Принцип работы и устройство 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.

• Поплавковая камера. Регулировка и контроль уровня жидкости в ёмкости осуществляется с помощью поплавка, соединённого проволокой с иглой. Уровень необходимого топлива в камере указан в руководстве по эксплуатации конкретной модели автомобиля. Сверьте текущие показатели, замерьте с помощью штангенциркуля высоту зеркала. Если уровень выше нормы, аккуратно возьмите в руку поплавок и прогните его вниз методом механического воздействия на проволоку. Если уровень топлива ниже нормы — поднимите его.
• Настройка ХХ. Оптимальное количество оборотов на ХХ составляет 800-900 единиц. Закрутите винт качества смеси до упора и выкрутите его на 4-5 оборота обратно. Закрутите до упора винт количества и открутите 3 раза. Включите двигатель, постепенно начните закручивать первый винт, в процессе обороты должны поднять и начаться нестабильная работа мотора. Когда начнётся этап неустойчивости, начните закручивать регулировочный элемент, пока двигатель снова не начнёт работать стабильно. В завершение выполните корректировку винтом количества.
• Регулировка жиклёров. С помощью подсоса нужно закрыть воздушную заслонку. Хвостовик тяги должен находиться в конце паза штока ПУ карбюратора. При отклонении следует устранить подгибанием тяги. Затем нужно снять крышку, а потом замерить зазор от кромки стенки камеры до ВЗ. Необходимые показатели указаны в руководстве по эксплуатации. Настройка выполняется с помощью регулировочного винта ПУ.

Устройство и принцип работы карбюратора

До середины 80-х бензиновые двигатели внутреннего сгорания на легковых и легких грузовых автомобилях массово оснащались карбюраторами. Такие двигатели работают по принципу сгорания заранее приготовленной внешним устройством топливно-воздушной смеси в цилиндрах мотора. Указанная рабочая смесь состоит из капель горючего и воздуха. Карбюратор отвечает за процесс, подразумевающий образование смеси из этих компонентов в нужной пропорции для максимальной эффективности работы ДВС. Простейший карбюратор представляет собой механическое дозирующее устройство.

Содержание статьи

• Немного истории
  • Модернизация
  • Дальнейшее развитие
• Карбюратор и инжектор
  • Виды карбюраторов
  • Устройство поплавкового карбюратора
  • Дроссельная заслонка : холодный пуск и холостой ход
• Сильные и слабые стороны устройства

Немного истории

Ранние разработки  на заре эпохи двигателестроения использовали в качестве горючего светильный газ. Карбюратор таким двигателям на раннем этапе был попросту не нужен. Светильный газ поступал в цилиндры благодаря разрежению, которое образовывалось в процессе работы двигателя. Главной проблемой такого горючего являлась его высокая стоимость и ряд сложностей в процессе использования.

Вторая половина XIX века стала тем периодом, когда изобретатели, инженеры и механики во всем мире старались заменить дорогой светильный газ более экономичным,  дешевым и доступным видом горючего для двигателя внутреннего сгорания. Лучшим решением стало использование  привычного для нас сегодня жидкого топлива.

Стоит учесть, что такое топливо не может воспламениться без участия воздуха. Для приготовления смеси из воздуха и топлива потребовалось дополнительное устройство. Мало того, но смешивать воздух с горючим необходимо было еще и в нужных пропорциях.

Для решения этой задачи изобрели первый карбюратор. Устройство увидело свет в 1876 году. Создателем ранней модели карбюратора стал итальянский изобретатель Луиджи Де Христофорис. По своей конструкции и принципу работы первый карбюратор имел ряд существенных отличий от более современных аналогов.  Для получения качественной топливно-воздушной смеси  горючее в первом устройстве нагревалось, а его  пары смешивались с воздухом. По ряду причин этот способ образования рабочей смеси не получил широкого распространения.

Разработки в данной области продолжились, а уже через год  талантливые инженеры Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах создали конструкцию двигателя внутреннего сгорания, который имел карбюратор, работающий по принципу распыления топлива. Это устройство легло в основу для всех последующих разработок.

Модернизация

Главным направлением дальнейшей работы инженеров стала максимальная автоматизация всех процессов смесеобразования. Над совершенствованием конструкции карбюратора трудились лучшие умы многих компаний по производству автомобилей и сопутствующего оборудования. По этой причине  можно встретить великое множество простых и сложных  моделей карбюраторов от многочисленных  мировых производителей.

Дальнейшее развитие

Карбюраторы стали активно вытесняться инжекторными системами только в конце XX века. До этого времени конструкцию карбюратора   усиленно совершенствовали. Последними витками эволюции карбюраторного впрыска стали  карбюраторы под контролем электроники. В таких карбюраторах имелось несколько электромагнитных клапанов, работу которых контролировало специальное  устройство управления. Для примера можно упомянуть марку карбюратора Hitachi. В конструкции насчитывалось  без малого 5 клапанов, а заслонки управлялись электронным способом.

Последнее поколение конструктивно сложных карбюраторов отлично демонстрирует уже упомянутая модель карбюратора Hitachi. Этот карбюратор устанавливался на автомобили марки  Nissan в самом конце 80-х и в начале 90-х годов. Сложность этого поколения карбюраторов заключается в большом количестве вспомогательных устройств, особенно если сравнивать продукт Hitachi с примитивным «Солекс», который ставился на ВАЗ.

Вспомогательные устройства отвечали за стабилизацию работы карбюратора в различных режимах. К таким режимам и особенностям эксплуатации можно отнести резкий сброс газа, режим холостого хода в процессе простоя на автомобиле с автоматической КПП, выравнивание и стабилизацию оборотов силового агрегата после включении  климатической установки, а также многие другие.

Доведенный до совершенства карбюратор последних поколений базово состоял из многочисленных устройств. Мы назовем только некоторые из них для ознакомления:

1. Система регулирования температуры  наружного воздуха;.
2. Обогреватель впускного коллектора;
3. Клапан прекращения подачи топлива;
4. Клапан устройства обогащения смеси;
5. Биметаллическая пружина воздушной заслонки в устройстве механизма открытия дросселя;
6. Система быстрого холостого хода и т.д;

Такие устройства относятся к последним «электронным» карбюраторам. Дополнительные элементы в этих моделях были выполнены в виде отдельных аналоговых устройств. Устройства  управлялись простейшей электроникой или работали по принципу саморегулирования (биметаллическая пружина).

Примечательно то, что простые механические карбюраторы являются очень универсальными устройствами и могут быть установлены при помощи переходника на разные модели автомобилей. Отличным примером является все тот же прекрасно известный отечественным автомобилистам карбюратор «Солекс».

Карбюратор и инжектор

Далее в истории систем топливоподачи и смесеобразования сначала появился моновпрыск (моноинжектор), а полностью электронный впрыск и производительные топливные форсунки окончательно вытеснили морально устаревшие карбюраторы.

Главным преимуществом инжектора является намного более точное и своевременное дозирование топлива для получения нужных пропорций топливно-воздушной смеси. Появление и внедрение в автоиндустрию доступных по цене микропроцессоров в итоге привело к тому, что необходимость в сложном карбюраторе и дополнительных устройствах в его конструкции попросту исчезла. Все функции отдельных элементов карбюратора взял на себя один единственный блок управления (ЭБУ), а в конструкции  инжектора установили простые устройства исполнения.

Ошибочно полагать, что инжектор является более экономичным решением сравнительно с карбюратором. Хорошо отстроенный карбюратор демонстрирует схожие показатели по расходу топлива. Популярность распределенного впрыска обусловлена тем, что именно такой механизм топливоподачи способен соответствовать всем жестким современным нормам и требованиям по экологичности ДВС. Карбюратор удовлетворить такие требования не может, что обусловлено его конструктивными особенностями и производительностью жиклеров.

Сегодня карбюраторный впрыск  встречается только на тех двигателях, основным назначением которых является целевая установка на спецтехнику. Причиной такого решения стала уязвимость электронных инжекторных систем во время тяжелых  условий эксплуатации. Электронные узлы и модули инжектора страдают от повышенной влажности и загрязненности, а форсунки чувствительны к качеству топлива. Для примера стоит сказать, что однозначно лучше установить на транспортное спецсредство при использовании такового на болотах именно механический карбюратор, который не перегорит. Такой карбюратор всегда можно с легкостью обслужить, почистить и просушить при необходимости.

Виды карбюраторов

Как мы уже говорили, процесс модернизации карбюраторов породил большое количество видов данного устройства от разных производителей. Все это многообразие  карбюраторов условно можно разделить на три группы:

• барботажный;
• мембранно-игольчатый;
• поплавковый;

Два первых типа карбюраторов уже давно практически не встречаются, так что останавливаться на этих конструкциях мы не будем.

Целесообразнее рассмотреть поплавковый карбюратор, который еще можно увидеть в различных модификациях на гражданских автомобилях эпохи 90-х в наши дни.

Устройство поплавкового карбюратора

Главной задачей карбюратора  является смешение топлива и воздуха. Разные модели  карбюраторов осуществляют этот процесс по схожему принципу. Поплавковый карбюратор состоит из следующих элементов:

• поплавковая камера;
• поплавок;
• запорная игла поплавка,
• жиклер;
• смесительная камера;
• распылитель;
• трубка Вентури;
• дроссельная заслонка;

Поплавковый карбюратор устроен так, что к его поплавковой камере подведена  специальная магистраль. По этой магистрали из топливного бака в карбюратор подается топливо. Регулирование количества топлива в камере осуществляется посредством двух элементов, которые взаимосвязаны. Речь идет о поплавке и игле. Падение уровня топлива в поплавковой  камере означает, что и поплавок опустится вместе с иглой.

Таким образом получится, что опустившаяся игла откроет доступ для проникновения в камеру  следующей порции горючего. При заполнении камеры бензином поплавок поднимется, а игла при этом параллельно перекроет горючему доступ.

В нижней части поплавковой камеры находится следующий элемент под названием жиклер. Жиклер выполняет функцию калибратора и  обеспечивает дозирование подачи горючего. Через жиклер топливо попадает в распылитель. Так происходит перемещение нужного количества горючего из поплавковой камеры в смесительную камеру. В смесительной камере происходит процесс приготовления рабочей топливно-воздушной смеси.

Конструктивно смесительная камера имеет диффузор. Указанный элемент создан для того, чтобы увеличивать скорость воздушного потока. Диффузор отвечает за создание разрежения воздуха в непосредственной близости от распылителя. Это помогает вытягивать топливо из поплавковой камеры, а также способствует лучшему его распылению в смесительной камере. Таково базовое устройство простого поплавкового карбюратора.

Дроссельная заслонка : холодный пуск и холостой ход

То количество рабочей топливно-воздушной смеси, которое поступит в цилиндры двигателя,  будет зависеть от положения дроссельной заслонки. Заслонка имеет прямую связь с педалью газа. Но это еще не все.

Некоторые автомобили с карбюратором имели дополнительное устройство для управления дроссельной заслонкой. Этот элемент хорошо знаком любителям старой «классики» от ВАЗ. В народе это устройство автомобилисты прозвали «подсос», а само устройство создано для холодного запуска. Элемент выполнен в виде специального рычага, который находится в нижней части торпедо со стороны водителя.

Рычаг позволяет дополнительно  управлять дроссельной заслонкой. Если вытянуть «подсос» на себя, в таком случае заслонка прикрывается. Это позволяет ограничить доступ воздуха и увеличить уровень разрежения в смесительной камере карбюратора.

Бензин из поплавковой камеры при повышенном разрежении вытягивается в смесительную камеру намного интенсивнее, а недостаточное количество поступившего  воздуха заставляет карбюратор готовить  для двигателя обогащенную рабочую смесь. Именно такая смесь лучше всего подходит для уверенного запуска холодного мотора.

Стоит отметить, что первым во всей конструкции подвергся последующей модернизации именно  холодный пуск, уже знакомый нам под названием «подсос».  К простейшим же карбюраторам заслуженно относится некогда распространенный и  популярный карбюратор «Солекс»,  которому многим обязана линейка классических автомобилей ВАЗ.

Работа карбюраторного двигателя в режиме холостого хода  осуществляется следующим образом:

• карбюратор оборудован специальными дополнительными воздушными жиклерами. Эти жиклеры отвечают за подачу строго дозированного количества воздуха;
• воздух проходит под дроссельной заслонкой и далее по рабочему алгоритму смешивается с бензином. При этом весь процесс происходит тогда, когда педаль газа не выжата и отпущена;

Вот так и выглядит базовое устройство и принцип работы карбюратора поплавкового типа.

Сильные и слабые стороны устройства

Главным  достоинством карбюратора является его доступная по цене ремонтопригодность. В свободной продаже по сей день существуют специальные ремонтные комплекты, которые позволяют вернуть карбюратор в строй достаточно быстро. Для ремонта карбюратора не требуется арсенал какого-либо специального оборудования, а отремонтировать устройство при наличии определенных умений и навыков под силу практически любому автомобилисту.

Механический карбюратор не так сильно боится загрязнений и воды,  так как их попадание не может окончательно вывести его из строя. В этом одновременно кроется как сильная, так и слабая сторона устройства. Карбюратор нужно достаточно часто подстраивать и обязательно чистить по сравнению с инжекторным впрыском, но он выносливее электронных решений при возникновении ряда таких условий, которые относятся к тяжелым или даже экстремальным условиям эксплуатации.

К дополнительным плюсам карбюратора относят его меньшую чувствительность к топливу низкого качества, а процесс чистки не представляется сложным. Хотя карбюратор и является относительно сложным устройством, но диагностировать неисправности и обслуживать его определенно проще сравнительно с забитой или неисправной инжекторной системой.

К главным минусам карбюратора можно отнести необходимость его регулярной чистки и подстройки. Карбюратор может преподнести сюрпризы в процессе эксплуатации, так как наблюдается зависимость от внешних погодных условий. В зимний период в  корпусе карбюратора может накапливаться и затем замерзать конденсат. В жару карбюратор склонен к перегреву, что ведет к интенсивному испарению горючего и падению мощности ДВС.

Последним аргументом против карбюратора является повышенная токсичность выхлопа,  что и привело к отказу от его использования на современных авто по всему миру. Сегодня карбюратор оправданно считается безнадежно устаревшим «классическим» решением.

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Инжиниринг > Карбюраторы

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 22 августа 2022 г.

Топливо плюс воздух равно движению — это основная наука, стоящая за большинством транспортных средств. которые путешествуют по земле, по морю или по небу. Автомобили, грузовики и автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая в металлические цилиндры внутри их двигателей. Точно сколько топлива и воздуха потребности двигателя меняются от момента к моменту, в зависимости от того, как долго он работает, как быстро вы едете и множество других факторы. В современных двигателях используется система с электронным управлением. позвонил впрыск топлива для регулирования топливно-воздушной смеси так что это ровно с минуты поворота ключа до момента переключения двигатель снова выключается, когда вы достигаете пункта назначения. Но пока эти были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на изобретательные устройства для смешивания топлива и воздуха, называемые

карбюраторами (пишется «карбюратор» в некоторых странах и часто сокращается до «карбюратора»). Что они собой представляют и как они работают? Давайте посмотрим поближе!

Работа: Коротко о карбюраторах: они добавляют топливо (красный) в воздух (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для сгорания в цилиндрах. Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются системами впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Содержание

1. Как двигатели сжигают топливо
2. Что такое карбюратор?
3. Кто изобрел карбюратор?
4. Как работает карбюратор?
5. Узнать больше

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели — это механические вещи, но они тоже химические вещества: они разработан вокруг химической реакции, называемой сгоранием : когда вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод диоксид и вода как продукты жизнедеятельности. Для эффективного сжигания топлива вам должны использовать много воздуха. Это в равной степени относится и к автомобильному двигателю. что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется беспокойтесь о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожарах в помещении не хватает воздуха и гораздо важнее. Слишком мало кислорода вызовет пожар в помещении (или даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая печь центрального отопления (котел), чтобы производят опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные угарный газ.

Рекламные ссылки

Работа: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, чтобы топливовоздушная смесь сгорала должным образом. Это называется стехиометрической смесью и получается 94 процента воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у вас есть достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется стехиометрическая смесь . (Стехиометрия является частью химии, химический эквивалент проверки того, что у вас достаточно каждого ингредиента прежде чем приступить к приготовлению пищи по рецепту.) В случае автомобильного двигателя, соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это зависит от того, из чего именно состоит топливо). Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит «бедный», когда слишком много топлива и недостаточно воздуха называется сжигание «богатых». Немного избыточное количество воздуха (слегка обедненная смесь) даст лучшую экономию топлива, а небольшое количество воздуха (слегка богатая смесь) даст лучшую производительность. Иметь слишком много воздуха так же плохо, как и слишком маленький; оба вредны для двигателя по-разному.

«Карбюратор называют «Сердцем» автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать необходимую мощность или работать плавно, если его «сердце» не выполняет свои функции должным образом. »

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели рассчитаны на всасывание точно необходимого количества воздуха, поэтому топливо сгорает правильно, независимо от того, запускается ли двигатель холодным или греется на максимальной скорости. Правильный подбор топливно-воздушной смеси работа умного механического устройства под названием карбюратор : а трубка, которая пропускает воздух и топливо в двигатель через клапаны, смешивая их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных условия вождения.

Вы можете подумать, что слово «карбюратор» довольно странное, но оно происходит от глагола «карбюратор». Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом. или углеводороды. Итак, технически карбюратор — это устройство, которое насыщает воздух (газ) топливом. (углеводород).

Фото: Регулировка ручного карбюратора «дроссель» (клапан впуска воздуха) в двигателе DeSoto Firedome 1956 года выпуска. Фото Лори Пирсон предоставлено Корпусом морской пехоты США и DVIDS.

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы существуют с конца 19 века. века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Раньше были попытки «карбюрации» другими способами. Например, французский пионер двигателей Жозеф Этьен Ленуар (1822–1819 гг.).00) изначально использовал вращающийся цилиндр с прикрепленными губками, которые погружались в топливо при повороте, вынимая его из контейнера и перемешивая с воздухом. [1]

На приведенной ниже диаграмме, которую я раскрасил для облегчения понимания, показан исходный Карбюратор Benz 1888 года выпуска; основной принцип работы (объясненный в рамке ниже) остается прежним и по сей день.

Иллюстрация: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из его патент 1888 г. Топливо из бака (синий, D) поступает в то, что он назвал генератором (зеленый, A). внизу, где он испаряется. Пары топлива проходят вверх по серой трубе и встречаются с поступающим воздухом. вниз по той же трубе, которая входит из атмосферы через перфорацию вверху. Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они сжечь, чтобы сделать власть. Работа из патента США 382 585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: Типичный карбюратор не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана предоставлено ВМС США и Викисклад.

Карбюраторы сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных по сути большая вертикальная воздушная труба над цилиндрами двигателя с горизонтальная топливная труба, соединенная с одной стороны. Когда воздух течет вниз трубы, он должен проходить через узкий изгиб посередине, который заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это перегнулось раздел называется Вентури . Падение давления воздуха создает эффект всасывания, который всасывает воздух через топливную трубку в сторона.

Рисунок: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом. Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не падало, жидкость получала бы дополнительную энергию, втекая в узкое сечение, что нарушало бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам и нужно, но как можно ли отрегулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных клапаны выше и ниже трубки Вентури. Вверху есть клапан, называемый дросселем , который регулирует количество воздуха, которое может проходить дюйм. Если дроссель закрыт, меньше воздуха проходит через трубу и Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель получает богатую топливом смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан. называется дроссельная заслонка . Чем больше дроссельная заслонка открыта, тем больше воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он всасывает из труба в сторону. Чем больше топлива и воздуха поступает в двигатель, тем высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее. Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет автомобиль ускоряться: это эквивалентно дуновению костра, чтобы получить больше кислорода и сделать его сгореть быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора в машине или дроссель на руле мотоцикла.

Подача топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор. К топливной трубе прикреплен своего рода мини-топливный бак, называемый поплавково-питательная камера (небольшой бачок с поплавком и клапаном внутри). Когда камера подает топливо в карбюратор, уровень топлива падает, а вместе с ним падает и поплавок. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, пропуская топливо. в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Как только камера заполняется, поплавок поднимается, закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. ( поплавковая камера работает как туалет, с поплавком эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран — клапан, который помогает наполнять туалет. с нужным количеством воды после промывки. Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

В общем, вот как это все работает:

1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
2. При первом запуске двигателя воздушную заслонку (синюю) можно настроить так, чтобы она почти перекрывала верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
3. В центре трубы воздух нагнетается через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это ускоряет и приводит к падению его давления.
4. Падение давления воздуха создает всасывание в топливной трубе (справа), всасывая топливо (оранжевый).
5. Дроссель (зеленый) — это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, и автомобиль едет быстрее.
6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
7. Топливо (оранжевое) подается из мини-топливного бака, называемого поплавковой камерой.
8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает верхний клапан.
9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставляет поплавок подниматься и снова закрывать клапан.

Узнать больше

На этом сайте

• Тормоза
• Автомобильные бензиновые двигатели
• Шестерни
• Дизельные двигатели
• Колеса и оси

Книги

Для читателей постарше

• Карбюраторы Holley: Как восстановить Майк Мавигран. КарТех, 2016.
Руководство по карбюратору Rochester
• Майка Стаблфилда. Хейнс, 1994.
• Карбюраторы Weber от Пэта Брейдена. Книги HP, 1988.

Для младших читателей

• Car Science by Richard Hammond. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет автомобили двигаться (9–12 лет).

Видеоролики

• Карбюраторы — объяснение: Это видео от Engineering Explained охватывает почти ту же тему, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит. Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
• Карбюраторы поплавкового типа, объяснение Pimpinpenz. Хороший наглядный обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

• Попрощавшись с карбюраторами, Nascar готовит переход на систему впрыска топлива Пол Стенквист. The New York Times, 20 июля 2011 г. Как Nascar наконец отказалась от карбюраторов в гоночном сезоне 2012 г. и почему это заняло так много времени.
• Технология; «Прощай, карбюраторы» Джона Холуса. Нью-Йорк Таймс, 22 октября 19 г.81. Статья из архива The Times предвещает появление впрыска топлива в начале 1980-х годов.
• Новый карбюратор Форда с регулируемой скоростью Вентури от EF Lindsley. Popular Science, август 1976 г. В этой старой статье из архива Pop Sci есть несколько отличных иллюстраций в разрезе различных типов карбюраторов Вентури.

Патенты

Для получения более подробной технической информации см.:

• Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г. Оригинальное устройство смешения топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 в.19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
• Патент США 1,520,261: Карбюратор Джорджа Ф. Риттера и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала 20 века.
• Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция направлена ​​​​на то, чтобы испарить больше топлива и обеспечить большую мощность двигателя.
• Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемой скоростью работы Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В карбюраторе этого более современного типа размер трубки Вентури автоматически изменяется для поддержания постоянного уровня всасывания.

Каталожные номера

1. ↑   Газовые и нефтяные двигатели: Практический трактат о внутреннем сгорании Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф.Н. Спон, 1890, стр. 175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Карбюраторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

• Связь
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда


• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и приборы
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Авиационная школа Майами — Как работает карбюратор?

Как Он получил свое название

Во-первых, откуда взялось это слово?

На самом деле это происходит от французского слова «carbure», означающего «карбид». Карбид означает сочетание с углеродом. В химии топлива этот термин имеет более конкретное значение увеличения содержания углерода (и, следовательно, энергии) в жидкости за счет ее смешивания с летучим углеводородом.

Как бы вы описали карбюратор, встроенный в Cessna 172? Ну, это поплавковый, поплавковый карбюратор с фиксированной струей… и что означают эти причудливые слова? Ну…

Вертикальная тяга из-за восходящего положения карбюратора и из-за того, что смесь поднимается (обычно карбюратор размещается в верхней части двигателей, а топливо подается снизу, противоположное тому, что у нас на самолетах). Поплавковый тип из-за поплавкового устройства должен поддерживать безопасное количество топлива внутри карбюратора, а фиксированный жиклер из-за струи, которая испаряет топливо.

Если поплавковое устройство опускается ниже установленного значения, оно тянет крошечный вход, который всасывает топливо из баков, поэтому топливо в карбюраторе не заканчивается.

Каким образом топливо поступает в трубку Вентури карбюратора? Топливо всасывается в карбюратор за счет разрежения, создаваемого при движении поршня вниз. Когда воздух ускоряется через трубку Вентури, создается область низкого давления, и скорость всасываемого воздуха увеличивается. Это быстрое ускорение заставляет воздух и топливо смешиваться и испаряться.

Ускорительный насос

Ускорительный насос отвечает за кратковременную подачу дополнительного топлива, необходимого в условиях резкого ускорения. Когда дроссельная заслонка внезапно нажимается для подачи полной мощности, дроссельная заслонка внезапно открывается, немедленно добавляя дополнительный воздух для дополнительной мощности. Этот дополнительный воздух требует дополнительного топлива, особенно в определенные моменты после открытия дроссельной заслонки, это топливо обеспечивает ускорительный насос. Когда дроссельная заслонка быстро открывается, ускорительный насос впрыскивает небольшое количество топлива в горловину карбюратора, чтобы двигатель мог продолжать работать ровно при повышенной нагрузке.

Трижды нажать на педаль газа перед запуском, что является обычной практикой для карбюраторных двигателей, и облегчить запуск, потому что мы впрыскиваем газ прямо в систему впуска с помощью ускорительного насоса.

Carb Ice

Почему мы выбираем Carb Heat On всякий раз, когда покидаем зеленую дугу? Потому что дроссельная заслонка находится близко к точке, в которой скорость смеси увеличивается, но при этом снижается температура (принцип Бернулли). В зависимости от температуры окружающей среды и относительной влажности воздуха в карбюраторе может образоваться лед (справочная таблица ниже). Некоторые самолеты, такие как Cessna 182, имеют датчик температуры воздуха в карбюраторе, который позволяет контролировать температуру карбюратора и дает пилоту возможность частично нагревать карбюратор, что приводит к меньшим потерям мощности.

Частичное использование подогрева карбюратора без указателя температуры карбюратора может привести к обледенению карбюратора. Это может произойти, когда лед, который обычно проходит через систему впуска, растапливается частичным нагревом карбюратора, а капли воды снова замерзают при контакте с холодным металлом дроссельной заслонки.

Когда вы включаете обогрев карбюратора, лед в вашем карбюраторе начинает таять и поглощается двигателем. Топливо-воздушная смесь обогащается за счет уменьшения количества молекул воздуха (горячий воздух). Это будет звучать плохо (или ужасно), но держите углеводы включенными. В конце концов лед растает, и вы вернетесь к нормальной работе.

Томислав Толж Эги — сертифицированный инструктор по полетам и автор «Журнала полетов CFI», сборника всех своих заметок и знаний, которыми он ежедневно делится со своими учениками.

Всегда страстно желая преподавать, он решил пойти по этому пути и стать CFI после получения сертификатов Private, Instruments и Commercial. Делиться знаниями, опытом и историями об авиации — это лишь три из многих вещей, которыми он любит заниматься со своими учениками.