Еще одним недостатком карбюраторного двигателя является повышенное сопротивление в диффузоре карбюратора, что препятствует быстрому наполнению цилиндра топливной смесью. Для устранения этого недостатка были использованы системы впрыска топлива с форсунками.
Карбюратор
Карбюратор — узел системы питания ДВС Otto, предназначенный для создания топливной смеси оптимального состава путем смешивания (карбюрации, фр. carburation ) жидкого топлива с воздухом и регулирования количества его подачи в цилиндры двигателя. Он имеет широкий спектр применения в различных двигателях, работающих в различных устройствах. В восьмидесятых годах двадцатого века карбюраторные системы подачи топлива были заменены системами впрыска топлива.
Карбюраторы обычно делятся на ныне вымершие карбюраторы Барботажа, карбюраторы с диафрагменно-игольчатым механизмом и поплавковые карбюраторы, которые составляют подавляющее большинство всех карбюраторов.
Барботажный карбюратор представлял собой бензобак с пустым бортом на некотором расстоянии от поверхности топлива и двумя широкими отверстиями — в одно подавался воздух из атмосферы, а через другое смесь всасывалась в двигатель. Воздух проходил под плитой над поверхностью топлива и, насыщаясь его парами, образовывал топливную смесь. Карбюратор, каким бы примитивным он ни был, был единственным, который позволял парам топлива смешиваться с воздухом. Дроссельная заслонка была установлена в двигателе отдельно. Барботажный карбюратор делал двигатель очень требовательным к пропорциям топлива, поскольку его выхлоп должен был находиться в очень узком диапазоне температур, вся конструкция была взрывоопасной, громоздкой и трудно регулируемой. При длительной работе топливно-воздушная смесь частично конденсировалась, и этот процесс чаще всего зависел от погодных условий.
Диафрагменно-игольчатый карбюратор представляет собой интегрированное устройство и, как следует из названия, состоит из нескольких камер, разделенных диафрагмами, жестко соединенными стержнем, заканчивающимся иглой, которая закрывает седло топливного клапана. Камеры соединены каналами с различными частями смесительной камеры и с топливопроводом. Разновидностью является соединение мембраны и клапана неравными рычагами. Характеристики этих карбюраторов определялись калиброванными пружинами, на которых были установлены диафрагмы и/или рычаги. Система была разработана таким образом, чтобы соотношение вакуума, давления топлива и скорости смеси давало правильное соотношение топлива и воздуха. Неоценимым преимуществом такого карбюратора, помимо его простоты, является способность работать буквально в любом положении относительно силы тяжести. Недостатки — относительная сложность настройки, некоторые особенности нестабильности (пружины!), чувствительность к ускорению, вертикальность к шиканам, не широкий диапазон количества выходной смеси, медленные переходы между устойчивыми состояниями. Такие карбюраторы используются в двигателях, не имеющих определенного пространственного расположения (бензорезы, газонокосилки, поршневые самолеты, например, карбюратор АК-82БП размещался в ЛА-5), или просто в дешевых конструкциях. Данный карбюратор устанавливается в качестве вспомогательного карбюратора на бензиновый автомобиль ЗИЛ-138.
Наконец, поплавковый карбюратор, чрезвычайно универсальный и доступный в многочисленных модификациях, представляет собой подавляющее большинство современных карбюраторов и состоит из поплавковой камеры, которая обеспечивает постоянный поток топлива, смесительной камеры, которая фактически является трубкой Вентури, и многочисленных дозирующих систем, состоящих из топливных и воздушных каналов, дозирующих элементов — форсунок, клапанов и приводов. При других условиях поплавковые карбюраторы обеспечивают наиболее стабильные параметры смеси на выходе и имеют самую высокую производительность. Именно поэтому они так широко используются.
Сегодня системы впрыска топлива заменили карбюраторы в большинстве автомобилей. Это связано с преимуществом топливной форсунки, которая способна в течение длительного времени (сотни тысяч пройденных километров) удерживать выхлопные газы автомобиля в пределах современных экологических требований и позволяет более точно дозировать топливо во всех функциях двигателя по сравнению с карбюратором. Однако однородность карбюраторной смеси в системах впрыска топлива все еще труднодостижима. В то же время известно, что для нормального процесса сгорания достаточно, если смесь в цилиндре содержит не менее 65% топлива в паровой фракции. Увеличение доли капель отрицательно смещает порог воспламенения. Тем не менее, современные мотоциклы продолжают оснащаться карбюраторами, объем которых становится все более постоянным благодаря смягчению правил омологации, и которые во многих отношениях не уступают системам впрыска топлива, будучи при этом на порядок проще и дешевле.
Основными преимуществами карбюратора являются высокая однородность смеси, низкая стоимость и технологическая доступность изготовления, а также относительная простота обслуживания и ремонта. Современный карбюратор требует относительно высокого уровня подготовки технического персонала. В то же время карбюратор остается незаменимым для целой армии относительно простых двигателей для различного сервисного оборудования.
Юрген Казердорф. Vergaser ausländischer Kraftfahrzeuge (Vergaser testen und einstellen) — 2-е переработанное издание — М.: За рулем, 2000 — 192 с.
A. В. Дмитриевский, В.Ф. Каменев. Карбюраторы автомобильных двигателей — М.: Машиностроение, 1990. 223 с.
Росс Твег. Системы впрыска бензина. — Москва: За рулем, 1999. 144 с.
A. Хачиян С.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др. Справочник для высших учебных заведений — 2-е — М.: Высшая школа, 1985, с изменениями — 311 с.
Из-за сложной конструкции карбюратор имеет лишь несколько возможностей регулировки, которые касаются только системы холостого хода и уровня топлива в поплавковой камере.
Основные функции карбюратора
Чистый бензин не должен использоваться для работы системы карбюраторного двигателя. Двигателю необходима горючая смесь топлива и воздуха, производство которой является основной задачей карбюратора. Вторая, не менее важная функция карбюратора — регулирование расхода топлива.
Неправильная установка карбюратора может привести к увеличению расхода топлива, значительному увеличению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сокращению срока службы двигателя.
Процесс установки
Снимите старый карбюратор и прокладку.
Сиденье
Визуально проверьте прокладку впускного коллектора на наличие признаков загрязнения. Если да, то его необходимо удалить.
Новый карбюратор устанавливается с новой прокладкой, и все крепежные детали тщательно затягиваются.
Топливопроводы присоединяются к специальным фитингам (трубопроводы к карбюратору нужно только соединить новыми трубными хомутами).
Подключение трубопроводов к карбюратору
Рычаг управления дроссельной заслонкой соединен с тросом дроссельной заслонки. Закрытие и полное открытие дроссельной заслонки контролируется нажатием и отпусканием педали акселератора.
Проводка к электропневматическому шлангу надежно закреплена.
Вакуумный шланг подключен к распределителю зажигания.
Прокладка кабеля
Подсоедините концевые выключатели ограничителя принудительного холостого хода к карбюратору.
Замените расходные материалы (воздушный и топливный фильтры).
На последнем этапе отрегулируйте работу двигателя внутреннего сгорания. Для этого запустите двигатель, который должен работать на холостом ходу до достижения рабочей температуры. Окончательная настройка двигателя и смеси производится с помощью винта контроля качества и газоанализатора.
Регулировка
Эксперты рекомендуют не использовать герметик при установке карбюратора. Это связано с тем, что герметик может легко засорить каналы карбюратора, в результате чего это устройство не сможет должным образом выполнять свои функции.
Если по каким-либо причинам вы не можете установить карбюратор самостоятельно, обратитесь за помощью к профессионалу.
Регулировка холостого хода
Регулировочные винты карбюратора показаны на рисунке ниже.
Детали для регулировки карбюратора
Отечественные автомобили ВАЗ оснащались карбюраторами Озон, Солекс и Вебер, которые регулировались по тому же принципу. Однако перед регулировкой функций холостого хода необходимо провести предварительную очистку этого узла без демонтажа корпуса:
- топливный фильтр промывается бензином,
- содержимое откачивается из поплавковой камеры с помощью медицинского насоса, после чего полости высушиваются на воздухе,
- струи воздуха выбрасываются компрессором,
- запорный клапан промывается растворителем и сушится на воздухе.
Промывка и очистка карбюратора
Регулировка выполняется в несколько этапов:
- Откройте крышку камеры, немного сдвиньте поплавок, потяните фиксатор,
- зазор между поплавком и фланцем крышки должен составлять 6 — 7 мм, при погруженной игле 1 — 2 мм,
- запустите двигатель, потяните за дроссель, откройте дроссель вручную на одну треть,
- установите его на 3200-3600 об/мин,
- отпустите дроссель и установите значение 2900-3300 об/мин.
Регулировка холостого хода карбюратора
Холостой ход регулируется на предварительно прогретом двигателе путем установки максимальных оборотов винтом качества смеси. Затем скорость снижается на 100 единиц с помощью винта количества и двигатель запускается с помощью винта качества.
Поэтому если вы знаете, как установить карбюратор или заменить обычный «топливный смеситель» на более эффективную модель, как подключить шланги и датчики, вы сможете добиться экономии топлива наравне с двигателями с впрыском топлива.
Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях под этой статьей. Мы или наши гости будем рады ответить на них.
Для обеспечения высоких экологических параметров и равномерности смеси в цилиндрах часто используются дополнительные смесительные устройства, которые фактически являются карбюратором внутри карбюратора и работают с малым расходом (например, ACH «Cascade»).
Конструкция и принцип работы карбюратора
Все современные бензиновые двигатели теперь оснащены впрыском топлива. Поскольку топливная форсунка является более совершенной, она практически заменила карбюратор в автомобилях. Большое количество автомобилей с карбюраторными двигателями все еще находится на дорогах.
Карбюратор является основным узлом такой системы, и его главная функция заключается в подготовке воздушно-топливной смеси в необходимом соотношении для последующей подачи в камеры сгорания двигателя.
Существует три типа карбюраторных систем, один из которых — барботажный — не используется вообще, а два других, включая игольчатые диафрагменные и поплавковые карбюраторы, все еще вполне работоспособны и встречаются в большинстве различных видов техники.
Из двух последних вариантов только поплавковый карбюратор используется в автомобилях. Игольчатый тип лезвия можно встретить в бензопилах, кусторезах и даже самолетах.
Однако это упрощенная форма карбюратора. Оказывается, карбюратор состоит из большого количества компонентов, все они значительно усложняются, так как во время работы двигатель работает в разных режимах, и каждый из них требует смеси соответствующего состава.
Поэтому современный поплавковый карбюратор имеет сложное устройство с большим количеством каналов, вспомогательных систем и дополнительных устройств. Все это позволяет карбюратору производить смесь при любых условиях эксплуатации.
Поэтому, помимо двух камер, конструкция карбюратора включает и другие элементы:
- Стартовая система,
- главной измерительной системы,
- неработающая система,
- подкачивающий насос,
- экономайзер,
- эконостат,
Каждый из этих компонентов имеет свою роль в конструкции карбюратора и обеспечивает подачу оптимального количества и качества смеси при любых условиях работы силовой установки.
1. Система пуска
Система запуска обеспечивает подачу обогащенной смеси в цилиндры двигателя при его запуске. Основным компонентом этой системы является воздушная заслонка. На отечественных карбюраторах она управляется вручную (кнопка дроссельной заслонки в салоне). На зарубежных моделях часто имеется система автоматического запуска, которая самостоятельно регулирует степень открытия воздушной заслонки.
Система запуска конструктивно разработана таким образом, чтобы предотвратить подачу чрезмерно обогащенной смеси в цилиндры сразу после запуска двигателя. Дроссельная заслонка предназначена для автоматического открытия, чтобы обеспечить более тонкий поток смеси. Он также соединен с дроссельной заслонкой посредством тяги, что позволяет карбюратору регулировать степень открытия дроссельной заслонки во время запуска и прогрева.
2. Главная дозирующая система
Главная дозирующая система обеспечивает основную подачу смеси в цилиндр при любых условиях движения. Единственным исключением является то, что он не активируется, когда двигатель работает на холостом ходу. Его основная функция заключается в подаче необходимого количества (несколько обедненной) смеси в цилиндры двигателя. Чтобы избежать перенасыщения смеси в переходных ситуациях, эта система компенсирует недостаток воздуха, подавая из инжектора не чистый бензин, а эмульсию, в которую уже подмешана часть воздуха. Для этого топливо в большинстве карбюраторов проходит через специально разработанные эмульсионные шахты перед поступлением в форсунку инжектора, где происходит предварительное смешивание.
3. Система ХХ
Система холостого хода обеспечивает бесперебойную работу системы привода на низких оборотах двигателя и при полностью закрытой дроссельной заслонке. Это система труб, по которым воздух и топливо подаются под дроссельную заслонку. Это означает, что смесительная камера не участвует в этом процессе, так как система холостого хода генерирует необходимое количество смеси и перепускает ее во впускной коллектор. Кроме того, в этой системе есть еще один канал — переходный, задачей которого является поддержание стабильной работы двигателя при переходе с холостого хода на средний.
Обслуживание карбюратора
Из-за сложной конструкции карбюратор имеет лишь несколько возможностей регулировки, которые касаются только системы холостого хода и уровня топлива в поплавковой камере.
Для достижения постоянного холостого хода двигателя есть два специальных винта — количества (воздуха) и качества (топлива). Первый — это скользящий элемент, который регулирует степень открытия дроссельной заслонки, чтобы воздух мог поступать через зазор между ней и стенкой и создавать смесь.
Второй винт является игольчатым и расположен в канале, по которому эмульсия поступает в дроссель. Ввинчивание и вывинчивание изменяет сечение этого канала и, следовательно, количество подаваемой эмульсии.
Недостатком карбюратора является наличие большого количества каналов и сопел с малым сечением. Поэтому примеси, попадающие с воздухом и бензином во время работы, оседают и забивают каналы и форсунки.
Поэтому важно регулярно очищать узел. Это можно сделать вручную, полностью разобрав узел, промыв каналы и удалив из них воздух.
Однако в последнее время стали доступны специальные очистители. Эти очистители представляют собой специальную смесь, которая, проникая в каналы, вызывает осаждение и растворение смол в каналах, после чего они попадают в цилиндры вместе с топливом и сгорают. Однако следует отметить, что можно удалить только небольшие отложения. В случае больших отложений их можно удалить только вручную.
Отечественные автомобили ВАЗ оснащались карбюраторами Озон, Солекс и Вебер, которые регулировались по тому же принципу. Однако перед регулировкой функций холостого хода необходимо провести предварительную очистку этого узла без демонтажа корпуса:
Основные компоненты карбюраторного двигателя
Схема типичного карбюраторного двигателя выглядит следующим образом: Поплавковая камера с поплавком, жиклеры с инжектором, диффузор, а также дроссельная заслонка.
Блок имеет четыре цилиндра. Коленчатый вал вращается в трех подшипниках, причем центральный подшипник соединен с валом втулкой.
Маховик на переднем конце вала приводит в движение элементы механизма и накапливает кинетическую энергию, необходимую для поддержания движения коленчатого вала во время подготовительных движений.
Элементы смазываются распыляемым маслом. Шестеренчатый насос способствует началу движения, подавая смазку. Масло разбрызгивается из воронок и происходит воспламенение. В радиаторе находится вентилятор, который охлаждает воду.
В картере находится вентилятор, который снимает давление, выпуская газы. Глушитель снижает шум выхлопа. Регулятор автоматически определяет количество оборотов коленчатого вала.
Давайте рассмотрим, как работают карбюраторные двигатели, на примере ГАЗ-МК: В таком двигателе верхняя часть картера изготовлена из чугуна, как и цилиндры. Они окружены водяной рубашкой и перекрыты чугунной головкой, в которой расположены камеры сгорания. Также имеются соединения для свечей зажигания.
Водяная рубашка подключена к системе охлаждения. Нижняя часть двигателя закрыта стальным картриджем, в котором собирается смазка. Здесь же установлен масляный насос, приводящий в действие распределительный вал.
Рекомендуется, чтобы в
Коленчатый вал движется на трех подшипниках, заполненных баббитом с канавками для смазки. Чугунные крышки подшипников крепятся к блоку двумя крепежными элементами.
Передний сальник коленчатого вала имеет двухкомпонентный сердечник, окруженный асбестовой пластиной.
Поршни изготовлены из алюминия и соединены с шатуном полым стальным пальцем. Маховик соединен с коленчатым валом. Распределительный вал вращается на трех подшипниках и приводится в движение двумя шестернями. Клапаны карбюраторного двигателя расположены по правому борту.
Система привода состоит из бензобака, бензопроводов, карбюратора, карбюратора и воздушного фильтра. Бензобак расположен выше карбюратора, чтобы топливо поступало самотеком.
Уровень смазки в картере можно проверить с помощью щупа. Охлаждение двигателя осуществляется с помощью воды. Радиатор расположен в задней части устройства, а водяной насос — в передней. Вода проходит через трубы радиатора и охлаждается потоком воздуха от вентилятора.
6 лайфхаков по карбюраторным двигателям
- Почему зимой карбюратор не может работать без теплого воздуха из выхлопной трубы?
Для предотвращения образования льда в выпускном коллекторе должна поддерживаться определенная температура. Бензиновый двигатель с карбюратором прокачивает воздух через карбюратор. Воздушная масса проходит через узкий диффузор карбюратора, расширяется и охлаждается. В результате может образовываться конденсат, вызывающий замерзание отвода.
Даже если карбюраторный двигатель остановился по этой причине, его можно запустить через 5-10 минут, когда лед растает. Важно знать, что теплые воздушные массы зимой улучшают испарение топлива в топливной системе автомобиля.
Чтобы понять, как это происходит, просто потрите руку бензином. Вы должны почувствовать холод на коже. Это происходит потому, что топливо испаряется и охлаждает кожу. Это то же самое, что вы можете наблюдать, когда выходите из реки и все ваше тело мокрое: испарение влаги охлаждает вас.
Рекомендуется, чтобы в
Тот же принцип применяется к испарению топлива в карбюраторе. При отсутствии теплоснабжения он замерзнет изнутри.
- Влияет ли замена проводов свечей зажигания на очистку карбюратора?
Некоторые автовладельцы используют этот метод. Но вы же не можете почистить капот, открутив штаны? Этот способ очистки карбюратора используется только новичками, которые не знают точно, как устроен автомобиль.
Если вы поменяете провода, зажигание больше не будет работать. Если искра проскакивает не вовремя, в этом механизме раздается шум. Поток воздуха поступает непосредственно в воздушный фильтр. Однако важно знать, что такая воздушная струя не проходит через сопла. Следовательно, их нельзя очистить этим методом, поскольку они находятся далеко от центрального канала диффузора.
Этот метод подходит для очистки центрального канала. Но даже если он забит, ничего не меняется. Этим способом нельзя очистить форсунки, поэтому данный способ не рекомендуется.
- Можно ли запустить двигатель, если сломана диафрагма карбюратора?
Обычно эта неисправность, при которой лопается мембрана и отказывает система запуска, возникает на Ладе, «Жигулях» производства АвтоВАЗа. Однако эта неисправность может возникнуть в любом двигателе с карбюратором.
Вы заметили, что пусковая диафрагма карбюратора неисправна и двигатель трудно запустить утром? Перед заменой мембраны выполните следующие действия.
Согните один конец алюминиевой проволоки диаметром 0,3 см в петлю и закрепите ее под гайкой болта в месте крепления воздушного фильтра к карбюратору.
Рекомендуется, чтобы в
Согните другой конец проволоки и опустите его в первичную камеру вдоль стены, к которой прижимается верхняя часть шлюза.
Таким образом, когда рычаг воздушного клапана будет вытянут, между клапаном и стенкой первичной камеры будет зазор 3-3,5 мм, и вы сможете без проблем запустить двигатель.
- Двигатель глохнет, топливная смесь плохая, в чем причина?
Бедная или, наоборот, слишком богатая смесь — основная проблема, с которой сталкиваются владельцы автомобилей с карбюраторными двигателями. Если смесь слишком богатая, это означает, что карбюратор переполнен или воздушный фильтр засорен. Это происходит потому, что создается бедная рабочая смесь:
Мнения автовладельцев о карбюраторных двигателях
«Двигатель с впрыском топлива или карбюраторный двигатель? Я предпочитаю второй вариант, пусть мой двигатель УМЗ-4218 шумит, зато у него хорошая тяга и машина легко поднимается. Автомобиль ВАЗ-2109 легко тянуть. Особенно когда вы управляете подачей топлива вручную, двигатель трясется, а поток воздуха идет от вентилятора. Это сильный двигатель, мне он нравится.
«Чем отличается карбюраторный двигатель? Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, карбюратор легче ремонтировать, нет датчиков, и нет необходимости в насосе высокого давления. Однако есть и недостатки: система зажигания, но эту проблему легко решить.
Рекомендуется, чтобы в
Двигатель с впрыском топлива потребляет меньше топлива, работает точно и плавно, особенно если заводские датчики заменены на импортные. Если вы не занимаетесь автоспортом, насос и ДПКВ — это все, что вам нужно для легкого запуска двигателя, и у вас не будет проблем.
- Нет никакой разницы, если он своевременно обслуживается.
«Независимо от того, установлен ли у вас топливный инжектор или карбюратор, вам необходимо регулярно обслуживать его, чтобы автомобиль работал бесперебойно. Если вы хотите, вы можете перенастроить топливную форсунку на одну ступень.
Сегодня двигатели с впрыском топлива почти полностью заменили карбюраторы. Автомобиль с двигателем с впрыском топлива быстрее разгоняется и расходует меньше топлива. Однако многие автовладельцы предпочитают карбюраторные двигатели, потому что они надежны, просты, легко обслуживаются и ремонтируются своими руками.
