Устройство карбюратора и принцип работы: Карбюратор — Википедия – Карбюратор: устройство и принцип работы

Содержание

Устройство и принцип работы карбюратора ВАЗ

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

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

Режимы работы двигателя и состав горючей смеси

СОСТАВ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ Для работы двигателя внутреннего сгорания необходима смесь топлива с воздухом. В карбюраторных двигателях топливо (бензин) смешивается с воздухом в определенной пропорции вне цилиндров и, частично испарившись, образует горючую смесь. Этот процесс называется карбюрацией, а прибор, приготавливающий такую смесь, — карбюратором. Смесь, пройдя по впускному трубопроводу, попадает в цилиндры двигателя, где смешивается с остатками горячих отработавших газов, образуя рабочую смесь. Частички распыленного топлива при этом испаряются. Для пуска двигателя и его работы на разных режимах, необходим различный состав горючей смеси. Поэтому карбюратор устроен так, что позволяет изменять количественное соотношение распыленного топлива и воздуха в смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Для полного сгорания 1 кг топлива необходимо около 15 кг воздуха. Топливовоздушная смесь в такой пропорции называется нормальной. Режим работы двигателя на этой смеси имеет удовлетворительные показатели по экономичности и развиваемой мощности. Незначительное увеличение количества воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с его нормальным содержанием (но не более 17 кг) приводит к обеднению смеси. На обедненной смеси двигатель работает в наиболее экономичном режиме, т.е. расход топлива на единицу развиваемой мощности минимален. Полную мощность на такой смеси двигатель не разовьет. При избытке воздуха (17 кг и более) образуется бедная смесь. Двигатель на такой смеси работает неустойчиво, при этом расход топлива на единицу вырабатываемой мощности возрастает. На смеси переобедненной, содержащей более 19 кг воздуха на 1 кг топлива, работа двигателя невозможна, так как смесь не воспламеняется от искры. Небольшой недостаток воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с нормальным (от 15 до 13 кг) способствует образованию обогащенной смеси. Такая смесь позволяет двигателю развивать максимальную мощность при несколько повышенном расходе топлива. Если воздуха в смеси меньше 13 кг на 1 кг топлива, смесь богатая. Из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель на богатой смеси работает в неэкономичном режиме, с перебоями и при этом не развивает полной мощности. Переобогащенная смесь, содержащая менее 5 кг воздуха на 1 кг топлива, не воспламеняется — работа двигателя на ней невозможна.

ПУСК ДВИГАТЕЛЯ
При пуске холодного двигателя часть распыляемого топлива оседает на стенках впускного трубопровода, а часть испарившегося топлива, попав в цилиндры, конденсируется на стенках. К тому же при низкой температуре воздуха смесеобразование ухудшается, т. к. замедляется испарение бензина. Поэтому для пуска холодного двигателя необходимо, чтобы карбюратор приготовил переобогащенную топливовоздушную смесь. РАБОТА НА ХОЛОСТОМ ХОДУ На холостом ходу частота вращения коленчатого вала двигателя невелика, а дроссельные заслонки карбюратора почти полностью закрыты. Из-за этого вентиляция цилиндров не столь эффективна, по сравнению с работой на средней и высокой частотах вращения коленчатого вала и мало количество горючей смеси, поступающей в двигатель. В рабочей смеси содержится большое количество отработавших (остаточных) газов. Поэтому для устойчивой работы двигателя на холостом ходу необходима обогащенная смесь.
РЕЖИМ ЧАСТИЧНЫХ НАГРУЗОК
На режиме частичных нагрузок от двигателя не требуется полная мощность. Дроссельные заслонки открыты не полностью, но вентиляция цилиндров хорошая. Поэтому на этом режиме достаточно обедненной горючей смеси. Соотношение развиваемой двигателем мощности к количеству потребляемого топлива позволяет считать режим частичных нагрузок самым экономичным. РЕЖИМ ПОЛНОЙ НАГРУЗКИ На режиме полной нагрузки от двигателя требуется максимальная или близкая к максимальной мощность. Двигатель при этом работает на высоких оборотах, а дроссельные заслонки полностью (или почти полностью) открыты. Для этого режима требуется обогащенная смесь, обладающая повышенной скоростью сгорания.
РЕЖИМ РЕЗКОГО УВЕЛИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ
При работе двигателя в режиме резкого увеличения нагрузки, например при разгоне автомобиля, необходима обогащенная смесь. Но поскольку процесс смесеобразования обладает некоторой инертностью, чтобы предотвратить возникновение «провала» при наборе скорости, требуется дополнительное кратковременное обогащение горючей смеси. Для этого дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в смесительную камеру карбюратора.

ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ КАРБЮРАТОРА

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

Конструкция простейшего карбюратора

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

Главная дозирующая система

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

СБАЛАНСИРОВАННАЯ ПОПЛАВКОВАЯ КАМЕРА

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

Система холостого хода и переходная система

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

Ускорительный насос

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

Система пуска

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

Экономайзер мощностных режимов

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

Эконостат

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

Двухкамерный карбюратор

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

140 фото, чертежи и видео работы устройства

В начале 20-го века, когда только зарождалось машиностроение, мотор автомобилей состоял из очень сложных деталей работающих на пару. Это было крайне неудобно, да и автомобиль не мог набирать большую скорость.

Позже была найдена альтернатива паровому двигателю. Уже через 5 лет транспорт начал ездить на светильном газу, но и это не удовлетворяло всех потребностей. Такой газ мало где продавался и его высокая стоимость создавала автомобилистам множество проблем.

1910 год запомнился миру тем, что люди отказались от использования такого газа в автомобилях, взамен ему пришло всем нам привычное топливо.

Нужно отметить, что в обычных условиях оно не опасно и без воздуха загореться никак не сможет

Вместе с появлением нового топлива появилось и пусковое устройство карбюратора, о котором мы и хотим вам рассказать.

Содержимое обзора:

Процесс модернизации

Приоритетным направлением в развитии работы всех инженеров стала полная модернизации всей работы. Во 2-ой половине 20-ого века, карбюратор активно усовершенствовали концерны из Германии. Они смогли создать несколько сложных и простых моделей карбюратора для разных типов машин.

В данный момент на рынке машин их насчитывается около 10.


Дальнейшее развитие

До появления карбюраторов спрос имели инжекторы, но после они полностью пропали с рынка. Вначале 80-х инженерам поистине удалось совершить прорыв, ими был создан карбюратор, оснащённый умной электроникой.

Вспомогательные устройства карбюратора

Вспомогательные устройства карбюратора

Для улучшения характеристик карбюратора используют следующие дополнительные устройства, обеспечивающие приготовление горючей смеси постоянного состава на различных режимах работы двигателя:


• пусковое устройство;
• систему холостого хода;
• систему компенсации горючей смеси;
• экономайзер;
• ускорительный насос.


Пусковое устройство  предназначено для значительного обогащения (а от 0,2 до 0,6) горючей смеси при пуске холодного двигателя и представляет собой воздушную заслонку с автоматическим клапаном.
Частота вращения коленчатого вала при пуске двигателя низкая, поэтому скорость воздуха, а следовательно, и разрежение в диффузоре небольшие. В смесительную камеру поступает недостаточное количество топлива и для компенсации смесь искусственно обогащают. Воздушной заслонкой перекрывают воздушный патрубок перед диффузором. При этом количество воздуха, поступающего в карбюратор, уменьшается, а разрежение значительно увеличивается, и топливо фонтанирует из распылителя главной дозирующей системы. При первых вспышках в цилиндрах открывается автоматический клапан, и воздух поступает в смесительную камеру. По мере прогрева двигателя постепенно открывается воздушная заслонка.
Система холостого хода  служит для приготовления обогащенной (а от 0,7 до 0,9) горючей смеси при работе двигателя в режиме холостого хода при малой частоте вращения коленчатого вала, когда главная дозирующая система не работает.

 

 

Элементы карбюратора

Элементы карбюратора: а — работа воздушной заслонки; б — система холостою хода: 1— распылитель; 2 — воздушная заслонка; 3 — клапан; 4 — пружина; 5 — смесительная камера; 6 — дроссельная заслонка; 7— главный жиклер; 8 — воздушный жиклер системы холостого хода;   9 — топливный жиклер системы холостого хода; 10 — канал системы холостого хода; И и 13 — отверстия системы холостого хода; 12 — регулировочный винт.

 

Система холостого хода состоит из топливного канала, в начале которого установлен топливный жиклер, затем воздушный жиклер. Заканчивается канал двумя отверстиями: одно до дроссельной заслонки, второе за ней. С помощью регулировочного винта изменяется количество и качество горючей смеси.Система компенсации горючей смеси (рис. 45) обеспечивает приготовление обедненной (а от 1,05 до 1,1) экономичной горючей смеси постоянного состава при работе двигателя на средних нагрузках. В карбюраторах применяют следующие способы компенсации горючей смеси:


• регулирование разрежения в диффузоре;
• установка двух жиклеров — главного и компенсационного;
• пневматическое торможение истечения топлива в главной дозирующей системе.

При работе двигателя в режиме холостого хода разрежение в диффузоре при небольшом расходе воздуха незначительно и главная дозирующая система не работает. При этом значительно увеличивается разрежение в полости за закрытой дроссельной заслонкой. Эта полость сообщается через отверстие с полостью под дроссельной заслонкой посредством топливного канала, вследствие чего из поплавковой камеры начинает поступать топливо через топливный жиклер системы холостого хода, а через воздушный жиклер подсасывается воздух. Пузырьки воздуха, смешиваясь с топливом, образуют топливовоздушную эмульсию, которая поступает фонтаном через отверстие под дроссельной заслонкой в смесительную камеру. Получается обогащенная горючая смесь постоянного состава, что необходимо для устойчивой работы двигателя без нагрузки. Количество поступающей эмульсии можно изменять с помощью регулировочного винта.
При открытии дроссельной заслонки расход воздуха увеличивается, а разрежение в полости за заслонкой уменьшается, но обеднения смеси не происходит, так как оба отверстия канала системы холостого хода оказываются за дроссельной заслонкой и через них поступает эмульсия, чем и поддерживается необходимый состав горючей смеси. Тем самым обеспечивается плавный переход от режима холостого хода к режимам нагрузки.

Наибольшее распространение получил способ пневматического торможения истечения топлива, где в систему компенсации входит промежуточный колодец, в котором установлена эмульсионная трубка с калиброванными отверстиями в стенках. В верхней части трубки установлен воздушный жиклер.
При работе двигателя топливо поступает из поплавковой камеры через главный жиклер и заполняет промежуточный колодец и полость эмульсионной трубки. При движении воздуха через диффузор происходит истечение топлива из колодца. Скорость истечения увеличивается. Уровень топлива в колодце падает, и обнажаются отверстия эмульсионной трубки, че-
рез которые воздух через воздушный жиклер системы поступает в колодец, смешиваясь с топливом. Образуется топливовоздушная эмульсия, которая поступает через главный распылитель в смесительную камеру, образуя обедненную горючую смесь постоянного состава, что необходимо для работы двигателя на всем диапазоне средних нагрузок.

Карбюратор, узнай больше….

Устройство карбюратора и его разновидности

В разное время на автомобили устанавливались разные виды силовых агрегатов.
Современные двигатели оснащаются системами впрыска топлива, и рабочая смесь образуется либо во впускном коллекторе, либо непосредственно в камере сгорания цилиндра, если речь идет о непосредственном впрыске. В более старых бензиновых двигателях приготовление топливно-воздушной смеси и подачу ее в цилиндры силового агрегата осуществляется при помощи карбюраторов. Устройство карбюратора призвано обеспечить непрерывное образование рабочей смеси различного качества, соответственно режиму работы мотора.
карбюратор автомобиля

карбюратор автомобиля

Как он устроен

В простейшем случае данное устройство состоит из следующих основных элементов:

  • поплавковой камеры;
  • поплавка с игольчатым клапаном;
  • дроссельной и воздушной заслонок;
  • смесительной камеры с диффузором;
  • распылителя;
  • воздушных и топливных каналов с жиклерами.

Как он работает

Строение поплавковой камеры карбюраторов сходно со строением бачка унитаза. Через игольчатый клапан топливо поступает в нее до тех пор, пока поплавок не поднимется до максимального уровня и не перекроет подачу бензина. При снижении уровня поплавок опускается, открывается клапан, и горючее вновь поступает в камеру. Такое устройство позволяет поддерживать постоянный уровень топлива.
поплавок карбюратора

поплавок карбюратора
Через распылитель бензин попадает в смесительную камеру, где смешивается с потоком воздуха. Для лучшего смешивания смесительная камера снабжена диффузором, благодаря которому воздушный поток ускоряется, завихряется, и смесь получается более качественной. Чтобы подавать бензин дозировано, в распылитель вкручен жиклер, который представляет собой пробку, имеющую калиброванное отверстие. Также следует отметить, что распылитель расположен таким образом, что его выходное отверстие в смесительной камеры находится выше входного. Благодаря этому топливо не переливается в смесительную камеру даже когда автомобиль стоит под наклоном.

Приток атмосферного воздуха обеспечивается под действием разрежения, создаваемого в цилиндрах двигателя во время первого такта (поршень движется в нижнее крайнее положение, впускной клапан открыт, в цилиндре создается разрежение, которое стремится заполнить воздух).
дроссельная заслонка карбюратора

дроссельная заслонка карбюратора
Дроссельная заслонка необходима для изменения сечения проходного отверстия за смесительной камерой, с ее помощью регулируется количество топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Она непосредственно связана с педалью газа. Водитель, нажимая на педаль, открывает заслонку, и чем больше угол открытия, тем большее количество рабочей смеси поступает в цилиндры.

На деле устройство карбюратора оказывается несколько сложнее, поскольку простейший карбюратор, описанный выше, не способен обеспечить двигатель оптимальной по составу рабочей смесью на всех режимах работы. Водитель, помимо количества топливно-воздушной смеси, должен иметь возможность управлять ее качеством. Сделать это он может при помощи рукоятки «подсоса», связанной с воздушной заслонкой.

При вытягивании рукоятки заслонка закрывается, в смесительную камеру попадает меньше воздуха, а разрежение заполняется бензином, который высасывается из поплавковой камеры более интенсивно. Таким образом, смесь обогащается. Данное обстоятельство особенно важно для пуска мотора в мороз, когда необходима богатая смесь, способная воспламениться при отрицательных температурах.

Не все карбюраторы одинаковы

Существуют различные типы карбюраторов, различающиеся по направлению воздушного потока:

  1. с нисходящим потоком;
  2. с восходящим потоком;
  3. с горизонтальным.

Для карбюраторов с нисходящим воздушным потоком характерны следующие особенности: лучшая наполняемость цилиндров рабочей смесью благодаря меньшему сопротивлению потоку смеси. Как следствие, немного возрастает мощность двигателя (на 3-4%). Второе преимущество таких карбюраторов заключается в более удобном обслуживании, поскольку они располагаются выше. Эти преимущества обуславливают более широкое их применение в автомобилях, чем других.

Наиболее существенный недостаток карбюраторов с нисходящим потоком является то, что при возникновении неисправностей, неправильной эксплуатации или плохом испарении бензина горючее в чистом виде стекает во впускной трубопровод, а из него в цилиндры двигателя, смывая смазку с зеркала, после чего попадает в картер и разжижает масло.

Главное достоинство карбюраторов с горизонтальным потоком – лучшая форма впускного трубопровода (он имеет меньшее число изгибов).

Карбюраторы с восходящим потоком применялись на ранних этапах автомобилестроения, на современные машины они не устанавливаются.
карбюратор с горизонтальным потоком

карбюратор с горизонтальным потоком
В зависимости от количества цилиндров двигателя устройство карбюраторов может усложняться. Так, в восьми — и двенадцатицилиндровых моторах форма и размеры впускного коллектора не позволяют обеспечить равное наполнение топливно-воздушной смесью всех цилиндров. Для устранения этой проблемы необходимо применение сдвоенных карбюраторов. Соответственно, устанавливается и два впускных коллектора.

Сдвоенный карбюратор, несмотря на более сложное устройство, обеспечивает большую топливную экономичность двигателя и мощность. В отличие от обычного, одинарного, он имеет две смесительных камеры, две дроссельных заслонки, расположенных на одной оси, два главных дозирующих устройства и устройства холостого хода. В остальном эти разные виды имеют одинаковое строение.

Дозирующие системы карбюратора

Мы продолжаем цикл статей о карбюраторном впрыске. Двигатель автомобиля в процессе езды функционирует в различных режимах. Для отдельных рабочих режимов требуется топливовоздушная смесь с разным составом. Зачастую на таких режимах происходят постоянные и резкие изменения, связанные с количеством паров горючего.

Главной задачей карбюратора становится приготовление такой смеси, которая будет оптимальной для любого режима работы мотора. Устройство карбюратора, который имеет распылитель с постоянным сечением, включает в себя различные дозирующие устройства. Каждый из этих элементов ступенчато включается в работу карбюратора или происходит поэтапное отключение, а также возможна одновременная работа. Это будет зависеть от режимов нагрузки, оборотов силового агрегата, угла открытия заслонки дросселя и т.д. Дозирующие системы карбюраторного впрыска отвечают  за оптимальный состав рабочей топливовоздушной смеси во всех режимах и одновременно призваны обеспечить максимум мощности и наилучший показатель экономичности.

Рекомендуем дополнительно прочесть статью об устройстве карбюратора. Из этой статьи Вы сможете узнать об основных элементах конструкции и принципах работы данного устройства.

Содержание статьи

Главная система дозирования топлива

Указанная главная дозирующая система является таким элементом, который встречается в конструкции практически любого карбюратора. Актуальные версии получили пневматическую систему для компенсации состава топливовоздушной рабочей смеси. В основе системы лежит 1 главный топливный жиклер и 1 главный воздушный жиклер. Данные жиклеры выходят в колодец, который называют эмульсионным.

Эмульсионный колодец расположен вертикально или под наклоном зависимо от модели и модификации карбюратора. Поток воздуха проходит по жиклеру для подачи воздуха и попадает в эмульсионную трубку. Трубка имеет ряды отверстий, расположенных вертикально. Между эмульсионной трубкой и стенками эмульсионного колодца создается топливовоздушная эмульсия первичного типа. Дальнейшим маршрутом эмульсии становится смесительная камера, куда она движется по каналу и попадает в распылитель. Главный топливный жиклер находится в нижней части. По этой причине уровень горючего по мере расходования эмульсии из распылителя склонен к подъему. Так происходит благодаря поступлению горючего из поплавковой камеры. Количество поступающего топлива ограничивает топливный жиклер.

Снижение уровня горючего в эмульсионном колодце означает, что в эмульсию попадает большее количество воздуха, который  проходит через отверстия в эмульсионной трубке. Итогом становится возрастание доли воздуха в рабочей смеси, что и определяет большую степень компенсации. Встречаются также системы, когда бензин и воздух сразу попадают внутрь трубки. Ранние конструкции имели систему дозирования с параллельными жиклерами и диффузорами, расположенными последовательно. В таких устройствах за компенсацию практически полностью отвечала система холостого хода. Также делался упор на упругость пластин, которые открывали доступ для потока воздуха в более крупном диффузоре. Компенсационный параллельный жиклер обеспечивал подачу топлива.

Конструктивно простые карбюраторы авто с небольшим рабочим объемом мотора имели главную систему дозирования, которая состояла из компенсационного колодца и  компенсационного ограничительного жиклера. Такое решение было неспособно осуществить значительную компенсацию и обеспечить подачу должного количества топлива во всех случаях. Для гибкой эксплуатации во всех режимах работы ДВС такие карбюраторы не подходили.

Более совершенные разработки дозирующей системы карбюраторного впрыска способны обеспечивать такую гибкость рабочей топливовоздушной смеси, которая находится на отметке от 1/14 до 1/17, где первая цифра указывает на весовую часть бензина, а вторая воздуха. Главные режимы работы мотора становятся экономичными  благодаря системе дозирования. Система реализует приготовление обедненных составов около 1/16 или 1/16,5.

Горизонтальный карбюратор

Отдельное место занимает конструкция, которая применена в  устройстве главной дозирующей системы горизонтального карбюратора с регулировкой игольного типа. Такая система обеспечивает одновременное механическое изменение количества воздуха, который миновал диффузор благодаря подъему шибера, и регулировку количества попадающего в диффузор горючего, которое дозируется посредством  иглы с переменным профилем.

Игла проходит через жиклер и механическим способом изменяет проходное сечение. В таких карбюраторах четко задано соотношение как сечения диффузора, так и жиклера. Эти сечения напрямую зависят от той высоты, на которую поднимается шибер. Карбюраторы, которые имеют постоянное разрежения,  в момент времени демонстрируют изменение данной характеристики по автоматическому принципу. Задача реализована посредством демпфирующей системы, которая в основе имеет золотник, а также опирается на разрежение в области заслонки дросселя. Система функционирует благодаря определяемой  нагрузке на силовой агрегат и учету угла поворота дроссельной заслонки.

Переходная система во вторичной камере

Если говорить о переходной системе с дросселями, открывающимися последовательно во 2-й камере, то данное решение напоминает систему холостого хода, но с рядом особенностей.

Главная дозирующая система, расположенная во 2-й камере карбюратора, изначально рассчитана на то, чтобы обеспечивать «богатую» смесь для мощности. Благодаря этому камера не нуждается в возможности серьезной компенсации смеси сравнительно с первичной камерой. Результатом становится то, что переходная система подключается параллельно, а ее топливный жиклер соединен не с колодцем для эмульсии главной системы дозирования, а с поплавковой камерой.

Получается, что в работу вступает как переходная, так и главная система во вторичной камере. Включение обеих систем происходит одновременно, что и позволяет обогатить рабочую смесь до нужной степени.

Работа карбюратора при низком разрежении

Система, отвечающая за холостой ход, а также переходная система и система вентиляции картера отвечают за  обеспечение стабильной работы мотора в таких режимах, когда разрежение минимально. Этого вакуума оказывается мало для того, чтобы задействовать главную систему дозирования, так что в таких режимах работы эти системы реализуют коррекцию состава топливовоздушной смеси.

Когда мотор находится в режиме холостых оборотов, над дросселем нет того вакуума, который необходим для активации главной системы дозирования. Очевидно, что для режима работы с низким разрежением и при слабо открытой заслонке дросселя понадобилась еще одна система. Эта система отвечает за процесс образования рабочей смеси при незначительном расходе воздуха, который протекает при таких режимах в смесительной камере.

Система холостого хода

Крайне редко встречается параллельная система, чаще представлена последовательная или автономная. По типу распыла выделяют дроссельный распыл и распыл в пространстве за дросселем. Система устроена так, что в основе имеются каналы  для воздуха, горючего и эмульсии. Также присутствуют дозирующие элементы, под которыми понимаются жиклеры для работы на холостом ходу. Жиклер холостого хода, отвечающий за подачу топлива, берет эмульсию в нижней части соответствующего колодца главной дозирующей системы.

Получается, что данный жиклер представляет собой элемент в топливном канале дозирующей системы. Жиклер, отвечающий за подачу воздуха на холостом ходу, соединяется с пространством в смесительной камере. Речь идет о верхней части камеры, а такое устройство способно реализовать изменение количества подаваемого воздуха, который поступает в систему холостого хода при различных нагрузках и рабочих режимах силового агрегата.

Благодаря указанным характеристикам система холостого хода является важным участником в цепочке элементов, которые участвуют в процессе коррекции состава рабочей смеси для главной системы дозирования.

Чаще всего бывает так, что воздух попадает в устройство холостого хода по нескольким каналам (каналов бывает два или три). Такая реализация обеспечивает процесс образования эмульсии по двум или трем ступеням, что способствует получению более гомогенной рабочей смеси и одновременно улучшает равномерность ее состава по каждому отдельно взятому цилиндру ДВС.

Система холостого хода имеет выход применительно к пространству смесительной камеры. В пространстве за дроссельной заслонкой имеется достаточный вакуум при режиме холостых оборотов, которого хватает для работы системы холостого хода. В канал системы открыты переходные отверстия. Эти отверстия находятся в области кромки  слегка открытой заслонки дросселя.

Модели К 88, ДААЗ 2108 и некоторые другие получили единственное вертикальное отверстие, похожее на щель. Одна часть находится ниже кромки заслонки дросселя и отвечает за работу на холостых оборотах. Если начать открывать дроссельную заслонку, тогда щель увеличивается, способствуя работе мотора при переходных режимах.

На холостых оборотах заслонка дросселя практически полностью перекрыта. Необходимый вакуум в карбюраторе имеется сразу за заслонкой. Такое разрежение позволяет через отверстие холостого хода получить топливо из главной дозирующей системы. Это топливо идет через топливный жиклер холостого хода и смешивается с воздухом, который попадает через воздушный жиклер холостого хода и другие каналы для его подачи. Полученная топливовоздушная рабочая смесь становится обогащенной, что и нужно мотору для работы в режиме холостых оборотов.  Доля бензина и воздуха в этой смеси представлена в рамках от 1/12 до 1/14,5.

Под переходным режимом следует понимать работу ДВС с небольшим углом открытия заслонки дросселя. При указанном режиме богатая смесь из каналов системы холостого хода оказывается в зоне кромки заслонки, проходит через единое отверстие или конструктивную группу переходных отверстий, смешивается с поступающим воздухом и обедняется в определенных пределах (1/15 или 1/16,5).

Как уже говорилось, определенные модели карбюраторов в области кромки заслонки дросселя могут иметь только одно отверстие, похожее на щель. Это отверстие расположено вертикально. Конструктивно данное решение способно обеспечить эффективную компенсацию и достаточно плавно изменять состав топливовоздушной рабочей смеси во время режима перехода. Если  учесть, что форму щели можно задать, тогда уместно говорить об отличной переходной характеристике. Когда мотор работает в других  режимах система холостого хода  производит компенсацию состава рабочей смеси, которую образует главная дозирующая система. Получается, что система холостого хода играет важную роль  в общем устройстве всего карбюраторного впрыска и обеспечивает правильную его работу.

Не редки такие случаи, когда после непрофессиональной настройки холостого хода и при этом нормально выставленных для этого режима оборотах карбюратор все равно демонстрировал низкую эффективность или даже неработоспособность.

Автономный холостой ход

В ряде конструкций систему делают автономной, оснащая дополнительными устройствами для образования топливовоздушной рабочей смеси. Другими словами, получается своеобразный дополнительный карбюратор, работающий внутри основного карбюратора и приспособленный для эффективного функционирования в условиях низкого расхода воздуха. Примером может послужить автономная система холостого хода типа «Каскад». Такая система нужна для того, чтобы состав рабочей смеси оставался равномерным при распределении по цилиндрам силовой установки, а также для стабилизации ряда характеристик и самого процесса смесеобразования, согласованности с моментом зажигания и т.п.

Данная система конструктивно получила главный канал. Входное отверстие канала находится в области той кромки заслонки дросселя, которая опускается. Сама ложбинка канала имеет выход в область под дросселем. Такое расположение способно обеспечить возможность немедленно прекратить движение воздуха и горючего в канале в тот момент, когда осуществляется открытие заслонки дросселя. Данный канал становится основным путем для эмульсии, которая образовалась в системе режима работы на холостых оборотах.

Наилучшее качество распыла достигается благодаря смешиванию этой эмульсии с воздухом при помощи особых распылителей. Распылители способны в режиме малого расхода воздуха и эмульсии придать рабочей топливовоздушной  смеси высочайшую скорость движения, граничащую со звуковой скоростью.

Такая особенность автономных решений холостого хода позволяет обеспечить наиболее качественный распыл смеси, который невозможен при использовании в карбюраторном впрыске других систем. Продвинутые карбюраторы могут иметь систему автономного холостого хода, которая характеризуется эмульгированием от двукратного до четырехкратного.

Подобные  автономные системы могут быть устроены отлично друг от друга. Наиболее простую схему устройства демонстрирует карбюратор модели ДААЗ 2140. Данный карбюратор имеет конструкцию, при которой воздушный поток проходит через щель небольшого размера. В эту щель в верхней части дополнительно открыта еще одна щель из канала, по которому поступает эмульсия. Благодаря соотношению сечений этих щелей эмульсия и воздух получают скорости, приближенные к скорости звука.

Автономный холостой ход типа «Каскад» получил тип распылителя, который напоминает по своей форме кольцо и имеет отверстия, расположенные по кругу. Идущая из этих отверстий эмульсия встречается с воздушным потоком. Вся система автономного холостого хода данной конструкции сильно напоминает принципы работы смесительной камеры карбюратора. Распылитель в центре оснащен специальным регулировочным винтом с особым профилем. Этим винтом производится регулировка количества смеси в автономной системе.

Встречаются системы холостого хода, которые имеют в канале движения эмульсии распылители-сопла, направленные в центральную зону общего канала. Поток воздуха в такой конструкции подаётся через регулировочный винт, также оборудованный воздушным каналом.

Принудительный холостой ход

В таком режиме система подключает экономайзер. Указанное устройство является клапаном,  который способен отключать подачу горючего. Дополнительным элементом становится система управления экономайзером, которая может быть электронно-пневматической или только электронной.

Когда ДВС переходит в режим принудительного холостого хода, на  исполняющий клапан подается сигнал управления. В моторах, которые получили управление посредством микропроцессора, сигнал создает данная контролирующая система. Исполняющий клапан может находиться в выходном отверстии автоматической системы холостого хода и осуществлять перекрытие канала для подачи топливовоздушной рабочей смеси.

Вторым вариантом становится конструкция клапана с иглой, которая прерывает топливоподачу через жиклер. Такая конструкция приводит к росту инерционности всей системы. Особенность заключается в небольшом отрезке времени, когда в момент выхода из принудительного режима холостых оборотов в работу включается общая система холостого хода, но горючее еще не поступает по главному каналу через жиклер. Среди главных плюсов отмечается дешевизна и простота конструкции, а также меньшая склонность к потенциальным неисправностям в процессе активной эксплуатации.

Система с клапаном в канале является конструктивным решением в моделях ДААЗ 2104, 2105, 2107. Смена режимов происходит моментально, но ряд сложностей в процессе обслуживания и эксплуатации зачастую приводил к тому, что владельцы авто с подобным устройством системы вынуждены были деактивировать принудительный холостой ход.

Своеобразно система принудительного холостого хода реализована в модели К90. Устройство имеет такие каналы холостого хода в двух камерах, которые в конце получили солидные полости. В указанных полостях находятся тарелки электромагнитных клапанов. Когда на них происходит подача напряжения, тогда подача рабочей топливовоздушной смеси прекращается. Эти особенности позволяют карбюратору работать в штатном режиме тогда, когда экономайзер сломался.

Если  карбюраторный автомобиль имеет дополнительное оборудование, отнимающее мощность мотора (АКПП, климатическую установку, генератор повышенной мощности и т.п.) тогда в конструкции можно встретить управляемый упор заслонки дросселя. Задачей такого решения становится стабилизация  холостых оборотов во время включения дополнительных устройств и роста нагрузки на мотор. Дроссельная заслонка в таких режимах немного приподнимается.

Эконостат и экономайзер

Указанные устройства используются для того, чтобы обеспечить приток горючего в смесительную камеру и подать «богатую» топливовоздушную рабочую  смесь при высоком разрежении. Под этим понимаются пиковые нагрузки на мотор, при которых обедненная и экономичная смесь не способна обеспечить должной отдачи от силового агрегата.

Экономайзер может управляться принудительно, как пневматическим способом, так и механически. Эконостат является   устройством в виде трубки с различным сечением, в которой дополнительно могут быть эмульсионные каналы. Эти каналы выходят в верхнее пространство смесительной камеры над диффузором. Именно в этой области возникает разрежение во время пиковых нагрузок на ДВС.

Ранние модели карбюраторов, которые не имели эмульгирования,  получили экономайзер с жиклером, который открывался принудительно и работал в параллели с топливным жиклером главной системы дозирования. Карбюраторы с эмульгацией данную конструкцию не получили. Дешевые модели карбюраторов, которые всегда готовят относительно «богатую» смесь почти во всех режимах, лишены экономайзера и эконостата.

Система вентиляции картера и рециркуляции отработавших газов

Вентиляция картера позволяет двигателю переработать вредные картерные газы. Вентиляция картера имеет в основе два канала.  Один канал большего размера, другой меньшего. Первый канал является трубкой. В данной трубке находятся такие элементы, как пламегаситель и маслоотделитель. Картерные газы проходят через эти элементы и попадают в фильтр. Фильтр может быть инерционно-масляным перед масляной ванной или картонным воздушным фильтром, расположенным рядом с входом в первичную камеру карбюратора. Далее газы проходят процесс смешивания с воздухом и отправляются в цилиндры двигателя.

Холостой ход и переходной режим отличаются слабым разрежением над камерой. Для решения этой проблемы существует вторая трубка-канал для вентиляции. Данная трубка имеет меньший диаметр и соединяет большую трубку с пространством за заслонкой дросселя, где имеется подходящий для системы вакуум. Разные модели карбюраторов имеют золотник в малой трубке для того, чтобы перекрыть сообщение с большой трубкой в тот момент, когда открывается заслонка дросселя. Решение позволяет предотвратить проникновение воздуха под дроссель одновременно с его забором в смесительную камеру карбюратора.

Рециркуляция отработавших газов делает возможным заменить часть воздуха выхлопом. Это происходит на тех режимах, когда осуществляется торможение двигателем. Система позволяет понизить степень содержания токсичных веществ в выхлопе автомобиля. Встречается данная система не на всех типах моторов.

Устройство холодного пуска

Указанное пусковое устройство является заслонкой, которая имеет систему управления и располагается над смесительной камерой. Если эту заслонку закрыть, тогда разрежение в смесительной камере заметно возрастает. Результатом становится немедленное обогащение топливовоздушной смеси, что идеально для запуска холодного ДВС. Заслонка до конца не перекрывает подачу воздуха. Это обусловлено как расположением, так и тем, что конструктивно для нее сделан упор на пружину.

Еще одним вариантом становится установка клапана, который пропускает воздух в небольших количествах. Чтобы запустить  мотор и вывести его на рабочую температуру, нужно закрыть заслонку воздуха и немного открыть заслонку дросселя. Воздушная заслонка может быть оборудована полностью механическим, полуавтоматическим или автоматическим приводом.

Механический привод приводит в действие водитель из салона. Это делается  ручкой, которую называют манетка. В народе устройство получило более привычное название «подсос». Привод полуавтоматического типа получил большее распространение благодаря простоте и надежности. Водитель прикрывает заслонку самостоятельно, а открытие происходит автоматически. За открытие отвечает диафрагма, которая реагирует  на появившийся вакуум во впуске. Такая реализация не позволяет смеси стать сильно обогащенной и препятствует тому, чтобы двигатель немедленно заглох после холодного запуска.

Хотя автоматический холодный пуск на отечественных машинах не сильно распространен, этого нельзя сказать о европейских и японских авто. К недостаткам автоматического решения относят его ломучесть, малый ресурс и проблематичное использование в условиях температурных перепадов.

Такой тип привода оказался самым сложным по конструкции и больше годится для стран с умеренным климатом. Автомат устроен так, что заслонка прикрыта специальным термоэлементом. Элемент прогревался жидкостью из охлаждающей системы, а также мог греться отдельным электронагревателем. Чем сильнее грелся мотор, тем больше термоэлемент открывал заслонку и давал проход воздуху. Автоматические системы с электронагревателями термоэлемента имели привод, который оснащался температурным датчиком.

Ускорительный насос

Такое устройство обеспечивает подачу дополнительного топлива в моменты резкого дросселирования. В условиях моментального открытия заслонки возникает нарушение в процессе смесеобразования во впуске, а результатом становится подача карбюраторным впрыском в цилиндры мотора недостаточного количества горючего на начальной стадии интенсивного разгона.

Насос нейтрализует «провал» и отвечает за правильный состав рабочей смеси в подобном режиме. Ускорительный насос бывает двух видов: поршневой насос и диафрагменный. Первый тип ускорителя уступает второму по стабильности ряда параметров. Главным минусом является его неспособность влиять на впрыск и интенсивность подачи зависимо от  того угла, на который повернута дроссельная заслонка. Модели карбюраторов с регулировкой игольного типа или с постоянным разрежением способны готовить оптимальную по составу рабочую смесь для всех режимов работы силовой установки. Данные карбюраторы не требуют установки насоса-ускорителя.

Читайте также

  • Тюнинг и настройка карбюратора

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

Система холостого хода (карбюратор) — Википедия

Система холостого хода (СХХ) — одна из систем карбюратора, которая обеспечивает работу двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу и на переходном режиме, а также компенсацию состава смеси на всех остальных режимах работы двигателя.

Представляет собою воздушный, топливный и эмульсионный каналы с дозирующими элементами — жиклерами холостого хода или актюаторами. Топливный жиклер холостого хода запитывается из нижней части эмульсионного колодца, таким образом он оказывается включен в топливный канал ГДС. Воздушный жиклер ХХ соединен с пространством верхней части смесительной камеры, что обеспечивает изменение количества воздуха, поступающего в СХХ при разных режимах работы двигателя.

Ввиду указанных выше особенностей, СХХ является очень важным звеном компенсации смеси для ГДС. Очень часто воздух подается в СХХ по двум каналам, что обеспечивает двухступенчатое эмульгирование, способствующее дополнительной гомогенизации смеси и равномерности состава смеси по цилиндрам. СХХ открывается в смесительную камеру в задроссельном пространстве, где на холостых оборотах имеется вакуум достаточной для её работы степени. Отдельный канал соединяет СХХ с переходными отверстиями, расположенными в зоне кромки приоткрытой дроссельной заслонки.

Карбюраторы К-88 и ДААЗ-2108 имеют одно вертикальное щелевидное отверстие, часть его, расположенная ниже кромки дросселя, обеспечивает холостой ход, при открытии дросселя эта часть естественно увеличивается, обеспечивая переходный режим.

Часто, для обеспечения высоких экологических параметров и для обеспечения равномерности состава смеси по цилиндрам, выполняется с дополнительными смесительными устройствами, фактически представляющими собой карбюратор в карбюраторе, работоспособный при малых расходах воздуха (например, АСХХ «Каскад»). В этом случае дополнительный воздух поступает в СХХ в максимальном количестве из отверстия, расположенного чуть выше дроссельной заслонки. Тогда при малейшем её открывании СХХ прекращает работать как СХХ — за счет равенства разрежения на входе и на выходе этого канала и практически моментально переключается на переходный режим.

Регулировочные элементы карбюратора VW Solex 34PICT-3

СХХ любого типа обеспечивает самый богатый состав смеси, необходимый для поддержания холостого хода и переходного режима — порядка 1 : 13 — 1 : 14 (α=0.8-0.85). Количество топлива на хх ограничивается только экологическими требованиями.

Регулировка холостого хода осуществляется:

Повышенная частота вращения ХХ положительно сказывается на устойчивости работы, но ведет к износу ЦПГ, перерасходу топлива и повышению токсичности. Поэтому ее стараются снизить.

Осуществляют регулировку винтами качества и количества смеси. Результат должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52033-2003.[1]

Поскольку базовый состав смеси для режима холостого хода богатый или обогащенный, то реальное снижение выбросов токсичных веществ на этом режиме может быть достигнуто лишь с использование каталитических нейтрализаторов окислительного типа.

Частично снизить выбросы на режиме ХХ может рециркуляция отработавших газов.

  1. ГОССТАНДАРТ РОССИИ. [http://www.vashdom.ru/gost/52033-2003/ ГОСТ Р 52033-2003 ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ Нормы и методы контроля при оценке технического состояния] (неопр.).

Юрген Казердорф. Карбюраторы зарубежных автомобилей (Vergaser testen undeinstellem). — 2-е, испр. и доп. — М.: За рулем, 2000. — 192 с.

А. В. Дмитриевский, В. Ф. Каменев. Карбюраторы автомобильных двигателей. — М.: Машиностроение, 1990. — 223 с.

Росс Твег. Системы впрыска бензина. — М.: За рулем, 1999. — 144 с.

А. С. Хачиян, К. А. Морозов, В. Н. Луканин и соавт. Двигатели внутреннего сгорания. Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Высшая школа, 1985, с изменениями. — 311 с.

Грибанов В. И., Орлов В. А. Карбюраторы двигателей внутреннего сгорания. — Л(СПб).: Машиностроение, 1967. — 284 с.

устройство и принцип работы, схема с описанием, отличие от поплавкового

Карбюратор на бензопиле выполняет те же функции, что и на любом другом устройстве с двигателем внутреннего сгорания, от мопеда до автомобиля. Отличие в том, что бензопила – ручной инструмент. Поэтому каждый узел, включая карбюратор, должен быть как можно более компактным и легким. Для этого используют наиболее простую конструкцию и облегченные сплавы алюминия с черными металлами или магнием.

Какой тип карбюратора используется в современных бензопилах

На всех современных бензопилах используют карбюраторы мембранного типа. Они были разработаны немецкими конструкторами ведущего мирового производителя бензопил компании Stihl в середине 50-ых годов прошлого века и произвели революцию в конструкции бензопил.

До этого использовались поплавковые карбюраторы, которые могли работать только, когда бензопила находилась в вертикальном положении или под наклоном не более 45-50 градусов. Новые мембранные устройства позволили работать бензопилой даже в перевернутом положении.

карбюраторы бензопилыКарбюратор мембранного типа с разных ракурсов.

Как работает карбюратор бензопилы мембранного типа

Мембранный карбюратор собирается из 20-30 деталей, в зависимости от модели. В них входят винты крепления и прокладки, а также 17 функциональных элементов. Принципиальное устройство показано на приведенной ниже схеме.

схема карбюратора бензопилыСхема работы карбюратора бензопилы
  1. Штуцер под шланг от бензобака для подачи бензина.
  2. Канал, по которому подкачивается топливо при нажатии кнопки праймера (подсоса) при запуске холодного двигателя.
  3. Клапан впуска, который перекрывается при наполнении камеры.
  4. Мембрана подсоса.
  5. Клапан выхода топлива из мембранной камеры.
  6. Сетчатый фильтр.
  7. Поворотная заслонка, регулирующая подачу воздуха от воздушного фильтра.
  8. Дроссельная (газовая) заслонка, регулирующая подачу топливной смеси в камеру сгорания.
  9. Канал подачи топлива.
  10. Винт регулировки холостых оборотов.
  11. Игла, регулирующая количество топливо-воздушной смеси.
  12. Жиклер холостых оборотов.
  13. Мембрана, определяющая положение иглы и количество поступающей смеси.
  14. Топливная камера.
  15. Основной жиклер.
  16. Камера-диффузор, где происходит смешивание бензина с воздухом.
  17. Регулировочный винт рабочих оборотов.

Карбюратор обеспечивает работу двигателя в 3 режимах:

  1. Холодный запуск.
  2. Холостые обороты.
  3. Рабочие обороты.

При холодном запуске, вручную нажимается кнопка праймера (подсоса). При этом сжимается и раскрывается мембрана насоса 4. Создается разрежение, и за счет него идет прямая подкачка бензина, из бака в топливный канал карбюратора. Это ускоряет и облегчает запуск холодного двигателя после долгого простоя.

Затем, при работе двигателя разрежение создается уже за счет хода поршня в камере сгорания. Топливо начинает засасываться из бензобака в карбюратор через штуцер 1. Это происходит до тех пор, пока не наполнится камера 14. При наполнении от давления мембрана меняет свое положении и через коромысло давит на иглу 11. Игла поднимается и перекрывает подачу топлива. За счет этого исключается перелив топлива в диффузор и затем в камеру сгорания.

После того, как бензин из камеры 14 уходит в диффузор и затем в камеру сгорания, мембрана изгибается, меняя положение иглы, и подача топлива возобновляется до наполнения камеры 14.

Цикл повторяется. Таким образом, в камере 14 всегда нужное для работы двигателя количество топлива и герметичность, обеспечивающая поступление топлива в камеру сгорания за счет вакуума от хода поршня.

При нажатии ручки газа открывается дроссельная заслонка, увеличивается подача топливной смеси в камеру сгорания и обороты двигателя.

В режиме холостого хода заслонка закрыта, а минимальное количество топлива поступает через прорезь внизу заслонки. Количество поступающего топлива, а следовательно частота холостых оборотов регулируется винтом 10.

Есть модели карбюраторов, где частота холостых оборотов регулируется положением дроссельной заслонки. Регулировочный винт в этом случае регулирует не подачу топлива через канал, а положение заслонки.

устройство карбюратора бензопилы

Для закрепления прочитанной информации, рекомендуем посмотреть соответствующее видео, автор которого подробно рассказывает и показывает об устройстве и принципе работы мембранного карбюратора бензопилы. По ходу рассказа, автор освещает основные проблемы, неисправности. Довольно-таки полезное видео по данной теме.

Поплавковые карбюраторы

Принцип работы мембранных и поплавковых карбюраторов одинаков. Отличие в том, что в старых карбюраторах вместо мембраны использовали поплавок. Это герметичная легкая ёмкость из медного сплава со стальной осью по центру. Нижняя часть оси входит во втулку на дне камеры и служит для удержания поплавка. Верхняя сделана в виде иглы.

карбюратор в разобранном видеНа фото изображен разобранный карбюратор поплавкового типа, бензопилы Дружба, посередине (в виде коромысла из двух бочонков) находится поплавок.

При наполнении камеры поплавок всплывает, игла перекрывает подачу топлива, как и в мембранном варианте. Но если бензопилу с поплавковым карбюратором положить набок, поплавок не сможет всплыть до конца и игла не перекроет подачу топлива. Карбюратор начнет «переливать», в результате двигатель перестанет нормально работать. Возможен залив свечи, когда пропадает искра и двигатель глохнет окончательно.

На старых бензопилах «Дружба» и «Урал» этот недостаток поплавковых карбюраторов компенсировался особенностями конструкции самой бензопилы.

В отличии от современных бензопил, у старых моделей регулировалось положение режущей гарнитуры. Сам двигатель мог оставаться в стабильном положении, вертикально (свеча вверху), а шину с цепью можно было повернуть горизонтально для повала дерева или вертикально для распиловки лежащего ствола.

Более подробный разбор устройства поплавковых карбов рекомендуем почитать в нашей статье про карбюраторы бензопилы Дружба.

Более подробно, устройство и принцип работы поплавкового карбюратора разобран в нашей статье о карбюраторе бензопилы Дружба 4.

Тем не менее, рабочее положение бензопилы с поплавковым карбюратором всегда ограничено, что уменьшает возможности при работе. Бензопила с мембранным карбюратором может работать в любом положении, даже перевернутом, что важно при опиливании суков на высоте и работе в труднодоступных местах.

Надежность обоих вариантов зависит от качества используемых материалов и сборки. Мембрана должна быть выполнена из пластика, стойкого с бензину и долго сохраняющего эластичность.

карбюратор бензопилы в разборе

Поплавки выходили из строя из-за потери герметичности и окислов в канале, когда игла в нем начинала застревать.

Мембранный карбюратор подходит для бензопил наилучшим образом. Сам принцип работы остается неизменным более полувека, но качество этих устройств постоянно улучшается. Они становятся легче, компактнее, образуют более качественную топливную смесь. В итоге ДВС бензопил с современными карбюраторами потребляют меньше топлива и выбрасывают меньше вредных выхлопных газов в атмосферу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.