Устройство и принцип работы карбюратора

Для классических моделей ВАЗ устройство карбюратора является актуальным вопросом. Ведь от качества сформированной топливной смеси зависит работоспособность и долговечность большинства автомобильных систем.

Ремонт или профилактические работы с карбюратором можно проводить самостоятельно. В большинстве случаев для этого достаточно будет гаражных условий. Однако, перед тем как вмешиваться в конструкцию устройства, стоит узнать его принцип работы и устройство.

Из чего состоит карбюратор

В современных карбюраторах установлено большое количество систем с разветвленными каналами и системами рычажных передач. При быстром визуальном осмотре не всегда становится понятно их назначение. Проще выяснять работу отдельных элементов поблоково, а также разобрать принцип работы карбюратора на основе простейшего представителя семейства.

Устройство простого карбюратора

Основной задачей карбюратора является смешивание внутри воздушного потока с бензином в определенных пропорциях. Затем все это подается в камеру сгорания в блоке цилиндров, где во время рабочего хода поршня состав сгорает. Высвобождаемая энергия толкает поршень, закрепленный на коленвале, и таким образом энергия взрыва топлива преобразуется в механическую энергию вращения.

Для осуществления процесса карбюратор соединен с топливным насосом, воздухоподающей системой и впускными патрубками блока цилиндров. В простейшем устройстве есть только две камеры: смесительная и поплавковая. Формирование смеси происходит на всем промежутке от всасывания воздуха до впрыска в камеру.

Сначала бензин распыляется в смесительной камере. Это осуществляется с помощью трубки-распылителя, выведенной в диффузор (сужающийся канал). Скорость подачи в нем растет, формируя разряжение. За счет такого вакуума всасывается бензин из диффузора, перемешиваясь с воздухом.

Через канал, связанный с поплавковой камерой, поступает топливо. Внутри канала зафиксирован ограничивающий жиклер (цилиндр с небольшим отверстием вдоль оси), который дозирует подачу бензина из поплавковой камеры.

Важным параметром является уровень бензина внутри поплавковой камеры. Есть три варианта:

• уровень топлива в срез канала даст оптимальное количество топлива в систему;
• низкий уровень сформирует обедненную смесь;
• высокий уровень зальет лишнее топливо в канал.

Уровень топлива контролируется с помощью поплавкового механизма и игольчатого клапана.

Регулировать обогащенность смеси в карбюраторе помогает воздушная заслонка. Если она начинает закрываться, то происходит переобогащение смеси, что вызовет в конечном счете остановку мотора.

Чтобы контролировать подачу готовой смеси в цилиндры силовой установки, устройство оснащено дроссельной заслонкой. При открытии обеих заслонок сопротивления воздушному потоку практически нет.

Видим, как работает карбюратор с простейшим устройством. У него состав смеси сформируется оптимальным лишь при узком интервале оборотов в минуту.

Основные системы карбюратора

Реальная работа карбюратора включает большее количество систем, отвечающих за работоспособность. Рассмотрим основные.

Система холостого хода

Эта система отвечает за обеспечение топливом мотора во время простоя главной дозирующей системы. За счет нее происходит работа силовой установки на низких оборотах. С помощью регулировочных винтов корректируется пропорция топлива и воздуха на холостых оборотах. Новые автомобили, производители которых контролируют загрязненность выхлопов, идут с опломбированным регулировочным винтом. Заблуждением является то, что данная коррекция состава смеси приводит к изменению выхлопов на всех оборотах.

Переходная система

Задачей данного блока является обеспечение переходного режима после прекращения холостого хода и до начала запуска главной дозирующей системы. Часто в конструкции заметны каналы данной системы, которые расположены у пластин дроссельной заслонки. Через такие отверстия осуществляется синхронная подача бензина вместе с открытием дроссельной заслонки.

Главная дозирующая система

Ее функции заключаются в дозировании топлива при работе на средних скоростях. В ее составе диффузор, топливные жиклеры и главный распределитель. Внутри нее воздух диффузирует с топливом до формирования насыщенного тумана. Степень насыщенности контролируется с помощью регулировок главного топливного жиклера.

Экспериментируя с разными жиклерами, водитель может получать смесь разного уровня от самой обедненной до перенасыщенной. На это влияет диаметр отверстия.

Экономайзеры

Если мотор работает с нагрузкой, то ему необходима более насыщенная топливная смесь, чем в то моменты, когда движение происходит без нагрузки. Подачу дополнительных порций бензина в смесь обеспечивают экономайзеры. Это происходит во время полного открытия дроссельной заслонки. Есть различные типы этой системы. Чаще всего встречаются экономайзеры диафрагменного типа и калибровочные стержни.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ktonaavto.ru

Дозирующие системы карбюратора

Мы продолжаем цикл статей о карбюраторном впрыске. Двигатель автомобиля в процессе езды функционирует в различных режимах. Для отдельных рабочих режимов требуется топливовоздушная смесь с разным составом. Зачастую на таких режимах происходят постоянные и резкие изменения, связанные с количеством паров горючего.

Главной задачей карбюратора становится приготовление такой смеси, которая будет оптимальной для любого режима работы мотора. Устройство карбюратора, который имеет распылитель с постоянным сечением, включает в себя различные дозирующие устройства. Каждый из этих элементов ступенчато включается в работу карбюратора или происходит поэтапное отключение, а также возможна одновременная работа. Это будет зависеть от режимов нагрузки, оборотов силового агрегата, угла открытия заслонки дросселя и т.д. Дозирующие системы карбюраторного впрыска отвечают  за оптимальный состав рабочей топливовоздушной смеси во всех режимах и одновременно призваны обеспечить максимум мощности и наилучший показатель экономичности.

Рекомендуем дополнительно прочесть статью об устройстве карбюратора. Из этой статьи Вы сможете узнать об основных элементах конструкции и принципах работы данного устройства.

Читайте в этой статье

Главная система дозирования топлива

Указанная главная дозирующая система является таким элементом, который встречается в конструкции практически любого карбюратора. Актуальные версии получили пневматическую систему для компенсации состава топливовоздушной рабочей смеси. В основе системы лежит 1 главный топливный жиклер и 1 главный воздушный жиклер. Данные жиклеры выходят в колодец, который называют эмульсионным.

Эмульсионный колодец расположен вертикально или под наклоном зависимо от модели и модификации карбюратора. Поток воздуха проходит по жиклеру для подачи воздуха и попадает в эмульсионную трубку. Трубка имеет ряды отверстий, расположенных вертикально. Между эмульсионной трубкой и стенками эмульсионного колодца создается топливовоздушная эмульсия первичного типа. Дальнейшим маршрутом эмульсии становится смесительная камера, куда она движется по каналу и попадает в распылитель. Главный топливный жиклер находится в нижней части. По этой причине уровень горючего по мере расходования эмульсии из распылителя склонен к подъему. Так происходит благодаря поступлению горючего из поплавковой камеры. Количество поступающего топлива ограничивает топливный жиклер.

Снижение уровня горючего в эмульсионном колодце означает, что в эмульсию попадает большее количество воздуха, который  проходит через отверстия в эмульсионной трубке. Итогом становится возрастание доли воздуха в рабочей смеси, что и определяет большую степень компенсации. Встречаются также системы, когда бензин и воздух сразу попадают внутрь трубки. Ранние конструкции имели систему дозирования с параллельными жиклерами и диффузорами, расположенными последовательно. В таких устройствах за компенсацию практически полностью отвечала система холостого хода. Также делался упор на упругость пластин, которые открывали доступ для потока воздуха в более крупном диффузоре. Компенсационный параллельный жиклер обеспечивал подачу топлива.

Конструктивно простые карбюраторы авто с небольшим рабочим объемом мотора имели главную систему дозирования, которая состояла из компенсационного колодца и  компенсационного ограничительного жиклера. Такое решение было неспособно осуществить значительную компенсацию и обеспечить подачу должного количества топлива во всех случаях. Для гибкой эксплуатации во всех режимах работы ДВС такие карбюраторы не подходили.

Более совершенные разработки дозирующей системы карбюраторного впрыска способны обеспечивать такую гибкость рабочей топливовоздушной смеси, которая находится на отметке от 1/14 до 1/17, где первая цифра указывает на весовую часть бензина, а вторая воздуха. Главные режимы работы мотора становятся экономичными  благодаря системе дозирования. Система реализует приготовление обедненных составов около 1/16 или 1/16,5.

Горизонтальный карбюратор

Отдельное место занимает конструкция, которая применена в  устройстве главной дозирующей системы горизонтального карбюратора с регулировкой игольного типа. Такая система обеспечивает одновременное механическое изменение количества воздуха, который миновал диффузор благодаря подъему шибера, и регулировку количества попадающего в диффузор горючего, которое дозируется посредством  иглы с переменным профилем.

Игла проходит через жиклер и механическим способом изменяет проходное сечение. В таких карбюраторах четко задано соотношение как сечения диффузора, так и жиклера. Эти сечения напрямую зависят от той высоты, на которую поднимается шибер. Карбюраторы, которые имеют постоянное разрежения,  в момент времени демонстрируют изменение данной характеристики по автоматическому принципу. Задача реализована посредством демпфирующей системы, которая в основе имеет золотник, а также опирается на разрежение в области заслонки дросселя. Система функционирует благодаря определяемой  нагрузке на силовой агрегат и учету угла поворота дроссельной заслонки.

Переходная система во вторичной камере

Если говорить о переходной системе с дросселями, открывающимися последовательно во 2-й камере, то данное решение напоминает систему холостого хода, но с рядом особенностей.

Главная дозирующая система, расположенная во 2-й камере карбюратора, изначально рассчитана на то, чтобы обеспечивать «богатую» смесь для мощности. Благодаря этому камера не нуждается в возможности серьезной компенсации смеси сравнительно с первичной камерой. Результатом становится то, что переходная система подключается параллельно, а ее топливный жиклер соединен не с колодцем для эмульсии главной системы дозирования, а с поплавковой камерой.

Получается, что в работу вступает как переходная, так и главная система во вторичной камере. Включение обеих систем происходит одновременно, что и позволяет обогатить рабочую смесь до нужной степени.

Работа карбюратора при низком разрежении

Система, отвечающая за холостой ход, а также переходная система и система вентиляции картера отвечают за  обеспечение стабильной работы мотора в таких режимах, когда разрежение минимально. Этого вакуума оказывается мало для того, чтобы задействовать главную систему дозирования, так что в таких режимах работы эти системы реализуют коррекцию состава топливовоздушной смеси.

Когда мотор находится в режиме холостых оборотов, над дросселем нет того вакуума, который необходим для активации главной системы дозирования. Очевидно, что для режима работы с низким разрежением и при слабо открытой заслонке дросселя понадобилась еще одна система. Эта система отвечает за процесс образования рабочей смеси при незначительном расходе воздуха, который протекает при таких режимах в смесительной камере.

Система холостого хода

Крайне редко встречается параллельная система, чаще представлена последовательная или автономная. По типу распыла выделяют дроссельный распыл и распыл в пространстве за дросселем. Система устроена так, что в основе имеются каналы  для воздуха, горючего и эмульсии. Также присутствуют дозирующие элементы, под которыми понимаются жиклеры для работы на холостом ходу. Жиклер холостого хода, отвечающий за подачу топлива, берет эмульсию в нижней части соответствующего колодца главной дозирующей системы.

Получается, что данный жиклер представляет собой элемент в топливном канале дозирующей системы. Жиклер, отвечающий за подачу воздуха на холостом ходу, соединяется с пространством в смесительной камере. Речь идет о верхней части камеры, а такое устройство способно реализовать изменение количества подаваемого воздуха, который поступает в систему холостого хода при различных нагрузках и рабочих режимах силового агрегата.

Благодаря указанным характеристикам система холостого хода является важным участником в цепочке элементов, которые участвуют в процессе коррекции состава рабочей смеси для главной системы дозирования.

Чаще всего бывает так, что воздух попадает в устройство холостого хода по нескольким каналам (каналов бывает два или три). Такая реализация обеспечивает процесс образования эмульсии по двум или трем ступеням, что способствует получению более гомогенной рабочей смеси и одновременно улучшает равномерность ее состава по каждому отдельно взятому цилиндру ДВС.

Система холостого хода имеет выход применительно к пространству смесительной камеры. В пространстве за дроссельной заслонкой имеется достаточный вакуум при режиме холостых оборотов, которого хватает для работы системы холостого хода. В канал системы открыты переходные отверстия. Эти отверстия находятся в области кромки  слегка открытой заслонки дросселя.

Модели К 88, ДААЗ 2108 и некоторые другие получили единственное вертикальное отверстие, похожее на щель. Одна часть находится ниже кромки заслонки дросселя и отвечает за работу на холостых оборотах. Если начать открывать дроссельную заслонку, тогда щель увеличивается, способствуя работе мотора при переходных режимах.

На холостых оборотах заслонка дросселя практически полностью перекрыта. Необходимый вакуум в карбюраторе имеется сразу за заслонкой. Такое разрежение позволяет через отверстие холостого хода получить топливо из главной дозирующей системы. Это топливо идет через топливный жиклер холостого хода и смешивается с воздухом, который попадает через воздушный жиклер холостого хода и другие каналы для его подачи. Полученная топливовоздушная рабочая смесь становится обогащенной, что и нужно мотору для работы в режиме холостых оборотов.  Доля бензина и воздуха в этой смеси представлена в рамках от 1/12 до 1/14,5.

Под переходным режимом следует понимать работу ДВС с небольшим углом открытия заслонки дросселя. При указанном режиме богатая смесь из каналов системы холостого хода оказывается в зоне кромки заслонки, проходит через единое отверстие или конструктивную группу переходных отверстий, смешивается с поступающим воздухом и обедняется в определенных пределах (1/15 или 1/16,5).

Как уже говорилось, определенные модели карбюраторов в области кромки заслонки дросселя могут иметь только одно отверстие, похожее на щель. Это отверстие расположено вертикально. Конструктивно данное решение способно обеспечить эффективную компенсацию и достаточно плавно изменять состав топливовоздушной рабочей смеси во время режима перехода. Если  учесть, что форму щели можно задать, тогда уместно говорить об отличной переходной характеристике. Когда мотор работает в других  режимах система холостого хода  производит компенсацию состава рабочей смеси, которую образует главная дозирующая система. Получается, что система холостого хода играет важную роль  в общем устройстве всего карбюраторного впрыска и обеспечивает правильную его работу.

Не редки такие случаи, когда после непрофессиональной настройки холостого хода и при этом нормально выставленных для этого режима оборотах карбюратор все равно демонстрировал низкую эффективность или даже неработоспособность.

Автономный холостой ход

В ряде конструкций систему делают автономной, оснащая дополнительными устройствами для образования топливовоздушной рабочей смеси. Другими словами, получается своеобразный дополнительный карбюратор, работающий внутри основного карбюратора и приспособленный для эффективного функционирования в условиях низкого расхода воздуха. Примером может послужить автономная система холостого хода типа «Каскад». Такая система нужна для того, чтобы состав рабочей смеси оставался равномерным при распределении по цилиндрам силовой установки, а также для стабилизации ряда характеристик и самого процесса смесеобразования, согласованности с моментом зажигания и т.п.

Данная система конструктивно получила главный канал. Входное отверстие канала находится в области той кромки заслонки дросселя, которая опускается. Сама ложбинка канала имеет выход в область под дросселем. Такое расположение способно обеспечить возможность немедленно прекратить движение воздуха и горючего в канале в тот момент, когда осуществляется открытие заслонки дросселя. Данный канал становится основным путем для эмульсии, которая образовалась в системе режима работы на холостых оборотах.

Наилучшее качество распыла достигается благодаря смешиванию этой эмульсии с воздухом при помощи особых распылителей. Распылители способны в режиме малого расхода воздуха и эмульсии придать рабочей топливовоздушной  смеси высочайшую скорость движения, граничащую со звуковой скоростью.

Такая особенность автономных решений холостого хода позволяет обеспечить наиболее качественный распыл смеси, который невозможен при использовании в карбюраторном впрыске других систем. Продвинутые карбюраторы могут иметь систему автономного холостого хода, которая характеризуется эмульгированием от двукратного до четырехкратного.

Подобные  автономные системы могут быть устроены отлично друг от друга. Наиболее простую схему устройства демонстрирует карбюратор модели ДААЗ 2140. Данный карбюратор имеет конструкцию, при которой воздушный поток проходит через щель небольшого размера. В эту щель в верхней части дополнительно открыта еще одна щель из канала, по которому поступает эмульсия. Благодаря соотношению сечений этих щелей эмульсия и воздух получают скорости, приближенные к скорости звука.

Автономный холостой ход типа «Каскад» получил тип распылителя, который напоминает по своей форме кольцо и имеет отверстия, расположенные по кругу. Идущая из этих отверстий эмульсия встречается с воздушным потоком. Вся система автономного холостого хода данной конструкции сильно напоминает принципы работы смесительной камеры карбюратора. Распылитель в центре оснащен специальным регулировочным винтом с особым профилем. Этим винтом производится регулировка количества смеси в автономной системе.

Встречаются системы холостого хода, которые имеют в канале движения эмульсии распылители-сопла, направленные в центральную зону общего канала. Поток воздуха в такой конструкции подаётся через регулировочный винт, также оборудованный воздушным каналом.

Принудительный холостой ход

В таком режиме система подключает экономайзер. Указанное устройство является клапаном,  который способен отключать подачу горючего. Дополнительным элементом становится система управления экономайзером, которая может быть электронно-пневматической или только электронной.

Когда ДВС переходит в режим принудительного холостого хода, на  исполняющий клапан подается сигнал управления. В моторах, которые получили управление посредством микропроцессора, сигнал создает данная контролирующая система. Исполняющий клапан может находиться в выходном отверстии автоматической системы холостого хода и осуществлять перекрытие канала для подачи топливовоздушной рабочей смеси.

Вторым вариантом становится конструкция клапана с иглой, которая прерывает топливоподачу через жиклер. Такая конструкция приводит к росту инерционности всей системы. Особенность заключается в небольшом отрезке времени, когда в момент выхода из принудительного режима холостых оборотов в работу включается общая система холостого хода, но горючее еще не поступает по главному каналу через жиклер. Среди главных плюсов отмечается дешевизна и простота конструкции, а также меньшая склонность к потенциальным неисправностям в процессе активной эксплуатации.

Система с клапаном в канале является конструктивным решением в моделях ДААЗ 2104, 2105, 2107. Смена режимов происходит моментально, но ряд сложностей в процессе обслуживания и эксплуатации зачастую приводил к тому, что владельцы авто с подобным устройством системы вынуждены были деактивировать принудительный холостой ход.

Своеобразно система принудительного холостого хода реализована в модели К90. Устройство имеет такие каналы холостого хода в двух камерах, которые в конце получили солидные полости. В указанных полостях находятся тарелки электромагнитных клапанов. Когда на них происходит подача напряжения, тогда подача рабочей топливовоздушной смеси прекращается. Эти особенности позволяют карбюратору работать в штатном режиме тогда, когда экономайзер сломался.

Если  карбюраторный автомобиль имеет дополнительное оборудование, отнимающее мощность мотора (АКПП, климатическую установку, генератор повышенной мощности и т.п.) тогда в конструкции можно встретить управляемый упор заслонки дросселя. Задачей такого решения становится стабилизация  холостых оборотов во время включения дополнительных устройств и роста нагрузки на мотор. Дроссельная заслонка в таких режимах немного приподнимается.

Эконостат и экономайзер

Указанные устройства используются для того, чтобы обеспечить приток горючего в смесительную камеру и подать «богатую» топливовоздушную рабочую  смесь при высоком разрежении. Под этим понимаются пиковые нагрузки на мотор, при которых обедненная и экономичная смесь не способна обеспечить должной отдачи от силового агрегата.

Экономайзер может управляться принудительно, как пневматическим способом, так и механически. Эконостат является   устройством в виде трубки с различным сечением, в которой дополнительно могут быть эмульсионные каналы. Эти каналы выходят в верхнее пространство смесительной камеры над диффузором. Именно в этой области возникает разрежение во время пиковых нагрузок на ДВС.

Ранние модели карбюраторов, которые не имели эмульгирования,  получили экономайзер с жиклером, который открывался принудительно и работал в параллели с топливным жиклером главной системы дозирования. Карбюраторы с эмульгацией данную конструкцию не получили. Дешевые модели карбюраторов, которые всегда готовят относительно «богатую» смесь почти во всех режимах, лишены экономайзера и эконостата.

Система вентиляции картера и рециркуляции отработавших газов

Вентиляция картера позволяет двигателю переработать вредные картерные газы. Вентиляция картера имеет в основе два канала.  Один канал большего размера, другой меньшего. Первый канал является трубкой. В данной трубке находятся такие элементы, как пламегаситель и маслоотделитель. Картерные газы проходят через эти элементы и попадают в фильтр. Фильтр может быть инерционно-масляным перед масляной ванной или картонным воздушным фильтром, расположенным рядом с входом в первичную камеру карбюратора. Далее газы проходят процесс смешивания с воздухом и отправляются в цилиндры двигателя.

Холостой ход и переходной режим отличаются слабым разрежением над камерой. Для решения этой проблемы существует вторая трубка-канал для вентиляции. Данная трубка имеет меньший диаметр и соединяет большую трубку с пространством за заслонкой дросселя, где имеется подходящий для системы вакуум. Разные модели карбюраторов имеют золотник в малой трубке для того, чтобы перекрыть сообщение с большой трубкой в тот момент, когда открывается заслонка дросселя. Решение позволяет предотвратить проникновение воздуха под дроссель одновременно с его забором в смесительную камеру карбюратора.

Рециркуляция отработавших газов делает возможным заменить часть воздуха выхлопом. Это происходит на тех режимах, когда осуществляется торможение двигателем. Система позволяет понизить степень содержания токсичных веществ в выхлопе автомобиля. Встречается данная система не на всех типах моторов.

Устройство холодного пуска

Указанное пусковое устройство является заслонкой, которая имеет систему управления и располагается над смесительной камерой. Если эту заслонку закрыть, тогда разрежение в смесительной камере заметно возрастает. Результатом становится немедленное обогащение топливовоздушной смеси, что идеально для запуска холодного ДВС. Заслонка до конца не перекрывает подачу воздуха. Это обусловлено как расположением, так и тем, что конструктивно для нее сделан упор на пружину.

Еще одним вариантом становится установка клапана, который пропускает воздух в небольших количествах. Чтобы запустить  мотор и вывести его на рабочую температуру, нужно закрыть заслонку воздуха и немного открыть заслонку дросселя. Воздушная заслонка может быть оборудована полностью механическим, полуавтоматическим или автоматическим приводом.

Механический привод приводит в действие водитель из салона. Это делается  ручкой, которую называют манетка. В народе устройство получило более привычное название «подсос». Привод полуавтоматического типа получил большее распространение благодаря простоте и надежности. Водитель прикрывает заслонку самостоятельно, а открытие происходит автоматически. За открытие отвечает диафрагма, которая реагирует  на появившийся вакуум во впуске. Такая реализация не позволяет смеси стать сильно обогащенной и препятствует тому, чтобы двигатель немедленно заглох после холодного запуска.

Хотя автоматический холодный пуск на отечественных машинах не сильно распространен, этого нельзя сказать о европейских и японских авто. К недостаткам автоматического решения относят его ломучесть, малый ресурс и проблематичное использование в условиях температурных перепадов.

Такой тип привода оказался самым сложным по конструкции и больше годится для стран с умеренным климатом. Автомат устроен так, что заслонка прикрыта специальным термоэлементом. Элемент прогревался жидкостью из охлаждающей системы, а также мог греться отдельным электронагревателем. Чем сильнее грелся мотор, тем больше термоэлемент открывал заслонку и давал проход воздуху. Автоматические системы с электронагревателями термоэлемента имели привод, который оснащался температурным датчиком.

Ускорительный насос

Такое устройство обеспечивает подачу дополнительного топлива в моменты резкого дросселирования. В условиях моментального открытия заслонки возникает нарушение в процессе смесеобразования во впуске, а результатом становится подача карбюраторным впрыском в цилиндры мотора недостаточного количества горючего на начальной стадии интенсивного разгона.

Насос нейтрализует «провал» и отвечает за правильный состав рабочей смеси в подобном режиме. Ускорительный насос бывает двух видов: поршневой насос и диафрагменный. Первый тип ускорителя уступает второму по стабильности ряда параметров. Главным минусом является его неспособность влиять на впрыск и интенсивность подачи зависимо от  того угла, на который повернута дроссельная заслонка. Модели карбюраторов с регулировкой игольного типа или с постоянным разрежением способны готовить оптимальную по составу рабочую смесь для всех режимов работы силовой установки. Данные карбюраторы не требуют установки насоса-ускорителя.

Читайте также

• Тюнинг и настройка карбюратора

  Доработка и модернизация карбюратора. Основные недостатки системы карбюраторного впрыска и способы их устранения, настройка. Тюнинг впускного коллектора.

krutimotor.ru

Карбюратор | Системы энергообеспечения и пуска

Основными частями и деталями простейшего карбюратора являются: поплавковая камера 7 с поплавком 8 и запорной иглой 6, смесительная камера 1, диффузор 12, распылитель 11, жиклер 9 и дроссельная заслонка 2.

Необходимый уровень бензина в поплавковой камере 7 во время работы двигателя автоматически поддерживается при помощи поплавка 8 и запорной иглы 6. При пониженном уровне бензина поплавок опускается и вместе с ним опускается игла 6. Входное отверстие открывается, и бензин поступает в поплавковую камеру. Когда бензин в поплавковой камере достигнет определенного уровня, поплавок и вместе с ним игла поднимутся настолько, что игла закроет входное отверстие и поступление бензина в поплавковую камеру прекратится.

Рис. Схема простейшего карбюратора: 1 — смесительная камера; 2 — дроссельная заслонка; 3 — отверстие, сообщающее поплавковую камеру с атмосферой; 4 — гнездо игольчатого клапана; 5 — входной канал; 6 — запорная игла; 7 — поплавковая камера; 8 — поплавок; 9 — жиклер; 10 — воздушный патрубок; 11 — распылитель; 12 — диффузор

Поплавковая камера через жиклер 9 соединена с распылителем 11. В жиклере имеется калиброванное отверстие через которое в единицу времени может протекать строго определенное количество бензина.

Распылитель 11 представляет собой трубку с отверстием для выхода бензина. Бензин в распылителе и поплавковой камере находится при неработающем двигателе на одном уровне. Уровень бензина в карбюраторе регулируется так, чтобы он был ниже верхнего конца распылителя.

Поплавковая камера через отверстие 3 соединена с атмосферой. Если двигатель не работает, то в диффузоре 12 также будет атмосферное давление и бензин из распылителя вытекать не будет.

При помощи дроссельной заслонки изменяют количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя: чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше смеси поступает в цилиндры. Управление дроссельной заслонкой осуществляется обычно при помощи ножной педали, а также кнопкой, расположенной на щитке приборов.

Карбюратор своей смесительной камерой 1 присоединен к впускному трубопроводу.

Процесс образования горючей смеси в карбюраторе происходит следующим образом. При такте впуска поршень в цилиндре перемещается к нижней мертвой точке и засасывает воздух через впускной трубопровод и карбюратор. Проходное сечение диффузора 12 меньше сечений воздушного патрубка 10 и смесительной камеры 1, поэтому воздух через диффузор проходит с большой скоростью.

Вследствие этого в зоне наибольшего сужения диффузора, где расположен распылитель, создается разреженней бензин начинает вытекать из распылителя. Вытекающий из распылителя бензин захватывается потоком воздуха и вместе с ним проходит в смесительную камеру. При этом бензин распыляется на мельчайшие капельки, частично испаряется и смешивается с воздухом.

Испарение бензина и перемешивание его с воздухом продолжаются во впускном трубопроводе и в цилиндрах двигателя.

Автомобильный двигатель работает обычно на переменном режиме, так как мощность и число оборотов его коленчатого вала должны изменяться в зависимости от условий движения автомобиля. В соответствии с этим должны изменяться количество и состав подаваемой в цилиндры горючей смеси.

При запуске непрогретого двигателя карбюратор должен приготавливать богатую горючую смесь, так как бензин в этом случае испаряется плохо и для обеспечения запуска необходимо увеличивать подачу бензина.

При работе на средних нагрузках двигатель должен работать наиболее экономично, для чего карбюратор должен приготавливать обедненную смесь; небольшое падение мощности в этом случае не отражается на режиме движения автомобиля.

Наибольшая мощность двигателя может быть получена, если в цилиндры подается большое количество обогащенной смеси. Поэтому при полном открытии дроссельной заслонки карбюратор должен приготавливать обогащенную смесь. Обогащенная смесь необходима и для резкого увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, так как она сгорает в цилиндре быстрее, чем нормальная горючая смесь.

Рассмотренный выше простейший карбюратор не обеспечивает необходимого изменения состава горючей смеси в зависимости от изменения режима работы двигателя.

В простейшем карбюраторе при малом открытии дроссельной заслонки через него проходит небольшое количество воздуха; скорость движения воздуха через диффузор настолько мала, что разрежение в диффузоре оказывается недостаточным для поступления из распылителя необходимого количества бензина, смесь получается бедной.

При переходе с малых оборотов холостого хода двигателя на режим средних нагрузок с увеличением разрежения в диффузоре расход бензина возрастает в большей мере, чем расход воздуха, и горючая смесь чрезмерно обогащается.

По мере дальнейшего открытия дроссельной заслонки расход бензина изменяется пропорционально расходу воздуха, состав смеси остается постоянным, и простейший карбюратор не обеспечивает необходимого обогащения горючей смеси при полном открытии дроссельной заслонки.

Для обеспечения необходимого состава горючей смеси на различных режимах работы двигателя современные карбюраторы имеют дополнительные устройства:

• главную дозирующую систему
• систему холостого хода
• экономайзер
• ускорительный насос
• пусковое устройство

Главная дозирующая система

Главная дозирующая система обеспечивает постепенное обеднение горючей смеси по мере увеличения разрежения в диффузоре, в результате чего при средних нагрузках двигатель работает на экономичной горючей смеси.

Рис. Схема карбюратора с компенсационным жиклером: 1 — дроссельная заслонка; 2 — калиброванное отверстие; 3 — распылитель компенсационного жиклера; 4 — компенсационный жиклер; 5 — компенсационный колодец; 6 — главный жиклер; 7 — распылитель главного жиклера; 8 — диффузор

В современных карбюраторах применяются дозирующие системы с компенсационным жиклером, с эмульсированием бензина в распылителе и с регулированием разрежения в диффузоре. В карбюраторе с компенсационным жиклером необходимый состав горючей смеси получается при помощи двух жиклеров: главного 6 и компенсационного 4.

В таком карбюраторе изменение состава горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя осуществляется системой компенсационного жиклера.

Распылитель 3 сообщается с дополнительным, т. е. компенсационным, колодцем 5, бензин в который поступает через компенсационный жиклер 4.

Компенсационный колодец сообщается с атмосферой, и поэтому через компенсационный жиклер в колодец поступает почти постоянное количество бензина в зависимости от разности уровней в колодце и поплавковой камере.

При работающем двигателе с увеличением открытия дроссельной заслонки расход бензина через главный жиклер увеличивается, а расход бензина через компенсационный жиклер остается почти неизменным. Общее количество бензина, вытекающего из обоих распылителей, увеличивается в меньшей степени, чем расход воздуха, и горючая смесь обедняется.

Обеднению горючей смеси способствует также приток воздуха, засасываемого через компенсационный колодец и проходящего вместе с бензином через распылитель.

Проходные сечения главного и компенсационного жиклеров выбираются такими, чтобы обеспечить экономичный состав горючей смеси при работе двигателя на средних нагрузках.

Схема дозирующей системы с эмульсированием бензина в распылителе показана на рисунке.

Бензин из поплавковой камеры через главный жиклер 8 поступает в колодец 4. Колодец сообщается с атмосферой через воздушный жиклер 3 и эмульсионную трубку 5 с несколькими отверстиями в нижней части.

При выходе бензина из колодца через распылитель 2 в колодце возникает разрежение. Вследствие этого в колодец начинают поступать бензин через главный жиклер 8 и воздух через жиклер 3. Бензин и воздух перемешиваются в колодце и выходят через распылитель в виде эмульсии. По мере увеличения разрежения в диффузоре расход бензина из колодца повышается в большей степени, чем приток его через жиклер 8. Уровень бензина в колодце понижается, увеличивается число открытых отверстий в эмульсионной трубке и количество воздуха, поступающего в колодец.

В результате расход бензина с увеличением разрежения в диффузоре возрастает медленнее, чем в простейшем карбюраторе, и горючая смесь обедняется.

Сечения главного и воздушного жиклеров выбираются такими, чтобы состав горючей смеси при работе двигателя на средних нагрузках был экономичным.

Схема карбюратора, в котором необходимый состав горючей смеси, обеспечивается дозирующей системой с автоматическим регулированием разрежения в диффузоре, показана на рисунке.

Рис. Схема дозирующей системы с эмульсированием бензина в распылителе: 1 — воздушный на трубок; 2 — распылитель; 3 — воздушный жиклер; 4 — колодец; 5 — эмульсионная трубка; о — отверстия для воздуха; 7 — поплавковая камера; 8 — главный жиклер; 9 — дроссельная заслонка; 10 — диффузор

Карбюратор данного типа имеет два или три диффузора, два жиклера и два распылителя. К нижней части большого диффузора 1 прикреплены четыре упругие пластины 4, которые нижними концами прижимаются к среднему диффузору 3 и закрывают проход между большим и средним диффузорами. В горловине малого диффузора 2 размещен распылитель 7 главного жиклера 5. Через главный жиклер проходит основное количество бензина. В горловине большого диффузора 1 размещен распылитель 8 дополнительного жиклера 6.

Количество подаваемого через жиклеры бензина зависит от разрежения в диффузорах.

Регулирование состава горючей смеси осуществляется главным жиклером 5 за счет того, что разрежение в малом диффузоре изменяется не пропорционально общему расходу воздуха.

При небольшом открытии дроссельной заслонки, когда через карбюратор проходит небольшое количество воздуха, весь воздушный поток направляется через малый и средний диффузоры. В малом диффузоре создается такое разрежение, при котором из распылителя главного жиклера выходит количество бензина, достаточное для получения обогащенной смеси.

Рис. Схема карбюратора с автоматическим регулированием разрежения в диффузоре: 1 — большой диффузор; 2 — малый диффузор; 3 — средний диффузор; 4 — упругая пластина; 5 — главный жиклер; 6 — дополнительный жиклер; 7 — распылитель главного жиклера; 8 — распылитель дополнительного жиклера

При увеличении открытия дроссельной заслонки или при увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя количество воздуха, проходящего через карбюратор, возрастает.

Под действием напора воздуха пластины 4 отгибаются и часть воздуха проходит мимо малого диффузора. Чем больше поток воздуха, тем больше раздвигаются пластины и тем больше воздуха проходит мимо малого диффузора. В результате разрежение в малом диффузоре не увеличивается пропорционально увеличению воздушного потока; расход бензина через главный жиклер по сравнению с общим расходом воздуха уменьшается, и горючая смесь обедняется.

При правильном подборе обоих жиклеров почти на всех режимах работы двигателя можно получить и горючую смесь нужного состава.

Система холостого хода

При работе двигателя на холостой ходу в целях экономии горючего и уменьшения износа деталей двигателя стремятся, чтобы , число оборотов коленчатого вала было минимальным. На холостом ходу двигатель работает с почти полностью прикрытой дроссельной заслонкой. Расход воздуха при этом мал, и разрежение в диффузоре недостаточно для подачи не; обходимого количества бензина из главной дозирующей системы.

Требуемый состав горючей смеси для этого режима работы двигателя обеспечивается системой холостого хода. Бензин через жиклер 2 поступает в эмульсионный канал 7, расположенный, в корпусе карбюратора. В этот же канал через жиклер 1 поступает воздух. Воздух и бензин перемешиваются и в виде эмульсии выходят из отверстия 9.

В современных карбюраторах в целях плавного перехода с оборотов холостого хода на режим средних оборотов имеются два отверстия 8 и 9 для выхода эмульсии. Отверстие 8 находится перед дроссельной заслонкой, а другое 9 — за ней. Когда дроссельная заслонка прикрыта, эмульсия выходит через отверстие 9, а через отверстие 8 в эмульсионный канал 7 дополнительно подсасывается воздух.

При плавном открытии дроссельной заслонки разрежение создается также около отверстия 8 и из него начинает выходить эмульсия, что обеспечивает необходимое количество и надлежащий состав горючей смеси.

По мере открытия дроссельной заслонки увеличивается воздушный поток; соответственно увеличиваются разрежение в диффузоре и поступление бензина из главного жиклера. Карбюратор переходит с работы системы холостого хода на работу главной дозирующей системы.

Рис. Система холостого хода: 1 — воздушный жиклер; 2 — жиклер холостого хода; 3 — главный жиклер; 4 — винт регулировки числа оборотов холостого хода; 5 — рычажок на оси дроссельной заслонки; 6 — винт регулировки состава горючей смеси; 7 — эмульсионный канал; 8 и 9 — отверстия для выхода эмульсии; 10 — дроссельная заслонка

Количество эмульсии, подаваемое системой холостого хода, регулируется винтом 6, при помощи которого изменяется проходное сечение отверстия 9. При ввертывании винта количество эмульсии уменьшается, при вывертывании — увеличивается.

Число оборотов коленчатого вала двигателя на холостом ходу регулируется изменением величины открытия дроссельной заслонки 10 при помощи винта 4.

Экономайзер

Главная дозирующая система карбюратора регулируется так, чтобы на средних нагрузках двигатель работал на экономичной смеси. При режиме максимальных нагрузок в цилиндры двигателя нужно подавать обогащенную смесь. Обогащение смеси обеспечивается дополнительным устройством карбюратора — экономайзером.

Клапан 7 экономайзера прижимается к седлу пружиной 9 и открывается под нажимом стержня 5, имеющего  на верхнем конце поршень 3. Поршень помещен в цилиндре 4, нижняя полость которого соединена с воздушным патрубком, а верхняя — каналом 8 со смесительной камерой за дроссельной заслонкой.

Поршень со стержнем под действием пружины 2 стремится занять нижнее положение. При небольшом открытии дроссельной заслонки за ней создается большое разрежение, которое передается по каналу 8 в верхнюю полость цилиндра экономайзера. Под действием разрежения поршень сжимает пружину 2 и занимает верхнее положение. Клапан 7 закрывает входное отверстие.

С увеличением открытия дроссельной заслонки разрежение в воздушном патрубке настолько уменьшается, что под действием пружины 2 поршень 3 опустится вниз, стержень 5 надавит на клапан 7, который откроет входное отверстие, из поплавковой камеры через жиклер 10 в распылитель 1 начнет поступать дополнительное количество бензина — смесь обогащается.

Ускорительный насос

Ускорительный насос предназначен для кратковременного обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки.

Рис. Схема экономайзера с пневматическим приводом: 1 — распылитель; 2 — пружина; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — стержень; 6 — главный жиклер; 7 — клапан экономайзера; 8 — канал; 9 — пружина клапана; 10 — жиклер экономайзера

В корпусе карбюратора имеется цилиндр 8, в котором помещен поршень 7 насоса. Цилиндр соединен с поплавковой камерой каналом, в начале которого размещен обратный клапан 9. В выходном канале имеется игольчатый клапан 10.

Поршень приводится в действие механизмом привода дроссельной заслонки посредством рычага 13, поводка 12, тяги 11 и нажимной пластины 4, которая действует на поршень через пружину 5. При плавном открытии дроссельной заслонки поршень насоса медленно опускается и постепенно выжимает бензин из цилиндра в поплавковую камеру через открытый обратный клапан 9.

При резком открытии дроссельной заслонки поршень быстро опускается и выжимает бензин из цилиндра. При этом бензин приподнимает обратный клапан, который перекрывает входное отверстие, препятствуя выходу бензина обратно в поплавковую камеру. Бензин, приподнимая игольчатый клапан 10, впрыскивается через жиклер 3 в смесительную камеру карбюратора и обогащает горючую смесь.

Пусковое устройство

Наиболее распространенным устройством для обогащения горючей смеси при запуске двигателя является воздушная заслонка 12, установленная в воздушном патрубке карбюратора.

При запуске двигателя дроссельную заслонку слегка открывают, а воздушную заслонку прикрывают. Вследствие этого при провертывании коленчатого вала двигателя в карбюраторе создается сильное разрежение и бензин вытекает изо всех жиклеров — горючая смесь обогащается.

Воздушная заслонка имеет предохранительный клапан 11, который открывается автоматически, как только двигатель начинает работать.

Управление воздушной заслонкой осуществляется при помощи кнопки, расположенной на щитке приборов и соединенной с заслонкой гибкой тягой.

Рис. Схема ускорительного насоса с механическим приводом: 1 — воздушный патрубок; 2 — воздушный канал; 3 — жиклер ускорительного насоса; 4 — нажимная пластина; 5 — пружина; 6 — стержень; 7 — поршень; 8 — цилиндр; 9 — обратный клапан; 10 — игольчатый клапан; 11 — тяга; 12 — поводок; 13 — рычаг

По мере прогрева двигателя воздушную заслонку постепенно открывают. Работа двигателя с прикрытой воздушной заслонкой должна быть по возможности кратковременной, так как сильное обогащение горючей смеси при работе холодного двигателя вызывает его повышенный износ.

Ограничитель максимального числа оборотов

Работа двигателя с числом оборотов коленчатого вала свыше максимально допустимых приводит к перерасходу горючего и усиленному износу трущихся деталей двигателя. Во избежание этого двигатели автомобилей часто снабжаются пневматическими ограничителями числа оборотов.

Дроссельная заслонка 4 имеет фигурную форму со скошенной плоскостью левой половины, а ее ось на 1,5—2 мм смещена относительно оси смесительной камеры.

К заслонке присоединена пружина 9, которая стремится удерживать заслонку в открытом положении.

При работе двигателя воздушный поток действует на дроссельную заслонку и, так как верхняя плоскость ее левой половины скошена, а ось смещена вправо, стремится прикрыть заслонку.

Когда число оборотов коленчатого вала становится больше допустимого, давление воздушного потока на левую часть заслонки настолько возрастает, что заслонка, преодолевая сопротивление пружины, прикрывается, в цилиндры подается меньшее количество горючей смеси и обороты коленчатого вала двигателя уменьшаются.

Рис. Ограничитель максимальных оборотов коленчатого вала двигателя: 1 — футорка; 2 — гайка; 3 — штуцер; 4 — дроссельная заслонка; 5 — стержень; 6 — игольчатый подшипник; 7 — ось дроссельной заслонки; 8 — серьга; 9 — пружина; 10 — прокладка; 11 — колпак; 12 — шпилька

Ограничитель числа оборотов действует независимо от педали управления дроссельной заслонкой. При отпущенной педали дроссельная заслонка прикрыта под действием возвратной пружины педали, которая значительно сильнее пружины ограничителя числа оборотов.

При нажатии на педаль дроссельная заслонка освобождается от действия возвратной пружины педали и открывается вследствие натяжения своей пружины.

Изменяя натяжение пружины 9 вращением регулировочной гайки 2, можно отрегулировать максимальное число оборотов вала двигателя.

Рассмотрим устройство и работу карбюраторов, установленных на двигателях некоторых отечественных автомобилей.

Карбюратор К-22Д

Карбюратор К-22Д, устанавливаемый на двигателе автомобиля ГАЗ-69, является трехдиффузорным карбюратором.

Главная дозирующая система карбюратора работает по принципу регулирования разрежения в диффузоре. Она состоит из главного жиклера 27, распылитель которого выходит в малый диффузор 10, дополнительного жиклера 25, распылитель которого выходит в горловину большого диффузора 14, и автоматического перепускного воздушного клапана, состоящего из четырех упругих пластин 5.

Количество бензина, проходящее через главный жиклер, может регулироваться в зависимости от условий работы двигателя игольчатым клапаном 26.

Рис. Карбюратор К-22Д: 1 — фланец; 2 — винт регулировки качества смеси на холостом ходу; 3 — отверстие для выхода эмульсин при переходе с оборотов холостого хода к средним оборотам коленчатого вала двигателя; 4 — отверстие для вакуум-регулятора; 5 — упругая пластина; 6 — жиклер холостого хода; 7 — средний диффузор; 8 — эмульсионный жиклер холостого хода; 9 — воздушные жиклеры холостого хода; 10 — малый дтффузор; 11 — предохранительный клапан воздушной заслонки; 12 — воздушная заслонка; 13 — трубка; 14 — большой диффузор; 15 — жиклер ускорительного насоса; 16 — распылители; 17 — нагнетательный клапан ускорительного насоса; 18— поршень ускорительного насоса; 19 — обратный клапан; 20 — поплавок; 21 — запорная игла; 22 — корпус поплавковой камеры; 23 — шток привода поршня ускорительного насоса; 24 — клапан экономайзера; 25 — дополнительный жиклер; 26 — игольчатый клапан главного жиклера; 27 — главный жиклер; 28 — жиклер экономайзера; 29 — дроссельная заслонка

Система холостого хода состоит из жиклера 6 холостого хода, двух воздушных жиклеров 9 и эмульсионного жиклера 5.

Экономайзер и ускорительный насос объединены в одну систему, состоящую из ускорительного насоса с поршнем 18, нагнетательного клапана 17 насоса, жиклера 15, обратного клапана 19, жиклера 28 и клапана 24 экономайзера. Привод ускорительного насоса механический, от дроссельной заслонки.

Поплавковая камера трубкой 18 сообщается с воздушным патрубком, а не с атмосферой, вследствие чего устраняется влияние сопротивления воздушного фильтра на работу карбюратора.

При работе двигателя на малых оборотах холостого хода дроссельная заслонка прикрыта. Вследствие большой скорости движения воздуха через узкую щель между заслонкой и стенками смесительной камеры в зоне дроссельной заслонки образуется разрежение.

Так как в этой зоне расположено выходное отверстие системы холостого хода, разрежение передается в систему и она работает как самостоятельный карбюратор.

Бензин из поплавковой камеры поступает к жиклеру 6 холостого хода через дополнительный жиклер 25 по каналам карбюратора. Пройдя жиклер холостого хода, бензин поднимается и, встречаясь с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 9, перемешивается с ним и в виде эмульсии проходит через эмульсионный, жиклер 8.

Выходя из эмульсионного жиклера, бензин вновь встречается с потоком воздуха, проходящим через втброй воздушный жиклер, и перемешивается с ним. Эмульсия выходит через отверстие холостого хода за дроссельной заслонкой.

Расход эмульсии и, следовательно, качество горючей смеси на холостом ходу регулируется винтом 2.

При работе двигателя и а средних нагрузках (дроссельная заслонка открыта примерно наполовину) разрежение в диффузорах настолько возрастает, что основное количество бензина выходит из распылителей главного 27 и дополнительного 25 жиклеров.

По мере увеличения воздушного потока, проходящего через диффузор, пластины 5 перепускного воздушного клапана расходятся и воздушный поток проходит мимо малого 10 и среднего 7 диффузоров, автоматически регулируя разрежение в малом диффузоре и, следовательно, состав горючей смеси в зависимости от величины открытия дроссельной заслонки.

При работе двигателя с полной нагрузкой дроссельная заслонка полностью открыта. При этом поршень 18 ускорительного насоса находится в нижнем положении и, нажимая на клапан 24 экономайзера, открывает доступ дополнительному количеству бензина, который из поплавковой камеры проходит через жиклер 28 экономайзера к распылителю дополнительного жиклера.

При резком открытии дроссельной заслонки поршень ускорительного насоса резко опускается и выжимает бензин из цилиндра. Обратный клапан 19 закрывается, а клапан 17 ускорительного насоса открывается, и бензин через жиклер 15 струйкой выбрасывается в горловину большого диффузора 14 — горючая смесь обогащается.

Горючая смесь при запуске двигателя обогащается прикрытием воздушной заслонки 12, имеющей предохранительный клапан 11.

По схеме карбюратора К-22Д выполнен и карбюратор К-22Г, который устанавливается на двигатели автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А.

Карбюратор типа К-82

Рис. Карбюратор типа К-82: 1 — фланец; 2— эмульсионный канал; 3 — прокладка; 4 — канал ускорительного насоса; 5 — клапан ускорительного насоса; 6 — жиклер ускорительного насоса; 7 — малый диффузор; 8 — кольцевая щель; 9 — корпус воздушного патрубка; 10 — воздушная заслонка; 11 — предохранительный клапан; 12 — жиклер холостого хода; 13 — седло клапана экономайзера с пневматическим приводом; 14 — игла клапана экономайзера; 15 — отверстие, через которое поплавковая камера соединяется с воздушным патрубком; 16 — винт регулировки качества смеси на холостом ходу; 17 — поршень пневматического привода экономайзера; 18 — нажимная пластина; 19 — толкатель клапана экономайзера с механическим приводом; 20 — шток поршня ускорительного насоса; 21 — пружина; 22 — пробка фильтра; 23 — сетчатый фильтр; 24 — запорная игла; 25 — прокладка; 26 — корпус поплавковой камеры; 27 — поплавок: 28 — поршень ускорительного насоса; 29 — обратный клапан; 30 — шток привода поршня ускорительного насоса; 31 — поводок штока; 32— шарик клапана экономайзера; 33 — рычаг привода ускорительного насоса; 34 — пружина клапана экономайзера; 35 — гнездо клапана экономайзера; 36 — уплотнительное кольцо; 37 — пружина поршня экономайзера; 38 — главный жиклер; 39 — канал; 40 — пробка; 41 — жиклер полной мощности; 42 — дроссельная заслонка; 43 — эмульсионная трубка; 44 — воздушный жиклер; 45 — выходное отверстие

Карбюратор типа К-82 является двухдиффузорным карбюратором. Он устанавливается на двигателях автомобилей ЗИЛ-164А и ЗИЛ-164.

Главное дозирующее устройство, работающее по принципу эмульсирования горючего в распылителе, состоит из двух топливных жиклеров 38 и 41, воздушного жиклера 44 и распылителя в виде кольцевой щели 8 в малом диффузоре. В колодце главного дозирующего устройства помещена эмульсионная трубка 43 с отверстиями.

Система холостого хода состоит из жиклера 12 холостого хода, канала 2 и выходного отверстия 45 в виде щели. Качество горючей смеси на холостом ходу регулируется винтом 16, а ее количество — открытием дроссельной заслонки.

Ускорительный насос поршневого типа с механическим приводом от дроссельной заслонки подает горючее по каналу 4 к жиклеру 6.

В карбюраторе имеются два клапана экономайзера. Клапан с механическим приводом состоит из гнезда 35, шарика 32 и пружины 34, которая прижимает шарик к гнезду. Клапан с пневматическим приводом состоит из седла 13 и иглы 14, которая связана с поршнем 17 пневматического привода. Поршень при помощи пружины 37 при неработающем двигателе занимает верхнее положение. Пространство под поршнем соединено каналом 39 со смесительной камерой за дроссельной заслонкой.

При работе двигателя на холостом ходу дроссельная заслонка прикрыта. Разрежение за дроссельной заслонкой распространяется через выходное отверстие 45 по каналу 2 до жиклера 12 холостого хода. Вследствие этого бензин из колодца главного дозирующего устройства поступает к жиклеру холостого хода. Одновременно к жиклеру поступает воздух. Смесь бензина с воздухом, пройдя через жиклер холостого хода, поступает к выходному отверстию.

Работа двигателя на средних оборотах. С увеличением открытия дроссельной заслонки возрастает воздушный поток, проходящий через малый диффузор, в результате чего разрежение в диффузоре оказывается достаточным для того, чтобы в работу вступила главная дозирующая система.

Бензин из поплавковой камеры поступает через жиклеры 38 и 41 в колодец. Сюда же поступает воздух через жиклер 44 и отверстия в эмульсионной трубке 43. Смесь бензина с воздухом выходит через кольцевую щель 8 в малом диффузоре.

Сечения топливного и воздушного жиклеров подобраны так, чтобы приготавливалась смесь обедненного состава при небольших и средних величинах открытия дроссельной заслонки. В этих случаях оба клапана экономайзера закрыты. Клапан экономайзера с механическим приводом закрыт под действием пружины 34. Клапан с пневматическим приводом закрыт вследствие разрежения в цилиндре под поршнем 17. Под действием разрежения, которое передается из смесительной камеры, поршень занимает нижнее положение, сжимая пружину 37. Вместе с поршнем в нижнем положении находится игла 14, которая своим нижним концом прижимается к седлу 13 и закрывает топливный канал.

Чтобы разрежение не передавалось в поплавковую камеру, поршень 17 в иижием положении садится на уплотнительное кольцо 36.

С увеличением открытия дроссельной заслонки разрежение под поршнем пневматического экономайзера уменьшается и поршень под действием пружины 37 поднимается. Когда разрежение за дроссельной заслонкой уменьшится до определенной величины (125 мм рт. ст.), поршень и вместе с ним игла 14 поднимутся настолько, что игла откроет входное отверстие жиклера и дополнительное количество бензина из поплавковой камеры начнет поступать к жиклеру 41 полной мощности. Горючая смесь несколько обогащается, что необходимо при неустановившемся движении автомобиля (например, при разгоне, при движении автомобиля по грунтовым дорогам и местности).

Клапан экономайзера с механическим приводом открывается, когда дроссельная заслонка почти полностью открыта.

При открытии дроссельной заслонки шток 30 опускается; когда заслонка почти полностью открыта, пластина 18 на штоке 30 нажимает на толкатель 19, который, опускаясь, откроет шариковый клапан. Бензии из поплавковой камеры дополнительно поступает к жиклеру 41 полной мощности, сечение которого рассчитано на приготовление обогащенной смеси.

При резком открытии дроссельной заслонки обогащение смеси осуществляется ускорительным насосом. В этом случае поршень резко опускается и бензин выжимается из-под поршня. Обратный клапан 29 прижимается к седлу и перекрывает канал, ведущий, в поплавковую камеру. Бензин по каналу 4 подается к жиклеру 6 и вытекает из него тонкой струйкой, обогащая горючую смесь. Обогащение горючей смеси при запуске холодного двигателя осуществляется прикрытием воздушной заслонки. Воздушная и дроссельная заслонки связаны между собой приводными тягами так, что при полном закрытии воздушной заслонки дроссельная заслонка немного открыта. Это достаточно обогащает смесь и обеспечивает надежный запуск двигателя.

ustroistvo-avtomobilya.ru

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.

autolyux.ru

Устройство карбюратора

Карбюратор устроен из двух основных частей: корпуса и крышки, которые соединяются между собой. Корпус карбюратора включает поплавковую и смесительную камеры. В поплавковой камере установлен главный топливный жиклер, клапан всасывания ускорительного насоса, топливный поплавок установленный на оси. Чтобы получить доступ к главному топливному жиклеру необходимо отвернуть резьбовую заглушку в корпусе поплавковой камеры. В стенке смесительной камеры устанавливается воздушный жиклер холостого хода и распылитель ускорительного насоса. Главная дозирующая система карбюратора состоит из эмульсионных трубок, главного топливного жиклера.

На кор­пусе карбюратора со стороны рычагов размешены клапан отключения топливо подачи через систему холостого хода, винт регулировки состава горючей смеси на холостом ходу, а также регулировочный винт дополнительной системы холостого хода, он же регулировочный винт дополнительного воздуха и штуцер для присоединения вакуумного регулятора опережения зажигания.

Карбюраторы с автоматическим пусковым устройством на задней части имеют штуцер отбора разрежения для вакуумного диафрагменного механизма пускового устройства.

Со стороны ускорительного насоса карбюратора размещены жиклер холостого хода, у карбюраторов с дополнительной системой холостого хода — дополнительный топливный жиклер, а также на конце оси дроссельной заслонки — рычаг управления подачей горючей смеси, который служит приводом ускорительного насоса и упором полного открытия дроссельной заслонки. С этой стороны у карбюраторов с автоматическим пусковым устройством на оси дроссельной заслонки установлены упорный рычаг и рычаг для принудительного открытия воздушной заслонки при полном открытии дроссельной заслонки (устройство wide-open-kick)» и на отогнутом плече упорного рычага — возвратная пружина. В верхней части упорною рычага расположены два регулировочных винта. Верхний винт предназначен для ре­гулировки повышенной частоты вращения при «холодном» пуске и прогре­ве, а нижний — для установки положения дроссельной заслонки.

Устройство простейшего карбюратора, подробнее…

В крышке карбюратора находятся игольчатый запорный поплавковый клапан, присоединительный штуцер для подачи топлива, а в зоне входной воздушной горловины — вентиляционная трубка поплавковой камеры, оба распылителя обогатительных систем полной мощности и воздушная заслонка с соответствующей осью. На крышке карбюратора размещен кор­пус пускового устройства с соответствующими рычагами и пружинами. У карбюраторов, имеющих пусковое устройство с ручным управлением, на одном конце оси воздушной заслонки имеются эксцентрик, пружина кру­чения и кулачковый рычаг. Отогнутое плечо эксцентрика служит рычагом и предназначено для крепления троса Боудена.

Вспомогательные устройства карбюратора…

www.autoezda.com

Принцип действия пускового устройства Солекс

Карбюраторы Солекс 2108, 21081, 21083, 21073 и их модификации имеют пусковое устройство, позволяющее обогатить топливную смесь поступающую в двигатель при холодном пуске. Принцип действия пускового устройства Солекс заключается в полном закрытии воздушной заслонки карбюратора перед пуском холодного двигателя автомобиля (смесь обогащается) и некотором приоткрытии ее сразу после пуска (смесь обедняется).

Разберем как это происходит немного подробнее, так как понимание того как работает пусковое устройство карбюратора очень сильно помогает при диагностике и устранении таких неисправностей как: холодный двигатель не запускается, запускается и глохнет, заливает свечи зажигания.

Принцип действия пускового устройства (системы пуска) карбюратора Солекс (2108, 21081, 21083, 21073, 21051, 21053 и аналогичных им)

Прикрытие воздушной заслонки и пуск двигателя

Водитель, собираясь запустить холодный двигатель автомобиля, вытягивает на себя рукоятку управления пусковым устройством («подсос»). Таким образом он перемещает тягу, идущую к рычагу управления воздушной заслонкой и поворачивает его против часовой стрелки — взводит пусковое устройство.

элементы пускового устройства карбюратора Солекс перед взводом (рукоятка «подсоса» утоплены)

После поворота расширяющийся паз в рычаге управления воздушной заслонки между своими верхнем и нижнем профилем освобождает штифт рычага воздушной заслонки и она полностью закрывается, перекрыв сечение первой камеры карбюратора. В закрытом положении ее удерживает возвратная пружина. Наружная кромка рычага управления, через регулировочный винт, воздействует на рычаг управления дроссельными заслонками, он поворачивается и вращает ось дроссельной заслонки вместе с ней самой. Дроссельная заслонка приоткрывается на необходимый угол (пусковой зазор «В»). Пусковое устройство взведено и готово к работе.

пусковое устройство карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс взведено («подсос» вытянут на себя, воздушная залонка полностью закрыта)

При пуске двигателя будут работать главная дозирующая система первой камеры карбюратора, система холостого хода и переходная система первой камеры, обеспечивая приготовление богатой топливной смеси. Это обеспечивается большим разрежением под дроссельной заслонкой.

После пуска двигателя необходимо немного обеднить топливную смесь, чтобы не залило свечи и двигатель не заглох. Для этих целей существует диафрагменный механизм пускового устройства карбюратора Солекс (приоткрыватель).

Работа приоткрывателя воздушной заслонки карбюратора Солекс (См. фото в начале статьи)

Сразу после пуска воздушная заслонка будет слегка приоткрываться потоком проходящего воздуха за счет того, что ее ось немного смещена. Это вызовет небольшое обеднение смеси. Затем, с ростом оборотов двигателя, разрежение увеличивается и через канал подачи разрежения попадает в корпус пускового устройства.

Под действием разрежения диафрагма пускового устройства перемещается назад и преодолевая сопротивление пружины, втягивает вовнутрь корпуса шток, а тот в свою очередь поворачивает рычаг воздушной заслонки, а вместе с ним и ее саму. Заслонка приоткрывается.

В смесительную камеру карбюратора через образовавшийся зазор («А») поступает дополнительный воздух, обедняя топливную смесь. Зазор регулируется винтом регулировки пускового устройства ввернутым в крышку его корпуса.

Двигатель запустился и работает при вытянутом «подсосе» на повышенных оборотах.

Примечания и дополнения

— По мере его прогрева водитель утапливает рукоятку «подсоса» снижая обороты. При полностью открытой воздушной заслонке карбюратора («подсос» утоплен до отказа) двигатель работает на режиме холостого хода. Вступает в действие система холостого хода карбюратора Солекс, а главная дозирующая система первой камеры (ГДС) отключается.

Еще статьи по пусковому устройству карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083, 21051, 21053, 21073 и пр

— Регулировка пускового устройства карбюратора Солекс

— Замена диафрагмы пускового устройства карбюратора Солекс

— Пусковое устройство карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083, устройство, назначение

— Для чего нужна воздушная заслонка карбюратора?

twokarburators.ru