Карбюратор: описание,история,устройство,принцип работы,регулировка,обслуживание. Карбюратор – ликбез по вопросам устройства и работы узла За что отвечает карбюратор в машине

Процесс получения смеси воздуха с мелкораспыленным и частично испаренным бензином называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит этот процесс - карбюра­тором. На поршневых двигателях устанавливаются карбюра­торы пульверизационного типа; их принцип действия основан на том, что вследствие большой скорости воздуха (40-130 м/с), проходящего через смесообразующее устройство, струя бензи­на разбивается на мельчайшие частицы с образованием паро-воздушной горючей смеси.

Простейший карбюратор (рис.37) состоит из поплавковой камеры 7, жиклера 6, его распылителя 15, диффузора 16, смесительной камеры 17 и дроссельной заслонки 5. По топливопроводу 10 топливо из бака поступает в поплавковую камеру 7; с помощью поплавка 8 и игольчатого клапана 9 в ней поддерживается постоянный уровень топлива. Чтобы исключить подтекание топлива при неработающем двигателе, уровень топлива должен быть на 1,5-2 мм ниже среза распылителя.

Жиклер 6 имеет калиброванное отверстие, рассчитанное на истечение через распылитель 15 определенного количества топлива в диффузор 16. На истечение топлива через распылитель влияют не только размеры калиброванного отверстия жиклера и уровень топлива в поплавковой камере, но и перепад давлений, поэтому для поддержания атмосферного давления в поплавковой камере сделано отверстие 11.

В процессе рабочего цикла двигателя при такте впуска, когда поршень 1 движется вниз, в цилиндре 2 создается разрежение, которое через открытый впускной клапан 3 переда­ется в газопровод 4. Под действием этого разрежения поток воздуха, пройдя воздухоочиститель 12 и полностью открытую воздушную заслонку 14, поступает в диффузор 16, имеющий в средней части сужение, что увеличивает скорость воздушного потока и, следовательно, разрежение у среза распылителя. Под действием разности давлений в смесительной и поплавковой камерах топливо вытекает из распылителя и вслед­ствие большой скорости воздуха интенсивно размельчается, затем, испаряясь, смешивается с ним, образуя паровоздушную горючую смесь. Количество и качество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, регулируют изменением положения дроссельной заслонки. При пуске двигателя проводное сечение воздушного патрубка 13 уменьшают, частичным или полным закрытием воздушной заслонки, в результате чего увеличивается разрежение в смесительной камере, а следовательно, и количество топлива, поступающего в распылитель.

Рассмотренный простейший карбюратор с одним жиклером может обеспечить необходимый состав смеси лишь для одного определенного режима работы, но эксплуатационные режимы работы карбюраторных двигателей отличаются большим разнообразием, поэтому такой карбюратор практически непригоден для автомобильных двигателей. Однако по принципу элементарного карбюратора работают основные смесеобразующие системы и устройства современных карбюраторов. К таким системам и устройствам относятся система холостого хода, главная дозирующая система, экономайзер, ускорительный насос и пусковое устройство.

Система холостого хода предназначена для получения богатой горючей смеси с a= 0,6¸0,8, необходимой для устойчивой работы двигателя без нагрузки при малой частоте вращения коленчатого вала.

Главная дозирующая система служит для приготовления горючей смеси обедненного состава с a=1,05¸1,15 при малых и средних нагрузках. В эту систему входят устройства для компенсации (обеднения) состава горючей смеси пневматическим торможением топлива, регулированием разрежения в диффузоре и взаимодействием нескольких жиклеров.

Все эти устройства необходимы для получения экономичной работы двигателя при изменяющихся нагрузках и частотах вращения коленчатого вала.

Экономайзер обеспечивает дополнительную подачу топ­лива на режимах работы двигателя, близких к полной нагруз­ке, при открытии дроссельной заслонки более чем на 3/4. Это устройство позволяет получить максимальную мощность двигателя путем обогащения обедненной горючей смеси, по­ступающей из главного дозирующего устройства.

Ускорительный насос предназначен для кратковре­менного обогащения состава горючей смеси путем принуди­тельной подачи дополнительного количества топлива при рез­ком увеличении нагрузки.

Пусковое устройство служит для создания богатой горючей смеси (a= 0,4¸0,6), необходимой для пуска холод­ного двигателя. К этому устройству относится воздушная за­слонка с автоматическим клапаном.

Принцип действия перечисленных выше смеседозирующих систем рассмотрим на примерах устройства и работы совре­менных карбюраторов, устанавливаемых на двигателях грузо­вых и легковых автомобилей.

Жидкое топливо в бензиновых двигателях не может обеспечить работу поршневой группы. Для создания крутящего момента на коленчатом валу необходима серия циклических микровзрывов в цилиндрах, в то время, как жидкий бензин просто горит. Когда топливо смешивается с воздухом (содержащим большое количество кислорода), создается смесь, способная образовывать вспышку, обладающую большой кинетической энергией.

Автомобильные карбюраторы – история развития

На заре двигателестроения применение газа стало невыгодным. Возникла необходимость создания устройства, которое могло с высокой степенью надежности и безопасности обеспечить формирование из бензина и воздуха качественной смеси. Принцип работы карбюратора первой серии основывался на испарении паров топлива. Камера нагревалась от внешнего источника тепла, бензиновые пары смешивались с воздухом за счет конвекции.

Характеристики такого карбюратора не позволяли развивать большую мощность, поэтому эта конструкция не прижилась в моторостроении. Для первых экземпляров автомобилей было достаточно того, что они просто ехали, в дальнейшем потребности клиентов росли, стал развиваться автоспорт. Возникла необходимость создать карбюратор, не имеющий ограничений по мощности мотора.

Следующее поколение, изобретенное немецкими инженерами Даймлером и Майбахом, работало по принципу распыления топлива. Размеры агрегата уменьшились (не было необходимости встраивать объемную испарительную камеру с емкостью для нагрева), а производительность, напротив, выросла в разы. Фактически был создан вакуумный карбюратор, конструкция которого используется в современных моделях. Главный технический прорыв – переход топлива в газообразное состояние происходил принудительно, что давало простор для экспериментов с производительностью. Разумеется, устройство карбюратора Даймлера – Майбаха было не похоже на современные конструкции высокопроизводительных вакуумных моделей со специальным ресивером и контролем за разряжением воздуха.

Однако принцип работы был таким же, как на любом современном образце.

Устройство карбюратора (типовое описание для всех модификаций)

На схеме изображено взаимное расположение основных узлов:

1. Трубка подачи бензина от топливного насоса;
2. Поплавок с игольчатым клапаном, перекрывающим топливопровод;
3. Жиклер приема топлива из поплавковой камеры;
4. Форсунка распылителя жидкого топлива;
5. Камера смесителя, в которой образовывается топливная смесь;
6. Воздушная заслонка, регулирующая объем входящего потока чистого воздуха из фильтра ;
7. Диффузор, формирующий направление потока воздуха;
8. Заслонка дросселя, регулирующая подачу смеси во впускной тракт двигателя.

Как работает карбюратор?

Рассмотрим работу каждого узла.

1. Бензин под небольшим давлением (не путать с высокопроизводительными форсунками инжекторных систем) поступает в поплавковую камеру. Важно поддерживать уровень топлива в карбюраторе, не превышающий расположение жиклера. Иначе в смесительной камере не будет происходить аэрозольное распыление. Для каждой модели установлен верхний предел заполнения камеры, за которым механически «следит» поплавок с игольчатым клапаном. Такая конструкция выбрана потому, что небольшим усилием можно удерживать давление входящего топливопровода. При достижении предела – клапан запирает входное отверстие, при падении уровня – заполняет камеру бензином;
2. Недостаток конструкции (к сожалению, безальтернативной) – высокая зависимость от загрязнения. Игольчатый клапан может «зависнуть» в закрытом состоянии, и работа мотора будет остановлена;
3. Далее бензин поступает в жиклер. Диаметр этого элемента строго регламентирован, не допускаются отклонения даже в сотые доли миллиметра. В противном случае, на входе в смесительную камеру не будет происходить аэрозольное распыление, и топливовоздушная смесь не сформируется, а на жидком бензине, как уже говорилось, ДВС не работает;
4. Из диффузора выходит аэрозоль из мельчайших капелек бензина, готовая для смешивания с воздухом;
5. Камера смесителя (фактически – корпус карбюратора) предназначена для формирования газообразной смеси, состоящей из паров бензина и кислорода, содержащегося в воздухе. Бензин, равно как и воздух, попадает в камеру не под напором, а наоборот, за счет разряжения. При движении цилиндра вниз, возникает разница в давлении, своеобразный вакуум. За счет специально рассчитанной формы корпуса, потоки топлива и воздуха смешиваются равномерно, образуя качественную смесь;
6. Заслонки (дроссельная и воздушная) управляемые педалью газа, дозируют интенсивность потока воздуха и скорость всасывания топлива из жиклера. Мотор работает интенсивнее, скорость вращения коленвала меняется вместе с мощностью и крутящим моментом.

Все системы карбюратора должны работать слаженно: если один из каналов (жиклеров) будет засорен, или неверно настроить положение заслонок, формирование смеси будет нарушено. Возрастет расход бензина, потеряется мощность, силовой агрегат будет работать неустойчиво, поэтому все узлы должны быть чистыми, их размер соответствовать заводским расчетам, произведена настройка регулировочных параметров. На карбюраторе есть ряд подстроечных винтов, правильные технические характеристики устанавливаются с их помощью. На иллюстрации показан пример карбюратора «Озон».

Хорошо настроенный карбюратор «выжимает» из мотора максимум возможностей при наименьших затратах на топливо. Разные модели карбюраторов могут иметь свои способы регулировки, но общий принцип единый.

У каждого карбюратора есть инструкция по выставлению параметров. Регулировка может производиться самостоятельно, или на профильном сервисе. При смене условий эксплуатации (количество кислорода в воздухе, регулярная нагрузка на автомобиль, включение кондиционера в летний период и пр.), следует произвести повторную настройку.

Чем отличаются карбюратор классической конструкции и устройство с электронным управлением?

Выше по тексту были описаны принципы работы механического карбюратора. Все настройки устанавливаются с помощью винтов, и не могут быть изменены динамически, в ходе работы. Схема карбюратора постоянно совершенствуется, и в новых моделях (некоторые выпускаются по сей день) достаточно много электроники. Например, электромагнитным клапаном оснащены практически все механические модели.

На этом устройстве остановимся подробнее:

Дело в том, что при полностью отпущенной педали газа, дроссельная заслонка перекрыта, и мотор по идее должен заглохнуть. Для работы ДВС без нагрузки (просто чтобы не заводить его каждый раз после остановки), внедрена система холостого хода. С ее помощью, даже при перекрытых заслонках, в корпус поступает минимальный объем бензина и воздуха. Формируемой топливной смеси достаточно для поддержания работоспособности силового агрегата без нагрузки на коленвал.

Этот параметр требует точной регулировки: если обороты холостого хода завышены, вырастет расход бензина, а если занижены – мотор будет глохнуть при остановках. При изменении условий работы (температура, наличие климатической установки с кондиционером, дополнительное оборудование, дающее нагрузку на генератор), режим холостого хода меняется, поэтому был установлен клапан холостого хода (электрический), который управляет процессом линейно, в зависимости от нагрузки.

Никакой программы управления нет, в клапан заходит лишь провод питания. В зависимости от некоторых условий работы, положение клапана меняется.

Это далеко не все электронные системы, которые могут быть внедрены в механику процесса. Например, все регулировки заводятся на блок управления, типа ЭБУ для инжекторных моторов. Такой микрокомпьютер постоянно отслеживает параметры нагрузки на силовой агрегат, и в реальном времени может менять настройки карбюратора. Задавая себе вопрос: «какой карбюратор лучше поставить?», можно рассматривать внедрение в машину современной конструкции. В отличие от карбюраторов традиционного исполнения, электронные системы не нуждаются в периодической настройке, но имеют более высокую стоимость, и сложнее в обслуживании и ремонте. Для обеспечения электроники исходными данными, на двигатель устанавливаются различные датчики, которые следят за параметрами мотора. На основе получаемой информации, исполнительные механизмы карбюратора приводятся в действие.

Виды карбюраторов по производителям – какой выбрать?

У всех на слуху различие т.н. китайской продукции, и карбюраторов именитых брендов (в список которых входят и ДААЗ, и Солекс, и Озон…). На самом деле, это не более, чем предрассудки. Изделие, выпущенное на заводе, с соблюдением технологии, имеющее сертификат качества, будет хорошо работать вне зависимости от географии производства. Низким качеством отличаются лишь так называемые товары «no-name», собранные крестьянами из Поднебесной буквально напильником на коленке, поэтому при подборе нового карбюратора, прежде всего ориентируйтесь на известность производителя и наличие сопроводительной документации. Разумеется, и гарантийные обязательства должны быть обеспечены сервисными центрами в пределах доступности. То есть, если вы живете в Калининграде, а ближайший сервисный центр производителя в Димитровграде – есть смысл подыскать другой экземпляр.

Итог

Не следует бояться этого на первый взгляд сложного устройства. Схема работы простая и надежная, залог нормального функционирования – чистота всех внутренних элементов и правильная настройка.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

В разное время на автомобили устанавливались разные виды силовых агрегатов.
Современные двигатели оснащаются системами впрыска топлива, и рабочая смесь образуется либо во впускном коллекторе , либо непосредственно в камере сгорания цилиндра, если речь идет о непосредственном впрыске. В более старых бензиновых двигателях приготовление топливно-воздушной смеси и подачу ее в цилиндры силового агрегата осуществляется при помощи карбюраторов. Устройство карбюратора призвано обеспечить непрерывное образование рабочей смеси различного качества, соответственно режиму работы мотора.

Как он устроен

В простейшем случае данное устройство состоит из следующих основных элементов:

• поплавковой камеры;
• поплавка с игольчатым клапаном;
• дроссельной и воздушной заслонок;
• смесительной камеры с диффузором;
• распылителя;
• воздушных и топливных каналов с жиклерами.

Как он работает

Строение поплавковой камеры карбюраторов сходно со строением бачка унитаза. Через игольчатый клапан топливо поступает в нее до тех пор, пока поплавок не поднимется до максимального уровня и не перекроет подачу бензина. При снижении уровня поплавок опускается, открывается клапан, и горючее вновь поступает в камеру. Такое устройство позволяет поддерживать постоянный уровень топлива.

Через распылитель бензин попадает в смесительную камеру, где смешивается с потоком воздуха. Для лучшего смешивания смесительная камера снабжена диффузором, благодаря которому воздушный поток ускоряется, завихряется, и смесь получается более качественной. Чтобы подавать бензин дозировано, в распылитель вкручен жиклер, который представляет собой пробку, имеющую калиброванное отверстие. Также следует отметить, что распылитель расположен таким образом, что его выходное отверстие в смесительной камеры находится выше входного. Благодаря этому топливо не переливается в смесительную камеру даже когда автомобиль стоит под наклоном.

Приток атмосферного воздуха обеспечивается под действием разрежения, создаваемого в цилиндрах двигателя во время первого такта (поршень движется в нижнее крайнее положение, впускной клапан открыт, в цилиндре создается разрежение, которое стремится заполнить воздух).


Дроссельная заслонка необходима для изменения сечения проходного отверстия за смесительной камерой, с ее помощью регулируется количество топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Она непосредственно связана с педалью газа. Водитель, нажимая на педаль, открывает заслонку, и чем больше угол открытия, тем большее количество рабочей смеси поступает в цилиндры.

На деле устройство карбюратора оказывается несколько сложнее, поскольку простейший карбюратор, описанный выше, не способен обеспечить двигатель оптимальной по составу рабочей смесью на всех режимах работы. Водитель, помимо количества топливно-воздушной смеси, должен иметь возможность управлять ее качеством. Сделать это он может при помощи рукоятки «подсоса», связанной с воздушной заслонкой.

При вытягивании рукоятки заслонка закрывается, в смесительную камеру попадает меньше воздуха, а разрежение заполняется бензином, который высасывается из поплавковой камеры более интенсивно. Таким образом, смесь обогащается. Данное обстоятельство особенно важно для пуска мотора в мороз, когда необходима богатая смесь, способная воспламениться при отрицательных температурах.

Не все карбюраторы одинаковы

Существуют различные типы карбюраторов, различающиеся по направлению воздушного потока:

1. с нисходящим потоком;
2. с восходящим потоком;
3. с горизонтальным.

Для карбюраторов с нисходящим воздушным потоком характерны следующие особенности: лучшая наполняемость цилиндров рабочей смесью благодаря меньшему сопротивлению потоку смеси. Как следствие, немного возрастает мощность двигателя (на 3-4%). Второе преимущество таких карбюраторов заключается в более удобном обслуживании, поскольку они располагаются выше. Эти преимущества обуславливают более широкое их применение в автомобилях, чем других.

Наиболее существенный недостаток карбюраторов с нисходящим потоком является то, что при возникновении неисправностей, неправильной эксплуатации или плохом испарении бензина горючее в чистом виде стекает во впускной трубопровод, а из него в цилиндры двигателя, смывая смазку с зеркала, после чего попадает в картер и разжижает масло.

Главное достоинство карбюраторов с горизонтальным потоком – лучшая форма впускного трубопровода (он имеет меньшее число изгибов).

Карбюраторы с восходящим потоком применялись на ранних этапах автомобилестроения, на современные машины они не устанавливаются.


В зависимости от количества цилиндров двигателя устройство карбюраторов может усложняться. Так, в восьми — и двенадцатицилиндровых моторах форма и размеры впускного коллектора не позволяют обеспечить равное наполнение топливно-воздушной смесью всех цилиндров. Для устранения этой проблемы необходимо применение сдвоенных карбюраторов. Соответственно, устанавливается и два впускных коллектора.

Сдвоенный карбюратор, несмотря на более сложное устройство, обеспечивает большую топливную экономичность двигателя и мощность. В отличие от обычного, одинарного, он имеет две смесительных камеры, две дроссельных заслонки, расположенных на одной оси, два главных дозирующих устройства и устройства холостого хода. В остальном эти разные виды имеют одинаковое строение.

Очень много легковых автомобилей работают на бензине. Точнее на смеси бензина и воздуха. Такие двигатели принято называть двигателями внутреннего сгорания. Однако двигателей внутреннего сгорания существует два типа: — это двигатели, работающие на бензине и двигатели, работающие на дизеле (подробнее читайте статью – ). Сегодня речь пойдет именно о бензиновых двигателях, ведь именно в строении бензинового двигателя есть такое оборудование как карбюратор. Сам двигатель не подготавливает смесь топлива (воздух + бензин) к использованию, в нем эта смесь сгорает, толкая поршни. А вот подготавливает эту смесь устройство про которое мы будем говорить.

Карбюратор – навесное оборудование двигателя, которое призвано делать горючую смесь, которая впрыскивается в цилиндры двигателя, для дальнейшего воспламенения, обычно находится сверху двигателя.

Принцип работы

Бензин по топливной магистрали поступает в карбюратор и попадает в камеру смешивания, однако топливо по средствам системы специальных устройств карбюратора, которые называются жиклеры, распыляется, то есть топливо принимает вид пара. Далее воздух проходит дополнительную очистку через систему фильтров и подается в эту же камеру, где содержится топливный пар, смешиваясь в нужной пропорции, эта смесь подается в цилиндры двигателя, где эта смесь воспламеняется с помощью свечей двигателя. Обогащение смеси в карбюраторе приводит к быстрой работе двигателя и наоборот, это уже работа акселератора (педали газа), водитель давит на газ, вал двигателя вращается быстрее, идет набор скорости, если отпустить педаль газа то вал двигателя будет вращаться медленнее, скорость будет падать.

На этом все, я думаю, теперь стало понятно что это такое. Читайте наш АВТОСАЙТ

Через карбюратор в цилиндры подаётся смесь воздуха с горючим. Отсюда можно заключить, что карбюратор расположен между бензонасосом и блоком цилиндров. Где именно - зависит от марки автомобиля. Например, в ВАЗ-2106 карбюратор находится под воздушным фильтром справа от блока цилиндров, если смотреть по ходу движения автомобиля. В более новых моделях, как правило, вместо карбюратора используют инжектор.

Где находится карбюратор в моторе

Двигатель внутреннего сгорания получает энергию при сжигании строго отмеренных доз топлива в цилиндрах. В четырёхтактном двигателе в четырёх цилиндрах по очереди происходит воспламенение горючего. Для горения необходим кислород, поэтому в цилиндры поступает не чистое горючее, а его смесь с воздухом, которая образуется в карбюраторе.

В блоке цилиндров воспламенение каждой порции смеси должно происходить через равные промежутки времени, причём в тот момент, когда поршень в цилиндрах находится в своём нижнем положении. Если эти условия не соблюдаются:

• мощность мотора падает,
• двигатель начинает работать неровно,
• машина глохнет или ревёт,
• увеличивается количество углекислого газа в выхлопе.

Момент воспламенения смеси зависит от соотношения горючего и воздуха в цилиндре, которое образуется в карбюраторе. Регулировкой карбюратора добиваются нужного соотношения экспериментальным путём. Конечно, карбюратор регулируют ещё на заводе, но время воспламенения зависит ещё и от состояния атмосферы: температуры, влажности, высоты над уровнем моря. Поэтому время от времени регулировкой приходится заниматься всем, для чего необходимо понимать принцип работы карбюратора.

Как работает карбюратор

Поток воздуха в карбюратор поступает через воздушный фильтр, количество воздуха регулируется педалью газа. Каждый раз, когда вы нажимаете на газ, в карбюратор попадает больше воздуха.

Топливо в карбюратор поступает через одно, два или, максимум, три специальных гнезда. Каждое гнездо отвечает за свою мощность: малые обороты (холостой ход), большие обороты и, в редких случаях, средние.

В гнёзда вставлены иглы, имеющие вид маленьких винтиков с заострёнными концами. Иглы вставляются в гнёзда неплотно: между стенками гнезда и иглой есть зазор, через который и поступает в карбюратор топливо. Чем дальше в гнездо вставлена игла, тем меньше остаётся зазор и меньше топлива поступает внутрь. Регулировка карбюратора заключается в подборе правильного зазора на соответствующих оборотах.

Внутри кожуха карбюратора находится игла высоких оборотов. Она регулирует поступление воздуха на всех оборотах, от неё зависит общая производительность двигателя, хотя в основном от её положения зависит топливная смесь для высоких оборотов.

Дальше в дело вступает игла низких оборотов или холостого хода. Её обычно располагают внутри карбюратора, и она регулирует количество топлива, поступающего после первой иглы. Без неё на низких оборотах топлива в смеси будет слишком много. При повышении оборотов игла вынимается из гнезда, и в цилиндры поступает столько топлива, сколько отмерила первая игла.