспечивает наиболее стабильные параметры топливно-воздушной смеси на выходе и обладает самыми высокими эксплуатационными качествами, по сравнению с предыдущими типами этих устройств. Кстати, ошибочным является утверждение о том, что инжектор однозначно экономичнее карбюратора. Хорошо настроенный поплавковый карбюратор обеспечивает схожие с инжектором показатели расхода горючего, однако, разумеется, он не настолько стабилен в работе.

Состоит поплавковый карбюратор из следующих основных элементов: поплавковая камера; поплавок; запорная игла поплавка, жиклёр; смесительная камера; распылитель; смесительная камера с диффузором – трубкой Вентури; дроссельная заслонка. В поплавковую камеру по специальной магистрали из бензобака подаётся топливо. Регулирование количества этого поданного бензина производится в камере при помощи двух взаимосвязанных элементов. Это поплавок и игла.

Принцип работы поплавкового карбюратора

Когда уровень горючего, по мере его расходования, в поплавковой камере снижается, то и поплавок опускается вместе с иглой. Эта опустившаяся игла открывает доступ для подачи в камеру следующей порции топлива. Когда же камера заполняется бензином на должный уровень, поплавок поднимается, а игла при этом одновременно перекрывает горючему доступ. Так этот поплавковый клапан поддерживает постоянный уровень бензина в рабочей полости.

В поплавковой камере карбюратора имеется специальное балансировочное отверстие. Благодаря ему в поплавковой камере поддерживается атмосферное давление. Практически во всех серийно выпускаемых карбюраторах, работающих с воздушными фильтрами, вместо роль данного отверстия выполняет балансировочный канал поплавковой камеры, который ведёт не в атмосферу, а в полость воздушного фильтра,либо в верхнюю часть смесительной камеры. При таком решении дросселирующее влияние фильтра отражается равномерно на всей газодинамике карбюратора, который становится балансированным.

Следующий ключевой элемент карбюратора – жиклёр – располагается внизу поплавковой камеры. Жиклёр работает в качестве калибратора, обеспечивая дозированную подачу топлива. Сквозь жиклёр горючее 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.

В смесительной камере расположены диффузор – трубка Вентури и впускной трубопровод, который распределит приготовленную топливную смесь по цилиндрам. Распылитель находится в самой узкой части диффузора, где скорость потока достигает максимума, а давление уменьшается до минимума. Под воздействием разности давлений бензин выбрасывается из распылителя, дробится и распыляется в струе воздуха, и, при перемешивании с ним, образует горючую топливно-воздушную смесь.

В последующем вместо одиночного диффузора в карбюраторах был использован двойной. Этот дополнительный диффузор имеет малые размеры и располагается концентрически в главном диффузоре. Вместо жидкого топлива в карбюраторах современной конструкции в распылитель подаётся не гомогенное жидкое топливо, а эмульсия из бензина и воздуха. При такой конструкции достигается более качественное распыление горючего.

Количество топливно-воздушной смеси, которая поступает для сгорания в цилиндры двигателя, регулируется дроссельной заслонкой.У горизонтальный карбюраторов вместо поворотной заслонки применён шибер – золотник.

Одним из важнейших факторов эффективной работы карбюратора является уровень топлива в поплавковой камере. От правильного уровня горючего зависит устойчивая работа двигателя на холостом ходу и на малых оборотах. Поскольку регулировка системы холостого хода фактически определяет правильную компенсацию состава ГДС, то от стабильности уровня топлива косвенно зависит работа и на всех прочих режимах.

Значение уровня бензина в камере заложена таким образом, чтобы при любых отклонениях устройства от вертикального положения не происходило бы самопроизвольного изливания горючего из распылителей в смесительную камеру. Для дополнительной компенсации приливно-отливных явлений, в более совершенных карбюраторах были предусмотрены дополнительные экономайзеры, а также спараллеленные поплавковые камеры, выполненные по бокам карбюратора и соединённые между собой поперечным каналом или специальной сообщающейся полостью. Поплавки в разных карбюраторах делали спаянными из штампованных латунных половинок, либо изготовленными из пластмассы.

Смесительная камера обеспечивает смешивание мельчайших капель бензина, этого «тумана», в проходящий воздушный поток. Эту функцию выполняет диффузор – специально суженый участок камеры. Благодаря данному диффузору воздух, проходящий сквозь него, значительно ускоряется.Движение воздуха при ускорении в диффузоре обеспечивает образование разрежения в распылительной трубке. Из-за этого бензин постоянно добавляется и подмешивается в проходящий поток.

Двигатель в ходе эксплуатации работает в различных режимах. Поэтому и топливно-воздушные смеси требуются разного состава, в том числе и с резким изменением содержания фракций бензиновых паров. Для приготовления смеси разных концентраций, оптимальных при разном режиме работы мотора, «продвинутые» карбюраторы снабжены дозирующими устройствами. Они вступают в работу, либо отключаются в разное время, либо работают одновременно, обеспечивая наиболее оптимальный для получения наилучшего сочетания мощности и экономичности состав смеси на всех режимах двигателя. Эти дозирующие системы основаны на пневматической компенсации состава топливно-воздушной смеси.

Экономайзеры и эконостаты являются дополнительными параллельными системами подачи топлива в смесительную камеру. Они обогащают топливно-воздушную смесь только при высоких уровнях вакуума (т.е. при близких к максимальным нагрузках), когда экономично сформированная смесь не может обеспечить потребностей двигателя. Экономайзеры снабжены принудительным управлением, пневматического или механического вида.

Эконостаты представляют собою просто трубки определённого сечения, в некоторых случаях – с эмульсионными каналами, выведенные в пространство смесительной камеры выше диффузора – в зону появления вакуума при максимальных нагрузках.

Система холостого хода

Система холостого хода, которой снабжались карбюраторы последних поколений, призвана обеспечивать устойчивую работу мотора на малых оборотах, когда дроссельная заслонка полностью закрыта. Это отдельные каналы, по которым воздух и бензин подаются под дроссельную заслонку. Смесительная камера в этом случае вовсе не задействуется, так как система холостого хода подаёт необходимое количество топливно-воздушной смеси во впускной коллектор в обход её.

Не насыщенность, а просто количество рабочей топливно-воздушной смеси, которое поступает в цилиндры двигателя, зависит от положения дроссельной заслонки. Эта заслонка напрямую связана с педалью газа в кабине. Знатокам старой ВАЗовской «классики» знакомо также ещё одно устройство для управления дроссельной заслонкой. Это «подсос» для холодного запуска мотора – рычаг механического «подсоса» топлива, в нижней части приборной панели. Если вытянуть «подсос» на себя, то заслонка прикрывается.

Тем самым ограничивается доступ воздуха и увеличивается уровень разрежения в смесительной камере карбюратора. Бензин из поплавковой камеры при повышенном разрежении вытягивается в смесительную камеру гораздо интенсивнее, а недостаточное количество поступившего воздуха делает возможным приготовление для мотора обогащенной рабочей смеси, более подходящей для запуска холодного двигателя.

Карбюраторы классифицируют:

• По направлению потока топливно-воздушной смеси – на вертикальные и горизонтальные.
• По способу регулировки сечения распылителя и образования разрежения – с постоянным разрежением (наиболее новые и прогрессивные карбюраторы европейского и японского производства); с постоянным сечением распылителя – все серийные карбюраторы до последних поколений этих устройств, в том числе и все массово выпускаемые в СССР; с золотниковым дросселированием – по большей части, горизонтальные карбюраторы для мотоциклов, в которых вместо дроссельной заслонки количество подаваемой смеси регулирует шибер-золотник.
• По количеству смесительных камер – на однокамерные и многокамерные. «Сдвоенные» карбюраторы есть смысл использовать, например, на моторах, где цилиндры достаточно далеко расположены друг от друга. Тогда каждая половина впрыскивает топливно-воздушную смесь только в «свои» цилиндры. Кроме «спараллеленных» двух- и четырёхкамерных карбюраторов, существовали также серийные трёхкамерные карбюраторы (например, «К-156» для 3102-й «Волги»). Параллельно работающими здесь были 1-я и 3-я смесительные камеры, они подавали смесь в 2-ю – «форкамеру».

К достоинствам карбюраторов следует отнести высокую гомогенность смеси на выходе; низкую стоимость и технологическую доступность при производстве;сравнительную простоту при обслуживании и ремонте, ремонтопригодность без необходимости специального оборудования. В отличие от инжектора, который требует электрического питания, работа карбюратора происходит исключительно за счёт энергии потока воздуха, всасываемого двигателем.

Эти плюсы относятся, разумеется, только к «классическим» карбюраторам. Устройства последнего поколения были уже очень сложными узлами с элементами электроники. Их производство требовало очень большой точности, а настройка – высокой технической подготовки и использования специального оборудования (пневмогидравлического стенда).

Карбюратор выносливее и эффективнее инжектора, если речь идёт об особо тяжёлых или даже экстремальных условиях работы. Он менее чувствителен к качеству топлива. Однако карбюратор более зависит от погодных условий и способен, в отличие от инжектора, преподнести неприятный сюрприз в условиях низких температур. В морозы в корпусе карбюратора может скопиться и замёрзнуть конденсат. А в сильную жару он перегревается, что приводит к интенсивному испарению топлива и падению мощности двигателя.

Основной же причиной вытеснения карбюратора из автомобильной системы питания стала невозможность обеспечить топливно-воздушную смесь индивидуального состава для каждой из вспышек. А инжекторная система с распределённым впрыском действует именно таким образом, стабильно обеспечивая экономичность и экологичность работы двигателя.

Устройство и работа простейшего карбюратора

Устройство

Простейший карбюратор состоит из двух основных частей: смесеобразующего устройства и поплавковой камеры. В смесеобразующем устройстве происходит приготовление горючей смеси, а поплавковая камера является резервуаром, откуда топливо подается для смешения с воздухом.

Смесеобразующее устройство карбюратора имеет входной воздушный патрубок, диффузор, смесительную камеру, дроссельную заслонку, выходной патрубок. Выходной патрубок обычно заканчивается фланцем, которым карбюратор крепится к впускному трубопроводу двигателя.

На входном патрубке устанавливают шланг для подвода воздуха или непосредственно воздушный фильтр. Диффузор является местным уменьшением сечения смесеобразующего устройства. Благодаря диффузору улучшаются условия распыливания топлива, так как при работе двигателя в самом узком сечении диффузора создается максимальная скорость воздушного потока. В этом месте устанавливают распылитель, представляющий собой трубку, выведенную в диффузор. Через распылитель происходит истечение и распыление топлива.

Поплавковая камера содержит поплавковый механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана. Поплавок закреплен шарнирно на стенке поплавковой камеры. На рычаг поплавка опирается запорная игла игольчатого клапана.

При подаче топлива через штуцер в поплавковую камеру поплавок всплывает и своим рычагом поднимает запорную иглу, закрывая игольчатый клапан. Как только уровень топлива в поплавковой камере достигнет заданного предела, игольчатый клапан закроется полностью и поступление топлива в камеру прекратится. При расходовании топлива из поплавковой камеры поплавок опускается и приоткрывает игольчатый клапан. В поплавковую камеру вновь начинает поступать топливо до момента достижения заданного уровня. Таким образом, поплавковая камера с помощью поплавкового механизма обеспечивает поддержание заданного уровня топлива при всех режимах работы двигателя.

В нижней части поплавковой камеры располагают главный жиклер. Его основное назначение состоит в дозировании топлива для получения горючей смеси нужного состава. Жиклер представляет собой пробку с центральным калиброванным отверстием. Диаметр калиброванного отверстия жиклера выбирается в зависимости от требуемого расхода топлива. Большое значение для образования горючих смесей имеет также длина калиброванного отверстия жиклера, углы входных и выходных фасок, диаметры каналов в теле жиклера. Главный жиклер может быть установлен в нижней или верхней части распылителя.

Работа

При вращении коленчатого вала двигателя во время тактов впуска и при открытой дроссельной заслонке через смесительную камеру карбюратора проходит воздух. Внутри диффузора скорость потока воздуха значительно возрастает, и на выходе рыспылителя создается разрежение. При этом в поплавковой камере вследствие наличия отверстия давление остается равным атмосферному. Из-за разности давлений в поплавковой камере и в распылителе топливо начинает перетекать через главный жиклер и распылитель в виде фонтанчика, попадая в горловину диффузора. Здесь струя поступающего воздуха дробит вытекающее топливо на мелкие капельки, которые перемешиваются с воздухом, испаряются и образуют горючую смесь.

Образование горючей смеси в смесительной камере карбюратора происходит не в полном объеме. Часть топлива в виде капелек не успевает испариться и перемешаться с воздухом. Неиспарив-шиеся капельки топлива движутся в потоке воздуха и оседают на стенках смесительной камеры и впускного трубопровода. Топливо, осевшее на стенки, образует пленку, которая движется с малой скоростью. Чтобы испарить пленку топлива, впускной трубопровод при работе двигателя подогревается. Чаще всего используется жидкостный подогрев (от системы охлаждения двигателя) или подогрев теплом отработавших газов. Таким образом, можно считать, что образование горючей смеси заканчивается в конце впускного трубопровода двигателя.

Очень много легковых автомобилей работают на бензине. Точнее на смеси бензина и воздуха. Такие двигатели принято называть двигателями внутреннего сгорания. Однако двигателей внутреннего сгорания существует два типа: — это двигатели, работающие на бензине и двигатели, работающие на дизеле (подробнее читайте статью – ). Сегодня речь пойдет именно о бензиновых двигателях, ведь именно в строении бензинового двигателя есть такое оборудование как карбюратор. Сам двигатель не подготавливает смесь топлива (воздух + бензин) к использованию, в нем эта смесь сгорает, толкая поршни. А вот подготавливает эту смесь устройство про которое мы будем говорить.

Карбюратор – навесное оборудование двигателя, которое призвано делать горючую смесь, которая впрыскивается в цилиндры двигателя, для дальнейшего воспламенения, обычно находится сверху двигателя.

Принцип работы

Бензин по топливной магистрали поступает в карбюратор и попадает в камеру смешивания, однако топливо по средствам системы специальных устройств карбюратора, которые называются жиклеры, распыляется, то есть топливо принимает вид пара. Далее воздух проходит дополнительную очистку через систему фильтров и подается в эту же камеру, где содержится топливный пар, смешиваясь в нужной пропорции, эта смесь подается в цилиндры двигателя, где эта смесь воспламеняется с помощью свечей двигателя. Обогащение смеси в карбюраторе приводит к быстрой работе двигателя и наоборот, это уже работа акселератора (педали газа), водитель давит на газ, вал двигателя вращается быстрее, идет набор скорости, если отпустить педаль газа то вал двигателя будет вращаться медленнее, скорость будет падать.

На этом все, я думаю, теперь стало понятно что это такое. Читайте наш АВТОСАЙТ