Принцип действия карбюратора
Принцип работы карбюратора
На первый взгляд карбюратор может показаться очень сложным устройством. Однако небольшой объём теоретических знаний поможет полностью разобраться с его принципом работы. Что, в свою очередь, позволит самостоятельно выполнять чистку и регулировку карбюратора. Для выполнения этих операций на должном уровне достаточно базовой информации.
Как работает карбюратор
Независимо от модели, принцип работы карбюратора аналогичен. Конструктивно любой карбюратор выполнен по следующей схеме: канал для создания топливовоздушной смеси, в котором есть специальное калибровочное отверстие для входа воздуха, поплавковая камера и выход для готовой смеси.
При работающем моторе во впускном коллекторе (элемент, соединяющий силовой агрегат и топливную систему) создаётся пониженное давление, по отношению к атмосферному. Это приводит к возникновению вакуума в карбюраторе. Благодаря этому в карбюратор, по специальному сужающемуся каналу затягивается воздух и выполняется захват бензина из топливной камеры. В процессе эти ингредиенты смешиваются, что приводит к созданию топливовоздушной смеси, которая воспламеняется в КЗ (камере сгорания) и заставляет двигаться поршни. Количество топлива в готовой смеси зависит от давления, создаваемого в смешивающей камере. Благодаря тому, что камера соединена с атмосферой, из-за разницы давления, бензин поднимается вверх, смешиваясь с воздухом. Далее смесь поступает в камеру сгорания. Сужение прохода ускоряет движение воздуха, что приводит к ещё большему его разряжению.
Подача топлива с воздухом
Управление подачей топлива и воздуха осуществляется педалью газа, она соединена с воздушной заслонкой (ВЗ) и элементом, перекрывающим поплавковую камеру (ПК). Когда педаль свободна, мотор работает на холостом ходу (ХХ). Заслонка почти полностью закрывает калиброванный канал подачи воздуха, а игла проём в топливной камере. Деталь для перекрытия поплавковой камеры выполнена в виде иглы, разделённой на несколько частей, каждая из которых имеет свою толщину. Таким образом, чем выше она поднимается, тем больше происходит подача топлива. Воздушная заслонка работает по такому же принципу, чем шире проём, тем больше поток.
Что такое холостой ход карбюратора – ХХ
Холостой ход можно сравнить с режимом ожидания. Он необходим для стабильного поддержания нужных оборотов в момент, когда автомобиль не едет, чтобы мотор не заглох. В этот случае, воздушная смесь насыщена минимальным количеством топлива, необходимым для поддержания стабильной работы системы.При отпущенной педали газа, игла золотника максимально перекрывает главный канал подачи бензина. Воздушная заслонка остаётся чуть открытой. Проход, через который осуществляется подача бензина, размещён за воздушной заслонкой. Горючая смесь начинает поступать по этому каналу только тогда, когда в карбюраторе есть увеличенное разряжение, которое возникает при сильном открытии воздушной заслонки. Для создания топливовоздушной смеси на ХХ в конструкции предусмотрен дополнительный канал подачи кислорода. В нём есть специальный элемент для регулировки качества горючей смеси. Чем сильнее закручен винт, тем больше смесь насыщается бензином. Увеличиваются обороты холостого хода, и наоборот — откручивание винта снижает их. Таким образом, выполняя регулировку этого винта можно добиться оптимальных опций, повысить экономичность.
Для правильной дозировки ингредиентов горючей смеси, в местах забора устанавливаются жиклёры. Они представляют собой специальный элемент с определённым диаметром прохода, который не позволяет расходовать топлива или воздуха выше установленной нормы. Также жиклёр может выполнять функцию регулировочного винта.
Для чего нужна поплавковая камера в карбюраторе
1 – держатель оси поплавка;
2 – язычок поплавка;
3 – поплавок
ПК является одним из основных элементов карбюратора, в котором находится топливо. Уровень жидкости в камере регулируется и контролируется с помощью специального поплавка. К нему прикреплена иголка. Она закрывает канал подачи горючей смеси из бензобака. При уменьшении уровня топлива, поплавок начинает опускаться, а иголка поднимается. При заполнении камеры поплавок поднимается и уровень стабилизируется.
В карбюраторе предусмотрен механизм дополнительного подсоса управления ДЗ. Этот элемент предназначен для ручного обогащения смеси. Для этой функции предусмотрен дополнительный канал, он меньше, чем основной. Управление механизмом подсоса реализовано специальным рычагом на приборной панели. Сначала необходимо вытянуть полностью на себя элемент, тем самым максимально открыть заслонку, по мере прогрева мотора рычаг нужно постепенно вернуть в исходное положение.
Регулировка карбюратора
Регулировка карбюратора может осуществляться только на хорошо прогретом моторе. Независимо от конструкции, принцип выполнения калибровки элементов идентичный.
Устройство автомобилей
Как работает карбюратор
Немного истории
Когда бензиновые двигатели предпринимали лишь робкие попытки завоевать место в конструкциях первых автомобилей, их система питания содержала специальный испаритель, который подогревал бензин, выпаривая легкие фракции, а затем поршень засасывал образовавшиеся пары вместе с воздухом в цилиндры. Такое решение проблемы приготовления горючей смеси оказалось не самым удачным по многим причинам, в том числе и из-за плохого перемешивания паров бензина с воздухом перед воспламенением смеси, т. е. некачественного смесеобразования.
Гениальная идея пришла в головы сразу нескольким изобретателям – двум венгерским инженерам Яношу Чонка и Донату Банки, а также немецкому инженеру Герману Майбаху, которые первыми предложили не испарять бензин, а распыливать его с помощью крохотных сопел – жиклеров в специальном устройстве, названном карбюратором. Венгерские изобретатели на полгода раньше запатентовали свои идеи, поэтому именно они считаются «отцами-родителями» карбюратора для бензинового двигателя, применяемого в качестве смесеобразователя и в современных системах питания многих автомобильных двигателей.
Итак, в 1893 году два венгра – Я. Чонка и Д. Банки представили на суд специалистов специальное устройство, предназначенное для эффективного распыливания бензина в воздушном потоке с последующим перемешиванием этих основных компонентов, обеспечивающих двигатель великолепным источником теплоты.
Согласно легенде, идея создания карбюратора посетила Банки, когда он, прогуливаясь по улицам Будапешта, случайно увидел, как продавщица цветов опрыскивает их, набрав воды в рот (прием, известный многим домохозяйкам). Знаменитые изобретения всегда сопровождают подобные легенды, достаточно вспомнить, что изобретение Р. Дизеля тоже связывают с вызывающей умиление историей – он накачивал ручным насосом велосипедное колесо и обжег руку из-за нагрева корпуса насоса, после чего «Эврика» посетила его гениальную голову.
Но вернемся к карбюратору, изобретенному Д. Банки и Я. Чонкой, и попробуем разобраться, как работает это устройство в самом примитивном варианте конструкции.
Простейший карбюратор
Процесс, используемый в карбюраторах для приготовления горючей смеси называют карбюрацией, и связан он с явлением пульверизации – распыливанием жидкости, вытекающей из особой трубки, в стремительном воздушном потоке. Жидкость (в нашем случае – бензин), распыливается, частично испаряется, и, интенсивно перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь, засасываемую поршнем в цилиндры двигателя.
При этом карбюратор должен обеспечивать следующее:
- точное дозирование подачи топлива (требуемое соотношение количества воздуха и бензина в смеси);
- качественное распыливание топлива, его испарение и тщательное перемешивание с воздухом;
- дозирование подаваемой в цилиндры двигателя горючей смеси в соответствии с режимами его работы.
Принципиальная схема простейшего карбюратора представлена на Рис. 1. Основными его элементами является поплавковая камера, топливный жиклер 3, дроссельная заслонка 8 и воздушный канал 6.
Поплавковая камера представляет собой емкость, наполненную строго нормированным запасом бензина, уровень которого поддерживается игольчатым клапаном и поплавковым запорным механизмом. Этот механизм по принципу действия аналогичен клапанному механизму, следящему за уровнем воды в бачке унитаза – при сливе воды поплавок опускается, специальный рычаг открывает запорный клапан, и бачок наполняется водой из водопроводной сети.
В поплавковой камере карбюраторов используется игольчатый клапан, который управляется поплавком 2. Из поплавковой камеры к воздушному каналу карбюратора проведена трубка с калиброванным отверстием – жиклером, через которую топливо может поступать в воздушный канал. Уровень бензина в этой трубке чуть ниже края распылителя, чтобы топливо не выливалось при неработающем двигателе.
Топливный жиклер 3 дозирует количество топлива, поступающее через распылитель 4 в воздушный канал карбюратора.
Незаполненный бензином объем поплавковой камеры сообщается особым каналом (1) с атмосферой или с верхней частью воздушного канала карбюратора (в последнем случае поплавковую камеру называют сбалансированной). Этот канал препятствует образованию разрежения в объеме поплавковой камеры, когда топливо начнет вытекать через распылитель в воздушный канал карбюратора.
Еще одна важная деталь – в том месте, где свободный конец распылителя выходит в воздушный канал карбюратора предусмотрено сужение канала – диффузор (7). Роль этого элемента конструкции можно понять, если вспомнить гидравлику и ее законы. Поток газа или жидкости, перемещаясь по любому руслу (в нашем случае – воздушный канал карбюратора) обладает определенным количеством энергии, которая для каждой порции потока остается неизменной во время движения.
Согласно знаменитому уравнению Бернулли, при увеличении скорости потока снижается давление внутри этого потока, и наоборот; таким образом поддерживается баланс энергии, перетекающей из кинетической формы во внутреннюю или потенциальную и обратно.
Итак, если скорость потока увеличить, то давление в потоке упадет, т. е. образуется относительное разрежение. Для увеличения скорости потока и предназначен диффузор – сужение, благодаря которому в воздушном канале карбюратора создается зона пониженного давления, и именно в эту зону выходит топливный распылитель, сообщенный с поплавковой камерой.
Вот и все элементы, обеспечивающие работу простейшего карбюратора. Теперь рассмотрим, как он работает.
При проворачивании коленчатого вала на такте всасывания в цилиндре двигателя образуется мощное разрежение, которое через впускной клапан передается в воздушный канал карбюратора. В результате атмосферный воздух засасывается в карбюратор, перемещаясь с большой скоростью вдоль воздушного канала. Проходя через диффузор воздушный поток увеличивает скорость, при этом создается зона пониженного давления, и из распылителя начинает выливаться топливо в виде небольшого фонтанчика.
Топливные капли разбиваются воздушным потоком, образовавшаяся бензиновая пыль подхватывается и увлекается по воздушному каналу к впускному трубопроводу, а затем попадает в цилиндр двигателя через открытый впускной клапан. Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, регулируется дроссельной заслонкой 8, соединенной с педалью акселератора.
Далее по известному сценарию – смесь воздуха и бензина сжимается и поджигается искрой, после чего начинается такт рабочего хода.
Во время движения горючей смеси по впускному тракту процесс смесеобразования продолжается. При этом часть неиспарившегося бензина испаряется, интенсивно перемешивается с воздухом, а часть топлива может выпадать в виде конденсата и осадка на стенки карбюратора, образуя так называемую топливную пленку.
В зависимости от расположения патрубка смесительной камеры и направления в нем потока смеси различают карбюраторы с восходящим, горизонтальным и падающим потоком.
В карбюраторах с восходящим потоком в смесительной камере горючая смесь движется снизу вверх.
В карбюраторах с горизонтальным потоком горючая смесь движется в патрубке смесительной камеры в горизонтальном направлении.
В карбюраторах с падающим потоком горючая смесь в патрубке смесительной камеры движется сверху вниз.
Карбюраторы с падающим потоком горючей смеси получили на автомобилях преимущественное распространение, поскольку при таком расположении патрубка смесительной камеры упрощается взаимное крепление элементов системы питания, улучшается наполнение цилиндров горючей смесью из-за малого сопротивления воздушному потоку, более удобен осмотр и обслуживание карбюратора.
Принцип работы простейшего карбюратора проще понять, просмотрев короткий видеоролик, представленный ниже.
Принцип работы простейшего карбюратора
Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией. Приготовление горючей смеси осуществляется в приборе, называемом карбюратором. Действие карбюратора основано на принципе пульверизации. Воздух, проходящий с большой скоростью у вершины трубки, погруженной в жидкость, создает разрежение, в результате которого жидкость по трубке поднимается и под действием струи воздуха распыливается.
В простейшем карбюраторе (рис.23) различают две основные части: поплавковую и смесительную камеры. В поплавковой камере расположен запорный механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана с седлом. В смесительной камере, выполненной в виде трубы, располагается узкая горловина — диффузор, в которую выведена трубка — распылитель из поплавковой камеры. В начале распылителя расположено отверстие строго определенного сечения и формы — жиклер. Ниже диффузора расположен дроссель.
При заполнении поплавковой камеры уровень топлива повышается, поплавок, всплывая, давит на клапан и закрывает отверстие в седле .Если топливо не расходуется, то подача его в поплавковую камеру прекращается и уровень топлива остается постоянным. Выходное отверстие распылителя расположено несколько выше уровня топлива в поплавковой камере (1—2 мм).
Смесительная камера соединена с цилиндром двигателя впускным трубопроводом, и при такте впуска (впускной клапан открыт) разрежение из цилиндра двигателя передается через впускное отверстие, открытое клапаном, в смесительную камеру. Скорость воздуха, проходящего в диффузоре карбюратора, увеличивается, создавая в нем разрежение. За счет разности давлений в поплавковой (атмосферное) и смесительной (ниже атмосферного) камерах топливо начнет вытекать через распылитель. Проходящим воздухом струя этого топлива разбивается на капли и, испаряясь, интенсивно перемешивается с воздухом.
Количество подаваемой в цилиндр горючей смеси изменяется открытием дросселя или увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Уровень топлива в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, открывая отверстие в седле запорного клапана, и топливо снова поступает в поплавковую камеру. Поплавковая камера служит для под-! держания необходимого уровня топлива при работе двигателя, а смесительная камера — для приготовления смеси из паров топлива и воздуха.
Рис.23.Схема системы питания и устройство простейшего карбюратора:
1-топливный бак; 2-топливопровод; 3-топливный фильтр; 4-топливный насос; 5-жиклёр; 6-игольчатый клапан; 7-поплавок; 8-поплавковая камера; 9-компесационное отверствие; 10-воздушный фильтр; 11-воздушная заслонка; 12-диффузор; 13-распылитель; 14-дроссельная заслонка; 15-впускной трубопровод; 16-выпускной трубопровод; 17-глушитель
Простейший карбюратор может обеспечить приготовление смеси необходимого состава только при одном определенном установившемся режиме, т. е. при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя и постоянно открытом дросселе. Практически работа двигателя все время происходит при переменных нагрузках и переменной частоте вращения коленчатого вала.
Для обеспечения работы двигателя карбюратор при каждом изменении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала должен готовить строго определенный, наивыгоднейший для данного режима состав горючей смеси.
При пуске холодного двигателя, когда условия смесеобразования вследствие малой частоты вращения коленчатого вала двигателя плохие, простейший карбюратор не может приготовить смесь богатого состава. При малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, когда дроссель прикрыт, разрежение в диффузоре будет недостаточным и не может вызвать истечения топлива из распылителя. Поэтому простейший карбюратор также не может обеспечить работу двигателя на малой частоте вращения холостого хода. На средних нагрузках по мере открытия дросселя горючая смесь будет обогащаться в то время, когда для экономичной работы необходима смесь обедненного состава. При полных нагрузках и резком изменении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала простейший карбюратор не обеспечивает необходимого обогащения смеси.
Контрольные вопросы:
1.Что собой представляет бензин и каковы его свойства?
2.Что собой представляет горючая смесь и где она приготовляется?
3.Что собой представляет рабочая смесь и где она приготовляется?
4.Для чего предназначена система питания бензинового двигателя?
5.Из каких приборов состоитсистема питания бензинового двигателя?
6.Что такое детонация и при каких условиях она возникает?
7.Какие режимы работы двигателя Вы знаете?
8.Расскажите устройство и принцип работы простейшего карбюратора.
Назначение и принцип действия карбюратора
1. Главный топливный жиклер первой камеры
2. Винт регулировки подачи топлива ускорительным насосом
3. Перепускной жиклер ускорительного насоса
4. Кулачок привода ускорительного насоса
5. Возвратная пружина дроссельной заслонки первой камеры
6. Рычаг привода ускорительного насоса;
7. Винт, ограничивающий закрытие дроссельной заслонки 1-й камеры
8. Диафрагма ускорительного насоса
9. Регулировочный винт состава смеси холостого хода с ограничительной втулкой
10. Патрубок для подачи разрежения к вакуумному регулятору распределителя зажигания
11. (регулировочный винт количества смеси холостого хода
12. Запорный клапан топливного жиклера холостого хода
13. Корпус карбюратора
14. Регулировочный винт пускового устройства
15. Диафрагма пускового устройства
16. Воздушный жиклер пускового устройства
17. Крышка карбюратора
18. Воздушный жиклер системы холостого хода
19. Распылитель ускорительного насоса
20. Главные воздушные жиклеры
21. Эмульсионный жиклер экономайзера (эконостата)
22. Топливный жиклер экономайзера
23. Воздушный жиклер экономайзера
24. Эмульсионная трубка
25. Поплавок
26. Игольчатый клапан
27. Топливный фильтр
28. Корпус топливного жиклера переходной системы второй камеры
29. Пневмопривод дроссельной заслонки второй камеры
30. Малый диффузор смесительной камеры
31. Распылитель
32. Воздушная заслонка
33. Рычаг оси воздушной заслонки
34. Телескопическая тяга привода воздушной заслонки
35. Рейка пускового устройства
36. Корпус пускового устройства
37. Винт крепления тяги привода воздушной заслонки
38. Трехплечий рычаг
39. Кронштейн возвратной пружины
40. Патрубок отсоса кар- торных газов
41. Возвратная пружина рычагов
42. Рычаг привода дроссельных заслонок
43. Ось дроссельной заслонки первой камеры
44. Тяга соединения приводов воздушной и дроссельной заслонок
45. Рычаг, ограничивающий открытие дроссельной заслонки второй камеры
46. Рычаг связи с воздушной заслонкой
47. Шток пневмопривода дроссельной заслонки второй камеры
48. Рычаг связанный с рычагом 49 через пружину
49. Рычаг. жестко закрепленный на оси 43
50. Винт для регулировки закрытия дроссельной заслонки 2-й камеры
51. Дроссельная заслонка второй камены
52. Диафрагма пневмопривода дроссельной заслонки 2-й камеры
53. Отверстия переходной системы второй камеры
54. Корпус дроссельных заслонок
55. Топливный жиклер холостого хода
56. Игла запорного клапана
57. Корпус запорного клапана
58. Якорь электромагнита
59. Обмотка катушки электромагнита
Так выглядит карбюратор большинства российский автомобилей. Карбюратор предназначен для приготовления смеси бензина с воздухом, которая называется горючей смесью. Он устанавливается на впускном трубопроводе двигателя.
Из бака топливоподкачивающим насосом бензин подаётся в поплавковую камеру, уровень в которой поддерживается постоянным с помощью поплавка и клапана. Поплавковая камера сообщается с входным патрубком карбюратора, а через жиклёр и распылитель со смесительной камерой.
Жиклёр представляет собой пробку или трубку с калиброванным отверстием, пропускающим, определённое количество топлива. Распылитель имеет вид тонкой трубки. При не работающем двигателе топливо в распылителе и поплавковой камере устанавливается на 1,0-4,0 мм ниже верхнего конца распылителя
При такте пуска, когда поршень в цилиндре движется вниз, а впускной клапан открыт, во впускном трубопроводе двигателя создаётся разрежение и поток воздуха поступает в смесительную камеру карбюратора.
Диффузор, имеющий сужение, увеличивает скорость потока и разрежение около верхнего кольца распылителя. Из-за разности давлений в поплавковой и в смесительной камерах, топливо вытекает из распылителя, распыляется воздухом и смешивается с ним, образуя горючую смесь.
Процесс приготовления горючей смеси из топлива и воздуха называют карбюрацией. Для полного сгорания 1кг бензина необходимо 15кг воздуха. Смесь такого состава называют нормальной. При недостатке воздуха смесь называется обогащённой, а при избытке воздуха обеднённой или бедной.
Карбюратор должен приготовлять горючую смесь необходимого состава, на различных режимах двигателя.
Различают пять основных режимов работы двигателя: пуск, холостой ход, малые и средние нагрузки, полную нагрузку и разгон двигателя.
Простейший карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя. В связи с этим современные карбюраторы имеют дополнительные устройства и системы, устраняющие недостатки простейшего карбюратора. Главное дозирующее устройство обеспечивает постепенное обеднение (компенсацию) смеси при переходе от малых нагрузок двигателя к средним. Система холостого хода предназначена для приготовления горючей смеси при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя. На этих режимах дроссельная заслонка сильно прикрыта и разрежена в диффузоре настолько мало, что из главного дозирующего устройства топливо не поступает. На холостом ходу, рабочая смесь горит медленно, поэтому для устойчивой работы двигателя её необходимо обогащать топливом. Система холостого хода имеет топливный и воздушный жиклёры. Под дроссельной заслонкой создаётся большое разрежение. Под действием этого разрежения топливо проходит через жиклёр, смешивается с воздухом, поступающим через жиклёр, и в виде эмульсии вытекает через отверстие. Эмульсия распыляется воздухом, проходящим через щель между дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры.
Экономайзер служит для обогащения горючей смеси при полных нагрузках. Когда дроссельная заслонка открыта более чем на 75-85%, рычаг соединений с тягой, отпускает шток и открывает клапан. Топливо к распылителю будет поступать теперь не только через главный жиклёр, но и через клапан экономайзера. Совместно с главным дозирующим устройством экономайзер обеспечивает обогащенную горючую смесь, необходимую для получения наибольшей мощности двигателя.
Ускорительный насос служит для обогащения смеси при резком открытии дроссельной заслонки. При этом рычаг, соединённый серьгой с тягой, воздействует на планку и перемещает поршень вниз. Давление топлива в колодце насоса увеличивается и закрывается обратный клапан, препятствуя перетеканию топлива в поплавковую камеру. Через открывшийся нагнетательный клапан и жиклёр распылитель в смесительную камеру дополнительно впрыскивается бензин, и горючая смесь кратковременно обогащается.
Пусковое устройство, выполненное в виде воздушной заслонки, служит для обогащения смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. Для получения богатой горючей смеси воздушную заслонку открывают, чем увеличивают разрежение в смесительной камере. Для предупреждения чрезмерного обогащения смеси на воздушной заслонке предусмотрен клапан, который открывается под давлением воздуха при значительном увеличении разрежения в смесительной камере после запуска двигателя. Водитель открывает или закрывает воздушную заслонку с помощью троса и рычага, укреплённого на оси заслонки, одновременно с закрытием воздушной заслонки несколько открывается дроссельная заслонка. Обычность воздушной заслонки устанавливается во входном патрубке эксцентрично, чтобы под действием разности давлений потока воздуха на обе части заслонки она стремилась открыться. При пуске и прогреве холодного двигателя закрывают воздушную заслонку. Одновременно с помощью рычагов и тяг, соединяющих воздушную заслонку с валиком дроссельных заслонок, немного открываются дроссельные заслонки. В смесительных камерах создаётся большое разрежение. В результате будет подаваться большое количество топлива из кольцевых щелей малых диффузоров и эмульсия из отверстий и системы холостого хода.
В случае несвоевременного открытия воздушной заслонки после первых вспышек рабочей смеси в цилиндрах двигателя воздух, поступающий через предохранительный клапан и отверстие в воздушной заслонке, предотвратит чрезмерное обогащение смеси. При малой частоте вращения коленчатого вала (режим холостого хода) дроссельные заслонки прикрыты, поэтому скорость воздуха и разрежение в диффузорах незначительны и топливо не будет вытекать из кольцевых щелей малых диффузоров. За дроссельными заслонками создается большое разрежение, которое передаётся через отверстие в эмульсионные каналы, а из них к жиклёрам системы холостого хода. При этом топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклёры к жиклёрам холостого хода. Воздух, поступающий через верхние отверстия жиклёров системы холостого хода, перемешивается с топливом. Полученная эмульсия движется по эмульсионным каналам и через отверстия выходит в задроссельное пространство обеих смесительных камер. При прикрытых дроссельных заслонках через отверстия будет подсасываться воздух, что улучшит эмульгирование топлива. По мере открытия дроссельных заслонок будет возрастать разрежение у отверстий и из них так же будет поступать эмульсия, что обеспечит плавный переход работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала к работе над нагрузкой. Переход от холостого хода к малым и средним нагрузкам осуществляется увеличением открытия дроссельных заслонок. Система холостого хода плавно уменьшает подачу эмульсии. В то время возрастает скорость воздуха и разрежение в диффузорах, а, следовательно, вступает в работу главное дозирующее устройство. Топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклёры и жиклёры полной мощности. По пути топливо смешивается с воздухом, попадающим через воздушные жиклёры, и в виде эмульсии выходит через кольцевые щели малых диффузоров. Воздух, поступающий в распылители через воздушные жиклёры и жиклёры системы холодного хода, замедляет повышение разрежения у главных жиклеров и жиклёров полной мощности. Благодаря этому тормозится истечение топлива из главных жиклёров, и горючая смесь будет обедняться до необходимого состава. При полной нагрузке двигателя обогащение смеси обеспечивается экономайзером. Как только дроссельные заслонки будут находиться в положении, близком их полному открытию, шток нажмёт на толкатель и откроет шариковый клапан экономайзера. Открытие клапана увеличит проток топлива к жиклёрам полной мощности, смесь обогатится, и двигатель разовьёт полную мощность.
Дозирующие устройства карбюратора и принцип их действия
Дозирующие устройства карбюратора и принцип их действия. Главная дозирующая система (ГДС) 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 устройством, 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.
Работает главное дозирующее устройство с пневматическим торможением топлива (рис. 5) следующим образом. Топливо из поплавковой камеры 1 поступает через главный жиклер 5 в распылитель 4. Распылитель соединен эмульсионным каналом 3 с воздушным жиклером 2 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 2 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 3 делают наклонным, а не вертикальным. Это несколько повышает эффективность пневматического торможения. Кроме того, эмульсионный канал 3 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.
Рис. 5. Схема главного дозирующего устройства с пневматическим торможением топлива:
1 — поплавковая камера; 2 — воздушный жиклер; 3— эмульсионный канал; 4- распылитель; 5 — главный жиклер.
Современные карбюраторы имеют в основном схожие дозирующие системы (рис. 6). Они содержат большой 7 и малый 2 диффузоры, размещенные в главном воздушном канале 3, главный топливный жиклер 8, сообщенный с поплавковой камерой 7 и эмульсионной трубкой 6 с отверстиями, размещенной в эмульсионном колодце 9, воздушный жиклер 5 и распылитель 4, выходящий в главный воздушный канал 3.
Рис. 6. Главная дозирующая система
Постоянный состав горючей смеси обеспечивается путем пневматического торможения топлива с помощью воздушного жиклера 5, расположенного в верхней части эмульсионной трубки 6. При открывании дроссельной заслонки воздух поступает не только через диффузоры 7 и 2, но и через воздушный жиклер 5 в эмульсионную трубку б и тем самым снижает разрежение у топливного жиклера 8. Чем выше разрежение в диффузоре карбюратора, тем больше проходит воздуха через жиклер 5 и тем больше тормозится истечение топлива из поплавковой камеры.
Система не имеет подвижных элементов, поэтому она обладает достаточной стабильностью в работе карбюратора.
Главная дозирующая система двухкамерных карбюраторов (рис. 7) содержит главные топливные жиклеры 7 и 13, заглушки 12, размещенные в нижней части поплавковой камеры 2 и сообщенные с эмульсионными колодцами, в которых концентрично с зазором установлены эмульсионные трубки 3 и 7. Трубки представляют собой полые закрытые снизу цилиндры, имеющие радиальные отверстия на различной высоте.
Главные воздушные жиклеры 4 и 6 устанавливают преимущественно над эмульсионными трубками. Распылители выполнены в малых диффузорах 5 и снабжены каналами подвода горючей смеси. Дроссельные заслонки 14 и 15 соответственно первичной и вторичной камер кинематически связаны между собой таким образом, что вторая камера вступает в работу после открывания первой заслонки на 2/3 ее хода.
При небольшом открывании дроссельных заслонок разрежение в диффузорах невелико, поэтому оно не обеспечивает повышения уровня топлива в колодцах, а следовательно, и его подачу к распылителю. Топливо через фильтр 9 и топливный клапан 10, кинематически связанный с поплавком 11, поступает в поплавковую камеру, сообщенную через балансировочную трубку (канал) 8 с входным патрубком карбюратора.
В дальнейшем топливо из поплавковой камеры через жиклеры 1 и 13 поступает в эмульсионные колодцы, где смешивается с воздухом, и через распылители поступает в малые диффузоры карбюратора. Главная дозирующая система имеет широкие возможности для обогащения горючей смеси. Однако в ряде случаев на режимах больших нагрузок она не обеспечивает необходимый состав горючей смеси. С этой целью применяют дополнительные устройства.
Рис. 7. Главная дозирующая система двухкамерных карбюраторов
При работе ГДС воздух через главный воздушный жиклер 7 поступает в эмульсионные трубки, размещенные в эмульсионном колодце.
Рис. 8. Эмульсионная трубка.
Эмульсионная трубка (рис. 8) содержит корпус 4 с выходными отверстиями 2 и центральным каналом 5, посадочный 1 и уплотнительный 3 буртики. Короткая эмульсионная трубка, размещенная в колодце вторичной камеры, содержит четыре ряда отверстий, а длинная (в первичной) — пять.
