Принцип работы карбюратора автомобиля
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.
Поплавковый карбюратор состоит из множества элементов:
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:
Устройство и принцип работы карбюратора
Автомобильная индустрия не стоит на месте и постоянно совершенствует и модернизирует свои системы. Одной из таковых считается, проверенная временем, система питания, которая подразделяется на два вида: инжекторная и карбюраторная. Последняя значительно устарела относительно первой, однако не изжила себя полностью.
Карбюраторная система главным образом предназначена для подготовки, а затем соединения бензина или солярки с воздухом, для получения обогащенной смеси. После этого система распределяет полученный состав по камерным отсекам двигателя внутреннего сгорания.
Есть две разновидности систем карбюратора: поплавковая и игольчато-мембранная. Существует еще барботажная, но она больше не применяется. Отметим, что в автомеханике используется исключительно поплавковый тип, а вот игольчатый встречается, например, в бензопилах или мотокосах, но активнее всего этот принцип применяется авиапромышленности.
Термин «карбюратор» прекрасно символизирует основное предназначение данного механизма. Оно произошло от слова «carburation», что в переводе с французского означает «смешивать». Именно он стал первым механизмом, созданным для получения топливновоздушной смеси.
Действительно внутри карбюратора запускается процесс соединения кислорода и содержащихся в нем примесей, как правило, это азот и иные газы, плюс бензин или дизельное топливо.
Пропорции соотношения веществ, для оптимальной работы, составляют примерно пятнадцать к одному. Чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания нужно больше горючего топлива, примерный расчет десять к одному.
Данные показатели формальны, и при разных обстоятельствах и переменных формула может меняться. Также много зависит от качества самого топлива. По этой причине механизм современного карбюратора сложен и многофункционален.
Из чего состоит стандартный карбюратор
Из чего состоит стандартный карбюратор: 1 — топливопровод; 2 — игольчатый клапан; 3 — отверстие в крышке поплавковой камеры; 4 — распылитель; 5 — воздушная заслонка; 6 — диффузор; 7 — дроссельная заслонка; 8 — смесительная камера; 9 — топливный жиклер; 10 — поплавок; 11 — поплавковая камера.
Современный механизм состоит из четырех основных элементов:
Поплавковая камера
Полость камеры разделена на два отсека. Первый отсек контролирует наличие и поступление топлива в пределах узла. С её помощью происходит бесперебойное и непрерывное снабжение мотора топливом, независимо от условий. Незамысловатый механизм предусматривает, что внутри камеры находится поплавок, который цепляется за игольчатый клапан, расположенный у начала отверстия канала. Этот процесс обеспечивает подачу бензина из топливного бака.
Поплавковая камера: 1 – поплавок; 2 — ограничитель хода поплавка; 3-регулировка уровня топлива; 4 – уровень топлива в поплавковой камере.
По мере испарения топлива и снижения его уровня, поплавок погружается ниже, а клапан расширяется, за счет чего происходит очередное впрыскивание топлива внутрь полости. Если случается обратный процесс, то поплавок наоборот поднимается, а клапан сужается.
Второй камерный отсек служит для замешивания горючего и воздуха.
Диффузор
Когда бензин и воздушный поток соединяются воедино, то попадают в диффузор. Так как отверстие его очень маленькое, при попадании в него скорость циркуляции смеси увеличивается.
Распылитель
Служит соединительным мостиком между камерными отсеками. Распылитель соприкасается с жиклером и диффузором.
Жиклер
Специальный вставочный механизм, с отверстием посередине. Оно сквозное и имеет определенный диаметр. Именно жиклер отвечает за подачу необходимого количества топлива.
Итак, представим себе процесс. Сначала запускается двигатель, после чего поршень цилиндра начинает давить вниз, создавая разряжение. Из-за этого эффекта происходит усиленное засасывание воздуха при помощи заборника с фильтром, который установлен на карбюраторе.
Дроссельная и воздушная заслонки
Воздушная заслонка помогает следить за уровнем обогащенности горючего. При закрытии прохода случается излишнее обогащение (повышенное содержание смеси), которое влечет остановку работы мотора. Дроссельная заслонка установлена позади диффузора, поэтому перекрывая канал она регулирует скорость движения топливновоздушной массы.
Когда водитель нажимает на акселератор, он таким образом воздействует на дроссель.
Так выглядит упрощенный вариант карбюраторной схемы. Но на самом деле он состоит из множества элементов и сложных механизмов, потому что эксплуатация двигателя происходит в разных условиях климата и рельефа, в зависимости от этого требуется различный состав топлива.
Именно по этой причине у современной поплавковой системы такое многоступенчатое устройство с вспомогательным оборудованием и дополнительными системами. Учитывая эти факторы карбюратор способен приготовить смесь для каждого случая.
Какие еще системные элементы дополняют конструкцию карбюратора?
Всякий элемент выполняет свою роль для поддержания нормального рабочего состояния агрегата.
Пусковая система карбюратора
Данная система осуществляет впрыск обогащенного горючего в двигательные элементы (цилиндры). Это происходит в момент запуска. Тут ключевую роль играет воздушная заслонка. В консрукциях российского производства, она управляется вручную при помощи рукоятки подсоса, которая выведена внутрь салона. В иностранных моделях используется система автоматизированного запуска, которая независимо контролирует раскрытие воздушной заслонки.
Кроме того, система конструкции предусматривает предотвращение поступления переобогащенного питания внутрь цилиндров сразу после запуска. Специально привод сконструирован таким образом, что может выполнять открытие створки чтобы произошло обеднение смеси. Также она связана тягой с дросселем. Это дает возможность при запуске и во время прогрева регулировать уровень раскрытия створок.
Дозирующая система карбюратора
Первостепенная задача этого механизма – обеспечивать нужную дозировку при подаче топливной смеси, независимо от режима работы двигателя в целом. Есть только один режим, при котором дозирующая система отключается. Речь о холостом ходу. При подаче нужной величины топлива, хоть и обедненной в оба цилиндра.
Дозирующая система карбюратора: 1 — воздушный жиклер; 2 — распылитель; 3 — диффузор; 4 — топливный жиклер; 5 — дроссельная заслонка.
Для исключения возможности поступления обогащенной смеси на переходных этапах происходит восполнение недостающей величины воздуха при помощи вливания из распылителя не чистого горючего, а специальной эмульсии, в которой уже содержится необходимое количество кислорода. В большинстве карбюраторных систем, горючее перед тем как попасть в распылитель, проходит через сеть специальных эмульсионных колодцев, которые подмешивают воздух.
Холостой ход
Эта система призвана сделать работу по силовой установке на минимальных оборотах, в момент, когда дроссельная заслонка находится в закрытом состоянии.
Это система канальцев, сквозь которые проходит поток воздуха и вместе с топливом заливается под дроссельную заслонку. В этом случае, смесительная камера не используется, поскольку режим холостого хода производит достаточное количество смеси и наполняет впускной коллектор минуя её. Также эта система имеет дополнительный элемент в виде переходного канала, который должен поддерживать бесперебойную работу во время переключения режимов от холостого хода на средние передачи.
Данная система выполняет функцию по снабжению мотора горючим в тот момент, пока дозирующая система не активна. Именно по этой причине возможна силовая работа установки при пониженных оборотах. При помощи винтов регулировки происходит коррекция пропорциональных составляющих топлива и кислорода на холостых оборотах. В новых моделях автомобилей, чьи производители озабочены экологическим состоянием региона, и следят за уровнем загрязненности выхлопных газов снабжают систему опломбированным винтом регулировки. Не является правдивым утверждение, что подобное изменение смесительного состава вызывает изменение выхлопов при всех возможных вариациях.
Ускорительный насос
Ускорительный насос реализует возможность впрыска нужного количества и состава смеси во время резкого ускорения, когда основная система дозирования не справляется, так как должна обеспечивать функциональную подачу только при медленном раскрытии дроссельной заслонки. Целью насоса является быстрое и своевременное обогащение состава, а это способствует предотвращению «провала» во время ускорения.
Специально для этого сделан канал, со множеством шариковых клапанов, которые снабжены цельной мембраной. Соединительная подводка к клапану идет напрямую от дросселя. Когда происходит спонтанное воздействие на акселератор, шарики расширяются и позволяют клапанному отверстию раскрыться, а мембрана осуществляет выдавливание нужного количества эмульсионной смеси в распылитель, который расположен впереди диффузора.
Экономайзер и эконостат
Экономайзер регулирует производительность мотора, когда это становится жизненнонеобходимым для поддержания работы. Это достигается при помощи подачи обогащенной смеси и дополнительной подаче порции эмульсии напрямую в основание распылителя, но в обход главной дозирующей системы.
Эконостат даёт ДВС возможность по итогу достигать максимальной мощности при работе на повышенных оборотах. Именно для этих целей предназначен данный элемент, обеспечивающий впрыскивание горючего напрямую из поплавковой шахты и мгновенное его распределение перед диффузором.
Это основные и главные детали в системе поплавковых карбюраторов. Кроме вышеперечисленного надо отметить, что в конструкции используется также камера сбалансированного типа. Это нужно для поддержания бензина на нужной отметке, а в камере отсутствует разряжение, для чего она соединена с атмосферой. В случае со сбалансированной камерой происходит стыковка с горловиной карбюратора, за счет чего невозможно попадание инородных веществ при заборе воздуха.
Несмотря на хитрую схему конструкции регулировок карбюратора немного, и все они относятся только к системе холостого хода. Чтобы оптимизировать и стабилизировать её работу в этом режиме, предусмотрены специальные винты: воздушный для количества и топливный для качества (игольчаты). Сквозь имеющееся отверстие поступает горючее.
Игольчатый винт находится внутри канала и передает эмульсию в задроссельный отсек. Чтобы скорректировать количество эмульсии, меняют сечение самого канала при помощи вкручивания или выкручивания, в зависимости от конкретной ситуации.
Слабая сторона карбюратора в том, что его конструкция предусматривает множество жиклеров и каналов, у которых небольшие насечки. По этой причине при использовании механизма по назначению в него попадают различные загрязнения. Они засасываются внутрь вместе с топливом, но не сгорают вместе с ней, а образуют осадок на стенках каналов и жиклеров, тем самым закупоривая их.
Поэтому нужно систематически производить чистку узла. Данная процедура может проводится профессионалами, но можно сделать её самостоятельно, но для этого понадобиться полная разборка узла. После чего необходимо качественное его промыть, просушить либо продуть каналы.
В последние годы индустрия бытовой химии шагнула вперед и появилось множество чистящих составов. Это химические составы, способные при взаимодействии с материей вызывают расщепление различных отложений и смол в каналах. В результате химической реакции вещество попадает в цилиндр, где смешивается с топливом и сгорает. Надо предупредить, что подобный способ очистки подходит исключительно в случае несерьезных засоров. В противном ситуации удалять их придется собственноручно.
Карбюратор: что это такое, виды, устройство, принцип работы, для чего нужен, схема и фото
Карбюратор – это самый важный компонент питания двигателей внутреннего сгорания, который применяется в мотоциклах и ранее выпускаемых автомобилях. До 1980-х годов эта была самая первая конструкция, которая создавала топливовоздушную смесь. Устройство смешивало воздух и бензин в определённой пропорции и подаёт это топливо в камеру сгорания ДВС.
На данный момент эта система управления топливовоздушной смесью устанавливается на мотоциклы, газонокосилки, бензопилы и иные технические приспособления на бензине. Также их можно встретить в объявлениях по продаже старых авто (например, ВАЗ 2105, 2107) с этой системой впрыска топлива. В настоящее время из автомобильной продукции бензиновый карбюратор полностью был вытеснен инжекторами, которые являются более современными и эффективными.
Карбюратор последний раз производитель устанавливал на такие машины, как Mitsubishi Express 2003 г. и отечественный автомобиль Lada до 2006 г.
Устройство карбюратора не очень сложное, которое имеет такие детали как пусковое устройство, эконостат, экономайзер, дроссельная заслонка, поплавковая камера, система холостого хода, распылитель, жиклёр, диффузор и др. Про них будет всё подробно рассказано простым языком.
Также в статье подробно расскажу про принцип работы карбюратора, для чего он служит, какие существуют виды, как происходит регулировка и тюнинг, какие бывают неисправности и как произвести обслуживание устройства. Обещаю, будет интересно!
Что это такое?
Карбюратор в народе часто называют словом «карб». А почему карбюратор называется карбюратором? Произошёл этот термин от французского слова Carburateur, который переводится как карбюрация – смешивание.
А что делает карбюратор в машине простыми словами, к чему он относится? Это узел питания двигателя, который «готовит» наилучшую горючую смесь путём добавления в бензин кислорода в определённой пропорции. Затем готовая смесь подаётся в цилиндры двигателя, обеспечивая его нужной энергией. Смешивание компонентов происходит в такой пропорции, которая необходима для текущей работы мотора. Регулирует этот процесс дроссельная заслонка, которая может сделать смесь как обеднённой, так и обогащённой.
Обратимся к истории. В начале развития двигателестроения в качестве топлива использовали светильный газ, который имел высокую цену, а также его было сложно применять.
Во второй половине 19 века светильный газ заменили на дешёвое и доступное жидкое топливо, для сгорания которого был необходим кислород. Чтобы приготовить горючую смесь, требовалось устройство, которое бы могло её приготовить, причём в нужных пропорциях.
Что было дальше? Открытие ранней модели карбюратора произошло в далёком 1814 году. Кто изобрёл карбюратор? Описание конструкции придумал изобретатель из Италии Луиджи де Кристофорис. Далее в 1838 г. Уильям Бартнер получил патент на карбюратор для ДВС.
Самый первый автомобиль с карбюраторным мотором сконструировал механик Зигфрид Маркус в 1864 году. А уже в 1876 году Николаус Отто сделал 4-хтактный ДВС на жидком топливе с единственным цилиндром.
Для того чтобы получить наилучшую горючую смесь, жидкое топливо приходилось нагревать, пары которого смешивались с кислородом. Поскольку этот процесс был сложным, он не получил большой популярности. Инженеры принялись дорабатывать это устройство.
В 1895 году В. Майбах и Г. Даймлер создали такую конструкцию двухцилиндрового V-образного ДВС, в котором имелся карбюратор, распыляющий топливо. Именно этот прототип стал основой для будущих разработок. Действие этого карбюратора основано на том, что при повышении скорости потока топлива давление в устройстве снижается.
Этот принцип прекрасно демонстрирует трубка Вентури, работу который изучают в школьном курсе физике. При помощи мотора воздух всасывается и проходит через дроссельную заслонку. При этом создаётся разряжение, которое всасывает капельки топлива и они сразу же испаряются. Таким образом, создаётся топливовоздушная смесь. Если заслонка открыта сильнее, то воздух будет сильнее обогащён топливом и наоборот.
Эта схема дозирования бензина не совсем эффективна. Объясню почему. Существует такое понятие как стехиометрический состав горючей смеси, который составляет 14,7 кг воздуха на 1 кг жидкого топлива. Это соотношение при небольших нагрузках следует уменьшать, при разгоне – повышать, а при торможении двигателем вообще надо отключать подачу топлива. А для выполнения этих условий в карбюратор необходимо включать дополнительные компоненты, которые придумали в последующие десятилетия.
В 1907 году придумали карбюратор с распылителем в середине воздушного потока, причём процесс распыления происходил при помощи сложного алгоритма. Благодаря этому при повышенных нагрузках устройство работало гораздо эффективнее. После этого были созданы так называемые системы компенсации смеси, как Cudell, Zenith и Palace, которые применяются в современных устройствах.
А в 1910 году Марсель Меннессон создаёт знаменитый карбюратор Solex, принцип работы которого практически не изменился. Со временем выпускались всё более мощные двигатели, а конструкции смесеобразователей всё более усложнялись.
Из чего был сделан карбюратор, из какого металла и сплава? Всего существует 3 типа материалов, из которых производят карбюраторы. Это чугун, алюминий и цинк. После 1930-х гг. чугун заменили на цинк, а с 1960 г. почти весь цинк был заменён на алюминий.
Современное устройство независимо от типа всегда имеет обязательные компоненты, такие как дозирующая система, распыляющие диффузоры, поплавковая камера, воздушные заслонки и другие компоненты, которые помогают обеднять или обогащать горючую смесь.
За многие десятки лет были разработаны 3 базовых типа карбюраторов: барботажные, мембранно-игольчатые и поплавковые (о них подробнее напишу ниже). Последние стали повсеместно использовать во второй половине 20 века, в том числе и на советские автомобили.
Где можно встретить карбюратор в настоящее время, где он применяется? Эти устройства широко используют в мотоциклах, газонокосилках, бензопилах, лодочных моторах, а также генераторных двигателях.
Плюсы и минусы
Несмотря на то, что в автомобилестроении давно отказались от использования карбюраторных систем питания в пользу инжекторов, рассмотрим их преимущества и недостатки.
Плюсы:
Минусы:
А для чего предназначен карбюратор? Рассмотрим вопрос более детально.
Для чего нужен карбюратор?
Какую функцию выполняет карбюратор? В первую очередь он отвечает за формирование топливно-воздушной смеси. Как правило, в автомобилях в качестве жидкого топлива применяют бензин. Это горючее, которое никак не сможет воспламениться от искрового зажигания. Но если в машину добавить карбюратор, то подача топлива будет осуществляться через него. И в цилиндры ДВС попадёт мелкодисперсная смесь воздуха с парами бензина, которая моментально воспламенится от искры через свечи зажигания.
Также назначение карбюратора в том, что он регулирует пропорции кислорода и бензина в горючей смеси, чтобы двигатель стабильно работал при любых условиях эксплуатации.
Перейдём детально к такому вопросу, как устройство и работа карбюратора.
Устройство и принцип работы
Многие спрашивают, где стоит карбюратор? Он находится под капотом недалеко от двигателя (например, сбоку от него).
Из каких частей состоит карбюратор поплавкового типа (именно этот вид мы будем рассматривать в этой статье)? Запомните, простейший карбюратор состоит из 2 камер: поплавковая и смесительная.
Поплавковая камера регулирует дозирование бензина и удержания его на нужном уровне. Именно эта камера обеспечивает стабильное поступление топлива при любых условиях. А смесительная камера помогает смешивать бензин с воздушным потоком при помощи диффузора.
Отмечу, что системы охлаждения у карбюратора нет. Устройство охлаждается воздухом, который в него проходит извне.
Чтобы было более понятно, перечислю, какие системы входят в состав карбюратора, а потом опишу их более подробно.
Как устроен карбюратор, какие детали входят в устройство?
Перейдём к более детальному описанию вышеуказанных компонентов, входящих в устройство поплавкового карбюратора.
Пусковое устройство
Пусковое устройство служит для насыщения топливной смеси во время пуска мотора (особенно это актуально при отрицательных температурах). Пусковое устройство состоит из воздушной заслонки. Ею может управлять водитель из салона при помощи рычага (её называют манетка или «подсос») и пневматического элемента. Также существует полуавтоматическая и автоматическая пусковая система, которая без участия водителя регулирует открытие заслонки. Наиболее распространены полуавтоматические пусковые устройства.
Как работает пусковое устройство карбюратора? Перед запуском двигателя дроссельную заслонку слегка открывают, а воздушную закрывают. В смесительной камере повышается значение вакуума и за счёт этого жидкое топливо начнёт вытекать из жиклёров главной дозирующей системы и системы холостого хода. В результате этого горючая смесь сильно обогатится. Сразу после этого воздушную заслонку следует приоткрыть и не закрывать во время работы двигателя. Отмечу, что система пуска сделана так, чтобы не допустить попадания чрезмерно обогащённой смеси в цилиндры после запуска мотора.
Таким образом, пусковое устройство предназначено для открытия заслонки на нужный угол сразу после запуска ДВС.
Смесительная камера
Это нижняя часть карбюратора, которая является самой важной половиной устройства. Эта камера является резервуаром для создания топливной готовой смеси в результате внедрения бензина в воздушный поток. Для этого в этой камере находятся такие составные части как дроссельная заслонка, диффузор и иные топливодозирующие компоненты.
Поплавковая камера
Эта камера обеспечивает постоянный уровень бензина в карбюраторе. В поплавковой камере находится поплавок и игольчатый затыкающий клапан.
Для чего нужен поплавок в карбюраторе? Когда уровень горючего снижается, то поплавок погружается ниже, игольчатый клапан приоткрывается, а топливо начнёт впрыскиваться в поплавковую камеру. И, наоборот, при увеличении уровня бензина поплавок поднимается выше, и клапан затыкает подачу топлива. Похожий принцип работы у обычного унитазного бачка.
Назначение поплавковой камеры – поддержание нужного уровня топлива в карбюраторе. Это одно из важных условий нормального функционирования устройства. Именно от уровня топлива зависит стабильность двигателя на малых оборотах.
Между смесительной и поплавковой камерами находится распылитель с отверстием посередине. Через него поступает топливо в диффузор. Распылитель находится в прямом контакте с диффузором и жиклёром.
Воздушная и дроссельная заслонки
Воздушная заслонка контролирует поток кислорода, который поступает в карбюратор. Именно эта деталь может обогатить или обеднить горючую смесь. В некоторых автомобилях в салоне имеется рычаг (подсос), при помощи которого можно перекрыть воздушную заслонку, в результате чего топливо начнёт поступать более интенсивно. Про это я уже рассказывал выше в разделе про пусковое устройство.
Дроссельная заслонка контролирует количество горючей смеси, которая поступает в цилиндры. Эта деталь связана с педалью акселератора. Чем сильнее нажатие на педаль, тем больше в цилиндры поступает горючей смеси для увеличения мощности мотора. А чтобы двигатель работал на холостом ходу, в карбюраторе имеются дополнительные жиклёры, через которые поступает дозированное количество кислорода под дроссельную заслонку. Благодаря этому двигатель не глохнет, даже если водитель убирает ногу с педали акселератора.
Главная дозирующая система
Основная функция главной дозирующей системы – это приготовление горючей смеси (обеднённой) для обеспечения стабильной работы мотора при езде на средней скорости. Также главная дозирующая система увеличивает экономию топлива благодаря впрыскиванию через распылитель не чистого топлива, а смеси воздуха с бензином в виде эмульсии. При работе мотора на холостом ходу эта система отключается.
Какие элементы содержит эта система, над которой долгое время работали инженеры, создающие карбюраторы?
Эти компоненты помогают корректно сработать главной дозирующей системе даже при резком нажатии на педаль газа.
Система холостого хода
Эта система обеспечивает правильное поступление бензина при работе машины на холостом ходу. В этом режиме работы ДВС главная дозирующая система отключается, потому что здесь требуется совсем немного топлива. Поэтому создали систему холостого хода, которая занимается подачей топлива. Она срабатывает при минимальных оборотах при закрытой дроссельной заслонке. Причём это можно отрегулировать как в сторону большего, так и меньшего поступления горючей смеси при помощи регулировочного винта, и тем самым улучшить экономичность.
Холостой ход – это режим ожидания, чтобы не допустить остановки двигателя. Система холостого хода обеспечивает бесперебойную работу мотора на низких оборотах при помощи жиклёров холостого хода (актуаторов). А при помощи переходного канала происходит безостановочная работа ДВС при переключении режимов от холостого хода на повышенную передачу.
Ускорительный насос
Это устройство кратковременно обогащает горючую смесь во время резкого нажатия на педаль газа. Это необходимо для предотвращения остановки двигателя и стабилизации его работы при резком разгоне автомобиля.
Насос работает от привода дроссельных заслонок, резко их приоткрывая. На одной стороне оси заслонок находится тросик газа и рычаг привода. А на другой – кулачок, который давит на рычаг, в результате чего через мембрану топливо продавливается по каналу. На конце этого канала находится распылитель, который впрыскивает топливо в смесительную камеру. Чем больше размер кулачков, тем больше топлива продавливается за одно нажатие педали.
Ускорительный насос может работать на 2 камеры или на одну. При распылении топлива в одну камеру обеспечивается хорошая тяга на малых оборотах, но до второй камеры это редко доходит. Поэтому некоторые дурачки умельцы трубку для второй камеры запихивают в первую камеру, якобы так увеличивается мощность. Так делать категорически запрещено. В этом случае происходит обратный эффект, а кто придумал этот тюнинг, просто не знает принцип работы устройства.
В переходной системе насос-ускоритель помогает карбюратору перейти из одного режима в другой.
Переходная система
Функция переходной системы – это обеспечение перехода между системой холостого хода и главной дозирующей системы. Во многих моделях карбюраторов имеются отверстия переходной системы рядом с дроссельными заслонками.
Система рециркуляции отработанных газов
Она помогает снизить уровень окислов азота и оксида углерода в отработавшем газе. Это происходит при помощи замещения некоторой части воздуха выхлопным газом при торможении двигателем. В этом случае мощность мотора немного падает. Но во многих странах эту систему устанавливают в обязательном порядке.
Экономайзер
Экономайзер обеспечивает получение лучшего показателя мощности от двигателя в нужный момент времени. Для этого подаётся дополнительная порция обогащённой топливно-воздушной смеси сразу в распылитель, минуя главную дозирующую систему. Приблизительно поступает на 10-20% топлива больше. Это необходимо в тех случаях, когда автомобиль надо разогнать до скорости более 110 км/ч.
Применяют 2 вида устройств: с пневматическим и механическим приводом. Также существуют экономайзеры принудительного холостого хода, которые обедняют горючую смесь.
Эконостат
Эконостат необходим для обеспечения выдачи мотором самым высоким показателем мощности при повышенных оборотах. Эта деталь регулирует поступление подачи топлива из поплавкового канала и распыление перед диффузором.
Эконостат выполняет те же функции, что и экономайзер, но он срабатывает лишь при нажатии педали газа «в пол».
Выглядит эконостат в форме трубки, которая увеличивает уровень бензина по мере повышения оборотов. Также устройство помогает увеличить в горючей смеси уровень кислорода. Благодаря этому эконостат помогает сэкономить потребление топлива.
На недорогих карбюраторах, где главная дозирующая система самостоятельно регулирует обогащение смеси на различных режимах работы, эконостат и экономайзер не применяют.
Как работает карбюратор автомобиля?
На каком принципе основана работа карбюратора? Тут принцип довольно простой – это обогащение и обеднение горючей смеси. А сам процесс приготовления рабочей смеси называется карбюрация.
Запомните! Чтобы обеспечить полное сгорание 1 кг бензина необходимо 15 кг воздуха. Именно в такой пропорции топливно-воздушная смесь является правильной. Мотор на такой смеси будет показывать хорошую мощность и экономичность.
Обеднённая смесь – это повышение количества воздуха в смеси до 17 кг на кг бензина. На таком горючем мотор работает в самом экономичном режиме, но максимальной мощности здесь достичь не удастся. Если воздуха в смеси всего 17-19 кг, то мотор будет работать нестабильно, а также возрастёт расход топлива.
Если же воздуха в горючей смеси будет более 19 кг на 1 кг бензина, то такая смесь называется переобеднённая. В этом случае ДВС вообще не сможет заработать, потому что смесь не воспламенится.
Богатая смесь – это наличие воздуха в ней менее 13 кг на 1 кг бензина. А поскольку кислорода в нём очень мало, то топливо будет сгорать не в полной мере. Это приведёт к нестабильной работе мотора и повышенному расходу топлива.
Переобогащённая смесь – это когда в ней находится меньше 5 кг воздуха. В этом случае бензин не сможет воспламениться и мотор никак не заработает.
Теперь перейду к упрощённому описанию работы поплавкового карбюратора. Что же происходит в карбюраторе во время его работы?
Принцип работы несложный, а правильно отрегулированный карбюратор обеспечит хорошую отдачу мощности от двигателя и надёжность системы, а также будет экономить бензин.
Из схемы видно, что нормальная смесь — это когда воздуха в примерно в 15 раз больше чем топлива. При таких условиях будет обеспечено полное сгорание бензина и максимальная мощность двигателя.
Карбюратор обеспечивает стабильную работу двигателя в самых разных режимах:
Видео: Принцип работы карбюратора
Расскажу, какие бывают карбюраторы по своему строению. Со временем карбюратор улучшался, в результате рождалось много разных типов устройств. Они все делятся на 3 группы:
Классификация карбюраторов по регулировки сечения распылителя:
По направлению потока готовой смеси карбюраторы бывают с вертикальным и горизонтальным потоками. В вертикальном устройстве поток смеси двигается снизу вверх, а такой тип карбюратора называется с восходящим потоком. А если движение происходит сверху вниз, то это карбюратор с падающим (нисходящим) потоком рабочей смеси. В горизонтальном карбюраторе – горизонтальный поток смеси.
Самые популярные устройства – с горизонтальным и падающим потоками, они эффективнее наполняют цилиндры горючей смесью и их удобнее обслуживать (карбюраторы стоят на ДВС сверху либо сбоку).
По количеству смесительных камер карбюраторы бывают следующих видов:
По типу вентиляции поплавковой камеры карбюраторы бывают несбалансированные и сбалансированные. В несбалансированных карбюраторах кислород поступает в поплавковую камеру прямо из атмосферы, что со временем ухудшает состояние воздушного фильтра.
Существует также электронный карбюратор (его работой управляет электронный блок). Но этот тип устройств не получил большого распространения.
Отмечу, что на одном моторе могут быть 2 и более карбюратора. К примеру, несколько устройств ставят на спортивные автомобили или самолёты.
Обслуживание карбюратора
Как пользоваться карбюратором в процессе эксплуатации, чтобы он прослужил максимально долго? Главным минусом устройства является то, что у него есть много жиклёров и каналов с небольшим сечением. Поэтому при работе автомобиля на их стенках оседают отложения, которые закупоривают каналы.
Чтобы этого избежать, следует время от времени проводить чистку карбюратора. Это можно делать как вручную, так и с помощью чистящих средств. Очистители при попадании в жиклёры и каналы растворяют смолы и другие отложения, которые потом сгорают вместе с топливом. Но отмечу, что в этом случае можно убрать лишь небольшие загрязнения. Проводить такую очистку надо каждые 5000—7000 км пробега, просто побрызгав очиститель в виде спрея внутрь карбюратора. Запрещено применять в качестве очистителя WD-40 и иные средства с наличием масла в составе.
Если загрязнений много, то чистку надо проводить в ручном режиме, разобрав карбюратор, поместив его детали в ёмкость с чистящим средством на несколько минут. Затем детали надо очистить при помощи баллона со сжатым воздухом и обычной зубной щётки. Жиклёры лучше просто продуть, а в крайнем случае воспользоваться зубочисткой. Если необходимо, то можно заменить прокладки, для этого в продаже есть ремкомплекты. Сетчатый фильтр надо промыть в бензине или вообще сменить на новый. Пусковое устройство также следует промыть и продуть. После повторной сборки карбюратора его придётся заново отрегулировать.
Если возникли подозрения на разгерметизацию соединений (например, появилась копоть или плёнка в этих местах), то проверить такую неисправность можно при помощи мыльной пены.
Время от времени проверяйте диафрагму экономайзера, чтобы на ней не было дефектов. Если толкатель стал слишком короткий, то его надо заменить вместе с диафрагмой.
Видео: чистка карбюратора Солекс
Регулировка карбюратора
Скажу сразу, что регулировку карбюратора можно проводить только на прогретом ДВС. Принцип калибровки на любом типе карбюратора абсолютно одинаков.
Поплавковая камера. Регулировка уровня жидкость в этой камере происходит при помощи поплавка, который соединён проволокой с запирающей иглой. У каждой модели карбюратора уровень топлива указан в соответствующем руководстве. Замер уровня можно произвести при помощи штангенциркуля. Если уровень жидкости больше нормы, то надо взять поплавок и прогнуть его вниз при помощи влияния на проволоку. Если уровень меньше нормы, то наоборот, поднимите поплавок вверх.
Холостой ход. Как правило, на холостом ходу должно быть 800-900 оборотов. Для регулировки этого значения закрутите винт качества горючей смеси и раскрутите его на 5 оборотов обратно. Затем закрутите винт количества до упора и выкрутите его обратно на 3 оборота. После этого включите мотор, и начните плавно закручивать первый винт. В этот момент количество оборотов должно увеличиться, и двигатель начнёт «лихорадить». Когда это произойдёт, то закрутите винт обратно, пока работа мотора не восстановится. В конце отрегулируйте количество оборотов при помощи винта количества.
Жиклёры. При помощи рычага «подсоса» закройте воздушную заслонку. Хвостовая часть тяги должна быть в конце паза штока ПУ карбюратора. Если это не так, то это надо устранить при помощи подгибания тяги. Потом снимите крышку устройства и измерьте зазор от стены камеры до воздушной заслонки. При помощи винта пускового устройства отрегулируйте такое значение, которое указано в руководстве вашей модели карбюратора.
Видео: САМАЯ ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА КАРБЮРАТОРА — легче не бывает!
Основные неисправности и ремонт
Несмотря на то, что карбюратор – это очень простое устройство, он частенько выходят из строя, а также его следует время от времени чистить. Как правило, неисправности в карбюраторе бывают такие же, как у инжекторов, только причины их разные.
Например, чаще всего бывают такие неисправности:
В тормозной системе и рулевом управлении проблем при поломке не возникает.
Вышеуказанные неисправности могут быть не только из-за карбюратора, но и прогорании клапанов, износе деталей и т.д. Если же проблемы появились из-за карбюратора, то это может быть вызвано следующими поломками:
Когда вы сами научитесь чистить и регулировать карбюратор своими руками, то многих проблем можно избежать. Если точную причину неисправностей определить не удастся самостоятельно, то надо автомобиль отдать на диагностику в сервисный центр.
Видео: Ремонт карбюратора ОЗОН своими руками! Пошаговая видеоинструкция!
Тюнинг карбюратора
Тюнинг (доработку) карбюратора проводят для того, чтобы достичь максимальной мощности двигателя. Чтобы увеличить это значение, проводят расточку второй камеры, поднимают впускные клапаны более чем на 10,25 мм. Дополнительно заменяют все топливные жиклёры на другие, с большим значением сечения, вводят дополнительные дозирующие каналы (их высверливают прямо в корпусе устройства). Также некоторые умельцы увеличивают диаметр диффузоров (обозначается это так: 24/24), но это на небольших оборотах может привести к ухудшению работы двигателя.
Как выбрать новый карбюратор?
Хоть карбюраторы являются надёжными устройствами, они больше нуждаются в полной замене, чем в капитальном ремонте. Часто карбюратор заменяют при сильном закоксовывании всех каналов, деформации соединений или иных механических повреждений.
Радует тот факт, что карбюратор не надо менять точно на такой же. Можно подобрать себе более экономичный или мощный вариант. Вариантов на рынке довольно много.
При выборе карбюратора учитывайте следующие характеристики:
Самые надёжные производители карбюраторов:
В продаже имеются не очень известные производители карбюраторов, которые делают в Индонезии, Таиланде, Китае. Разумеется, по качеству они похуже, но зато они не менее надёжны и стоят дешевле. Примерная цена на карбюраторы начинается от 5000 руб.
Видео: Устройство карбюратора (Специально для АВТОмладенцев)
Карбюратор – это простое устройство, которое в настоящее время практически не устанавливают в современные автомобили. Чаще всего их можно встретить на наших автомобилях ВАЗ, которые продают на вторичном рынке.
Хоть эти топливные системы вытеснены инжекторными, но они остаются символом надёжности и обладают простым принципом работы, управлением и регулировкой.
А инжекторные конструкции по сравнению с карбюраторами более экологичные, обладают высоким КПД, беспроблемно работают в любых погодных условиях.
Основные детали стандартного карбюратора: смесительная и поплавковая камера, поплавок и запирающей иглой, дроссельная и воздушная заслонки, диффузор, насос-ускоритель, главная дозирующая система и распылитель. Готовая горючая смесь воздуха с эмульсией бензина подводится непосредственно к цилиндрам двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающая его питание и надёжный ход.
На данный момент карбюраторы до сих пор устанавливают в мотоциклы, газонокосилки и иной бензоинструмент. Стоит ли покупать автомобиль с карбюратором? Если смотреть на схему работы такого авто, то карбюратор при своевременном обслуживании сможет проработать ещё долгое время, нежели другие механизмы.