Карбюратор – что это и как работает?

Это устройство выполняет в двигателе две основные функции. Первая заключается в распылении и смешивании горючего с воздухом. Происходит данный процесс таким образом: в струю топлива под большим давлением вводится воздушная струя, из-за разности скоростей происходит распыление первого. Причем стоит четко разделять то, что карбюратор распыляет, а не испаряет горючее. Последнее же происходит уже в цилиндре двигателя и во впускном коллекторе.

Другой задачей карбюратора считается создание оптимального соотношения топливно-воздушной смеси, чтобы обеспечить эффективное сгорание. В основном, это соотношение равно 14,7 части воздуха к 1 части горючего. Однако оно меняется, так, например, для движения на высоких скоростях, разгона и запуска холодного движка необходима обогащенная смесь (менее 14,7:1). Для движения со средней скоростью или запуска уже теплого двигателя потребуется обедненная смесь (количество воздуха должно превышать 14,7 части). В целом, колеблются эти значения в пределах от 8:1 до 22:1.

Как правильно отрегулировать карбюратор

Парк автомобилей с карбюраторными двигателями всё ещё велик, и такая операция как регулировка карбюратора (периодически необходимая для этих машин) продолжает оставаться актуальной для многих автовладельцев. В то же время актуальным остаётся и вопрос о том, обращаться ли за регулировкой к специалистам или выполнять её самостоятельно?

Сложность процесса регулировки карбюратора подкрепляется многими фактами: так, например, по сей день среди специалистов сохранилась специализация карбюраторщика. Однако для автолюбителей совсем не чуждых техники, после знакомства с конструкцией и основными принципами работы карбюратора, будет вполне по плечу ряд основных настроек и регулировок своими руками.

И так, чтобы понять, как правильно отрегулировать карбюратор, предлагаем сперва ознакомиться с его устройством и принципом работы.

Назначение, принцип работы и основы конструкции карбюратора

Известно, что в цилиндры двигателя внутреннего сгорания поступает бензин не в чистом виде, а то, что на техническом языке называют топливовоздушной смесью. Процесс приготовления такой смеси получил название карбюрации, а устройство для её приготовления (смешивания) – карбюратор.

Принцип работы карбюратора и основы его конструкции приведены на рисунке ниже.

Простейший карбюратор содержит две камеры: поплавковую и смесительную.

В поплавковой камере происходят следующие процессы:

• Бензин из топливного бака закачивается бензонасосом через фильтр в поплавковую камеру;
• Поплавок поднимается вверх и в определённом положении посредством игольчатого клапана запирает поступление топлива;
• После расходования определённого количества топлива уровень в камере понижается, поплавок опускается и открывает тем же клапаном поступление новой порции топлива в камеру;
• Затем процесс повторяется.

В верхней части камеры находится балансировочное отверстие, назначение которого – поддерживать атмосферное давление над топливом.

Как видно из рисунка выше, поплавковая камера соединена трубопроводом с другой камерой карбюратора: смесительной, в которой и происходит процесс образования топливовоздушной смеси и подачи её к рабочим цилиндрам двигателя.

Каким же образом топливо засасывается в смесительную камеру и распыляется в ней? Дело в том, что на такте впуска в смесительной камере создаётся разрежение, которое и засасывает бензин из поплавковой камеры в том месте, где расположен распылитель. А чтобы процесс проходил интенсивно, в этом месте находится горловина (самое узкое место) устройства с красивым названием «трубка Вентури».

Изменение же давления в сужающемся потоке жидкости или газа – это прямое следствие закона Бернулли, связывающего давление, скорость истечения жидкости или газа и диаметры трубопроводов. Проще говоря, в месте сужения давление падает, а скорость истечения возрастает, и работа распылителя в этом месте сродни работе аэрозольного баллончика.

Принципиальным моментом в работе карбюратора является точность дозирования количества топлива, подаваемого для образования смеси. Именно поэтому топливо в распылитель поступает через жиклёр – калиброванное (то есть выполненное с высокой точностью) отверстие на выходе из поплавковой камеры.

Расположенная в верхней части камеры воздушная заслонка служит для регулирования подачи воздуха в камеру и облегчения, таким образом, запуска двигателя в холодную погоду (содержание воздуха в смеси уменьшается, а бензина, напротив, увеличивается, компенсируя его недостаток, образовавшийся за счёт конденсации при остывании).

Дроссельная заслонка служит для количественного регулирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры: чем больше открыта заслонка, тем большее количество смеси поступает в цилиндры, увеличивая обороты, следовательно, и мощность, вырабатываемую двигателем. Обычно дроссельная заслонка посредством тросовой тяги связана с педалью «газа» (управляется водителем).

Конечно, описанная конструкция и принцип работы лишь схематично отражают реальные процессы. На практике конструкция карбюратора (чаще всего содержащая две смесительные камеры) обеспечивает работу двигателя на режимах отличных от стационарного (режимы пуска, холостого хода, ускорения, повышенных нагрузок) и выглядит куда сложнее.

Так в режиме холостого хода дроссельная заслонка прикрыта, и разрежение в зоне распылителя недостаточно для образования требуемой топливной смеси. Зато в зоне самой заслонки воздушная масса имеет достаточную скорость и создаётся достаточное для образования смеси разрежение. Вот к этому месту и подходит дополнительный канал холостого хода, снабженный топливным и воздушным жиклёрами.

А вот что происходит в режиме ускорения. В связи с разной плотностью реакция на резкое открытие дроссельной заслонки у воздушных масс и топлива разная: воздух поступает быстрее. Поэтому требуется дополнительное обогащение топливом смеси, которое выполняется ускорительными насосами, срабатывающими при резких нажатиях на педаль «газа».

При резком повороте заслонки поршень насоса через систему тяг перемещается вниз и запирает обратный клапан, а нагнетательный открывает – дополнительное количество топлива впрыскивается в смесительную камеру.

Также дополнительное обогащение топлива требуется при полностью открытых заслонках в режиме максимальных (или близких к ним) оборотов двигателя. Обеспечивает такой режим устройство называемое экономайзер – он состоит из дополнительного канала обогащения смеси топливом в канале распылителя, жиклёра и клапана, открывающего этот дополнительный канал.

Помимо этого, в современных карбюраторах запуск холодного двигателя осуществляется пусковым устройством, основной элемент которого – воздушная заслонка. Дожиг выхлопных газов осуществляется системой рециркуляции, а удаление токсичных газов из картера – системой вентиляции.

Особенности карбюраторов «Озон» и «Солекс»

До производства инжекторных двигателей практически все советские, а затем российских автомобили были оснащены карбюраторами, выпускающимися Дмитровоградским автоагрегатным заводом – ДААЗ. Для автомобилей ВАЗ, составляющих основу отечественного парка машин, с 1979 года выпускались двухкамерные карбюраторы «Озон», а с середины 80-х двухкамерные карбюраторы «Солекс».

Основные отличия этих типов устройств:

• Конструктивные особенности поплавковой камеры Озон предусматривают установку карбюратора на двигатели продольного расположения (вазовская «классика»);
• Карбюраторы Озон менее чем Солекс требовательны к качеству топлива за счёт размеров жиклёров. По этой же причине у них несколько больший расход топлива и хуже динамика разгона;
• В конструкции Солекс были проведены оправданные эксплуатацией Озона упрощения (например, замена пневмопривода дроссельной заслонки механическим);
• В конструкции Солекс предусмотрен экономайзер мощностных режимов, отсутствующий в Озоне.

Оба типа карбюраторов (правда, Солекс в большей степени) успешно эксплуатируются и в наши дни.

Устройство карбюратора: принцип работы

Состоит этот узел авто из следующих элементов: поплавковая камера, дроссельная заслонка, жиклер с распылителем и диффузор. Схема карбюратора, вернее принцип его работы, выглядит примерно так. Топливо (из топливного бака) течет по специальному шлангу и попадает в поплавковую камеру, где находится латунный пустотелый поплавок, который при помощи запорной иглы и регулирует его количество. Но, как только вы заведете двигатель, горючее будет расходоваться, и соответственно его уровень опускается, вместе с поплавком и запорной иглой.

Таким образом, в поплавковой камере постоянно поддерживается одинаковый уровень бензина, что весьма важно для работы двигателя.

Далее в ход идут жиклеры, именно через них топливо из поплавковой камеры попадает в распылитель. Благодаря специальной воздушной подушке, в которой находится диффузор, в цилиндр также попадает и наружный воздух. Для того чтобы скорость подачи воздуха была максимальной, распылитель располагают в наиболее узкой части диффузора. Дроссельные заслонки регулируют количество топлива, которое попадает в цилиндр. В автомобилях дроссельные заслонки приводятся в движение при помощи ножного привода, в мотоциклах – за счет ручного.

Корректирование уровня бензина в поплавковой камере карбюратора

Неверно выставленный уровень горючего в поплавковой камере карбюратора, может привести к тому, что мотор не запустится. Возможны провалы в работе при нажатии на акселератор, увеличенное потребление горючего, потери в мощности двигателя, залитые свечки зажигания и т.д. Откорректировать уровень горючего в камере карбюратора Солекс не так уж и сложно, и не требует особого опыта и инструментария.

Регулирование карбюратора Солекс

Инструменты требуемые для работы:

• Линейка;
• Щуп, толщиной 1мм;
• Круглогубцы.

Для того, чтобы настроить уровень топлива, снимать карбюратор с мотора нет надобности, нужно открепить только верхнюю крышку карбюратора.

Порядок выполнения работ:

1. Необходимо снять корпус воздушного фильтра. Сначала необходимо снять крышку фильтра, отщелкнув четыре защелки и сняв с нее шланг. Затем вынимаем сам фильтр и откручиваем четыре гайки, которые крепят корпус фильтра к карбюратору, и снимаем его;
2. Далее необходимо снять крышку карбюратора. В первую очередь снимаем шланги подачи топлива и отключаем проводку от электромагнитного клапана. Затем при помощи отвертки откручиваем винты крепления верхней крышки. После чего аккуратно снимаем крышку, стараясь не задевать поплавками корпус карбюратора;
3. Крышку необходимо перевернуть вверх ногами и поставить на ровную поверхность. При этом выпадут винты крепления, которые желательно не терять;
4. Проверяем, правильно ли стоят поплавки. Поплавки должны оставлять параллельный отпечаток на картонной прокладке верхней крышки. Если это не так, их необходимо подогнуть до правильного положения. Поплавки не должны касаться стенок поплавковой камеры карбюратора. Язычок, который находится на поплавке, должен быть параллельным игольчатому клапану;
5. Далее необходимо замерять расстояние между язычком на поплавке и верхней крышкой карбюратора. Это делается при помощи щупа толщиной 1 мм. Если зазор не соответствует, необходимо произвести регулировку уровня топлива.

Это интересно: Как это работает?

Регулировка уровня горючего

Многие автолюбители следят за уровнем бензина по линиям, расположенных на корпусе поплавковой камеры, подгибая язычок поплавка в ту или в другую сторону. При этом проверка заключается в том, чтобы при опускании поплавка в камеру подача бензина прекращалась, а при вынимании уровень совпадал с отметками на корпусе поплавковой камеры. Данный метод достаточно хорош, но для лучших результатов стоит произвести регулирование рекомендованное заводом производителем.

1. Сначала необходимо отрегулировать высоту поплавков. При помощи штангенциркуля выставляем размер 34мм от прокладки крышки карбюратора до верхней части поплавка в перевернутом состоянии верхней крышки карбюратора. Регулировка производится путем подгиба язычка крепления поплавка;
2. Затем настроить ход поплавков. При помощи линейки измеряем промежуток до нижнего угла поплавка. Затем поднимаем поплавок и заново измеряем это же расстояние. Это расстояние будет полным ходом поплавка. Измеряем таким же методом и работу второго поплавка. Если нет совпадения, подгибаем язычок на поплавках.

После того, как регулировка окончена, необходимо проверить ее правильность. Для этого ставим крышку карбюратора в горизонтальное положение и проверяем, что игла находится в открытом положении. Контролируем, чтобы поплавки стояли параллельно плоскости крышки карбюратора. Если стоят параллельно, значит, настройка выполнена правильно.