Содержание
Карбюратор служит для приготовления горючей смеси, устанавливается на впускном трубопроводе двигателя. Простейший карбюратор (рис. 27) состоит из поплавковой камеры 8 с поплавком 9, игольчатым клапаном 10 и смесительной камеры 6, в которой размещены диффузор 3 (расширяющаяся часть камеры), распылитель 4 с калиброванным отверстием — жиклером 7 и дроссельная заслонка 5.
Рис. 27. Схема простейшего карбюратора и впускной системы двигателя автомобиля: 1 — трубопровод, 2 — отверстие в поплавковой камере, 3 — диффузор, 4 — распылитель, 5 — дроссельная заслонка, 6 — смесительная камера, 7 — жиклер, 8 — поплавковая камера, 9 — поплавок, 10 — игольчатый клапан
Поплавковая камера 8 служит для поддержания постоянного уровня и напора топлива в карбюраторе. На рычаг полого поплавка 9, плавающего на поверхности топлива, опирается игольчатый клапан. При заполнении поплавковой камеры до требуемого уровня поплавок прижимает игольчатый клапан к седлу, прекращая дальнейший доступ топлива. При понижении уровня поплавок опускается, и игольчатый клапан вновь открывает доступ топлива в поплавковую камеру. Через отверстие в верхней части поплавковая камера сообщается с атмосферой.
При такте впуска, когда впускной клапан открыт, в цилиндре двигателя создается разрежение, которое распространяется и на смесительную камеру, вследствие чего через нее устремляется поток воздуха в цилиндр. Под действием разности давлений в поплавковой и смесительной камерах карбюратора из распылителя вытекает бензин. Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора у отверстия распылителя наибольшая— 50. 150 м/с. Капельки бензина, попадая в движущуюся с такой скоростью струю воздуха, размельчаются, испаряются и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. Этот способ образования горючей смеси называется пульверизационным. По мере расхода бензина из поплавковой камеры поплавок опускается, игольчатый клапан открывает отверстие, и бензин заполняет поплавковую камеру до постоянного уровня. Постоянный уровень бензина поддерживается и в распылителе; при неработающем двигателе он должен быть на 1. 1,5 мм ниже верхнего края.
По мере того как дроссельная заслонка открывается, за счет интенсивного наполнения цилиндра горючей смесью возрастает скорость сгорания рабочей смеси, а следовательно, и давление газов, в результате чего увеличивается частота вращения коленчатого вала двигателя. В результате этого увеличиваются разрежение в смесительной камере карбюратора и скорость воздуха, проходящего через диффузор, и как следствие последнего повышается скорость истечения бензина из распылителя. Однако количество проходящего через жиклер и затем вытекающего из распылителя бензина возрастает быстрее, вследствие чего соотношение паров бензина и воздуха в горючей смеси изменяется в сторону ее обогащения, т. е. простейший карбюратор с одним жиклером обеспечивает необходимый состав горючей смеси только при определенных частоте вращения коленчатого вала и нагрузке на двигатель.
Поскольку при движении автомобиля эти два показателя постоянно меняются, необходимо соответственно изменять и состав горючей смеси — введением в конструкцию карбюратора дополнительных систем и устройств. Такими устройствами являются главная дозирующая система, система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос и система пуска.
Главная дозирующая система обеспечивает компенсацию горючей смеси, т. е. препятствует ее обогащению и способствует получению постоянного состава обедненной экономичной горючей смеси при работе двигателя на средних нагрузках. В карбюраторах автомобильных двигателей главная дозирующая система с пневматическим торможением топлива (рис. 28) состоит из топливного 6 и воздушного 4 жиклеров, распылителя 1 и двух диффузоров 2 и 3.
Рис. 28. Главная дозирующая система карбюратора автомобиля:
1 — распылитель, 2 и 3 — большой и малый диффузоры, 4 и 6 — воздушный и топливный, жиклеры, 5—поплавковая камера, 7— дроссельная заслонка
При работе двигателя топливо, поступающее через топливный жиклер в распылитель, под действием разности давлений вытекает из него, распыливается и смешивается с воздухом. Когда открывается дроссельная заслонка и увеличивается разрежение в диффузоре, увеличивается скорость истекания топлива из распылителя, но обогащения смеси при этом не происходит, так как в это время через воздушный жиклер в распылитель начинает поступать дополнительное количество воздуха, уменьшая разрежение у распылителя и тормозя тем самым поступление топлива. В результате из распылителя поступает смесь воздуха с топливом (эмульсия), что обеспечивает получение экономичной обедненной горючей смеси постоянного состава.
Система холостого хода предусмотрена для работы двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, когда нагрузка на двигатель небольшая и дроссельная заслонка прикрыта.
Рис. 29. Система холостого хода автомобиля: 1 — регулировочный винт, 2 — верхнее и нижнее отверстия, 3 — каналы, 4 и 5 — воздушный и топливный жиклеры, 6 — топливный жиклер главной дозирующей системы, 7 — дроссельная заслонка
Система состоит из топливного 5 (рис. 29) и воздушного 4 жиклеров, каналов 3 для поступления топлива и воздуха, двух отверстий 2 для выхода эмульсии в смесительную камеру и регулировочного винта 1. Разряжение в смесительной камере при этом режиме работы двигателя незначительное, и главная дозирующая система не работает. В этом случае большое разрежение ниже дроссельной заслонки и по каналам 3 оно передается к топливному жиклеру 5 холостого хода, вызывая истечение из него топлива. Пройдя этот жиклер, топливо смешивается с воздухом, поступающим сначала через воздушный жиклер 4, а затем и через отверстия 2, расположенные выше дроссельной заслонки, образуя пенистую смесь топлива с пузырьками воздуха.
Полученная эмульсия через нижнее распыливающее отверстие попадает в задроссельное пространство и, смешиваясь с воздухом, проходящим через диффузор, образует обогащенную горючую смесь. При открытии дроссельной заслонки на небольшой угол эмульсия поступает и через отверстия 2, обеспечивая плавный переход холостого хода к малым и средним нагрузкам.
Какое полузабытое, а для кого-то и вообще незнакомое слово – экономайзер! Карбюраторы, которые долгие годы исправно трудились на автомобиле, постепенно уступили свое место различным системам впрыска. Но автомобильный век долог, и порой кому-то приходится сталкиваться с машинами, в которых еще находится место для карбюратора. Ну а его нормальная работа обеспечивается рядом дополнительных устройств, среди них невозможно не упомянуть экономайзер топлива.
Что такое экономайзер в автомобиле?
Работа ДВС основана на сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Ее состав зависит от нагрузки мотора, и должен быть разным при ее изменении. Это означает изменение соотношение между кислородом (воздухом) и бензином при изменении условий движения. Нужные пропорции обеспечивает карбюратор, или в современных машинах – контроллер впрыска. Поэтому, прежде чем говорить про экономайзер, надо рассмотреть работу карбюратора.
Как работает карбюратор
Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.
Это самый простой вариант карбюратора, можно сказать, только поясняющий его устройство и основную идею. Бензин находится в поплавковой камере на постоянном уровне, который поддерживается работой игольчатого клапана. Через воздушный фильтр воздух всасывается в цилиндры двигателя. Он проходит смесительную камеру, благодаря имеющемуся там сужению, в этом месте создается разрежение по отношению к поплавковой, в которой поддерживается уровень атмосферного давления.
Из-за возникшей разницы давлений в смесительную камеру попадает горючее. Проходя через жиклер, оно разбивается на мелкие капельки, испаряется и смешивается с воздухом, вследствие чего образуется ТВС, поступающая в цилиндры мотора. Соотношение между этими компонентами зависит от положения заслонки карбюратора, связанной с положением педали акселератора. Чем сильнее на автомобиле она нажата, тем больше открыта заслонка, выше степень разрежения и больше бензина поступает на образование смеси.
Назначение экономайзера
В тот момент, когда заслонка почти полностью открыта, автомобильный мотор испытывает максимальные нагрузки, а значит, для их преодоления ему требуется большее количество бензина, чем во время работы на обычных режимах. При этом и начинает работать экономайзер, топлива на образование смеси поступает больше, и смесь становится обогащенной. Его назначение и устройство, а также для чего нужен экономайзер, становится понятно из рисунка:
Дроссельная заслонка карбюратора через тяги и рычаги связана со специальным клапаном. Когда она полностью открыта, это вызывает его срабатывание, и дополнительное количество бензина, проходя жиклер экономайзера, идет на образование ТВС. Такое поступление топлива вызывает обогащение смеси и обеспечивает работу мотора при повышенной нагрузке. Когда отпускается педаль газа, заслонка прикрывается, пружина закрывает клапан и работа экономайзера прекращается.
Конструктивно устройство экономайзера может быть выполнено различными способами, конкретную реализацию их затрагивать не будем, т.к. для карбюратора после появления контроллеров впрыска история развития закончилась.
Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)
Рассматривая автомобильный экономайзер, нельзя обойти стороной и такое устройство, как ЭПХХ. У него совсем другое назначение, чем у обычного экономайзера. Если последний, как мы только что рассмотрели, обогащает топливную смесь при значительных нагрузках, то ЭПХХ, наоборот, обеспечивает экономию топлива. Режим принудительного холостого хода – особый вариант движения.
Как правило, это связано с торможением двигателем при движении на спуске или накатом, когда скорость включена и газ отпущен. ЭПХХ дополняет имеющуюся в карбюраторе систему холостого хода. Она выполняет подачу топлива в двигатель при закрытой заслонке. В этом случае за счет разрежения, создаваемого под ней, горючее по специальному каналу холостого хода проходит через жиклер и поступает в мотор, что и обеспечивает его работу в таком режиме.
Однако если при этом машина двигается накатом или с горки, то коленчатый вал вращается с большей частотой, чем свойственно режиму холостого хода, что вызывает повышенное потребление бензина и снижает эффективность торможения двигателем. Для исключения этого срабатывает ЭПХХ, и поступление топлива прекращается. В режиме принудительного холостого хода поступление бензина прерывается с помощью электромагнитного клапана, управляемого достаточно простым электронным блоком.
Исходными данными для срабатывания ЭПХХ (электромагнитного клапана) являются сигнал датчика о закрытой заслонке и повышенное число оборотов коленвала. Такой режим ЭПХХ поддерживает пока:
- скорость движения при отпущенной дроссельной заслонке не уменьшится;
- не будет выключена передача и автомобиль начнет двигаться в режиме обычного холостого хода;
- водителем не будет нажата педаль газа и движение продолжится с повышенной скоростью, экономайзер выключится по положению заслонки.
Работа экономайзера в составе карбюратора обеспечивает обогащение ТВС при повышенной нагрузке, а также экономию топлива и лучшую эффективность торможения мотором в режиме принудительного холостого хода.
" alt="">
Осторожно, длиннопост 🙂 Много букф и много картинок.
Это преамбула ко второй части рассказа о том, как с карбюраторной системой на Audi 100 2.3 можно добиться практически схожих динамических характеристик родной системы впрыска.
Наверное, проще чем карбюратор, системы подачи топлива в природе просто нет, и учитывая это, наверняка найдутся люди, которым он еще кажется темной лошадкой. И прежде чем приступить к публикации моей второй части, хотелось бы рассказать максимально простым языком как работают все основные системы.
Аналогичным образом устроены и работают практически все карбюраторы, есть только небольшие различия в конструкциях. В этом посте я расскажу на примере карб. солекс, обладающим наиболее простой конструкцией.
Солекс — семейство карбюраторов имеющих практически одинаковую конструкцию всех систем, но отличающихся параметрами дозирующих элементов, а также некоторыми конструктивными особенностями.
Солексы в основном ставились на ВАЗ2108/09/099, ВАЗ-классику, Нивы-Тайги и некоторые другие.
Как и абсолютное большинство карбюраторов, он имеет 2 камеры, принцип работы которых установлен в соотношении 70 на 30. Грубо говоря, 70 процентов нажатия педали — двигатель работает только на первой камере, и при нажатии педали более чем на 70% — открывается вторая камера. У карба есть несколько систем, отвечающих за работу на разных режимах работы двигателя.
ОСНОВА НОМЕР ОДИН! Главный принцип. Бедная и богатая смесь.
Для полного сгорания 1 кг топлива требуется 15 кг воздуха.
Топливовоздушная смесь в такой пропорции называется нормальной. Режим работы двигателя на этой смеси имеет удовлетворительные показатели по экономичности и развиваемой мощности.
Незначительное увеличение количества воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с его нормальным содержанием (но не более 17 кг) приводит к обеднению смеси. На обедненной смеси двигатель работает в наиболее экономичном режиме, т.е. расход топлива на единицу развиваемой мощности минимален. Полную мощность на такой смеси двигатель не разовьет.
При избытке воздуха (17 кг и более) образуется бедная смесь. Двигатель на такой смеси работает неустойчиво, при этом расход топлива на единицу вырабатываемой мощности возрастает. На переобедненной смеси, содержащей более 19 кг воздуха на 1 кг топлива, работа двигателя невозможна, так как смесь не воспламеняется от искры.
Небольшой недостаток воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с нормальным (от 15 до 13 кг) способствует образованию обогащенной смеси. Такая смесь позволяет двигателю развивать максимальную мощность при несколько повышенном расходе топлива.
Если воздуха в смеси меньше 13 кг на 1 кг топлива, смесь богатая. Из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель на богатой смеси работает в неэкономичном режиме, с перебоями и при этом не развивает полной мощности. Переобогащенная смесь, содержащая менее 5 кг воздуха на 1 кг топлива, не воспламеняется — работа двигателя на ней невозможна.
Теперь перейдем к системам:
ПОПЛАВКОВАЯ КАМЕРА
Все просто.
Принцип унитазного бачка и думаю рассказывать о том, как работает бачок унитаза нет смысла. Главная цель — поддерживать заданный уровень топлива. Исполнительные механизмы — поплавки и затыкающая игла.
