Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Карбюратор и его влияние на работу автомобиля

Карбюратор и его влияние на работу автомобиля

По мнению множества автолюбителей, карбюраторный транспорт — это уже вчерашний день. Современные автомобилисты предпочитают инжекторные моторы. Однако до сих пор на дорогах ещё немало машин с карбюраторной топливной системой.

Как устроен карбюратор

Главное предназначение автомобильного карбюратора — создание топливной смеси, отвечающей режимам работы двигателя, подача нужного количества воздуха в топливо и дальнейшая доставка его к цилиндрам.

Карбюратор — довольно сложное устройство, в традиционном виде состоящее из множества узлов.

Работа карбюратора происходит по следующей схеме:

  • Необходимый объём топлива внутри поплавковой камеры поддерживает поплавок, совмещающийся с игольчатым клапаном. По мере расхода топлива происходит опускание поплавка, в результате открывается игольчатый клапан, затем внутрь топливной камеры поступает нужное количество бензина. После достижения нужного количества топлива внутри поплавковой камеры поднимается поплавок, перекрывая доступ горючего в камеру при помощи иглы через отверстие на входе.
  • Топливо следует из поплавковой камеры по трубке распылителя внутрь смесительной камеры и в ней через входной патрубок насыщается воздухом. Уровень топлива внутри поплавковой камеры значительно меньше, чем уровень выходного отверстия, потому в случае неисправности двигателя исключено вытекание горючего из поплавковой камеры, в том числе и тогда, когда автомобиль находится под уклоном.
  • Главной функцией диффузора является нагнетание воздуха по центральной части смесительной камеры. В конце распылителя создаётся разряжение рабочего режима двигателя, что необходимо для обеспечения оттока бензина из камеры для горючего и для повышения эффективности его распыления.
  • Регуляция уровня топливной смеси, поступающей в цилиндр двигателя, осуществляется с помощью дроссельной заслонки, взаимосвязанной с газовой педалью. С помощью этой заслонки изменяется размер сечения прохода после смесительной камеры. По мере повышения площади заслонки происходит обогащение топлива в соответствии с режимами работы двигателя, что регулируется силой нажатия на газовую педаль.
  • Также обычно под панелью приборов, а иногда также на ней, имеется рычаг для управления карбюраторной заслонкой (автомобилисты называют его «подсосом»). Этим рычагом водитель прикрывает воздушную заслонку, уменьшая таким образом доступ воздуха, а также повышая имеющееся в смесительной камере разряжение.
  • Вследствие всего этого становится более эффективным всасывание топлива из поплавковой камеры и создаётся насыщенная топливная смесь, необходимая для запускания холодного двигателя.

С учётом всего вышеописанного можно сделать вывод, что работа карбюратора является максимально экономичной при условии оптимальных нагрузок. Движение, осуществляемое рывками, в большой степени повышает уровень потребления топлива, поскольку при резком нажатии на педаль газа двигателю нужна более насыщенная горючая смесь.

На что влияет работа карбюратора

Работоспособность карбюратора автомобиля определяет многое. Это касается как стабильности работы мотора, так и тяговитости его и способности выполнить моментальное ускорение. При неисправности карбюратора происходит перерасход бензина, что весьма неприятно с учётом его стоимости.

Работа карбюратора определяется массой небольших элементов, имеющих ювелирные отверстия и требующих бережного обращения, потому обслуживание карбюратора необходимо осуществлять с особой осторожностью.

Карбюраторный двигатель: принцип работы, устройство и регулировка

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

В карбюраторном двигателе топливно-воздушная смесь, поступающая по впускному коллектору в цилиндры двигателя, приготавливается в специальном приборе — карбюраторе.

Также карбюраторные двигатели разделяются на двигатели без наддува или атмосферные, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;

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

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

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

Топливо по трубке (1) поступает из бака в поплавковую камеру (10). В поплавковой камере плавает пустотелый, обычно латунный поплавок (3), на который опирается запорная игла (2).

Когда уровень топлива в поплавковой камере достигнет необходимой высоты, поплавок всплывёт настолько, что заставит запорную иглу перекрыть трубку (1), прекращая подачу топлива в поплавковую камеру.

По мере расходования топлива его уровень в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, и запорная игла снова открывает подачу топлива, таким образом в поплавковой камере поддерживается постоянный уровень топлива, что очень важно для правильной дозировки подачи топлива.

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

При движении поршня в такте впуска давление в цилиндре снижается. При этом наружный воздух засасывается в цилиндр через карбюратор и впускной трубопровод, проходя через воздушную трубу (8) карбюратора, в которой находится диффузор (6).

В самой узкой части диффузора помещается конец распылителя. В сужающейся части диффузора скорость потока воздуха увеличивается, а давление воздуха уменьшается.

Благодаря отверстию (4) в поплавковой камере поддерживается атмосферное давление, в результате под влиянием разности давлений происходит истечение топлива из распылителя.

Читать еще:  Электрическая схема двигателя циркуляционного насоса

Топливо, вытекающее из распылителя, раздробляется струями воздуха, распыляется, частично испаряется и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Как правило, вместо одного диффузора используется двойной или даже тройной диффузор. Дополнительные диффузоры расположены концентрически в главном диффузоре и имеют небольшие размеры. Через них проходит только часть общего потока воздуха.

Вследствие высокой скорости в центральной части при небольшом сопротивлении основному потоку воздуха достигается более качественное приготовление горючей смеси.

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

Управление карбюратором

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

Для управления дроссельной заслонкой на автомобилях обычно используется педаль газа. Она может приводить её в движение при помощи системы тяг или тросового привода. Тяги в целом надёжнее, но конструкция привода получается сложнее и ограничивает возможности конструктора по компоновке подкапотного пространства.

Привод тягами широко использовался в прежние годы, но начиная с 1970-х годов получила распространение система с металлическим тросиком. Системы с пневмо- или электромеханическим приводом распространения на карбюраторных двигателях не получили.

На старых автомобилях часто предусматривалась двойная система привода дроссельной заслонки карбюратора: от руки, рычажком или вытяжной рукояткой («постоянный газ»), и от ноги — педалью. Ручное и ножное управления связывалось между собой так, что при нажатии на педаль рукоятка ручного управления остаётся неподвижной, а при её вытягивании педаль опускается.

Дальнейшее открытие дросселя можно было производить педалью. При отпускании педали дроссель остаётся в положении, установленном ручным управлением. Например, на «Волге» ГАЗ-21 на панели приборов справа от радиоприёмника была расположена рукоятка ручного управления дроссельной заслонкой, дублирующая педаль газа.

Вытянув её, можно было добиться устойчивой работы холодного двигателя без использования воздушной заслонки, или использовать для установления «постоянного газа». На грузовых автомобилях режим «постоянного газа» служил в частности для упрощения движения задним ходом.

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

Воздушная заслонка может иметь механический или автоматический привод. В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, размещённой обычно на панели приборов. Автоматический привод широко применялся за границей, а в практике отечественного автопрома распространения практически не получил ввиду низкой надёжности, недолговечности и ненадёжной работы при характерных для климата большей части территории СССР/России больших перепадах температур.

В этом случае воздушную заслонку закрывал биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидкостью из системы охлаждения.

По мере прогрева двигателя, термоэлемент нагревался, расширялся и открывал воздушную заслонку. В иных системах использовался электромеханический привод с датчиком температуры. Из отечественных автомобилей, такое пусковое устройство имели только карбюраторы отдельных моделей ВАЗ.

Очень широко распространён полуавтоматический привод воздушной заслонки. В этом случае она закрывается водителем вручную, а после пуска двигателя автоматически приоткрывается диафрагмой, работающей от возникающего во впускном коллекторе двигателя разрежения.

Это предотвращало возможную остановку двигателя из-за переобогащения рабочей смеси и несколько снижало расход топлива на прогрев.

Пусковую диафрагму имели практически все отечественные карбюраторы, разработанные после начала 1960-х годов. До этого некоторые модели использовали менее совершенный кулачковый механизм, немного приоткрывавший дроссельную заслонку при закрывании воздушной.

Регулировки карбюратора

Карбюратор — устройство, имеющее минимум регулировок, но требующее исправной работы узлов и механизмов. Работоспособность карбюратора и его техническое состояние существенно влияют на работу двигателя.

Нарушение регулировки карбюратора приводит к ухудшению экономичности, приёмистости двигателя, а также к увеличению токсичности отработавших газов.

Доступные регулировки самого карбюратора:

«Винт количества» — обороты в режиме холостого хода

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

В процессе эксплуатации необходимо проверять и восстанавливать работоспособность следующих узлов:

работа клапана (герметичность) экономайзера и системы холостого хода

работа ускорительного насоса (задержка срабатывания, количество и время впрыска топлива, направленность топливного распылителя)

плавность работы, свободный ход, возвращение пружиной и необходимый уровень приоткрытия закрытой ДЗ

работу системы холодного запуска (закрытие воздушной, и приоткрытие дросельной и воздушной заслонок)

работу устройства открытия второй ДЗ (если имеется)

работу поплавкового механизма (уровень топлива в поплавковой камере, герметичность запорного клапана, отсутствие дефектов поплавка, и т.д.)

работу эмульсионных колодцев и распылителей, пропускная способность жиклёров

отсутствие неучтённых подсосов воздуха

Так же на работу карбюратора оказывают своё влияние:

механизмы управления карбюратором

устройство подачи воздуха (воздушный фильтр, система подогрева воздуха в холодное время года)

система подачи топлива (бензонасос, бензофильтры, заборник, топливные магистрали, вентиляция бака)

система вентиляции картера двигателя

сливная трубка избытка топлива, впускного коллектора

герметичность впускного тракта после карбюратора

негерметичность/неисправность клапанного механизма

Состав топливной смеси для работы карбюраторного двигателя

Карбюраторный автомобильный двигатель работает на топливной смеси (горючей смеси).

Она состоит из воздуха, смешанного с бензином (парами бензина) в определенной пропорции. Для каждого из его режимов работы необходим свой состав этой самой топливной смеси. На карбюраторном двигателе приготовлением нужной пропорции топливной смеси в зависимости от режима работы двигателя занимается карбюратор. Он настраивается так чтобы обеспечить максимально эффективную отдачу от двигателя по мощности и сохранить топливную экономичность.

Читать еще:  Что такое индицирование судового двигателя

Зная какой состав необходим для каждого режима работы и какие системы карбюратора принимают участие в его формировании можно с достаточной точностью диагностировать практически все неисправности, возникающие в процессе эксплуатации двигателя автомобиля.

Составы топливной смеси для работы карбюраторного двигателя автомобиля

— Оптимальный состав топливной смеси

Оптимальный состав топливной смеси для ее эффективного и полного сгорания это около 15 кг воздуха на 1 кг бензина. Не смотря на свою оптимальность такой состав практически не используется в работе двигателя. Всегда имеются отклонения в сторону обеднения или обогащения.

— Обедненная топливная смесь

Обедненная топливная смесь это от 15 до 17 кг воздуха на 1 кг бензина. На ней двигатель работает на режиме средних нагрузок. Пока открывается дроссельная заслонка первой камеры, а заслонка второй еще закрыта, либо начинает открываться. Для получения от двигателя максимальной отдачи при увеличении на него нагрузки, состав смеси не обогащают, а увеличивают его объем. То есть бензина и воздуха в двигатель поступает больше, но пропорция 1/17 соблюдается.

На карбюраторе Солекс ГДС последовательно включаются в работу, позволяя экономить топливо при увеличении мощности

— Бедная топливная смесь

Состав смеси от 17 кг воздуха на 1 кг бензина считается бедным. На ней двигатель работает неохотно, снижается мощность и приемистость и вместе с тем растет его топливный аппетит. С составом свыше 19 кг воздуха на 1 кг бензина смесь не воспламеняется вовсе. Если карбюратор начинает приготавливать бедную топливную смесь — это считается неисправностью. Двигатель троит на холостом ходу, пытается заглохнуть, не развивает нужной мощности и приемистости.

Слишком низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора — одна из причин бедной топливной смеси. Устраняется регулировкой положения поплавка.

Подробно о признаках работы двигателя на такой топливной смеси: «Бедная топливная смесь, признаки и причины».

— Обогащенная топливная смесь

Смесь считается обогащенной если соотношение в ней до 13 кг воздуха на 1 кг бензина. Она необходима на мощностных режимах работы двигателя. когда работают обе камеры карбюратора и увеличением количества топливной смеси не удается добиться необходимой мощности. На режиме пуска холодного двигателя, когда ухудшается испаряемость. И на режиме холостого хода, при котором в цилиндрах плохая вентиляция и много остаточных газов. В таких условиях нужно добавлять немного лишнего бензина в пропорцию.

На режиме пуска холодного двигателя воздушная заслонка карбюратора закрыта , что создает нужное обогащение топливной смеси

— Переобогащенная топливная смесь

Топливная смесь переобогащена если в ней до 5 кг воздуха на 1 кг бензина. В такой пропорции она практически не горит. Такое положение вещей считается неисправностью и требует устранения. Подробности: «Богатая топливная смесь, признаки и причины».

Не герметичный игольчатый клапан или «пробитые» поплавки — причины сильного обогащения топливной смеси

Примечания и дополнения

— Следует обратить внимание на тот факт, что двигатель автомобиля не работает на чистом бензине. Ему нужны пары бензина и воздух для окислительных реакций (горения). Поэтому карбюратор, пропуская бензин через свои системы, пытается раздробить его на мельчайшие частицы и смешать с воздухом (приготовить топливную эмульсию). После попадания во впускной коллектор двигателя процесс испарения и смешения с воздухом продолжается. Не зря впускной коллектор омывается горячей охлаждающей жидкостью. Его нагрев позволяет значительно ускорить этот процесс. Например, чтобы улучшить испаряемость топлива и облегчить пуск двигателя в мороз, его впускной коллектор поливают горячей водой.

Что такое карбюратор в автомобиле

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. Давайте разберёмся, что такое карбюратор, какие изменения он претерпел за век использования и почему отдал своё место инжекторам.

Что такое карбюратор

Необходимость разработки автоматического прибора, регулирующего создание воздушно-топливной смеси возникла в конце XIX века. Распространённые ранее автомобили работали на светильном газе, который легко воспламеняется. Однако такое топливо было слишком дорогим и неудобным, поэтому конструкторы решили перейти к жидким аналогам.

Однако для его воспламенения необходимо смешивание с воздухом в специальных пропорциях. Так лучшие инженерные умы взялись за разработку карбюратора. Первая модель была представлена Луиджи Де Христофорисом. Она не получила распространение, но стала основой для дальнейших разработок.

За десятилетия дальнейшего совершенствования были разработаны три базовых разновидности карбюраторов: мембранно-игольчатые, барботажные и поплавковые. Правда, во второй половине XX века почти везде стали использоваться последние. В частности, именно они устанавливались на отечественные автомобили до 1990-х годов.

Для чего нужен карбюратор

Карбюратор необходим для формирования воздушно-топливной смеси. В автомобилях используется бензин – жидкое топливо, которое не воспламеняется должным образом от искрового зажигания. Если система подачи топлива оснащена карбюратором (а в современных моделях – инжектором), в цилиндры мотора попадает мелкодисперсная топливно-воздушная смесь, которая легко воспламеняется от искры.

Появление карбюраторов в конце XIX века позволило использовать жидкое топливо в автомобилях, мотоциклах и другой транспортной технике. Отчасти это определило дальнейшее развитие автомобильной отрасли и идеи «машина в каждый дом». Спустя век карбюраторы были вытеснены более надёжными и удобными инжекторными системами.

Читать еще:  Что такое двигатель бензин компрессор

Принцип работы карбюратора

Как устроен карбюратор на примере ВАЗ 2105: 1. Эмульсионный жиклер эконостата; 2. Эмульсионный канал эконостата; 3. Воздушный жиклер главной дозирующей системы; 4. Воздушный жиклер эконостата; 5. Топливный жиклер эконостата; 6. Игольчатый клапан; 7. Ось поплавка; 8. Шарик запорной иглы; 9 – поплавок; 10. Поплавковая камера; 11. Главный топливный жиклер; 12. Эмульсионный колодец; 13. Эмульсионная трубка; 14. Ось дроссельной заслонки первой камеры; 15. Канавка золотника; 16. Золотник; 17. Большой диффузор; 18. Малый диффузор; 19. Распылитель;

Карбюратор готовит горючую смесь из воздуха и топлива и в необходимых пропорциях подаёт её в двигатель. Конструкцию простейшего карбюратора составляют поплавковая и смесительная камеры, соединённые между собой. Постоянный уровень топлива в первой регулируется поплавком. Топливо передаётся в смесительную камеру через жиклёр. При прохождении через распылитель оно разбивается струёй воздуха и распыляется, смешиваясь с ним. В результате образуется легко воспламеняемая воздушно-топливная смесь.

Конструкция поплавкового карбюратора включает:

  • поплавок и его запорную иглу (расположены в поплавочной камере);
  • жиклёр;
  • распылитель и трубку Вентури (находятся в смесительной камере);
  • дроссельную заслонку.

Топливо поступает из бака в поплавочную камеру через топливную магистраль. При наполнении камеры поплавок поднимается наверх и прикрывает подачу иглой. Жиклёр находится в нижней части камеры и дозирует передачу горючего на смешивание.

В смесительной камере находится диффузор, разрежающий воздух в районе распылителя. Благодаря этому жидкость засасывается в камеру и распыляется.

Читайте также: В чем разница между инжектором и карбюратором и что лучше.

Для чего нужен подсос на карбюраторе

Конструкция карбюраторной системы питания дополняется дроссельной заслонкой, которая регулирует подачу воздуха в смесительную камеру. От её положения напрямую зависит количество воздушно-топливной смеси, подаваемой в цилиндры двигателя. Поэтому она конструктивно имеет прямую связь с педалью газа – при нажатии подаётся больше воздуха и топлива для активного сгорания и генерации мощности.

Некоторые карбюраторные автомобили оснащались рычагом управления заслонкой, выведенным на приборную панель водителя, который облегчал запуск автомобиля «вхолодную». В русскоязычном сообществе его прозвали подсосом. В целом, слово довольно хорошо отображает функциональную роль рычага. При вытягивании подсоса происходит прикрытие дроссельной заслонки и ограничивается поступление воздуха в смесительную камеру. Соответственно, среда в ней становится более разреженной, и бензин затягивается в большем объёме. В результате образуется обогащённая смесь с повышенным содержанием топлива, отлично подходящая для запуска двигателя.

После запуска и прогревания двигателя до достаточной температуры подсос возвращается в нормальное положение, и заслонка снова управляется прежним образом.

Типичные неисправности карбюраторов и их причины

  • Трудный запуск двигателя вхолодную:
    • Дроссельная заслонка не закрывается полностью при вытянутом до упора подсосе. Необходимо отрегулировать привод заслонки.
    • Пусковые зазоры заслонки неправильно отрегулированы.
  • Холодный двигатель сразу после запуска глохнет при полностью вытянутом подсосе:
    • Неправильно отрегулированы зазоры заслонки.
    • Заслонка остаётся в закрытом положении после пуска. Проблема решается очисткой или заменой телескопической тяги, диафрагмы.
  • Трудно запускается прогретый двигатель:
    • Причина неисправности, скорее всего, кроется в высоком уровне топлива в камере поплавка. Нужно отрегулировать поплавковый механизм или заменить клапанную иглу.
  • Двигатель неустойчиво работает вхолостую:
    • Неправильно отрегулирована система холостого хода.
    • Засорились жиклёры.
    • Нарушена работа блока управления ЭПХХ или оборван провод.
    • Вакуумный запорный клапан ЭПХХ не срабатывает в нужный момент.
    • Через фланец или подходящие к карбюратору шланги подсасывается лишний воздух.
    • Смесь переобогащается из-за плохой регулировки поплавка или нарушения герметичности иглы.
  • «Провал» при открытии дроссельной заслонки:
    • Смесь плохо обогащается из-за того, что распылитель ускорительного насоса закреплён негерметично.
    • Смесь слишком сильно обогащается или обедняется из-за засорения жиклёров, распылителя или топливных каналов.
  • Ухудшилась динамика разгона:
    • Смесь слишком обеднённая из-за малого количества топлива в поплавковой камере, засорения жиклёров, топливных каналов.
    • Вторичная камера не включается из-за неисправности пневмопривода.

Читайте также: Что такое моновпрыск и чем он отличается он карбюратора.

Плюсы и минусы карбюратора

По сравнению с инжекторными системами, карбюратор имеет технически более простую конструкцию, и этим обусловлено главное его преимущество – низкая стоимость ремонта. Многие опытные водители без проблем чинят прибор самостоятельно, используя комплекты и детали, которые до сих пор встречаются в свободной продаже. Тем более что для ремонта не нужны особые инструменты и навыки. По хорошей инструкции быстро разберётся и новичок.

Механические карбюраторы сохраняют работоспособность при контакте с грязью и водой (в умеренных количествах, конечно). Их проникновение внутрь не приводит к отказу или остановке. Впрочем, отсюда вытекает и недостаток – устройство приходится регулярно чистить и регулировать. Тем не менее, повышенная устойчивость к тяжёлым условиям эксплуатации по сравнению с электронными карбюраторами или инжекторами – это факт.

Ещё один ценный плюс карбюратора – неприхотливость к качеству топлива.

Помимо необходимости настройки и чистки, карбюратор имеет минус в виде потенциальных сложностей эксплуатации в определённых погодных условиях. В частности, при минусовой температуре на его корпусе намерзает конденсат. При сильной же жаре прибор перегревается, и мощность двигателя падает из-за испарения топлива. Вытеснение карбюраторов в конце XX века было обусловлено тем, что они не осуществляют распределённый впрыск, как инжекторные системы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector