Дозирующие системы карбюратора

Дозирующие системы карбюратора

Главное дозирующее устройство представляет собой смесеобразующее устройство простейшего карбюратора с дополнительными корректирующими приспособлениями. Оно обеспечивает исправление характеристики простейшего карбюратора до требуемой при работе двигателя на средних нагрузках. Для этого в состав главного дозирующего устройства включается система компенсации смеси. Эта система обеспечивает постепенное обеднение смеси при переходе от малых нагрузок к средним (компенсация смеси).

Совместно с экономайзером или эконостатом главное дозирующее устройство работает при полной мощности двигателя с максимальным открытием дроссельной заслонки. При малых нагрузках главное дозирующее устройство через главный жиклер подает топливо в дозирующую систему холостого хода. Таким образом, главное дозирующее устройство карбюратора обеспечивает работу двигателя практически во всех чаще всего встречающихся режимах. Через главное дозирующее устройство расходуется наибольшее количество топлива.

В современных карбюраторах регулировка состава горючей смеси, приготовляемой главным дозирующим стройством, осуществляется преимущественно пневматическим торможением топлива. Этот способ широко применяется из-за высокого качества распыливания топлива в воздушном потоке и простоты исполнения системы компенсации смеси. Для улучшения процесса смесеобразования главное дозирующее устройство может иметь два или даже три диффузора.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Работает главное дозирующее устройство с пневматическим торможением топлива (рис. 23) следующим образом. Топливо из поплавковой камеры поступает через главный жиклер в распылитель. Распылитель соединен эмульсионным каналом с воздушным жиклером компенсационной системы. Когда двигатель не работает, топливо в поплавковой камере, распылителе и эмульсионном канале находится на одинаковом уровне. При работе двигателя в диффузоре создается разрежение и топливо начинает вытекать из распылителя. При этом уровень его в эмульсионном канале понижается. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение в диффузоре еще больше возрастает. Это вызывает полный расход топлива из эмульсионного канала и через воздушный жиклер в трубку начинает поступать воздух. Вследствие этого уменьшается разрежение у главного жиклера, тормозится истечение топлива через распылитель и образуется эмульсия. В результате количество топлива в смеси уменьшается и смесь обедняется.

Конструктивное исполнение системы компенсации смеси в главном дозирующем устройстве может несколько отличаться по сравнению с описанной. Так, в некоторых карбюраторах эмульсионный канал делают наклонным, а не вертикальным. Это несколько повышает эффективность пневматического торможения. Кроме того, эмульсионный канал выполняют в виде трубки, расположенной в эмульсионном колодце, что повышает эмульсирование топлива.

Карбюраторы, выполненные по рассмотренной схеме главного дозирующего устройства, регулируют изменением проходных сечений главного и воздушного жиклеров. Увеличение проходного сечения воздушного жиклера способствует нарастанию коэффициента избытка воздуха, т. е. обеднению смеси, увеличение проходного сечения главного жиклера вызывает обогащение смеси. Самый выгодный состав смеси для характерных режимов работы двигателя достигается совместными действиями главного дозирующего устройства и системы холостого хода карбюратора.

Система холостого хода обеспечивает работу двигателя без нагрузки на холостом ходу, например при остановке автомобиля. Чтобы перевести двигатель на холостой ход, дроссельную заслонку закрывают и этим уменьшают количество горючей смеси, которая поступает в цилиндры. При этом разрежение в диффузоре и у устья распылителя падает, что приводит к прекращению работы главного дозирующего устройства.

Рис. 23. Схема главного дозирующего устройства с пневматическим торможением топлива:
1 — поплавковая камера, 2 —воздушный жиклер, 3 — эмульсионный канал, 4 — распылитель, 5 — главный жиклер

На рис. 24 приведена схема системы холостого хода, в которую топливо поступает из главного жиклера. При малой частоте вращения коленчатого вала дроссельная заслонка закрыта и за ней образуется большое разрежение. Под действием этого разрежения топливо проходит через главный жиклер в горизонтальный канал и через топливный жиклер холостого хода попадает в эмульсионный канал. В начале эмульсионного канала установлен воздушный жиклер холостого хода, через который подается воздух в систему холостого хода. Воздух, пройдя через жиклер, смешивается с топливом и образует эмульсию, которая по эмульсионному каналу подводится к отверстиям в стенке смесительной камеры.

Точное расположение отверстий относительно дроссельной заслонки играет важную роль в образовании горючей смеси. При полностью закрытой дроссельной заслонке отверстие находится несколько ниже, а отверстие несколько выше ее края. Поэтому при работе двигателя на холостом ходу эмульсия будет поступать в зону наибольшего разрежения, т. е. под дроссельную заслонку и через отверстие. Через отверстие в эмульсионный канал примешивается воздух, уменьшающий разрежение в системе холостого хода.

Как только дроссельную заслонку приоткрывают, через отверстие эмульсия начинает поступать в смесительную камеру, тем самым не допускается переобеднение смеси в первые моменты открытия дроссельной заслонки и обеспечивается плавный переход работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала при холостом ходе на режим средних нагрузок.

Количество эмульсии, поступающей под дроссельную заслонку, регулируют винтом, установленным в канале. При завертывании винта его конус уменьшает проходное сечение отверстия, изменяя состав смеси. Регулировочный винт обычно называют винтом качества смеси. Количество поступающей в цилиндры горючей смеси регулируют также винтом, при вращении которого изменяется положение дроссельной заслонки. Регулировочный винт называют винтом количества смеси.

Рис. 24. Схема системы холостого хода:
1 — поплавковая камера, 2 — воздушный жиклер холостого хода, 3 — топливный жиклер холостого хода, 4 — эмульсионный канал, 5 — верхнее отверстие в стенке смесительной камеры, 6 — винт регулировки качества смеси, 7 — нижнее отверстие в стенке смесительной камеры, 8 — дроссельная заслонка, 9 — винт регулировки количества смеси, 10 — горизонтальный канал системы холостого хода, 11 — главный жиклер

В современных карбюраторах (К-88, К-126 и др.) система холостого хода работает не только в режиме холостого хода. Она играет важную роль в исправлении характеристики простейшего карбюратора на режимах средних нагрузок и полной мощности. Достигается это благодаря тему, что система холодного хода постепенно включается в работу главного дозирующего устройства по мере открытия дроссельной заслонки. При этом расход топлива через систему уменьшается.

На холостом ходу расход топлива, поступающего через систему холостого хода, составляет от 100 до 40% общего расхода топлива. С увеличением частоты вращения коленчатого вала основная масса топлива подается главным дозирующим устройством, а на долю системы холостого хода приходится не более 20%. При полностью открытой дроссельной заслонке система холостого хода подает по своим каналам воздух в главное дозирующее устройство. Благодаря такому влиянию системы холостого хода характеристика карбюратора приближается к требуемой, которая обеспечивает наиболее выгодные условия работы двигателя на всех режимах.

Рис. 25. Схема экономайзера с механическим приводом:
1 — поплавковая камера, 2 — планка привода клапана экономайзера, 3 — толкатель клапана экономайзера, 4 — дроссельная заслонка, 5 — рычаг дроссельной заслонки, 6 — жиклер экономайзера, 7 — шток привода клапана экономайзера, 8 — клапан экономайзера

Главная дозирующая система и вспомогательные устройства карбюратора.

Карбюратор современного автомобильного двигателя должен обеспечивать:

  • • в зависимости от режима работы двигателя, такое сочетание количественного и качественного регулирования массы и состава поступающей в цилиндры топливовоздушной смеси, при котором создаются оптимальные условия эксплуатации двигателя (наибольшая мощность или наилучшая экономичность и наименьшая токсичность отработавших газов при устойчивой работе двигателя на всех режимах);
  • • максимально возможное равномерное распределение топлива в воздушном потоке на всех режимах работы двигателя. Этим достигается возможность получения однородного состава смеси по цилиндрам, при котором одинаковы условия для ее воспламенения и сгорания во всех цилиндрах. При равномерном распределении смеси по цилиндрам могут быть использованы смеси более бедного состава, что способствует улучшению экономичности двигателя и понижению токсичности отработавших газов;
  • • надежный пуск двигателя в разных температурных условиях и его устойчивую работу при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Простейший карбюратор не может удовлетворить перечисленным выше требованиям. Чтобы изменить характеристику простейшего карбюратора и приблизить ее к идеальной, требуется применить следующие системы:

  • • главную дозирующую;
  • • компенсации, корректирующую подачу топлива главной дозирующей системой;
  • • холостого хода, обогащающую смесь на режимах малых нагрузок и холостого хода;
  • • обогащения смеси при переходе к максимальным нагрузкам (экономайзер).

Кроме того, необходимы дополнительные устройства, обеспечивающие: надежный пуск двигателя, хорошую приемистость двигателя, а также снижение токсичности отработавших газов.

Главная дозирующая система работает на всех режимах двигателя, кроме малой частоты вращения на режиме холостого хода, и обеспечивает подачу большей части топлива, участвующей в смесеобразовании.

Система компенсации предотвращает обогащение горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки. В карбюраторах применяют следующие способы компенсации смеси: регулирование разрежения в диффузоре; установка двух жиклеров главного и компенсационного; пневматическое торможение истечения топлива (эмульсирование топлива в главной дозирующей системе). Последний способ компенсации смеси получил наибольшее распространение. При любом способе компенсации главная дозирующая система обеспечивает приготовление карбюратором при работе двигателя на средних нагрузках экономичной горючей смеси (а = 1,05—1,10).

Топливо из поплавковой камеры (рис. 7.3) поступает через главный жиклер 7 в колодец 4, затем в распылитель 1. В колодце установлена эмульсионная трубка 5 с отверстиями, которая сообщается с движущимся воздушным потоком через жиклер 3. При движении воздуха через диффузор карбюратора происходит истечение топлива из колодца, уровень топлива понижается и открываются отверстия эмульсионной трубки. Через жиклер 3 и открывшиеся отверстия в эмульсионной трубке в колодец поступает воздух, образуя около трубки эмульсию. Движение воздуха через жиклер 3 уменьшает перепад давлений, в результате которого топливо вытекает через распылитель, что приводит к снижению расхода топлива и обеднению смеси. Необходимый состав смеси достигается подбором главного топливного 7 и воздушного 3 жиклеров. Эмульсирование топлива улучшает его рас- пыливание и испарение.

Рис. 7.3. Схема системы компенсации пневматическим торможением истечения топлива:

  • 1 — распылитель; 2 — воздушная заслонка; 3 — воздушный жиклер;
  • 4 — топливный колодец; 5 — трубка, 6 — поплавковая камера; 7 — главный жиклер; 8 — дроссельная заслонка; 9 — диффузор
Читайте также  Где находится датчик детонации и уровня топлива на lada priora: признаки неисправности и замена

Пусковое устройство (рис. 7.4, б) предназначено для пуска непро- гретого двигателя, который затруднен тем, что слабая испаряемость топлива приводит к его конденсации и появлению топливной пленки на стенках впускной системы, поэтому в цилиндры двигателя попадает недостаточное количество пусковых фракций. Для компенсации этого недостатка смесь искусственно обогащают до а = 0,3—0,5, изменяя положение воздушной заслонки специальной тягой, которой управляют из кабины.

Рис. 7.4. Схема действия дополнительных устройств карбюратора:

а — системы холостого хода; б — пускового устройства; в — экономайзера; г — ускорительного насоса; 1 — распылитель; 2 — поплавок; 3 — жиклер холостого хода; 4 — главный топливный жиклер; 5 — диффузор; 6 — дроссельная заслонка; 7 — регулировочный винт; 8 — воздушный жиклер; 9 — воздушная заслонка; 10 — автоматический клапан; 11, 12 — соответственно нижнее и верхнее отверстия системы холостого хода; 13 — эмульсионный канал системы холостого хода; 14 — шток; 15 — планка; 16 — седло клапана; 17 — тяга;

18 — клапан; 19 — соединительная тяга; 20, 27 — пружины; 21 — жиклер полной мощности; 22 — тяга; 23 — клапан ускорительного насоса; 25 — колодец ускорительного насоса; 26 — шток ускорительного насоса; 28 — обратный

клапан; 29 — поршень

При пуске непрогретого двигателя воздушную заслонку прикрывают, через систему тяг на карбюраторе прикрывается и дроссельная заслонка. При таком положении заслонок даже малая частота вращения коленчатого вала вызывает в смесительной камере значительное разрежение. Вследствие этого топливо начинает вытекать из распылителей главной дозирующей системы, системы холостого хода, и, смешиваясь с небольшим количеством воздуха, образует смесь состава а =

= 0,3—0,5. При первых вспышках в цилиндрах разрежение в карбюраторе резко увеличивается, что может привести к остановке двигателя вследствие забрызгивания топливом свечей зажигания. Поэтому в воздушной заслонке предусмотрены специальные клапаны 10, которые открываются при пуске двигателя, обеспечивая необходимое обеднение смеси. Если дроссельная заслонка прикрыта, то при прогреве холодного двигателя, когда непрогретое масло густое, может быть обеспечена минимальная частота вращения коленчатого вала. По мере прогрева двигателя воздушную заслонку открывают, оставляя прикрытой дроссельную.

Система холостого хода (рис. 7.4, а) обеспечивает работу двигателя на малых частотах режима холостого хода, когда нужно небольшое количество смеси, поэтому дроссельную заслонку прикрывают почти полностью. Разрежение в диффузоре при малых расходах воздуха незначительно, нозаметно увеличивается разрежение за дроссельной заслонкой, так как разрежение, создаваемое в цилиндре двигателя, передается в зону распылителей холостого хода. Это приводит к тому, что через жиклер 3 в каналы системы холостого хода подается топливо. Одновременно для уменьшения разрежения за дроссельной заслонкой в каналы системы холостого хода через жиклер 8 подается эмульсирующий воздух. В смесительную камеру топливовоздушная эмульсия обычно подается через отверстия 11 и 12. При работе двигателя на малых частотах режима холостого хода нижнее отверстие 11, расположенное под дроссельной заслонкой, находится в зоне максимального разрежения. Количество эмульсии, вытекающей в смесительную камеру через это отверстие, регулируется винтом 7. Верхнее отверстие 12 при этом находится над дроссельной заслонкой, где разрежение значительно меньше, и истечение эмульсии через него незначительно. При смене режима работы двигателя дроссельная заслонка постепенно открывается, разрежение у отверстия 11 снижается, а у отверстия 12 — увеличивается, вследствие чего увеличивается истечение эмульсии в смесительную камеру через оба отверстия. Таким образом, устраняются вероятность снижения мощности при переходе на нагрузочные режимы и разрыв подачи топлива из системы холостого хода и главной дозирующей системы.

Экономайзер (рис. 7.4, в) подает дополнительное топливо, обогащая смесь при переходе от режима, при котором достигаются наилучшие экономические показатели двигателя, к режиму полной нагрузки. Привод экономайзера может быть пневматическим или механическим.

На рис. 7.4, в дана схема экономайзера с механическим приводом и параллельным расположением жиклеров.

Требуемое обогащение смеси (10—15%) достигается подачей в смесительную камеру дополнительного количества топлива через жиклер 21, возможной только через открытый клапан 18, который постоянно с помощью пружины 20 прижат к седлу 16. При переводе двигателя на режим полной нагрузки, что соответствует открытию дроссельной заслонки свыше 80—85%, тяга 22, шарнирно связанная с заслонкой через соединительную тягу 19 и планку 15, воздействует на шток 14, который открывает клапан 18 экономайзера, и через жиклер полной мощности 21 в смесительную камеру подается дополнительное количество топлива, обогащая смесь (а = 0,85—0,90).

Ускорительный насос (рис. 7.4, г) обогащает смесь при резком открытии дроссельной заслонки во время разгона автомобиля, вследствие чего улучшаются его динамические свойства. Ускорительный насос может быть установлен отдельно либо объединен с экономайзером.

В колодце 25, сообщающемся с поплавковой камерой через клапан 28, установлен поршень 29, который через шток 26, планку 15 связан с дроссельной заслонкой. Когда дроссельная заслонка закрыта, поршень находится вверху и через обратный клапан 28 в колодец 25 поступает топливо. Поступление топлива из колодца в смесительную камеру перекрывает клапан 23. При резком открытии дроссельной заслонки движение передается поршню 29 и в колодце создается давление, которое закрывает обратный клапан 28 и открывает клапан 23, вследствие чего топливо через жиклер 24 ускорительного насоса впрыскивается в смесительную камеру. Для того чтобы при впрыскивании дополнительного количества топлива обеспечивался оптимальный состав смеси, процесс впрыскивания должен быть затяжным. С этой целью в привод поршня вводят пружину 27, которая управляет движением поршня. Количество впрыскиваемого топлива регулируется продолжительностью активно- гохода поршня.

При плавном открытии дроссельной заслонки топливо из колодца 25 вытесняется в поплавковую камеру через зазор между поршнем и колодцем и через обратный клапан 28.

В автомобильных двигателях наибольшее распространение получили многокамерные карбюраторы с падающим потоком, так как они позволяют создать впускную систему с меньшим сопротивлением и, следовательно, увеличить наполнение цилиндров свежим зарядом, что в свою очередь увеличивает мощность двигателя. Многокамерные карбюраторы обеспечивают более равномерное распределение смеси по цилиндрам. Карбюратор располагается на впускном трубопроводе вертикально, что обеспечивает удобную для обслуживания установку воздухоочистителя, крепящегося на впускном патрубке карбюратора. Необходимо отметить, что при такой постановке несколько увеличивается общая высота двигателя, а следовательно, объем подкапотного пространства.

Многокамерные карбюраторы, как правило, эмульсионные с пневматическим торможением истечения топлива, имеют двойной диффузор, балансированную поплавковую камеру и системы, обеспечивающие экономичную работу двигателя на всех рабочих режимах. На двигателях легковых автомобилей применяются многокамерные карбюраторы с последовательным открытием дроссельных заслонок смесительных камер.

Необходимость применения балансированной поплавковой камеры обусловлена тем, что сопротивление воздушного фильтра при эксплуатации вследствие засорения увеличивается, следовательно, может увеличиться перепад давлений между поплавковой камерой и диффузором, что приведет к ускоренному истечению топлива из распылителей, перерасходу топлива и повышению токсичности отработавших газов.

Балансированная поплавковая камера изолирована от атмосферы и специальным каналом соединена с впускным патрубком карбюратора, что исключает влияние сопротивления воздушного фильтра на работу карбюратора.

Применение двойного диффузора улучшает перемешивание и испарение топлива за счет воздуха, подводимого через кольцевую щель между диффузорами при выходе смеси в большой диффузор. Распылители главной дозирующей системы выведены в малый диффузор, где скорость воздушного потока максимальна.

Принцип работы и устройство карбюратора

Карбюратор – это обязательный узел питания двигателя внутреннего сгорания автомобилей и мотоциклов. До конца XX века карбюраторы устанавливались на большинство автомобилей, но в наши дни их прочно вытеснили более удобные и функциональные инжекторные системы. Сейчас они часто встречаются в автомобилях возрастом 20 и более лет.

Принцип работы и устройство простейшего карбюратора

В первом устройстве, изобретенном Л. Христофорисом в 1876 году, топливо нагревалось, испарялось, образовавшиеся пары и потоки воздуха смешивались. Спустя год решение усовершенствовали, использовав принцип топливного распыления, который стал основой для следующих проектов.

До широкого распространения привычных нам устройств были барботажные модели и мембранно-игольчатые. Первые — в виде бензинового бака, в котором близко от поверхности располагалась доска и пара патрубков для подачи из атмосферы и забора смеси топлива и воздуха в мотор. Воздух перемещался под доской, непосредственно над топливом, обогащался парами и становился горючей смесью. Это была простая, но рабочая система. Дроссельная заслонка находилась отдельно. На функционирование мотора с барботажным узлом влияли природные условия — испаряемость зависела от температуры. Такую систему было сложно регулировать, она была взрывоопасна.
Схема барботажного карбюратора.

Мембранно-игольчатое устройство размещается отдельно от бензобака. В нем было нескольких камер, жестко связанных с помощью штока. Седло клапана, через который подавалось топливо, запиралось иглой на штоке. Камеры были соединены топливным каналом и смесительной зоной. Параметры устройства определяли пружины, на которые надавливали мембраны. Такой карбюратор работал независимо от условий на улице и местоположения, был популярен в начале 19 века, когда его устанавливали на автомобилях и мототехнике, в самолетах с поршневыми моторами внутреннего сгорания.
Схема мембранно-игольчатого карбюратора.

Устройство карбюратора наших дней

Сегодня используются поплавковые модели, которые являются самыми усовершенствованными. Их можно увидеть на большинстве машин.
Устройство и работа карбюратора: 1 — регулировочный винт пускового устройства; 2 — штифт рычага 24, входящий в паз рычага 3; 3 — рычаг управления воздушной заслонкой; 4 — винт крепления тяги привода воздушной заслонки; 5 — регулировочный винт приоткрывания дроссельной заслонки первой камеры; 6 — рычаг дроссельной заслонки первой камеры; 7 — ось дроссельной заслонки первой камеры; 8 — рычаг привода дроссельной заслонки второй камеры; 9 — регулировочный винт количества смеси холостого хода; 10 — ось дроссельной заслонки второй камеры; 11 — рычаг дроссельной заслонки второй камеры; 12 — патрубок отсоса картерных газов в задроссельное пространство карбюратора; 13 — дроссельная заслонка второй камеры; 14 — выходные отверстия переходной системы второй камеры; 15 — корпус дроссельных заслонок; 16 — распылитель главной дозирующей системы второй камеры; 17 — малый диффузор; 18 — корпус топливного жиклера переходной системы второй камеры; 19 — распылитель ускорительного насоса; 20 — патрубок подачи топлива в карбюратор; 21 — распылитель эконостата; 22 — воздушная заслонка; 23 — шток пускового устройства; 24 — рычаг воздушной заслонки; 25 — крышка пускового устройства; 26 — штифт рычага 24, действующий от штока 23 пускового устройства; 27 — ось воздушной заслонки; 28 — крышка карбюратора; 29 — трубка с топливным жиклером эконостата; 30 — топливный фильтр; 31 — игольчатый клапан; 32 — эмульсионная трубка второй камеры; 33 — поплавок; 34 — главный топливный жиклер второй камеры; 35 — перепускной жиклер ускорительного насоса; 36 — рычаг привода дроссельных заслонок; 37 — рычаг привода ускорительного насоса; 38 — диафрагма ускорительного насоса; 39 — регулировочный винт качества (состава) смеси холостого хода; 40 — патрубок забора разрежения вакуумного регулятора опережения зажигания. 41 — корпус карбюраторов. 42 — электромагнитный запорный клапан; 43 — регулировочный винт добавочного воздуха заводской подрегулировки системы холостого хода; 44 — диафрагма пускового устройства.

Читайте также  Замена внутреннего пыльника шруса на рено логан

Поплавковый карбюратор состоит из множества элементов:

  • Поплавковая камера для сохранения горючего на заданном уровне.
  • Поплавок, оснащенный специальной иглой, который используется для дозирования уровня бензина.
  • Смесительная камера ― для смешения топлива в мелкодисперсном виде с воздухом.
  • Диффузор — зауженное место для увеличения скорости воздуха.
  • Распылитель, оснащенный жиклером, который соединяет камеры, подает смесь в диффузор.
  • Заслонка дросселя — для регулировки потока рабочей жидкости.
  • Воздушная заслонка — для регулировки потока воздуха, поступающего в карбюратор. С помощью элемента создают смесь «обогащенную», «нормальную» или «бедную».
  • Система холостого хода — подает горючее мимо смесительной камеры по спецканалам в задроссельное пространство.
  • Эконостаты и экономайзеры — обеспечивают дополнительную подачу топлива при существенных нагрузках. Эконостаты работают от разрежения воздуха, экономайзерами управляют принудительно.
  • Подсос горючего — для принудительного обогащения топливной смеси. С помощью рычага водитель приоткрывает дроссельную заслонку, воздух проходит сквозь смесительную камеру и забирает больше горючего. В результате смесь становится обогащенной, помогает запустить холодный двигатель.

Принцип работы карбюратора

Сначала горючее направляется в поплавковую камеру. В момент достижения необходимого уровня поплавок поднимается и перекрывает клапан, через который подается топливо. Когда поплавок опускается, подача топлива возобновляется.

Далее топливо идет в смесительную камеру, где создается горючая смесь. Сверху подается воздух, который соединяется с горючим. В камере находится распылительная трубка с жиклером, а также дроссель и диффузор. Жиклер — это пробка, которая не допускает вытекание топлива из поплавковой камеры. Заслонка, соединенная с педалью, называется дросселем. При надавливании ногой, она открывается, и горючая смесь попадает в цилиндр. В результате машина набирает скорость. В диффузоре находится распределительная трубка.

В момент запуска в смесительной камере формируется разрежение, из распылителя разбрызгивается топливо. Поднимается поток воздуха, который при смешении с топливом, переносит горючее в цилиндр.

В новейших устройствах помимо смесительной и поплавковой камер, находится также пусковое и дозирующее устройство, конструкция холостого хода, экономайзер, ускорительный насос. Устаревшие модели не обеспечивают полноценную работу мотора, поскольку в зависимости от того, холодный или горячий двигатель, смесь должна быть разной. Если запускают холодный двигатель, требуется горючая смесь, обогащенная топливом. В случае, когда мотор долго работал, необходима смесь с небольшим включением топлива.

Для увеличения скорости или езды в нагруженной машине, нужна смесь, сильно обогащенная топливом. Аналогичная ситуация при движении на холостом ходу, на малых оборотах. Такие условия простой карбюратор обеспечить не в силах.

С целью обогащения смеси топливом применяют насос-ускоритель. Когда резко выжимают педаль, проходит воздух, который движется быстрее топлива. С этим связана нехватка топлива в горючей жидкости. При наличии насоса силовой агрегат работает мощнее.

Система холостого хода идеальна для малых оборотов. При таком режиме силовой агрегат функционирует на обогащенной смеси. Однако, одной дозирующей системы недостаточно, ведь на холостом ходу дроссель открывается лишь частично. В новейших карбюраторах горючая смесь формируется около дросселя, поскольку в этом месте, даже если дроссель открыт не полностью, создается необходимое разрежение.

Для запуска мотора требуется смесь, которая обогащена топливом. С этой целью в смесительной камере предусмотрена заслонка с клапаном, через который проходит воздух. На приборной панели автомобиля есть ручка для управления клапаном. При вытягивании ручки клапан приоткрывается, и объем воздуха в смесительной камере сокращается. А количество горючего в смеси возрастает. В результате даже первые порции смеси достаточно насыщены, и мотор быстро заводится. При наличии спускового устройства двигатель работает даже при пониженных температурах.

Возможности дозирующего устройства позволяют создавать смесь, подходящую для работы двигателя в разных режимах. С помощью системы автоматически регулируется состав смеси при работе мотора с малой и средней нагрузкой. В таком режиме топливо подается через дозирующую систему. Однако, даже при полном открытии дросселя горючего часто недостаточно. По этой причине, когда дроссель практически полностью открыт, рычаг, соединенный с ним, воздействует на тягу привода экономайзера — так открывается дополнительный проход из поплавковой камеры. В итоге двигатель функционирует более мощно.

Классификация карбюраторов

Все карбюраторы можно различать по следующим признакам:

  • По направлению движения потока различают горизонтальные и вертикальные модели.
  • По регулировке отверстия распылителя и формированию разрежения разделяют: системы с постоянным разрежением; с постоянным сечением (серийные устройства); с золотниковым дросселированием — модели для мототехники, в них вместо дроссельной заслонки объем поступающей смеси регулирует шибер-золотник.
  • По числу смесительных камер выпускают одно- и многокамерные модели. «Сдвоенные» устройства используются в моторах с цилиндрами, которые находятся далеко друг от друга. В результате каждая половина осуществляет впрыск в свои цилиндры.

Главные дозирующие системы (ГДС) Солекс 2108, 21081, 21083

Главных дозирующих систем в карбюраторах 2108, 21081, 21083 Солекс две — в первой и второй камере. Конструктивно они встроены в патрубки карбюратора.

Вся их работа основана на скорости прохождения воздуха через эти патрубки и перепаде давления (разрежении) на разных режимах работы двигателя автомобиля при различном положении заслонок карбюратора.

Назначение ГДС Солекс 2108, 21081, 21083

Главные дозирующие системы карбюратора Солекс предназначены для подачи топлива в двигатель автомобиля и обеспечения его работы на всех режимах кроме холостого хода. Если ГДС включаются в работу карбюратора на холостом ходу, значит карбюратор отрегулирован и настроен неправильно.

Устройство главных дозирующих систем Солекс 2108, 21081, 21083

В систему ГДС первой камеры карбюратора входят: воздушный жиклер, эмульсионная трубка, эмульсионный колодец, топливный жиклер, большой диффузор, малый диффузор с распылителем.

Устройство системы второй камеры карбюратора аналогично.

Схема ГДС карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083

Принцип действия главных дозирующих систем карбюратора Солекс

При работе двигателя автомобиля на холостом ходу дроссельные заслонки карбюратора закрыты. Разрежение в обеих камерах мало. По мере нажатия на педаль «газа» дроссельная заслонка первой камеры начинает приоткрываться.

В результате чего, у распылителя диффузора первой камеры растет разрежение, вызываемое проходящим через камеру потоком воздуха. Оно вызывает засасывание топлива из поплавковой камеры, через топливный жиклер в эмульсионный колодец. В колодце установлена эмульсионная трубка, тут же топливо смешивается с поступающим через воздушный жиклер воздухом и образует топливную эмульсию.Все повышающееся разрежение вызывает истечение топливной эмульсии из распылителя.

Далее эмульсия смешивается с потоком проходящего через диффузор воздуха и образует топливную смесь, необходимую для работы двигателя.

После открытия дроссельной заслонки первой камеры на 2/3, начинает открываться дроссельная заслонка второй камеры, там также растет разрежение и в работу вступает главная дозирующая система второй камеры. Принцип ее работы аналогичен.

Основные тарировочные данные элементов главных дозирующих систем карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс

Солекс 2108-1107010

97.5/97.5 – топливные жиклеры главных дозирующих систем обеих камер

165/125 – воздушные жиклеры главных дозирующих систем обеих камер

23/ZC – эмульсионные трубки главных дозирующих систем

Солекс 21081-1107010

95/95 – топливные жиклеры

165/145 — воздушные жиклеры

22529/22316 – эмульсионные трубки

Солекс 21083-1107010, 21083-1107010-31, 21083-1107010-35

95/97.5 – топливные жиклеры

155/125 – воздушные жиклеры

23/ZC – эмульсионные трубки

Солекс 21083-1107010-62

80/100 – топливные жиклеры

165/125 – воздушные жиклеры

23/ZC – эмульсионные трубки

Солекс 21051-1107010-00, 21051-1107010-30

105.2/110 – топливные жиклеры

150/135 – воздушные жиклеры

ZD/ZC – эмульсионные трубки

Солекс 21053-1107010-62

110/115 – топливные жиклеры

150/135 – воздушные жиклеры

ZD/ZC – эмульсионные трубки

Солекс 21073-1107010

107.5/117.5 — топливные жиклеры

150/135 — воздушные жиклеры

ZD/ZC — эмульсионные трубки

Солекс 21041

95/95 — топливные жиклеры

160/100 — воздушные жиклеры

ZD/ZC — эмульсионные трубки

Солекс 21041-10

110/120 — топливные жиклеры

155/135 — воздушные жиклеры

ZD/ZC — эмульсионные трубки

Солекс 1111-1107010

95/95 — топливные жиклеры

170/85 — воздушные жиклеры

ZD/ZC — эмульсионные трубки

Примечания и дополнения

— Устройство и принцип действия главных дозирующих систем у карбюраторов Солекс различных модификаций одинаково, различны лишь тарировочные данные их элементов.

Карбюратор: основа классических систем питания бензиновых двигателей

Сегодня, несмотря на распространение инжекторных моторов, все еще широко распространены бензиновые двигатели, в системах питания которых используются специальные агрегаты для приготовления горючей смеси — карбюраторы. Все о карбюраторах, их конструкции, устройстве и работе — читайте в данной статье.

Назначение карбюратора и его роль в силовом агрегате

Карбюратор — основной узел системы питания поршневых бензиновых двигателей внутреннего сгорания; агрегат для контролируемой и регулируемой карбюрации (смешивания) бензина и воздуха с целью получения газообразной горючей смеси (ГС), и ее последующей подачи в цилиндры силового агрегата (СА).

Читайте также  Полный обзор тормозных колодок для поло седан. какие колодки ставить на vw polo sedan (оригинал, аналоги)

Работа поршневого двигателя построена на преобразовании энергии горючей смеси в кинетическую энергию движения поршней. Для получения наибольшего КПД горючая смесь должна сгорать быстро и с высокой температурой — достичь этого можно только в том случае, если жидкое топливо в смеси разбито на микроскопические капли и частично находится в газообразном состоянии, а количество топлива и воздуха имеет оптимальное процентное соотношение. Эти условия достигаются внедрением в систему питания силового агрегата специального узла — карбюратора.

Карбюратор выполняет несколько функций:

  • Приготовление ГС с оптимальным составом;
  • Изменение состава ГС (обогащение или обеднение) в зависимости от режима работы СА;
  • Контролируемое изменение количества ГС, поступающей в цилиндры СА — этим достигается управление частотой вращения коленвала и изменением мощности СА;
  • Обеспечение работы СА на всех режимах — на холостом ходу, на минимальных, средних и максимальных оборотах, при резком изменении нагрузки и оборотов (на переходных режимах), и т.д.;
  • Обеспечение уверенного запуска холодного СА;
  • Некоторые типы карбюраторов — работа в составе систем экологии.

Сегодня карбюраторные силовые агрегаты все активнее вытесняются инжекторными, однако они практически незаменимы для многих типов транспортных средств (например — в ТС и агрегатах, оборудованных двухтактными моторами) и пользуются спросом в определенных кругах автолюбителей. В будущем карбюраторы вряд ли утратят свою востребованность и актуальность, поэтому имеет смысл знать о конструкции и работе этих устройств.

Типы, конструкция и работа карбюраторов

Более чем за век было создано большое разнообразие устройств, обеспечивающих создание горючей смеси. Однако наиболее широкое распространение получили поплавковые карбюраторы различных модификаций. В общем случае такой агрегат состоит из большого ряда деталей и систем:


Устройство простейшего однокамерного поплавкового карбюратора


Общее устройство однокамерного поплавкового карбюратора

  • Поплавковая камера (ПК) с поплавком, запорной иглой и жиклером;
  • Смесительная камера (СК) с диффузором, дроссельной заслонкой (ДЗ) и распылителем топлива;
  • Система холостого хода;
  • Ускорительный насос;
  • Экономайзеры (принудительного холостого хода, мощностных режимов);
  • Эконостат;
  • Пусковое устройство.

Основу карбюратора составляют поплавковая камера и смесительная камера, а изменение характеристик ГС на различных режимах работы СА осуществляется дозирующими системами — холостого хода, экономайзером, эконостатом, пусковым устройством, ускорительным насосом и иными.

Прежде, чем говорить о различных типах и модификациях карбюратора, следует рассмотреть общий принцип работы этих устройств. В простейшем случае карбюратор состоит из ПК, в которой располагается полый металлический поплавок с запорной иглой, и СК с диффузором (сужением), распылителем, дроссельной и воздушной заслонками. В ПК подается бензин, который поступает через трубку, запираемую иглой. Поплавок обеспечивает поддерживание необходимого количества топлива в ПК — при увеличении уровня поплавок поднимается, и в какой-то момент соединенная с ним игла перекрывает топливную трубку. При расходе топлива поплавок опускается и открывает поступление топлива, затем процесс повторяется. В верхней части ПК предусматривается отверстие, за счет которого в ПК поддерживается атмосферное давление.

Топливо из ПК через топливный жиклер (трубку малого сечения) и распылитель (трубку большего сечения) поступает в диффузор СК. Срез распылителя выходит в наиболее узком месте диффузора, расположенном между воздушной (в верхней части СК) и дроссельной (в нижней части СК) заслонками. Нижняя часть СК соединена с впускным коллектором СА, откуда ГС поступает к цилиндрам.

Работает такой карбюратор довольно просто. В момент движения одного из поршней вниз во впускном коллекторе и СК карбюратора возникает разрежение — вследствие перепада давления топливо из ПК через жиклер вытекает в распылитель, а из него попадает в диффузор. За счет сужения в диффузоре создается высокоскоростной воздушный поток — данным потоком топливо дробится на микроскопические капли и частично испаряется, смешивается с воздухом и образует ГС (эмульсию). Данная ГС поступает во впускной коллектор и в цилиндры, где сгорает и совершает работу. Количество поступающей в коллектор ГС регулируется ДЗ, связанной с педалью газа. Заслонка при повороте изменяет сечение СК (от полного закрытия до полного открытия), что приводит к изменению количества поступающего воздуха и, как следствие, ГС. То есть, для разгона автомобиля необходимо открыть ДЗ, нажав на педаль газа — это приведет к поступлению в цилиндры большего количества ГС и увеличению оборотов СА. Для снижения оборотов СА заслонка закрывается, что достигается отпуском педали газа.

Реальные карбюраторы имеют более сложное устройство, так как в них присутствуют различные дополнительные детали и системы. В первую очередь, карбюратор отличаются количеством СК: они бывают одно-, двух- и четырехкамерными. Схема однокамерного карбюратора рассмотрена выше, эти конструкции сегодня применяются довольно редко, так как они не могут эффективно работать на всех режимах и имеют ряд других недостатков. Наиболее широкое применение получили двухкамерные карбюраторы, в которых ДЗ могут открываться одновременно (параллельно) или последовательно.

Двухкамерные карбюраторы с последовательным открытием ДЗ имеют множество преимуществ, вследствие которых они получили широчайшее распространение. В таком устройстве присутствует первичная и вторичная СК одинакового или разного объема, на малых оборотах работает только первичная СК, а при увеличении оборотов в работу вступает вторая СК — это обеспечивает поступление большего количества ГС и в то же время обеспечивает экономию топлива.

Четырехкамерные карбюраторы применяются довольно редко и только на форсированных силовых агрегатов. Также существуют устройства с тремя смесительными камерами, однако они получили незначительное распространение.

В карбюраторах всех типов смесительные камеры могут иметь вертикальную и горизонтальную ориентацию, при этом воздух через них может проходить несколькими способами:

  • Сверху вниз — карбюратор с падающими или нисходящим потоком;
  • Снизу-вверх — карбюратор с восходящим потоком;
  • По горизонтали — карбюратор с горизонтальным потоком;
  • Различные комбинации указанных направлений — карбюратор с наклонными или комбинированными потоками.

Сегодня наиболее распространены карбюраторы с нисходящим и горизонтальным потоком, так как они более удобны в монтаже и обеспечивают лучшее качество ГС.

Следует рассмотреть основные дозирующие системы карбюратора.

Главная дозирующая система (ГДС). Обеспечивает подачу топлива в СК. В простейшем случае состоит из топливного жиклера и распылителя. В современных карбюраторах данная система более сложна, она обеспечивает образование первичной эмульсии и ее подачу в СК.

Система холостого хода (СХХ). Обеспечивает стабильное смесеобразование на малых оборотах СА, когда создающегося во впускном коллекторе разрежения недостаточно для нормальной работы ГДС. Данная система состоит из ряда воздушных и топливных каналов и жиклеров, которые обеспечивают отбор первичной эмульсии из ГДС и ее подачу под ДЗ, чем обеспечивается нормальная работа СА при почти полностью закрытой ДЗ.

Экономайзер. Обеспечивает обогащение ГС (увеличение концентрации топлива в ней) на высоких оборотах СА путем подачи топлива в ГДС непосредственно из ПК.

Эконостат. Обеспечивает обогащение ГС на максимальных оборотах СА, он выступает дополнительной системой к экономайзеру.

Экономайзер принудительного холостого хода. Обеспечивает изменение подачи топлива в СХХ на малых оборотах, на больших оборотах при отпущенной педали газа и при остановке СА. Состоит из электромагнитного клапана, который перекрывает подачу топлива на высоких оборотах и при остановке СА, и открывает путь топливу в СХХ при отпуске педали газа и на малых оборотах.

Ускорительный насос. Обеспечивает обогащение ГС на режимах резкого увеличения оборотов СА (на разгоне). Представляет собой насос диафрагменного типа с приводом от оси (рычага) ДЗ, он порционно подает топливо из ПК в СК при нажатии на педаль газа.

Пусковое устройство («подсос»). Обеспечивает обогащение ГС при запуске холодного СА. Основу устройства составляет воздушная заслонка и система ручного управления ею (рукоятка на приборной панели, тяга или тросик). При закрытии заслонки в СК поступает меньше воздуха и одновременно создается большее разрежение — это обеспечивает обогащение ГС и улучшает условия для запуска СА.

В завершение отметим, что типичный карбюратор имеет три основных органа для регулировки характеристик ГС и работы СА:

  • Винт качества — регулирует качество ГС путем изменения количества поступающего воздуха;
  • Винт количества — регулирует количество ГС, поступающей на холостых оборотах СА;
  • Винт токсичности — регулирует состав ГС путем изменения количества воздуха на переходных режимах.

В карбюраторе могут присутствовать другие вспомогательные системы и органы управления, однако принципиально работа таких устройств не отличается от описанной выше.

Вопросы выбора, ремонта и регулировки карбюратора

Карбюратор является основным узлом системы питания силового агрегата, поэтому любая его неисправность, даже незначительная, нарушает работу силового агрегата. Диагностику, ремонт и регулировку карбюратора следует доверять специалистам, либо выполнять эти работы при наличии соответствующей теоретической и практической подготовки.

При самостоятельном выполнении ремонта необходимо соблюдать инструкции к конкретному карбюратору и двигателю, то же относится и к выполнению регулировок. При отсутствии знаний не следует изменять тип и марку карбюратора, который ранее был установлен на автомобиле, и вносить в него какие-либо конструктивные изменения — только так можно добиться более или мене уверенной работы системы питания и всего двигателя.