Карбюраторный двигатель
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2015 в 17:07, курсовая работа
Описание работы
Первым, кому удалось создать первый в мире действующий двигатель внут-
реннего сгорания был Нисефор Ньепс (Nisefor Neps). Он родился 240 лет
назад, в старинной дворянской семье. Так же, как и старший брат Клод, он
учился в коллеже отцов-ораторианцев. Понятно, что естественнонаучного
образования он там не получил.
Содержание работы
1.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ....................... 3
2.НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА КАРБЮРАТОРА................... 14
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАРБЮРАТОРА.............................. 18
4. РЕМОНТ КАРБЮРАТОРА.............................................................................. 20
5.ТОПЛИВО ДЛЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ................................ 21
6.ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА И ВИДЫ КАРБЮРАТОРОВ .............................. 30
7. ОСНОВНЫЕ ДОЗИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ................................................... 36
8.РЕГУЛИРОВКИ................................................................................................. 46
9. КЛАССИФИКАЦИЯ ........................................................................................ 48
10.ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ.......................................................... 51
11.ЛИТЕРАТУРА................................................................
Файлы: 1 файл
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
2
Содержание
1.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ....................... 3
2.НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА КАРБЮРАТОРА................... 14
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАРБЮРАТОРА.............................. 18
4. РЕМОНТ КАРБЮРАТОРА.............................................................................. 20
5.ТОПЛИВО ДЛЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ................................ 21
6.ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА И ВИДЫ КАРБЮРАТОРОВ .............................. 30
7. ОСНОВНЫЕ ДОЗИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ................................................... 36
8.РЕГУЛИРОВКИ................................................................................................. 46
9. КЛАССИФИКАЦИЯ ........................................................................................ 48
10.ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ.......................................................... 51
11.ЛИТЕРАТУРА.................................................................................................. 52
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
3
1.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Еще в 17 веке голландский физик Кристиан Хагенс (Christian Huygens) начал
эксперименты с двигателями внутреннего сгорания, а в 1680 году был разра-
ботан теоретический двигатель, топливом для которого служил черный по-
рох. Однако до воплощения в жизнь идеи автора так и не дошли.
Нисефор Ньепс (7.03.1765 – 3.07.1833)
Первым, кому удалось создать первый в мире действующий двигатель внут-
реннего сгорания был Нисефор Ньепс (Nisefor Neps). Он родился 240 лет
назад, в старинной дворянской семье. Так же, как и старший брат Клод, он
учился в коллеже отцов-ораторианцев. Понятно, что естественнонаучного
образования он там не получил. Но и гуманитарные дисциплины он учил,
видимо, плохо, так как завалил по ним выпускной экзамен. В 23 года он со-
брался изучать юриспруденцию, но через год, в 1789 грянула Великая фран-
цузская революция. Братья Ньепсы вскоре стали офицерами революционной
армии. Отдав делу гражданских свобод три года, они вышли в отставку и по-
селились в своем поместье. С этого времени они посвятили себя изобрета-
тельству. Французская республика крайне нуждалась в источниках сырья и
энергии. Правительство, в поддержку патриотизма, назначало крупные
награды за решение важных для страны вопросов. Так, например, огромная
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
4
сумма была обещана за выращивание растения марены, из которой добывал-
ся краситель - индиго. Братья выращивали марену, но премия им, увы, не до-
сталась. Они изобрели водоподъемную машину для Версаля, но Наполеон
отдал заказ крупному промышленнику. Такими же, неутешительными по фи-
нансам, стали изобретенные ими способы получения волокон и крахмала из
местных растений.
Братья не унывали. В 1806 году они представили в Национальный институт
(так называлась тогда французская Академия наук) доклад о новой машине,
которая «по силе была бы сравнима с паровой, но потребляла бы меньше
топлива». Братья назвали ее «пирэолофор». С греческого это можно переве-
сти как «влекомая огненным ветром». Работала она на угольной пыли, а не на
бензине или газе. Понятно, что тогда не было ни газовой, ни нефтеперераба-
тывающей промышленности. Заметим также, что первый двигатель Дизеля
тоже работал на угольной пыли, интерес к которой как к топливу возродился
вновь во второй половине 20 века.
Итак, пирэолофор. Это изобретение вызвало большой интерес. Двум комис-
сарам было поручено разобраться в изобретении. Одним из комиссаров был
Лазар Карно. Карно дал положительный отзыв, даже попавший в газеты. Хо-
тя у двигателя был ряд недоработок, многие из них нельзя было устранить на
то время из-за отсутствия необходимых технологий: поджиг пыли, например,
осуществлялся при атмосферном давлении, распределение горючего веще-
ства внутри камеры было неравномерным, да и прилегание поршня к стенкам
цилиндра требовало совершенствования. В те времена поршень паровой ма-
шины считался подогнанным к стенкам цилиндра, если между ними с трудом
проходила монета(!).
Братья построили двигатель и оснастили им в 1806 году трехметровую лодку,
весом 450 кг. Лодка ходила вверх по речке Соне со скоростью вдвое больше
скорости течения. Учтите, что свою первую неудачную попытку спуска па-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
5
рохода Фултон осуществил в 1803 г., а знаменитый «Клермонт» начал плава-
ние на год позже лодки Ньепсов, в 1807 г. Братья-изобретатели искали воз-
можности заручиться чьей-то финансовой поддержкой, и приняли решение
добиваться аудиенции у Наполеона. Они готовили для демонстрации не-
большое судно с двухцилиндровым двигателем. Но на дворе был уже 1811
год, и Наполеон не приехал в Лион, где должны были быть испытания, по-
скольку он готовился к походу на Россию. Ну, а после российской кампании
императору уже было не до двигателей.
Чертежи к патенту Н.Ньепса на изобретение двигателя для моторной лод-
ки.
Позже Нисефор Ньепс вычитал в трудах химика Лавуазье, что нефтяные «ле-
тучие масла» дают с воздухом взрывоопасные смеси, и сразу оценил этот
факт. Но… во Франции кончалось действие патента на пирэолофор (двига-
тель), и в 1817 году старший брат Клод едет в Англию, в надежде продать
патент там. Расставшись с Нисефором, Клод продолжает работать над пирэо-
лофором самостоятельно, и ведет свою изобретательскую мысль в какую-то
другую сторону. В какую – Нисефору трудно понять: боясь разглашения сек-
ретов, брат ничего открыто не рассказывает в своих письмах, а только просит
без конца денег и обещает, что вот-вот будет результат. И уже позже Нисе-
фор из писем узнает, что Клод бьется над двигателем, не потребляющим си-
лы, т.е. над вечным двигателем!! Увы, увы.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
6
Силовая установка на основе изобретения Ньепса
Однако… помните Лазара Карно? У него был сын – лейтенант Главного шта-
ба Сади Карно, который в 1824 году издает в 200 экземплярах работу, увеко-
вечившую впоследствии его имя. Это «Размышления о движущей силе огня и
о машинах, способных развивать эту силу». В этой книжке он заложил осно-
вы термодинамики – теории для разработки двигателей внутреннего сгора-
ния. В книге упоминалась машина Ньепсов, которая, возможно, и натолкнула
Сади Карно на размышления о двигателях будущего – всех двигателях внут-
реннего сгорания: и газовых, и карбюраторных, и дизельных. Он также пред-
лагает дальнейшее совершенствование двигателя, начиная от сжатия воздуха
в цилиндре и т.д.
Нисефор Ньепс никому не сумел продать свой двигатель для коммерческого
производства, а до воплощения фотографического процесса в окончательном
виде просто не дожил. На родине, во Франции, его еще помнят – памятник
поставили (правда только, как творцу фотопроцесса).
Пройдет еще четверть века, прежде чем английский физик Уильям Томсон
(лорд Кельвин) и немецкий физик Рудольф Клаузиус возродят идеи Карно и
сделают термодинамику наукой. О Ньепсах вообще никто не вспомнит. А
следующий двигатель внутреннего сгорания появится лишь в 1858 году у
бельгийского инженера Жан Жосефа Этьен Ленуара (Jean Joseph Étienne
Lenoir). Двухтактовый электрический карбюраторный двигатель, двигатель с
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
7
искровым зажиганием, топливом для которого служил каменноугольный газ,
станет первым коммерчески успешным двигателем такого рода. Первый дви-
гатель проработал лишь несколько секунд из-за отсутствия системы смазки и
системы охлаждения, которые были успешно применены на последующих
образцах. В 1863 году Ленуар улучшил конструкцию своего двигателя, ис-
пользовав вместо газового топлива, керосин. На нем трехколесный прототип
современных машин проехал исторические 50 миль.
Двигатель Ленуара не был лишен недостатков, его КПД достигал лишь 5%,
он не очень эффективно расходовал топливо и смазочные материалы, слиш-
ком сильно нагревался и т.д. и т.п., но это был первый, после долгих лет за-
бвения, коммерчески успешный проект создания нового двигателя для нужд
промышленности.
В 1862 году французский ученый Альфонс Беу де Рохас (Alphonse Beau de
Rochas) предложил и запатентовал первый в мире четырехцилиндровый дви-
гатель. Но до его создания, а тем более коммерческого производства дело так
и не дошло.
1864 год – австрийский инженер Зигфрид Маркус (Siegfried Marcus) создал
первый в мире одноцилиндровый карбюраторный двигатель, работающий от
сгорания сырой нефти. Несколько лет спустя этот же ученый сконструировал
транспортное средство, передвигающееся со скоростью 10 миль в час.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
8
1873 год – Джордж Брайтон (George Brayton) предложил новую конструкцию
2-х цилиндрового карбюраторного керосинового двигателя, в последствие
ставшим бензиновым. Это был первая безопасная модель, правда слишком
массивная и медленная для коммерческого использования.
1876 год - Николас Отто (Nikolaus August Otto), спустя 14 лет после теорети-
ческого обоснования работы 4-х цилиндрового двигателя Рохасом, создал
рабочую модель, известную, как «цикл Отто», цикл с воспламенением от ис-
крового разряда. ДВС Отто имел вертикальный цилиндр, вращаемый вал
располагался на боку, с валом была соединена специальная рейка. Вал под-
нимал поршень, за счет чего образовывалось разрежение, благодаря которо-
му всасывалась топливовоздушная смесь, которая впоследствии воспламеня-
лась. В двигателе не использовалось электрическое зажигание, инженеры не
обладали достаточным уровнем знаний в электротехнике, смесь воспламеня-
лась отрытым пламенем через специальное отверстие. После взрыва смеси
возрастало давление, под действием которого поршень поднимался (сначала
под действием газа, а потом по инерции) и специальный механизм отсоеди-
нял рейку от вала, вновь создавалось разрежение, топливо засасывалось в ка-
меру сгорания, и процесс повторялся вновь. КПД этого двигателя превышал
15 %, что было значительно выше, чем КПД любой паровой машины того
времени. Удачная конструкция, высокая экономичность, а так же постоянная
работа над устройством агрегата (именно Отто в 1877 году запатентовал но-
вый вид двигателя внутреннего сгорания с четырехтактным циклом, который
лежит в основе большинства современных ДВС) позволило занять значи-
тельную долю рынка приводов для различных устройств и механизмов.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
9
Николас Отто родился 14 июня 1832 года в Хользаузене (Holzhausen), Герма-
ния. Одним из первых его занятий была торговля чаем, кофе и сахаром.
Вскоре, поддавшись последним научным веяниям (работы Ленуара с газовы-
ми двухтактными двигателями) он увлекся изучением работы четырехтакт-
ных двигателей, а затем и их проектированием. После встречи с Евгеном
Лангеном (Eugen Langen), человека, который хорошо владел техникой, а за-
одно был владельцем сахарного завода, Отто решает оставить торговлю и
вдвоем с напарником открывает первую в мире фабрику по производству
двигателей «N.A. Otto & Cie». В 1867 году пара получает золотую медаль на
Парижской Выставке за газовый двигатель.
1883 год – французский инженер Эдуард Деламар-Деботвиль (Edouard
Delamare-Debouteville) конструирует одноцилиндровый четырехтактовый
двигатель, топливом в котором служил газ. И хотя до практического вопло-
щения идей дело так и не дошло, по крайней мере на бумаге Деламар-
Деботвиль опередил Готлиба Даймлера (Gottlieb Daimler) и Карла Бенца (Karl
Benz)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
10
1885 год - Готлиб Даймлер (Gottlieb Daimler) создал то, что сегодня называют
прототипом современного газового двигателя – устройство с вертикально
расположенными цилиндрами и карбюратором. Для этих целей Даймлер
совместно со своим другом Вильгельмом Майбахом (Wilgelm Mabah) приоб-
рели мастерскую близ города Штутгарт. Двигатель создавался для того, что-
бы он мог двигать экипаж, поэтому требования, предъявляемые к нему, были
весьма значительными. ДВС должен был быть, компактным, обладать доста-
точной мощностью и не требовать газогенератора. “Reitwagen” – так назвали
первое двухколесное транспортное средство изобретатели. Год спустя миру
предстал и первый прототип 4-х колесного авто. Майбах разработал эффек-
тивный карбюратор, который обеспечивал эффективное испарение топлива.
В то же время венгр Банки запатентовал устройство карбюратора с жикле-
ром. В отличие от предшественников в новом карбюраторе предлагалось не
испарять, а распылять топливо, которое испарялось непосредственно в ци-
линдре двигателя. Так же карбюратор дозирует топливо и воздух и равно-
мерно смешивает их в нужной пропорции.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
11
Готлиб Даймлер родился в 1834 году в Шомфорде (Schomdorf), Германия. С
самого начала своей инженерной карьеры он был убежден, что паровой дви-
гатель устарел и нуждается в скорейшей замене. Газовые двигатели – вот в
чем видел перспективу развития Даймлер. Ему пришлось обстучать множе-
ство порогов фирм, которые не хотели рисковать и вкладывать деньги в пока
еще неизвестный им продукт. Майбах, первый человек, который понял его,
впоследствии стал его другом и партнером.
В 1872 году Даймлер совместно с Николасом Отто собирает всех лучших
специалистов, с которыми ему приходилось когда-либо работать во главе с
Майбахом. Задача была сформулирована следующим образом: создать рабо-
тоспособный и эффективный газовый двигатель. И уже два года спустя эта
задача была выполнена, а производство двигателей поставлено на поток. Два
двигателя в день – огромная скорость по тем меркам. Но здесь позиции
Даймлера и Отто на дальнейшее развитие фирмы начинают расходиться.
Первый считает, что необходимо усовершенствовать конструкцию и прове-
сти ряд исследований, второй говорит о необходимости увеличить производ-
ство уже сконструированных двигателей. На почве этих противоречий Дайм-
лер покидает компанию, вслед за ним уходит и Майбах.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
12
В 1889 году они организуют фирму «Daimler Motoren Gesellschaft», с конвей-
ера которой сходит первый автомобиль. А двенадцать лет спустя Майбах со-
бирает первый автомобиль Мерседес, названный по имени своей дочери, ко-
торый впоследствии станет легендой.
1886 год – 29 января Карл Бенц запатентовал конструкцию первого в мире
трехколесного газового автомобиля с электрическим зажиганием, дифферен-
циалом и водяным охлаждением. Энергия к колесам подводилась при помо-
щи специального шкива и ремня, присоединенным к передаточному валу. В
1891 году им же была построена 4-х колесная машина. Именно Карл Бенц
был первым, кому удалось совместить воедино шасси и двигатель.
Карл Фридрих Бенц (Karl Friedrich Benz) родился в 1844 году в городке Баден
Мельбург (Baden Muehlburg), Германия в семье машиниста локомотива. За-
кончил среднюю школу, а позже Политехнический Университет Карлсруэ. В
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
13
1871 году организовал свою первую компанию с партнером Августом Ритте-
ром (August Ritter) - “Iron Foundry and Machine Shop”, поставляющую строи-
тельные материалы.
Изучение двигателей внутреннего сгорания, как считал Бенц, должно было
принести ему дополнительный источник дохода. И в 1883 году он организо-
вал «Benz & Company», компанию, которая производила двигатели промыш-
ленного назначения в городе Мангейм, Германия. Изначально компания вы-
пускала двигатели по патенту Николаса Отто, но уже в 1885 году Бенцом бы-
ла разработана собственная конструкция ДВС.
Уже в 1893 году автомобили Бенца становятся первыми в мире дешевыми
транспортными средствами массового производства. В 1903 году Фирма
«Benz & Company» слилась с фирмой Даймлера, образовав «Daimler-Benz», а
позже «Mercedes-Benz», а сам Бенц стал членом наблюдательного совета, по-
ка не умер в 1929 году.
1889 год – Даймлер усовершенствовал свой четырехтактовый двигатель,
предложив V-образное расположение цилиндров и использование клапанов,
намного увеличивших удельную мощность двигателя на единицу массы.
Таким был путь развития двигателей внутреннего сгорания, принесших в
нашу жизнь комфорт и скорость перемещения. Дальнейшее развитие этого
направления покажет время, но уже сейчас конструкторы предлагают доста-
точно интересные альтернативные варианты конструкции ДВС.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
14
2.НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА КАРБЮРАТОРА
Карбюратор предназначен для приготовления смеси бензина с воздухом, ко-
торая называется горючей смесью.
На восьми цилиндровом двигателе автомобиля ЗИЛ-130 установлен карбю-
ратор К-88А, имеющий две смесительные камеры, каждая из которых питает
четыре цилиндра. Поплавковая камера, её корпус с воздушной заслонкой,
экономайзер и ускорительный насос - общие детали для обеих камер карбю-
ратора.
Поплавковая камера соединяется каналом с входным патрубком карбюрато-
ра, над которым расположен воздушный фильтр. Этим предотвращается обо-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
15
гащение горючей смеси (при загрязнении воздушного фильтра) вследствие
перепада разряжений в диффузорах и поплавковой камере. Такие поплавко-
вые камеры называют балансированными.
В смесительной камере установлены малый и большой диффузоры. Двумя
диффузорами достигается повышение скорости воздуха в малом диффузоре
при сравнительно небольшом общем сопротивлении потоку воздуха.
Компенсация состава смеси в карбюраторе К-88А осуществляется пневмати-
ческим торможением топлива.
Дроссельные заслонки обеих смесительных камер жёстко закреплены на од-
ной оси и открываются одновременно.
При пуске и прогреве холодного двигателя закрывают воздушную заслонку.
Одновременно с помощью рычагов и тяг, соединяющих воздушную заслон-
ку с валиком дроссельных заслонок, немного открываются дроссельные за-
слонки. В смесительных камерах создаётся большое разряжение. В результа-
те будет подаваться большое количество топлива из кольцевых щелей малых
диффузоров и эмульсия из отверстий системы холостого хода.
В случае несвоевременного открытия воздушной заслонки после первых
вспышек рабочей смеси в цилиндрах двигателя воздух, поступающий через
предохранительный клапан и отверстие в воздушной заслонке, предотвратит
чрезмерное обогащение смеси.
При малой частоте вращения коленчатого вала (режим холостого хода) дрос-
сельные заслонки прикрыты, поэтому скорость воздуха и разряжение в диф-
фузорах незначительны и топливо не будет вытекать из кольцевых щелей
малых диффузоров. За дроссельными заслонками создаётся большое разря-
жение, которое передаётся через отверстия в эмульсионные каналы, а из них
к жиклёрам холостого хода.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
16
Воздух, поступающий через верхние отверстия жиклёров системы холостого
хода, перемешивается с топливом. Полученная эмульсия движется по эмуль-
сионным каналам и через отверстия выходит в задроссельное пространство
обеих смесительных камер. При прикрытых дроссельных заслонках через
отверстия будет подсасываться воздух, что улучшит эмульсирование топли-
ва. По мере открытия дроссельных заслонок будет возрастать разряжение у
отверстий и из них также будет поступать эмульсия, что обеспечит плавный
переход работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала к ра-
боте под нагрузкой.
Переход от холостого хода к малым и средним нагрузкам осуществляется
увеличением открытия дроссельных заслонок. Система холостого хода плав-
но уменьшает подачу эмульсии. В это время возрастает скорость воздуха и
разряжение в диффузорах, следовательно, вступает в работу главное дозиру-
ющее устройство.
Топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклёры и жиклё-
ры полной мощности. По пути топливо смешивается с воздухом, попадаю-
щим через воздушные жиклёры, и в виде эмульсии выходит через кольцевые
щели малых диффузоров. Воздух, поступающий в распылители через воз-
душные жиклёры и жиклёры системы холостого хода, замедляет повышение
разряжения у главных жиклёров и жиклёров полной мощности. Благодаря
этому тормозится истечение топлива из главных жиклёров и горючая смесь
будет обедняться до необходимого состава.
При полной нагрузке двигателя обогащение смеси обеспечивается экономай-
зером. Как только дроссельные заслонки будут находиться в положении,
близком к их полному открытию, шток нажмёт на толкатель и откроет шари-
ковый клапан экономайзера. Открытие клапана увеличит приток топлива к
жиклёрам полной мощности, смесь обогатиться, и двигатель разовьёт пол-
ную мощность.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
17
При резком открытии дроссельных заслонок кратковременное обогащение
смеси, необходимое для быстрого разгона автомобиля, обеспечивается уско-
рительным насосом. Резкое открытие дроссельных заслонок сопровождается
быстрым перемещением вниз рычага, серьги и тяги, а вместе с не планки, ко-
торая через отверстие полого винта, а затем в виде тонких струй впрыскива-
ется через отверстие в смесительные камеры. Нагнетательный клапан
предотвращает поступление воздуха в колодец ускорительного насоса при
быстром подъёме поршня насоса, а так же подсос топлива из колодца уско-
рительного насоса в смесительные камеры при большой частоте вращения
коленчатого вала и постоянном положении дроссельных заслонок.
Передача усилия от планки на поршень ускорительного насоса через пружи-
ну необходима для затяжного впрыскивания топлива и предохранения дета-
лей привода от возможных поломок при резком открытии дроссельных за-
слонок.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
18
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАРБЮРАТОРА
Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топ-
лива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания, в электро-
дах свечи зажигания, снижается мощность двигателя и увеличению его изно-
са. Образование богатой смеси способствует уменьшению количества посту-
пающего воздуха или увеличение количества подаваемого топлива.
В карбюраторах, имеющих главную дозирующую систему с пневматическим
торможением топлива, в случае засорения воздушного жиклёра происходит
образование богатой горючей смеси. Эта неисправность устраняется продув-
кой воздушных жиклёров, главной дозирующей системы сжатым воздухом.
Уровень топлива проверяют на горизонтальной площадке, когда двигатель не
работает. В карбюраторе К-88А уровень топлива проверяют при работе дви-
гателя на малой частоте вращения коленчатого вала холостого хода, отвернув
пробку контроля уровня, и через открывшее отверстие наблюдают за уров-
нем топлива (глаз должен находиться на уровне контрольного отверстия).
Регулируется подгибанием упорной пластины. При правильной регулировки
уровень топлива будет виден, но оно не должно вытекать из отверстия.
Неплотно закрывающийся клапан экономайзера необходимо разобрать и
притереть или заменить.
Полное открытие воздушной заслонки регулируют изменением длины троса
привода.
Для очистки жиклёров применять проволоку или другие твёрдые предметы
запрещено, так как это приводит к увеличению или изменению отверстия
жиклёров. Подсос воздуха в местах соединения карбюратора и впускного
трубопровода устраняют подтягиванием креплений или заменой прокладок.
Е.О. Проверить внешним осмотром герметичность соединений карбюратора.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
19
Т.О.-1. Проверить присоединение рычага педали к оси дроссельной заслонки
и троса к рычагу воздушной заслонки. Действие приводов и полноту откры-
тия и закрытия дроссельной и воздушной заслонок.
Т.О.-2. Проверить присоединение тяги к рычагу дроссельной заслонки и тро-
са к рычагу воздушной заслонки, действие приводов, полноту открытия и за-
крытия дроссельной и воздушной заслонок. Проверить уровень топлива в
поплавковой камере.
С.О. Два раза в год снять карбюратор с двигателя, разобрать его и прочи-
стить. Промыть и проверить действие ограничителя частоты вращение ко-
ленчатого вала двигателя. При подготовке к зимней эксплуатации проверить
на специальных приборах карбюратор, его узлы и детали, включая жиклёры.
Карбюратор проверяют на герметичность клапана, заглушек и соединений,
уровень топлива в поплавковой камере и пропускную способность жиклёров.
Пропускную способность жиклёров проверяют на специальном приборе и
оценивают по количеству воды (смі ) протекающей через жиклёр за 1 минуту
под напором водяного столба высотой в 1 метр и температуре её 20 С. Все
остальные параметры проверяют, состоящем из бака под давлением сжатого
воздуха, которое контролируется манометром и должно соответствовать дав-
лению, создаваемому исправным топливным насосом. Повышение уровня
топлива 1 поплавковой камере свидетельствует о негерметичности запорного
клапана.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
20
4. РЕМОНТ КАРБЮРАТОРА
Основными неисправностями карбюратора являются износ запорного иголь-
чатого клапана, вмятины и трещины на поплавке, износ калиброванных от-
верстий жиклёров и иглы главного жиклёра, нарушение регулировки ограни-
чителя максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя.
После разборки, промывки в керосине и обдувки сжатым воздухом детали
карбюратора осматривают, замеряют и проверяют на приборах и приспособ-
лениях. Жиклёры проверяют на пропускную способность. Если она больше
предусмотренной техническими условиями, то жиклёр изношен и подлежит
замене. Также подлежит замене пластины диффузоров, если их упругость
ниже допустимой техническими условиями. Игольчатый запорный клапан
восстанавливают притиркой.
Трещины в поплавке запаивают мягким припоем. Перед пайкой выпаривают
бензин, попавший внутрь поплавка. Для этого его помещают в горячую воду
и выдерживают в ней в течение нескольких минут. Одновременно по выхо-
дящим пузырькам определяют место повреждения. После пайки проверяют
массу поплавка, которая должна соответствовать требованиям технических
условий.
Собранный карбюратор подвергают проверке, устанавливают плотность всех
соединений, уровень топлива в поплавковой камере, работу ограничителя
максимальной частоты вращения коленчатого вала, работу карбюратора на
всех режимах (при установке на двигатель).
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
21
5.ТОПЛИВО ДЛЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Требования, предъявляемые к бензинам. Топливом для карбюраторных дви-
гателей являются автомобильные бензины. Требования, предъявляемые к ка-
честву применяемого бензина, следующие: быстрое образование бензино-
воздушной (горючей) смеси необходимого состава; сгорание рабочей смеси с
нормальной скоростью (без детонации), минимальное коррозирующее воз-
действие на детали системы питания двигателя; небольшие отложения смо-
листых веществ в системе питания в двигателе; наименьшее отравляющее
воздействие на организм человека и окружающую среду; сохранность перво-
начальных свойств в длительном интервале времени.
Показатели качества бензинов. Качество бензинов определяет ГОСТ 2084—
77.
Все марки автомобильных бензинов имеют буквенно-цифровое обозначение:
А-72, А-76, АИ-93, АИ-98. Буква А обозначает «Автомобильный бензин»,
следующие за ней цифры — октановое число бензина в безразмерных едини-
цах.
Октановое число является показателем, определяющим детонационные свой-
ства бензина. Детонацией называется сгорание рабочей смеси в цилиндрах
двигателя со скоростью, превышающей скорость звука. Это явление сопро-
вождается резкими металлическими стуками, перегревом и падением мощно-
сти двигателя.
При детонации в двигателе возникают ударные нагрузки, которые могут
стать причиной его разрушения. Детонация является результатом образова-
ния в рабочей смеси углеводородных перекисей, которые самовоспламеня-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
22
ются и сгорают со сверхзвуковой скоростью. Чем выше октановое число бен-
зина, тем меньше возможность появления детонации.
Кроме октанового числа бензина на возникновение детонации при работе
двигателя влияют следующие эксплуатационные факторы: перегрев двигате-
ля свыше нормы, большая нагрузка при малой частоте вращения коленчатого
вала, неправильная (ранняя) установка зажигания. Следовательно, для устра-
нения детонации в двигателе необходимо изменить режим его работы: снять
нагрузку и повысить частоту вращения, выдерживать нормальный тепловой
режим, а также следить за правильной установкой зажигания.
Из конструктивных факторов, влияющих на возникновение детонации, нуж-
но отметить такие, как форма камеры сгорания, расположение свечи зажига-
ния, диаметр цилиндра, и такой важнейший конструктивный параметр двига-
теля, как степень сжатия.
Для каждого типа карбюраторного двигателя допускается применение бензи-
на со строго определенным октановым числом. Величина октанового числа
применяемого бензина определяется степенью сжатия двигателя. Чем выше
степень сжатия, тем более высокое октановое число должен иметь бензин.
Например, при степени сжатия 7—7,2 применяют бензин А-76, а при 8,5—8,8
— бензин АИ-93.
Октановое число бензинов в нашей стране определяют по моторному и ис-
следовательскому методам, сущность которых заключается в сравнении ра-
боты одноцилиндрового двигателя на испытуемом бензине и на эталонном
топливе. В качестве эталонного топлива используют смесь двух углеводоро-
дов — изооктана и нормального гептана. Октановое число первого принима-
ют за 100 единиц, а второго — за 0. Если составлять смесь из этих углеводо-
родов в определенном процентном отношении, то оно и будет характеризо-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
23
вать октановое число. Так, смесь из 76% изооктана и 24% гептана будет рав-
ноценна бензину с октановым числом 76.
Испытание бензина по моторному методу проводят следующим образом:
вначале запускают двигатель на испытуемом бензине и доводят его при по-
вышении нагрузки до возникновения детонации, которая фиксируется по
шкале указателя детонации. Затем переводят питание двигателя на эталон-
ную смесь, имеющую предполагаемое октановое число на две единицы
больше, чем у бензина. Если в фиксированном режиме нагрузки детонация
не наступит, то двигатель переводят на другую смесь с октановым числом,
меньшим на две единицы, и опять наблюдают за возникновением детонации.
Если детонация будет наблюдаться, то подсчитывают величину октанового
числа как среднее арифметическое октановых чисел двух взятых эталонных
смесей. С целью большей достоверности указанное испытание проводят три
раза.
Исследовательский метод испытания бензина по схеме проведения не отли-
чается от моторного. Разница заключается лишь в режиме нагрузки на двига-
тель в момент испытания. Величина нагрузки устанавливается несколько
меньше, чем при моторном методе. В результате детонация будет возникать
при эталонных смесях с большим содержанием изооктана. Поэтому октано-
вое число, получаемое по исследовательскому методу, будет на несколько
единиц выше, чем по моторному.
Метод определения октанового числа отражается в марке бензина. Буква А
обозначает, что октановое число определено моторным методом, буква И —
свидетельствует о величине октанового числа, определенного по исследова-
тельскому методу.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
24
Для повышения октанового числа в некоторые бензины добавляют специаль-
ные присадки. Чаще всего это этиловая жидкость с антидетонатором ТЭС
(тетраэтилсвинец). Бензин с антидетонационной присадкой называется эти-
лированным и для отличия от обычных бензинов окрашивается. При этом
каждой марке бензина соответствует определенный цвет окраски. Например,
этилированный бензин А-76 окрашивают в желтый цвет. Применение этили-
рованных бензинов ограничивается из-за повышенной токсичности их про-
дуктов сгорания.
Фракционный состав бензина определяет способность образовывать в кар-
бюраторе однородную топливовоздушную смесь нужного состава и является
показателем испаряемости бензина в процессе карбюрации. В ГОСТ 2084—
77 указаны температуры, при которых перегоняются 10, 50, 90% бензина.
Эти температуры свидетельствуют о наличии в бензине определенных фрак-
ций.
По температуре перегонки 10% бензина можно судить о наличии в нем пус-
ковых фракций, от которых зависит легкость пуска холодного двигателя. Чем
ниже температура tю, тем легче и быстрее можно пустить холодный двига-
тель.
Устойчивость работы двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала
зависит от температуры испарения 50% бензина Чем ниже эта температура,
тем лучше испаряются средние рабочие фракции бензина, обеспечивая по-
ступление горючей смеси в двигатель. Эти же фракции определяют приеми-
стость двигателя, т. е. его способность переходить с малой частоты вращения
коленчатого вала на большую.
Температура испарения 90% бензина (t90) и температура конца перегонки
свидетельствуют об интенсивности и полноте сгорания рабочей смеси при
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
25
работе двигателя на полной мощности. Применение бензина с высокой тем-
пературой конца перегонки приводит к повышенному износу двигателя и пе-
рерасходу бензина.
Остаток и потери, определяемые при перегонке, характеризуют свойство
бензина давать отложения при сгорании в двигателе, а также его физическую
стабильность (испаряемость при хранении).
Давление насыщенных паров характеризует так же, как и фракционный со-
став, испаряемость бензина. Чем выше давление насыщенных паров бензина,
тем легче он испаряется и быстрее происходит пуск холодного двигателя.
Если давление насыщенных паров слишком велико, то бензин может испа-
риться до поступления в смесительную камеру карбюратора, что приведет к
образованию паровых пробок в системе питания и к остановке или перебоям
в работе двигателя. В высокогорных районах, на юге применяют бензин с
низким давлением насыщенных паров. Зимой, наоборот, желательно приме-
нять бензины с несколько повышенным давлением насыщенных паров.
Коррозионные свойства бензинов определяются содержанием в них органи-
ческих и минеральных кислот, щелочей, серы и других соединений. При по-
падании воды в бензин могут образоваться активные разрушители черных и
цветных металлов. Наличие в бензине кислот и щелочей проверяют пробой
на нейтральность с помощью индикаторов метилоранжа и фенолфталеина, а
содержание активной серы — испытанием на медной пластинке (опусканием
пластинки в бензин).
Присутствие перечисленных веществ в бензинах ГОСТом не допускается, а
общее содержание серы может быть в пределах 0,12—0,01%, причем значе-
ния, меньшие на порядок, относятся к бензинам, аттестованным государ-
ственным Знаком качества.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
26
Автомобильные бензины содержат в своем составе непредельные углеводо-
роды, которые, окисляясь при хранении, образуют смолистые отложения.
Оседая на деталях топливной аппаратуры, впускном трубопроводе двигателя
и на клапанах, смолы нарушают рабочий режим и снижают мощность двига-
теля. Содержание фактических смол в бензине допускается в пределах от 2
до 10 мг/100 мл.
Индукционный период характеризует склонность бензина к окислению (хи-
мическую стабильность) и смолообразование в процессе хранения и потреб-
ления. Индукционный период измеряется временем в минутах, в течение ко-
торого испытуемый бензин не окисляется под давлением в среде чистого
кислорода при температуре 100°С. Началом окисления считается момент из-
менения давления в специальном приборе, где определяется этот показатель.
Индукционный период для бензинов массового потребления составляет
600—990 мин.
Гарантированный срок хранения бензинов на складах и нефтебазах составля-
ет 5 лет. В период этого срока допускается изменение фракционного состава
на 1—3 °С. Новый Государственный стандарт на автомобильные бензины
(ГОСТ 2084—77) предусматривает повышение требований к бензинам мас-
сового потребления и особенно к бензинам с государственным Знаком каче-
ства.
По сравнению с бензинами массового потребления в бензинах А-76, АИ-93 и
АИ-98 со Знаком качества значительно снижены: кислотность в 3—3,7 раза,
содержание фактических смол в 1,3— 3,5 раза, содержание серы в 5—10 раз.
Бензины марок А-76 и АИ-98 со Знаком качества выпускают только летнего
вида, а остальные бензины — летнего и зимнего видов. Летние бензины при-
меняют с 1 апреля по 1 октября, а зимние— с 1 октября по 1 апреля, причем в
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
27
северных и северо-восточных районах круглогодично. Летние бензины также
можно применять в течение всего года в южных районах.
Бензины массового потребления А-76, АИ-93 и АИ-98 выпускают этилиро-
ванными. Но в целях снижения их токсичности и отложений на деталях дви-
гателей содержание свинца в антидетонационной присадке снижено до 0,24 г
вместо 0,41 г на 1 кг бензина А-76 и до 0,50 г вместо 0,82 г на 1 кг бензина
АИ-93 или АИ-98.
Бензин А-72 должен выпускаться неэтилированным, но до 1982 г. некоторым
нефтеперерабатывающим заводам разрешен выпуск этилированного бензина
А-72, который окрашен в розовый цвет.
При использовании товарных бензинов на автотранспортных предприятиях
необходимо контролировать их качество по паспорту. Паспорт содержит
важнейшие показатели бензина: октановое число, фракционный состав, со-
держание ТЭС, фактических смол и давление насыщенных паров.
Бензин считается удовлетворяющим ГОСТу, если основные показатели име-
ют отклонения в допустимых пределах, и тогда его можно использовать по
прямому назначению. Если отклонения показателей превышают норму, то
бензин исправляют смешением с другим бензином более высокого качества,
пользуясь правилом среднеарифметического смешения
Исправление качества топлив путем смешения по какому-либо показателю
ведут таким образом, чтобы не испортить другие показатели.
В качестве топлива для карбюраторных двигателей применяются бензины и
газы. Выпускаемые бензины должны удовлетворять следующим требовани-
ям.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
28
1. Иметь высокую теплоту сгорания. Теплота сгорания различных топлив за-
висит от их химического состава и измеряется в килокалориях на один кило-
грамм (ккал/кг или кДж/кг). У топлив, применяемых в двигателях внутренне-
го сгорания, учитывается низшая теплота сгорания, исключающая теплоту,
которая расходуется на испарение содержащейся в топливе влаги. Высшая
теплота сгорания жидких топлив примерно на 600 ккал/кг больше низшей
теплоты сгорания. Так, теплота сгорания бензина, плотность которого в
среднем 0,745 г/см3 (при 20 °С), должна находиться в пределах 10500—
11000 ккал/кг.
2. Обладать хорошей испаряемостью. Быстрый запуск карбюраторных двига-
телей и нормальная их работа зависят от испаряемости бензина. Об испаряе-
мости бензина судят по его фракционному составу и упругости паров, кото-
рые определяются лабораторным путем. По фракционному составу (ГОСТ
2084—73) определяются свойства бензина, влияющие на работу двигателя.
Температура выкипания 10% бензина должна быть не выше 80 °С, что соот-
ветствует испарению легких фракций и характеризует пусковые свойства
бензина. Температура выкипания 50% бензина не должна превышать 145 °С
и характеризует быстроту прогрева двигателя после запуска и устойчивую
работу. Температура выкипания 90% бензина должна быть не выше 195 °С и
характеризует общую испаряемость бензина и полноту его сгорания в двига-
телях.
3. Иметь хорошую детонационную стойкость. Детонационная стойкость бен-
зина оценивается октановым числом. Скорость сгорания рабочей смеси при
нормальной работе двигателя составляет 25—35 м/с. При детонации скорость
сгорания рабочей смеси достигает 2000—2500 м/с и сопровождается появле-
нием ударной волны и резким повышением давления газов. Для повышения
детонационной стойкости в бензин добавляют этиловую жидкость, содержа-
щую тетраэтилсвинец РЬ (С2Н6)4 в количестве 0,41—0,82 г на 1 кг бензина
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
29
4. Обладать хорошей физико-химической стабильностью. При хранении,
транспортировке, использовании бензин не должен изменять свои физико-
химические качества. При длительном хранении в бензине образуются смолы
и другие продукты окисления. Содержание фактических смол в бензинах А-
72, А-76, АИ-93, АИ-98 в соответствии с ГОСТ 2084—73 допускается 5—10
мг на 100 мл на месте потребления бензина. В автомобильные бензины с
примесью продуктов термического и каталитического крекинга добавляется
антиокислитель в количестве 0,007—0,010% параоксидифениламина и 0,05—
0,15% древесно-смоляного антиокислителя прямой гонки или пиролиза-та
(ГОСТ 2084—73).
5. Не содержать механических примесей, воды, водорастворимых кислот и
щелочей. При транспортировке и заправке в бензин попадают вода, пыль и
другие загрязняющие примеси. Бензин способен растворять в себе неболь-
шое количество (до 0,04%) воды, которая при понижении температуры пре-
вращается в кристаллы льда. Кристаллы льда покрывают фильтрующие эле-
менты топливных фильтров, что приводит к прекращению подачи топлива в
двигатель. Наличие твердых механических примесей вызывает засорение
топливопроводов, жиклеров и каналов системы питания двигателя. Присут-
ствие водорастворимых кислот и щелочей является причиной коррозии дета-
лей системы питания двигателя.
Указанные автомобильные бензины, кроме бензина АИ-98, подразделяются
на виды: летний и зимний. Летний вид бензина применяется во всех областях
страны, за исключением северных и северо-восточных, с 1-го апреля по 1-е
октября. В южных областях этот бензин применяется всесезонно. Зимний
вид* бензина применяется в северных и северо-восточных областях всесе-
зонно, а в остальных областях с 1-го октября по 1-е апреля.
В паспортах на бензины указывается марка и вид бензина.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
30
Марки бензинов А-66, А-72, А-76 обозначают следующее: А – автомобиль-
ный; 66; 72; 76 — октановые числа, определенные моторным методом. Мар-
ки бензинов АИ-93, АИ-98 расшифровываются так: А — автомобильный; И
— исследовательский метод; 93; 98 — октановые числа, определенные
нсследователь-ским методом. Выпускаемые бензины, кроме А-72, этилиро-
ванные. Для предупреждения о ядовитости бензины окрашиваются в цвета,
указанные в табл. 2. При транспортировке, хранении и заправке в топливные
баки автомобилей необходимо строго соблюдать правила техники безопасно-
сти. В Москве, Ленинграде и других городах запрещено использование эти-
лированных бензинов. Детонационная стойкость неэтилированных бензинов
обеспечивается введением нужного количества высокооктановых компонен-
тов
6.ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА И ВИДЫ КАРБЮРАТОРОВ
Карбюраторы подразделяются на барботажные, в данный момент не исполь-
зующиеся, мембранно-игольчатые и поплавковые, составляющие подавляю-
щее большинство всех карбюраторов.
Барботажный карбюратор представляет собой бензобак, в котором на неко-
тором расстоянии от поверхности топлива имеется глухая доска и два широ-
ких патрубка — подающий воздух из атмосферы и отбирающий смесь в дви-
гатель. Воздух проходил под доской над поверхностью топлива и, насыщаясь
его парами, образовывал горючую смесь. При всей примитивности и «несе-
рьёзности» этот карбюратор — единственный, обеспечивавший смесь с воз-
духом именно паровой фракции топлива. Дроссельная заслонка стояла на
двигателе отдельно. Барботажный карбюратор делал двигатель очень требо-
вательным к фракционному составу топлива, так как испаряемость его долж-
на была занимать весьма узкий температурный диапазон, вся конструкция
была взрывоопасной, громоздкой, тяжёлой в регулировании. Топливо-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
31
воздушная смесь в длинном тракте частично конденсировалась, этот процесс
зависел чаще от погоды.
Мембранно-игольчатый карбюратор уже представляет собой отдельный
законченный узел и, как следует из названия, состоит из нескольких камер,
разделённых мембранами, жёстко связанными между собою штоком, кото-
рый заканчивается иглой, запирающей седло клапана подачи топлива. Каме-
ры соединяются каналами с разными участками смесительной камеры и с
топливным каналом. Вариант — связь между мембранами и клапаном нерав-
ноплечими рычагами. Характеристики таких карбюраторов определялись та-
рированными пружинами, на которые опирались мембраны и/или рычаги.
Система рассчитана так, чтобы соотношение вакуума, давления топлива и
скорости смеси обеспечивали должное соотношение топлива и воздуха. Не-
оценимое достоинство такого карбюратора — наряду с простотой — способ-
ность работать буквально в любом положении по отношению к силе тяжести.
Недостатки — относительная сложность регулировки, некоторая нестабиль-
ность характеристики (пружины!), чувствительность к ускорениям, перпен-
дикулярным мембранам, неширокий диапазон количества смеси на выходе,
медленные переходы между установившимися режимами. Такие карбюрато-
ры используются на двигателях, по условиям работы не имеющих опреде-
лённого пространственного положения (двигатели бензорезов, газонокоси-
лок, поршневых самолётов, например, карбюраторы АК-82БП стояли на ЛА-
5), или просто на дешёвых конструкциях. Именно такой карбюратор стоит
как вспомогательный на газобалонном автомобиле ЗИЛ-138.
Наконец, поплавковый карбюратор, необозримо многоликий и разнообраз-
ный в своих многочисленных модификациях, составляет подавляющее боль-
шинство современных карбюраторов и состоит из поплавковой камеры,
обеспечивающей стабильный приток топлива, смесительной камеры, факти-
чески представляющей трубку Вентури и многочисленных дозирующих си-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
32
стем, состоящих из топливных и воздушных каналов, дозирующих элемен-
тов — жиклёров, клапанов и актюаторов. Поплавковые карбюраторы при
прочих равных условиях обеспечивают самые стабильные параметры смеси
на выходе и обладают самыми высокими эксплуатационными качествами.
Поэтому они и получили столь широкое распространение.
Все дальнейшие материалы данной статьи посвящены именно поплав-
ковым карбюраторам.
Принцип работы поплавкового карбюратора с постоянным сечением
диффузора
Схема простейшего карбюратора с падающим потоком
Простейший карбюратор состоит из двух функциональных элементов: по-
плавковой камеры (10) и смесительной камеры (8).
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
33
Топливо по трубке (1) поступает в поплавковую камеру (10), в которой пла-
вает поплавок (3), на который опирается запорная игла (2) поплавкового кла-
пана. При расходовании топлива его уровень в поплавковой камере понижа-
ется, поплавок опускается, игла открывает подачу топлива, при достижении
заданного уровня клапан закрывается. Таким образом, поплавковый клапан
поддерживает постоянный уровень топлива.
Из поплавковой камеры топливо поступает через жиклёр (9) в распылитель
(7). Количество топлива, подающегося из распылителя (7), по закону Бернул-
ли зависит при прочих равных условиях от проходного сечения жиклёра и
степени вакуума в диффузоре, а также от сечения диффузора. Соотношение
сечений диффузора и главного топливного жиклёра является одним из осно-
вополагающих параметров карбюратора.
При впуске давление в цилиндрах двигателя понижается. Наружный воздух
засасывается в цилиндр, проходя через смесительную камеру (8) карбюрато-
ра, в которой находится диффузор (трубка Вентури) (6), и впускной трубо-
провод, распределяющий готовую смесь по цилиндрам. Распылитель поме-
щается в самой узкой части диффузора, где, по закону Бернулли, скорость
потока достигает максимума, а давление уменьшается до минимума.
Благодаря балансировочному отверстию (4) в поплавковой камере поддер-
живается атмосферное давление. В практически выпускаемых карбюраторах,
работающих с воздушными фильтрами, вместо этого отверстия используется
балансировочный канал поплавковой камеры, ведущий не в атмосферу, а в
полость воздушного фильтра или в верхнюю часть смесительной камеры. В
этом случае дросселирующее влияние фильтра сказывается равномерно на
всей газодинамике карбюратора, который становится балансированным. Под
влиянием разности давлений происходит истечение топлива из распылителя.
Топливо, вытекающее из распылителя, дробится в струе воздуха, распыляет-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
34
ся, частично испаряясь и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую
смесь. В реальных карбюраторах используется построение топливоподающей
системы, при котором в распылитель подаётся не гомогенное жидкое топли-
во, а эмульсия из топлива и воздуха. Такие карбюраторы называют эмульси-
онными. Как правило, вместо одиночного диффузора используется двойной.
Дополнительный диффузор имеет небольшие размеры и расположен в глав-
ном диффузоре концентрически. Через него проходит только часть общего
потока воздуха. Вследствие высокой скорости в центральной части при не-
большом сопротивлении основному потоку воздуха достигается более каче-
ственное распыление. Количество смеси, поступающей в цилиндры, а следо-
вательно, и мощность двигателя регулируется дроссельной заслонкой (5), у
многих карбюраторов, особенно горизонтальных, вместо поворотной заслон-
ки используется шибер — золотник.
Природным пороком карбюратора с постоянным сечением диффузора явля-
ется противоречие между необходимостью, с одной стороны, увеличивать
проходное сечение диффузора для снижения газодинамических потерь на
входе в двигатель, и, с другой стороны, необходимостью уменьшать про-
ходное сечение диффузора для обеспечения качества распыления топлива с
его последующим испарением. Этот парадокс технически обойден в карбю-
раторах с постоянным разрежением (Stromberg, SU, Micuni) и с переменным
сечением диффузора. Отчасти эту проблему решает введение дополнитель-
ной смесительной камеры с последовательным открытием дросселей, тогда
суммарное сечение диффузоров оказывается ступенчато изменяемым. В по-
слевоенные годы в СССР широко использовались карбюраторы с двухсту-
пенчатым регулированием воздуха с параллельным дополнительным диффу-
зором в одной смесительной камере — семейство К-22.
Поплавковая камера
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
35
Уровень топлива в поплавковой камере - одна из важнейших констант кар-
бюратора. От него зависит устойчивая работа системы холостого хода и пе-
реходных систем всех камер, то есть, работа двигателя на малых оборотах
непосредственно. А так как регулировка системы холостого хода фактически
закладывает правильную компенсацию состава ГДС, то косвенно от стабиль-
ности уровня зависит работа на всех режимах.
Позиция уровня топлива в камере закладывается конструктором так, чтобы
при любых отклонениях карбюратора от вертикали не происходило самопро-
извольного истечения топлива из распылителей в смесительную камеру.
Особенность компоновки современных карбюраторов в том, что на располо-
женных поперечно двигателях возникает необходимость компенсировать
приливно-отливные явления. С целью такой компенсации в простейших слу-
чаях создаются дополнительные экономайзеры (ДААЗ-1111). В более доро-
гих карбюраторах используются спараллеленные поплавковые камеры, рас-
положенные по бокам карбюратора и соединенные либо поперечным кана-
лом (ДААЗ-2108), либо отдельной сообщающей полостью, из которой запи-
таны жиклеры. Поплавковых клапанов в этом случае может быть два ("Пир-
бург-2ВЕ"), расположенных с крайних точках по бокам.
Поплавок/поплавки могут быть полыми (ДААЗ), как правило, они выполня-
ются паянными из штампованных латунных половинок, либо изготовленн-
ными из пористой пластмассы (К-88).
Для компенсации воздействия вибраций двигателя на уровень топлива по-
плавковые клапаны демпфируются либо введением демпферной пружины со
штоком или шариком, либо наличием упругого упорного или запорного эле-
мента (ПЕКАР).
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
36
В ряде карбюраторов поплавковый клапан расположен в дне камеры. В этих
случаях компоновка позволяет, сняв крышку карбюратора, непосредственно
отслеживать уровень топлива. С этой же целью во многих моделях карбюра-
торов использовались смотровые окна, расположенные в боковой или перед-
ней стенке поплавковой камеры и позволяющие видеть уровень непосред-
ствено в процессе работы двигателя.
Балансированный карбюратор может иметь систему стояночной разбалан-
сировки поплавковой камеры, которая представлена механическим или
электрическим клапаном, сообщающим ее полость во время стоянки с атмо-
сферой. В этом случае существенно облегчается пуск горячего двигателя, так
как переобогащеный парами топлива воздух не накапливается в карбюрато-
ре. С целью улавливания этих паров и из экологических соображений в позд-
них конструкциях вводится еще газопоглотитель - емкость с вкладышем из
активированного угля. При отключении от поплавковой камеры после пуска
двигателя его полость соединяется с системой вентиляции картера и погло-
щенные пары бензина сжигаются двигателем в составе рабочего заряда.
7. ОСНОВНЫЕ ДОЗИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ
Двигатель в процессе эксплуатации работает в разных режимах, требующих
смеси разного состава, часто с резким изменением содержания фракции па-
ров топлива. Для приготовления смеси состава, оптимального при любом ре-
жиме работы двигателя, карбюратор с постоянным сечением распылителя
имеет разнообразные дозирующие устройства. Они вступают в работу или
выключаются из работы в разное время или работают одновременно, обеспе-
чивая наиболее выгодный (в отношении получения наибольшей мощности и
экономичности) состав смеси на всех режимах двигателя.
Главная дозирующая система (ГДС) современного карбюратора, как
правило, имеет пневматическую компенсацию состава смеси. Такая си-
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
37
стема имеет один главный топливный жиклер и один воздушный жи-
клер, выходящие в эмульсионный колодец, расположенный вертикаль-
но или наклонно (карбюраторы Zennith и их модификации). Воздух по-
ступает из ГВЖ в эмульсионную трубку, имеющую вертикальные ряды
отверстий. Образующаяся между стенками колодца и трубкой топли-
вовоздушная первичная эмульсия поступает по каналу к распылителю,
расположенному в смесительной камере. ГТЖ расположен снизу, по-
этому уровень топлива при расходовании эмульсии в распылителе
стремится подняться за счет притока из поплавковой камеры. Однако
его поступление ограничено ГТЖ. С другой стороны, чем ниже уро-
вень топлива в эмульсионном колодце, тем больше воздуха поступает в
эмульсию из отверстий в трубке, тем больше его в смеси и тем больше
степень компенсации. Возможен вариант, когда и топливо, и воздух
подаются внутрь эмульсионной трубки.
Ранее существовали ГДС со спараллелеными жиклерами и последователь-
ными дифузорами (К - 22), в которых компенсация обеспечивалась, главным
образом, системой холостого хода и за счет упругости пластин, открываю-
щих поток воздуха в отдельном большом диффузоре, бензин при этом пода-
вался из параллельного компенсационного жиклера. В относительно про-
стеньких карбюраторах малолитражек использовалась ГДС с компенсацион-
ным колодцем и ограничительным компенсационным жиклером. Ввиду не-
глубокой компенсации и относительно небольшого количества подаваемого
топлива, т. е. негибкости в эксплуатации, карбюраторы с такими системами
перестали выпускаться к середине 60х годов ХХ века.
ГДС современного карбюратора обеспечивает гибкость состава смеси от 1 :
14 до 1 : 17 весовых частей бензина : воздуха. На основных режимах ГДС
обеспечивает смесь экономичного или обедненного состава - 1 : 16 - 1 : 16,5.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
38
Совершенно особую конструкцию имеет ГДС горизонтального карбюратора
с игольным регулированием. В этой системе одновременно механически из-
меняется количество воздуха, проходящего через диффузор - за счет подъёма
шибера, и количество подаваемого в него же топлива - за счет иглы перемен-
ного профиля, проходящей через жиклер и механически изменяющей его
проходное сечение. Характеристическая кривая такого карбюратора обеспе-
чивается механически жестко заданным соотношением сечения диффузора и
сечения жиклера, которые зависят только от высоты подъёма шибера. В кар-
бюраторах постоянного разрежения этот уровень в каждый момент времени
обеспечивается автоматически за счет действия демпфирующей системы
золотника и разрежения в зоне дроссельной заслонки, определяемого нагруз-
кой двигателя и углом поворота дросселя.
Система холостого хода (СХХ) с переходной системой и система
вентиляции картера — помимо обеспечения работы на режимах с не-
высоким вакуумом, которого недостаточно для включения в работу
ГДС, на всех остальных режимах обеспечивает компенсацию состава
смеси в ГДС.
Так как при работе на холостом ходу над дросселем не имеется разрежения,
необходимого для включения в работу главной дозирующей системы, для
обеспечения режимов с неглубоким вакуумом и малыми углами открытия
дросселя требуется отдельная система, способная обеспечивать смесеобразо-
вание при малых расходах воздуха в смесительной камере. Она может быть
параллельной (используется очень редко), последовательной, иметь разные
типы распыливания - дроссельное, задроссельное, может быть автономной
(АСХХ).
СХХ представляет собою воздушный, топливный и эмульсионный каналы с
дозирующими элементами - жиклерами холостого хода или актюаторами.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
39
Топливный жиклер холостого хода запитывается из нижней части эмульси-
онного колодца ГДС, таким образом он оказывается включен в топливный
канал ГДС. Воздушный жиклер ХХ соединен с пространством верхней части
смесительной камеры, что обеспечивает изменение количества воздуха, по-
ступающего в СХХ при разных режимах работы двигателя. Ввиду указанных
выше особенностей, СХХ является очень важным звеном компенсации смеси
для ГДС. Очень часто воздух подается в СХХ по двум или по трем каналам,
что обеспечивает двух- или трехступенчатое эмульгирование, способствую-
щее дополнительной гомогенизации смеси и улучшению равномерности со-
става смеси по цилиндрам. СХХ открывается в смесительную камеру в за-
дроссельном пространстве, где на холостых оборотах имеется вакуум доста-
точной для ее работы степени. В канал СХХ открываются переходные отвер-
стия, расположенные в зоне кромки приоткрытой дроссельной заслонки. К-
88 и ДААЗ-2108 вообще имеют одно вертикальное щелевидное отверстие,
часть его, расположенная ниже кромки дросселя, обеспечивает холостой ход,
при открывании дросселя эта часть естественно увеличивается, обеспечивая
переходный режим.
Дроссельная заслонка на холостом ходу почти закрыта, разрежение в карбю-
раторе имеется только сразу за ней. За счёт этого разрежения в отверстие хо-
лостого хода из главной дозирующей системы через топливный жиклер хо-
лостого хода подается топливо, смешанное с воздухом, поступающим из воз-
душного жиклера холостого хода и дополнительных воздушных каналов.
При этом образуется обогащенная смесь, необходимая для поддержания хо-
лостых оборотов двигателя, с соотношением "бензин - воздух" в пределах от
1 : 12 до 1 : 14,5.
На переходном режиме, то есть при небольших углах открытия дроссельной
заслонки, эмульсия из каналов СХХ поступает в зону кромки дроссельной
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
40
заслонки через одно или несколько переходных отверстий, смешиваясь с
проходящим воздухом и обедняясь до 1 : 15 - 1 : 16,5.
Как уже указывалось, некоторые карбюраторы (К-88, к-90, ДААЗ-2108) име-
ют в зоне кромки дросселя одно вертикальное щелевидное отверстие. Такое
построение обеспечивает эффективную компенсацию и плавное изменение
состава смеси на переходном режиме. Задавая форму щели, можно добиться
практически идеальной переходной характеристики.
На остальных режимах работы двигателя система холостого хода компенси-
рует состав смеси, образуемой главной дозирующей системой и поэтому яв-
ляется чрезвычайно важной для правильной работы карбюратора. Известны
случаи, когда после неквалифицированной регулировки СХХ при сохранении
оборотов холостого хода карбюратор практически терял работоспособность.
Для обеспечения равномерности состава смеси по цилиндрам и стабильности
параметров и смесеобразования, и момента зажигания СХХ часто выполня-
ется автономной, с дополнительными смесительными устройствами, факти-
чески представляющими собой карбюратор в карбюраторе, работоспособный
при малых расходах воздуха (например, АСХХ «Каскад»). Такая система
имеет основной канал, входное отверстие которого расположено в зоне опус-
кающейся кромки дроссельной заслонки, а устье выходит в зону под дроссе-
лем. За счет такого расположения движение воздуха и смеси в канале пре-
кращается при открытии дросселя моментально. В этот канал выводится на
холостом ходу вся эмульсия, образовавшаяся в СХХ, однако для качествен-
ного равпыливания смешивание её с воздухом осуществляется в специаль-
ных распылителях, обеспечивающих при небольших расходах воздуха и
эмульсии очень высокие скорости движения - на уровне скорости звука. За
счет этого АСХХ обеспечивает качество распыливания, недостижимое для
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
41
других систем холостого хода. В более качественных карбюраторах исполь-
зуются АСХХ с тройным, а иногда и четырехкратным эмульгированием.
Распылители АСХХ строятся по различным схемам. Простейшая из них -
СХХ карбюратора ДААЗ-2140. В нем поток воздуха проходит через неболь-
шую горизонтальную щель, в которую сверху открывается ещё одна щель -
из эмульсионного канала. Соотношение сечений обеспечивает скорости газов
на уровне скорости звука. АСХХ "Каскад" имеет кольцевидный распылитель
с радиально расположенными отверстиями, из которых в поток воздуха по-
ступает эмульсия - такая система фактически копирует в миниатюре смеси-
тельную камеру. В центре распылителя имеется винт специального профиля,
обеспечивающий регулировку количества смеси. В СХХ с сопловидными
распылителями в центр канала, по которому движется эмульсия, подаётся из
винта с каналом воздух, т. е. такая система - как бы "Каскад" наоборот.
Для перекрытия подачи топлива на принудительном холостом ходу в СХХ
включается экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ), пред-
ставляющий собою клапан, отключающий подачу топлива, и систему управ-
ления этим клапаном, либо электронную, либо электронно-пневматическую
(Тюфяков). При переходе двигателя в режим ПХХ происходит подача управ-
ляющего сигнала на исполнительный клапан. На более современных двига-
телях, имеющих микропроцессорную систему управления, этот сигнал фор-
мируется этой системой (АЗЛК-21412). Клапан может быть расположен либо
непосредственно в выходном отверстии АСХХ, и полностью перекрывать
подачу смеси, либо иметь иглу, отсекающую подачу топлива через жиклер.
Во втором случае возрастает инерционность системы, при выходе из режима
ПХХ имеется короткий неустановившийся период, когда СХХ уже работает,
а топливо по длинному каналу от жиклера еще не поступило. Но такая си-
стема проще в построении и дешевле, менее подвержена неблагоприятным
воздействиям в эксплуатации. Именно такая система ПХХ используется на
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
42
ДААЗ-2108. Системы с клапаном в устье используются на ДААЗ-2107, -05 и
2140. Они обеспечивают практически мгновенную смену режимов, но слож-
нее, дороже и требовательнее в эксплуатации настолько, что многие владель-
цы автомобилей с такими системами их просто отключали.
Своеобразно построен ЭПХХ на К-90. Там каналы холостого хода обеих ка-
мер заканчиваются довольно большими полостями, в которых расположены
тарелки электромагнитных клапанов, при подаче напряжения на которые
происходит отключение подачи смеси, то есть, при выходе ЭПХХ из строя
карбюратор продолжает работать в обычном режиме.
СХХ карбюраторов, установленных на двигателях, приводящих компрессоры
кондиционеров, мощные генераторы и/или нагруженных АКПП, часто осна-
щаются управляемым упором дроссельной заслонки, который стабилизиру-
ет обороты холостого хода при включении сервисных устройств, приподни-
мая дроссель при подключении нагрузки от дополнительных агрегатов.
Переходная система вторичной камеры карбюратора с последовательным
открытием дросселей, в основном, аналогична СХХ, но имеет важные отли-
чия. Так как ГДС вторичной камеры сама по себе настраивается на получе-
ние относительно обогащенной мощностной смеси, ей не требуется столь
глубокая степень компенсации, как в первичной камере. Поэтому переходная
система, как правило, выполняется по схеме параллельной запитки топливом
и её топливный жиклер сообщается непосредственно с поплавковой камерой,
а не с эмульсионным колодцем ГДС. Таким образом, включение в работу и
переходной системы, и ГДС вторичной камеры происходит параллельно, чем
обеспечивается необходимая степень обогащения смеси.
Любой современный двигатель обеспечивает утилизацию горючих и чрезвы-
чайно токсичных картерных газов. Система отсоса картерных газов, она же
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
43
система вентиляции картера, состоит из двух ветвей - большой и малой.
Большая ветвь представляет собою трубу, в которой имеется пламегаситель и
маслоотделитель. Газы, прошедшие через них, поступают в воздушный
фильтр инерционно-масляного типа до масляной ванны либо в картонный
воздушный фильтр в непосредственной близости от горловины первичной
камеры, смешиваются там с воздухом и подаются в цилиндры. На холостом
ходу и переходном режиме разрежение над камерой достаточно невелико,
поэтому параллельно большой ветви используется малая. Это трубка, соеди-
няющая большую ветвь с задроссельным пространством; во многих карбюра-
торах она снабжается золотником, отсекающим сообщение задроссельного
пространства с большой ветвью при открытии дросселя и предотвращаю-
щим, таким образом, подсасывание под дроссель воздуха параллельно смеси-
тельной камере.
Экономайзеры и эконостаты - дополнительные параллельные систе-
мы подачи топлива в смесительную камеру, обогащающие смесь при
высоких уровнях вакуума, то есть при нагрузках, близких к макси-
мальным, когда экономическая смесь не может обеспечить потребно-
стей двигателя. Экономайзеры имеют принудительное управление,
пневматическое или механическое. Эконостаты, по сути дела, просто
трубки определённого сечения, иногда с эмульсионными каналами
(ДААЗ), выведенные в пространство смесительной камеры выше диф-
фузора, то есть в зону, где вакуум появляется при максимальных
нагрузках, в отличие от ГДС.
В некоторых старых конструкциях карбюраторов без эмульгирования топли-
ва экономайзер имел жиклёр, параллельный главному топливному жиклёру
ГДС, открываемый принудительно. В эмульсионных карбюраторах такая
схема не используется ввиду нарушения характеристики пневмокомпенсации
ГДС.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
44
В относительно дешевых карбюраторах, в которых ГДС сама по себе обеспе-
чивает относительно богатый состав смеси на большинстве режимов, эконо-
майзеры и эконостаты не используются.
Система рециркуляции отработанных газов. Обеспечивает замеще-
ние части воздуха выхлопными газами на режимах торможения двига-
телем. Способствует снижению уровня окислов азота (NО) и оксида
углерода (CO) в выхлопе.
Применяется на небольшом количестве типов двигателей.
Насос-ускоритель. Необходим для подачи дополнительной порции
топлива при резком открытии дросселя. Необходимость подачи допол-
нительного количества топлива определяется отнюдь не его "инерци-
онностью" в каналах карбюратора при резком разгоне, как это обычно
указывается в популярных изданиях, а нарушением в этот момент
условий смесеобразования во впускной системе, в результате чего до
цилиндров в первые моменты после начала резкого разгона доходит
только часть поданного карбюратором топлива. Ускорительный насос
компенсирует этот эффект и обеспечивает требуемый состав горючей
смеси в цилиндрах в первый же момент после начала разгона. Бывают
поршневые и диафрагменные, устанавливаемые на все карбюраторы с
начала 70-х годов ХХ века. Поршневые ускорители имеют менее ста-
бильные параметры и не позволяют изменять интенсивность впрыска в
зависимости от угла поворота дросселя.
Карбюраторы, способные обеспечить поступление смеси оптимального со-
става на всех режимах, т. е. карбюраторы с игольным регулированием соста-
ва и карбюраторы постоянного разрежения ускорителя не имеют - за нена-
добностью.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
45
Пусковое устройство. Представляет собой заслонку над смесительной
камерой с системой управления ею. При её прикрытии существенно
возрастает степень вакуума во всей смесительной камере, что приводит
к резкому обогащению смеси, необходимому для холодного пуска. (То-
го же эффекта можно достичь, забывая вовремя менять картонный эле-
мент в воздушном фильтре). Чтобы поток воздуха не перекрывался
полностью, заслонка либо опирается на пружину и располагается экс-
центрично, либо снабжается клапаном, обеспечивающим минимальное
поступление воздуха. Для пуска и прогрева двигателя необходимо при-
крыть воздушную заслонку и приоткрыть дроссельную. Воздушная за-
слонка может иметь механический, автоматический или полуавтомати-
ческий привод.
В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, называемой
манеткой. Полуавтоматический привод воздушной заслонки распространён
наиболее широко как простой и эффективный. Заслонка закрывается водите-
лем вручную, а приоткрывается автоматически диафрагмой, работающей от
возникающего при первых вспышках разрежения во впускном коллекторе.
Это предотвращает переобогащение смеси и возможную остановку двигателя
сразу после пуска. Такое пусковое устройство имеют все карбюраторы
ДААЗа и К-151. Автоматический привод широко применяется за границей, а
в практике отечественного автопрома распространения не получил ввиду
существенной сложности, относительно низкой надёжности и недолговечно-
сти при характерных для климата большей части территории СССР/России
больших перепадах температур. В этом случае воздушную заслонку закрыва-
ет биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидко-
стью из системы охлаждения или электрическим нагревателем. По мере про-
грева двигателя термоэлемент нагревается, открывая воздушную заслонку.
На отечественных автомобилях такое пусковое устройство имели только
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
46
карбюраторы отдельных моделей ВАЗ (в основном, экспортных). В иных си-
стемах использовался электромеханический привод с датчиком температуры.
8.РЕГУЛИРОВКИ
Регулировка карбюратора обеспечивается на стадии проектирования и отра-
ботки экспериментальных образцов и обеспечивается, в основном, следую-
щими конструктивными особенностями:
тип главной дозирующей системы (ГДС), способ её компенсации, спо-
соб запитывания СХХ и переходной системы/систем;
число, диаметр и расположение переходных отверстий;
сечения малого диффузора, главного топливного жиклёра ГДС, главно-
го воздушного жиклёра ГДС, форма эмульсионной трубки/трубок;
соотношение геометрических параметров смесительных камер и харак-
теристика открытия вторичной камеры;
объём впрыска насоса-ускорителя, направление его струи;
разрежение открытия пневматических экономайзеров или угол откры-
тия механического экономайзера;
конкретное место расположения сопла эконостата;
уровень топлива в поплавковой камере — основополагающий параметр
для правильной работы на холостом ходу и, что важнее, на переходном
режиме. На работу в других режимах влияет намного меньше, чем
принято считать. Задаётся конструктором так, чтобы при максималь-
ном наклоне карбюратора в эксплуатации (езда в гору) топливо не вы-
текало из распылителей самостоятельно.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
47
Доступные регулировки карбюратора в эксплуатации направлены на индиви-
дуальную подгонку конкретного экземпляра карбюратора к конкретному
двигателю и обеспечение его сезонной регулировки, а также на восстановле-
ние исходных технических параметров — уровня топлива, позиций заслонок,
оборотов холостого хода. Последняя регулировка чрезвычайно важна, так как
система холостого хода обеспечивает глубокую степень компенсации ГДС
первичной камеры и, стало быть, задает её характеристику (а не только и не
столько уровень холостых оборотов. Можно, слегка покрутив винты и изме-
нив их позиции, прийти к тем же оборотам холостого хода и сделать карбю-
ратор практически неработоспособным).
Органы регулировки СХХ первичной камеры:
Винт токсичности — в эмульсионных карбюраторах и эмульсионных
СХХ с двойной подачей воздуха обеспечивает качество первичной
эмульсии СХХ, чаще за счёт изменения количества первичного возду-
ха. Обеспечивает стабильность переходного режима и компенсацию
ГДС. В карбюраторах ДААЗ - 2101 - 2107 должен быть в норме отвёр-
нут от упора на ½ — ¼ оборота, на заводе зачеканивается заглушкой.
На карбюраторах семейства "Солекс" роль винта токсичности играет
упорный винт дроссельной заслонки вторичной камеры. После сборки
карбюратора без стенда для регулировки расхода воздуха через закры-
тую заслонку должен быть отвернут на 2/3 - 3/4 оборота от начала
подъёма заслонки.
Винт качества — обеспечивает качество вторичной эмульсии, непо-
средственно поступающей в цилиндры на режимах холостого хода и
переходном, как правило за счёт изменения количества эмульсии.
Наряду с винтом токсичности задаёт степень компенсации ГДС.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
48
Винт количества — задаёт число оборотов холостого хода, выставля-
ется при отрегулированном составе смеси, на параметры карбюратора в
целом влияет несущественно. В АСХХ изменяет количество подавае-
мой смеси за счёт изменения сечение эмульсионного канала. При сов-
мещенной СХХ, как в простейшем карбюраторе, изменяет позицию
дроссельной заслонки первичной, иногда вторичной (системы со щеле-
вым распылением) камеры, приоткрывая её.
9. КЛАССИФИКАЦИЯ
По наличию регулирования сечения распылителя
По способу регулирования сечения распылителя и, соответственно, разреже-
ния у распылителя выделяют карбюраторы:
С постоянным разрежением — SU, Stromberg в Европе и Keihin,
Mikuni в Японии — при наличии, фактически, единственной дозирую-
щей системы обеспечивают не только все потребности двигателей на
всех режимах, но способны выдавать смесь с содержанием паровой
фракции топлива не менее 90-97 % — параметр, практически недости-
жимый для других топливных систем, считая и любые впрысковые.
Обеспечивается максимально высоким уровнем вакуума у распылителя
при любом расходе воздуха.
С постоянным сечением распылителя. К этому типу относятся ВСЕ
серийно выпускаемые в СССР и России автомобильные карбюраторы.
Для обеспечения некоторой гибкости строятся карбюраторы с последо-
вательным открытием смесительных камер или дополнительного диф-
фузора (К-22).
Промежуточное положение занимают горизонтальные карбюраторы с
золотниковым дросселированием, часто применяемые на мотоциклах.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
49
В них количество подаваемой смеси регулируется вертикальным ши-
бером/золотником, изменяющим проходное сечение диффузора. Одно-
временно специальная профилированная игла изменяет проходное се-
чение главного топливного жиклёра, что так же, как у карбюратора с
постоянным разрежением, существенно упрощает конструкцию узла.
По направлению потока рабочей смеси
о направлению потока рабочей смеси карбюраторы делятся на горизонталь-
ные и вертикальные. Вертикальный карбюратор, в котором поток смеси дви-
жется снизу вверх, называется карбюратором с восходящим потоком, сверху
вниз — с нисходящим, или падающим потоком. При горизонтальном
направлении потока — с горизонтальным потоком.
Наибольшее распространение в исторической перспективе получили карбю-
раторы с нисходящим и с горизонтальным потоком. Их основные преимуще-
ства состоят в лучшем наполнении цилиндров горючей смесью с существен-
но меньшими газодинамическими потерями по сравнению с карбюраторами с
восходящим потоком, а также в доступности и удобстве обслуживания, так
как расположен такой карбюратор на двигателе сверху или сбоку.
По количеству камер
По количеству смесительных камер различают однокамерные и многокамер-
ные карбюраторы, последние могут иметь камеры с параллельным откры-
тием — такие карбюраторы называются ещё спаренными или спараллелен-
ными, например, К-126, и с последовательным открытием камер, которые
тоже могут быть спараллеленными, например, четырёхкамерные К-85, Solex
4A1 имеют две спараллеленные секции по две последовательно открываемые
камеры; 4А1, вдобавок, имеет вторичные камеры с диффузорами постоянно-
го разрежения(!). Существовали также особые трёхкамерные карбюраторы,
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
50
например, типа К-156 на «Волге» ГАЗ-3102 с форкамерно-факельным зажи-
ганием. Третья камера, параллельная основной первичной, служила для при-
готовления обогащённой смеси, подающейся в форкамеру. Сдвоенные кар-
бюраторы часто ставят на двигатели с цилиндрами, далеко отстоящими друг
от друга. Тогда каждая половина карбюратора снабжает «свои» цилиндры —
К-84 и К-88, К-126 и К-135.
Три двухкамерных карбюратора на восьмицилиндровом двигателе производ-
ства корпорации Chrysler (США, 1960-е годы)
На одном двигателе могут устанавливаться два и более карбюратора. Так, на
оппозитных и многорядных двигателях, в которых возможно расслаивание
смеси в больших коллекторах с длинными каналами, обеспечивающих боль-
шие газодинамические потери, используются как минимум два карбюратора
(Альфа-Ромео, М-72, Днепр-МТ10). На спортивных автомобилях, на двига-
телях самолётов с большим числом цилиндров часто серийно устанавлива-
лись карбюраторы по числу цилиндров, работающие параллельно. В послед-
нем случае следует указать на огромную пропускную способность, скажем,
24-х карбюраторов, разбросанных буквально по всему двигателю. Достичь
таких параметров с одним карбюратором с «ветвистым» коллектором с кана-
лами сложной формы в принципе невозможно. Часто так же — с целью обес-
печить минимальное сопротивление всасыванию — комплектуются спортив-
ные двигатели.
По типу вентиляции поплавковой камеры
Различают карбюраторы балансированные и небалансированные. В послед-
нем случае воздух поступает в поплавковую камеру не из полости воздушно-
го фильтра, а непосредственно из атмосферы, что упрощает и удешевляет
конструкцию, в то же время делая её чувствительной к состоянию воздушно-
го фильтра — по мере его загрязнения смесь становится всё более богатой.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
51
Распространение
В настоящее время на автомобилях инжекторные системы подачи топлива в
большинстве случаев заменили карбюраторы. Это связано с преимуществом
инжектора, который может длительное время (сотни тысяч километров про-
бега) сохранять выхлоп автомобиля в рамках современных экологических
требований и обеспечивать более точное, по сравнению с карбюратором, до-
зирование топлива на всех режимах двигателя. Однако гомогенность карбю-
раторной смеси для систем впрыска остаётся недостижимой. В то же время
известно, что, если смесь в цилиндре содержит хотя бы 65 % топлива в паро-
вой фракции, этого достаточно для нормального процесса сгорания. При уве-
личении капельной фракции неблагоприятно сдвигается граница детонации.
Тем не менее, современные мотоциклы продолжают оснащаться карбюрато-
рами; ввиду смягчения лицензионных требований всё чаще — постоянного
разрежения, так как они не уступают системам впрыска по многим экологи-
ческим параметрам, будучи на порядок проще и дешевле.
10.ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
Главными достоинствами карбюратора являются высокая гомогенность сме-
си на выходе, низкая стоимость и технологическая доступность при изготов-
лении, относительная простота в обслуживании и ремонте. Современный
карбюратор требует довольно высокого уровня подготовки технического
персонала. В то же время для целой армии относительно несложных двигате-
лей для различных сервисных устройств карбюратор еще долго останется не-
заменимым. Относительным недостатком карбюратора, ставшим основной
причиной его вытеснения как основы автомобильных систем питания, явля-
ется невозможность обеспечить смесь индивидуального состава для каждой
вспышки - инжекторные системы с распределенным впрыском действуют
именно таким образом, обеспечивая наибольшую экологичность работы дви-
гателя.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
52
11.ЛИТЕРАТУРА
Юрген Казердорф. Карбюраторы зарубежных автомобилей (Vergaser testen
undeinstellem). — 2-е, испр. и доп. — М.: За рулем, 2000. — 192 с.
А. В. Дмитриевский, В. Ф. Каменев. Карбюраторы автомобильных двигате-
лей. — М.: Машиностроение, 1990. — 223 с.
Росс Твег. Системы впрыска бензина. — М.: За рулем, 1999. — 144 с.
А. С. Хачиян, К. А. Морозов, В. Н. Луканин и соавт. Двигатели внутреннего
сгорания. Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Высшая школа, 1985, с изменени-
ями. — 311 с.
Грибанов В. И., Орлов В. А. Карбюраторы двигателей внутреннего сгора-
ния. — Л(СПб).: Машиностроение, 1967. — 284 с.
Информация о работе Карбюраторный двигатель