Карбюратор: конструкция и принцип работы

Простейший карбюратор устройство и принцип работы

Простейший карбюратор состоит из двух основных частей: смесеобразующего устройства и поплавковой камеры. В смесеобразующем устройстве происходит приготовление горючей смеси, а поплавковая камера является резервуаром, откуда топливо подается для смешения с воздухом.

Смесеобразующее устройство карбюратора имеет входной воздушный патрубок, диффузор, смесительную камеру, дроссельную заслонку, выходной патрубок. Выходной патрубок обычно заканчивается фланцем, которым карбюратор крепится к впускному трубопроводу двигателя.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

На входном патрубке устанавливают шланг для подвода воздуха или непосредственно воздушный фильтр. Диффузор является местным уменьшением сечения смесеобразующего устройства. Благодаря диффузору улучшаются условия распыливания топлива, так как при работе двигателя в самом узком сечении диффузора создается максимальная скорость воздушного потока. В этом месте устанавливают распылитель, представляющий собой трубку, выведенную в диффузор. Через распылитель происходит истечение и распыление топлива.

Поплавковая камера содержит поплавковый механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана. Поплавок закреплен шарнирно на стенке поплавковой камеры. На рычаг поплавка опирается запорная игла игольчатого клапана.

При подаче топлива через штуцер в поплавковую камеру поплавок всплывает и своим рычагом поднимает запорную иглу, закрывая игольчатый клапан. Как только уровень топлива в поплавковой камере достигнет заданного предела, игольчатый клапан закроется полностью и поступление топлива в камеру прекратится. При расходовании топлива из поплавковой камеры поплавок опускается и приоткрывает игольчатый клапан. В поплавковую камеру вновь начинает поступать топливо до момента достижения заданного уровня. Таким образом, поплавковая камера с помощью поплавкового механизма обеспечивает поддержание заданного уровня топлива при всех режимах работы двигателя.

В нижней части поплавковой камеры располагают главный жиклер. Его основное назначение состоит в дозировании топлива для получения горючей смеси нужного состава. Жиклер представляет собой пробку с центральным калиброванным отверстием. Диаметр калиброванного отверстия жиклера выбирается в зависимости от требуемого расхода топлива. Большое значение для образования горючих смесей имеет также длина калиброванного отверстия жиклера, углы входных и выходных фасок, диаметры каналов в теле жиклера. Главный жиклер может быть установлен в нижней или верхней части распылителя.

При вращении коленчатого вала двигателя во время тактов впуска и при открытой дроссельной заслонке через смесительную камеру карбюратора проходит воздух. Внутри диффузора скорость потока воздуха значительно возрастает, и на выходе рыспылителя создается разрежение. При этом в поплавковой камере вследствие наличия отверстия давление остается равным атмосферному. Из-за разности давлений в поплавковой камере и в распылителе топливо начинает перетекать через главный жиклер и распылитель в виде фонтанчика, попадая в горловину диффузора. Здесь струя поступающего воздуха дробит вытекающее топливо на мелкие капельки, которые перемешиваются с воздухом, испаряются и образуют горючую смесь.

Образование горючей смеси в смесительной камере карбюратора происходит не в полном объеме. Часть топлива в виде капелек не успевает испариться и перемешаться с воздухом. Неиспарив-шиеся капельки топлива движутся в потоке воздуха и оседают на стенках смесительной камеры и впускного трубопровода. Топливо, осевшее на стенки, образует пленку, которая движется с малой скоростью. Чтобы испарить пленку топлива, впускной трубопровод при работе двигателя подогревается. Чаще всего используется жидкостный подогрев (от системы охлаждения двигателя) или подогрев теплом отработавших газов. Таким образом, можно считать, что образование горючей смеси заканчивается в конце впускного трубопровода двигателя.

Зачем нужны чистка и регулировка карбюратора

Заводские настройки карбюраторов Солекс/Озон рассчитаны на определенное качество топлива и усреднённую манеру езды водителя, и производятся на конкретном двигателе. И если автомобиль эксплуатируется в соответствии с инструкциями производителя и на качественном топливе, то регулировки карбюратора можно избегать достаточно длительное время.

При этом параметры содержания вредных веществ в выхлопных газах нужно проверять на техническом осмотре с периодичностью от двух лет (если машина не старше 7 лет) до одного года (что для автомобилей с карбюраторным двигателем более вероятно).

Процесс регулировки карбюратора осуществляется двумя винтами и вполне может быть выполнен самостоятельно (во всяком случае, на исправно работающем карбюраторе). Рекомендуем посмотреть видео в конце статьи.

Операции здесь простые: последовательным закручиванием винтов качества и количества добиваются устойчивой и плавной работы двигателя в диапазоне 800-900 об/мин (для зимнего времени рекомендуется диапазон 900-1000 об/мин).

При самостоятельной регулировке карбюратора необходимо помнить, что она производится на прогретом двигателе.

Иное дело, когда проявляются неисправности, которые могут быть связаны с работой карбюратора. Чаще всего это перелив бензина в поплавковой камере и неустойчивые обороты на холостом ходу. В первом случае необходима регулировка положения поплавка (соответственно игольчатого клапана) либо замена деталей камеры, а во втором чаще всего виноват не карбюратор, а «заедание» троса «газа», которое необходимо устранить.

Иногда неисправности карбюратора могут проявляться в провалах и рывках при езде или вялом наборе мощности. Однако схожие симптомы могут происходить и из-за неисправностей системы зажигания или топливоподачи, поэтому прежде чем разбирать карбюратор необходимо убедиться в исправности этих систем.

Качество топлива также может значительно влиять на работоспособность карбюратора, поэтому необходимо периодически (хотя бы раз в 50 тыс. км, а при заведомо плохом топливе чаще) чистить его от загрязнений и отложений. Средств для очистки сейчас достаточно много, следует только помнить, что наиболее агрессивные из них могут причинить вред неметаллическим деталям (например, материалу диафрагм).

Во избежание попадания внутрь карбюратора тканевых остатков удаление старого топлива обычно производят резиновой грушей.

Для очистки жиклёров обычно будет достаточно продуть их сжатым воздухом, и только в запущенных случаях может понадобиться прочистка с помощью мягкой медной проволоки.

Системы из которых состоит карбюратор

• Сбалансированная поплавковая камера.Предназначена для точного поддержания заданного уровня топлива, что обеспечивает постоянство давления бензина, поступающего через калиброванные отверстия (жиклеры) в дозирующие системы. Ее пространство выше уровня топлива соединяется с горловиной, в которую поступает воздушный поток. Это выравнивает давление воздуха, поступающего в карбюратор, и в поплавковой камере для уменьшения влияния загрязнения воздушного фильтра на обогащение смеси. Устройство поддержания постоянного уровня топлива состоит из поплавков и клапана.
• Система холостого хода и переходных режимов.Работает при закрытых или немного приоткрытых дроссельных заслонках на малых оборотах двигателя то есть тогда когда главная дозирующая система работать из-за малого разрежения не может.
• Ускорительный насос.Впрыскивает топливо при резком открытии дроссельной заслонки для переобогащенная смеси с целью более плавного перехода на режим резкого увеличения нагрузки. Устройство имеет механический привод от дроссельной заслонки.
• Система пуска. Пуск двигателя происходит при небольшой частоте вращения коленвала и невысокой температуре поэтому чтобы запуск был стабильным нужна переобогащенная смесь. Для ее приготовления закрывается воздушная заслонка и приоткрывается дроссельная. После того как двигатель запустился частота вращения коленвала увеличивается; теперь чтобы двигатель не заглох от переобогащения смеси нужно приоткрыть воздушную заслонку это делается посредством тяги за счет усилия диафрагмы под воздействием разряжения в главной дозирующей системе.
• Экономайзер мощностных режимов.Устройство обогащает смесь в режиме полной нагрузки для развития двигателем максимальной мощности. На «солексе» имеет пневматический привод. При не полностью открытой дроссельной заслонке разряжение под ней через канал воздействует на диафрагму и та, сжимая пружину, отводит толкатель от шарика клапана. При полностью открытой заслонке разряжение падает и перестает удерживать пружину сжатой и она через толкатель открывает шариковый клапан, который добавляет топливо в смесительную камеру, минуя главную дозирующую систему.
• Эконостат.Берет горючее через жиклер из поплавковой камеры и подает в выходное отверстие распылителя, расположенное в зоне низкого разряжения, поэтому он работает только на больших оборотах при полностью открытой дроссельной заслонке когда двигателю требуется обогащение смеси для достижения максимальной мощности.

Устройство и подключение карбюратора скутера Yamaha

Скутер Ямаха Джог является одним из самых популярных на российском рынке: это объясняется простотой и надежностью модели, ее доступной ценой. Устройство карбюратора данного скутера стандартно, поэтому разобраться с ним можно, пользуясь описанием, данным выше. Однако при его установке у неопытных владельцев могут возникать некоторые сложности, с которыми мы поможем разобраться.

Карбюратор японского скутера Ямаха Джог

Устройство стоит рассмотреть более подробно. Это поможет понять не только то, как регулировать карбюратор и правильно пользоваться им, но и как правильно его подключить.

• К корпусу карбюратора крепится пусковой обогатитель: он небольшого размера, размещен в пластмассовом корпусе. Он имеет два болта с уплотнителями из резины. Питание обогатителя происходит через 12 В аккумулятор. Это устройство используется для запуска мотора на холодную, так как позволяет обогатить смесь кислородом автоматически.
• Штуцер подсоединяется к шлангу подачи топлива, идущему от краника бензобака.
• Если обогатитель надо снять, потребуется не только открутить болты, но и отсоединить электрический клапан, к которому идет всего два провода.
• Смесительная камера имеет специальную крышку, к которой крепится болт. Если его открутить, можно добраться до дроссельной заслонки. Это позволяет проверить, присоединен ли тросик газа, а также добраться до иглы, регулирующей уровень подачи топлива и воздуха. Если карбюратор нуждается в чистке, обязательно потребуется вытащить дроссель.
• Разъем обогатителя имеет выходы на два провода, желтый подключен к генератору, зеленый идет на массу. В принципе, если перепутать полярность, ничего не случится, и устройство все равно будет работать.
• Для работы обогатителя должно приходить напряжение с аккумулятора. При нагреве элемента внутри устройства игла будет выдвигаться.
• С воздушным фильтром соединен специальный штуцер, между ними есть колено из резины.
• На корпусе карбюратора расположен несколько винтов, при помощи которых можно регулировать холостые обороты и качество смеси.
• Поплавковая камера прикручивается снизу и имеет 4 болта крепления.
• Существует дополнительный штуцер для подачи масла: он самый маленький.
• Второй штуцер нужен для связи с атмосферой, на него ничего надевать не нужно.
• К третьему подключается бензошланг. Он идет к вакуумному крану бензобака.

Как работает карбюратор бензопилы — особенности поступления воздуха

Принцип работы карбюратора бензопилы включает в себя также подачу воздушной смеси в устройство. Как вы понимаете, в камеру сгорания поступает не чистое топливо (масло с бензином), а топливная смесь — масло с бензином из бака и воздух, который предварительно проходит через фильтрующий элемент.

Это интересно! Фильтр, который установлен на карбюраторе, нужно регулярно очищать, иначе его засорение способствует уменьшению поступления воздуха в систему, что часто становится причиной неправильной работы агрегата. Многие неопытные пильщики сразу же принимаются за настройку карбюратора, однако достаточно почистить фильтр и продуть его компрессором, чтобы устранить причины неравномерной или нестабильной работы инструмента.

Итак, воздух проходит через фильтр, и поступает в устройство через мембрану под номером 7.

Воздушная заслонка 7 при холодном запуске практически полностью закрыта, как показано на схеме. Через нее происходит незначительное поступление воздуха в систему. Воздух поступает в диффузор 16. Под номером 12 обозначены каналы или жиклеры холостого хода и средних оборотов. Эти каналы являются взаимозависимыми, то есть канал средних оборотов является переходным с холостого хода. Эти каналы постоянно открыты, поэтому топливо в соответствующей дозировке поступает в диффузор, где и смешивается с воздухом, направляясь к цилиндру.

Под номером 15 обозначен канал максимальных оборотов, который состоит из клапана с резиновым основанием. Через этот клапан происходит подача топлива в одном направлении — в камеру диффузора. Далее в систему вступает дроссельная заслонка 8, перемещение которой зависит от силы нажатия на газ агрегата. При запуске клапан 8 вертикальном положении, поэтому бензопила работает только на топливной смеси, поступающей из канала ХХ. Количество воздуха при этом незначительное, так как заслонка 7 также открыта на несколько миллиметров. При нажатии на курок инструмента происходит отклонение заслонки на 10-15 градусов, в результате чего осуществляется подача топливной смеси из канала средних оборотов 12 на схеме выше.

Когда пильщик приступает к пилению древесины, то повышается количество оборотов до максимальных, поэтому заслонка перемещается на угол до 90 градусов от изначального положения. Происходит увеличение количества топлива, что способствует ускорению сжигания топливной смеси.

Чтобы заполнилась камера 14 топливной смесью из бензина с маслом, которое поступает через канал, закрытый иглой, нужно создать разрежение, за счет которого мембрана 13 притянется вовнутрь, тем самым воздействуя на шток. Разрежение в камере 14 создается во время дергания ручки стартера, когда перемещается коленчатый вал инструмента. Поршень перемещается вверх и вниз при «шморгании» или «тыркании» ручки стартера, что провоцирует создание давления внутри камеры 14. В итоге камера заполняется топливом, которое и поступает через соответствующие каналы в диффузор, смешиваясь с воздухом, и направляясь в цилиндр.

https://youtube.com/watch?v=5u1owJHDnYE%3F

После того, как двигатель агрегата будет запущен, поршень начнет перемещаться под воздействием сгорающей смеси, поэтому разрежение в камере формируется постоянно, что собственно и провоцирует прогибание пластинки 13, воздействующей на игольчатый клапан, через который поступает топливо в основную камеру карбюратора бензопилы.

Собственно это и есть принцип работы карбюратора бензопилы мембранного типа, функционирование которого никак не зависит от угла его расположения. Зная конструкцию и принцип действия агрегата, можно приступать к его настройке, прочистке и регулировке.

Подготовительные работы

Предупреждаем Вас заранее, что регулировать карбюратор можно, когда:

• Исправны свечи зажигания
• Правильно выставлено зажигание
• Исправно работает бензонасос
• Установлен необходимый зазор на устройстве для авто-прерывания тока в цепи.

Также рекомендуется почистить сам карбюратор, вымыть его от нагара, прочистить все каналы и жиклёры. Вообще лучше купить рем комплект, в который входят все расходные детали, в том числе жиклеры, и после промывки поставить всё новое, включая прокладки.

После чистки всё аккуратно соберите обратно и обязательно обращайте внимание на зазоры, они должны быть в пределах нормы

Управление

Обычно работой карбюратора управляет водитель автомобиля. На некоторых моделях карбюраторов использовались дополнительные системы, частично автоматизировавшие управление им.

Для управления дроссельной заслонкой на автомобилях обычно используется педаль газа. Она может приводить её в движение при помощи системы тяг или тросового привода. Тяги в целом надёжнее, но конструкция привода получается сложнее и ограничивает возможности конструктора по компоновке подкапотного пространства. Привод тягами широко использовался в прежние годы, но начиная с 1970-х годов получила распространение система с металлическим тросиком. Системы с пневмо- или электромеханическим приводом распространения на карбюраторных двигателях не получили.

На старых автомобилях часто предусматривалась двойная система привода дроссельной заслонки карбюратора: от руки, рычажком или вытяжной рукояткой («постоянный газ»), и от ноги — педалью. Ручное и ножное управления связывалось между собой так, что при нажатии на педаль рукоятка ручного управления остаётся неподвижной, а при её вытягивании педаль опускается. Дальнейшее открытие дросселя можно было производить педалью. При отпускании педали дроссель остаётся в положении, установленном ручным управлением. Например, на «Волге» ГАЗ-21 на панели приборов справа от радиоприёмника была расположена рукоятка ручного управления дроссельной заслонкой, дублирующая педаль газа. Вытянув её, можно было добиться устойчивой работы холодного двигателя без использования воздушной заслонки, или использовать для установления «постоянного газа». На грузовых автомобилях режим «постоянного газа» служил в частности для упрощения движения задним ходом.

На мотоциклах и некотором числе автомобилей применяется ручное управление дросселем, осуществляемое специальной рукояткой на руле через тросик.

Воздушная заслонка может иметь механический или автоматический привод. В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, размещённой обычно на панели приборов. Автоматический привод широко применялся за границей, а в практике отечественного автопрома распространения практически не получил ввиду низкой надёжности, недолговечности и ненадёжной работы при характерных для климата большей части территории СССР/России больших перепадах температур. В этом случае воздушную заслонку закрывал биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидкостью из системы охлаждения. По мере прогрева двигателя, термоэлемент нагревался, расширялся и открывал воздушную заслонку. В иных системах использовался электромеханический привод с датчиком температуры. Из отечественных автомобилей, такое пусковое устройство имели только карбюраторы отдельных моделей ВАЗ.

Очень широко распространён полуавтоматический привод воздушной заслонки. В этом случае она закрывается водителем вручную, а после пуска двигателя автоматически приоткрывается диафрагмой, работающей от возникающего во впускном коллекторе двигателя разрежения. Это предотвращало возможную остановку двигателя из-за переобогащения рабочей смеси и несколько снижало расход топлива на прогрев. Пусковую диафрагму имели практически все отечественные карбюраторы, разработанные после начала 1960-х годов. До этого некоторые модели использовали менее совершенный кулачковый механизм, немного приоткрывавший дроссельную заслонку при закрывании воздушной.

Роль механической трансмиссии и карбюратора в автомобиле

Механическая трансмиссия — это система переключения передач и рычагов, которая позволяет водителю автомобиля менять их вручную, в отличие от системы автоматической трансмиссии, выбирая наиболее подходящую передачу для перемещения транспортного средства. Механическая коробка передач представляет собой устройство, в котором используются шестерни. Они позволяют водителю выбирать более высокую или более низкую скорость и крутящий момент в зависимости от условий нагрузки транспортного средства и местности, по которой он движется, чтобы добиться большей эффективности при движении.

Количество передач или скоростей теоретически не ограничено, однако на практике из-за проблем с мощностью и даже сложности с точки зрения управляемости коробка передач может иметь 18 или 36 передач для тяжелых транспортных средств, таких как грузовики и внедорожники. Количество передач — это не показатель мощности двигателя транспортного средства, на самом деле можно сказать, что чем больше крутящий момент может обеспечить двигатель, тем меньшее количество передач необходимо для выполнения работы. Таким образом, среди автомобилей, предназначенных для однотипных работ, двигатель с наименьшим числом передач будет самым актуальным вариантом.

Желаемая передача выбирается посредством положения рычага переключения передач. Он находится внутри кабины водителя, переключению помогают пневматические или гидравлические клапаны. Этот рычаг позволяет с помощью механизма выбора и включения выбрать соответствующую передачу. Соединение происходит за счет одновременного использования рычага с включением сцепления, функция которого в данном контексте заключается в прерывании крутящего момента, исходящего от двигателя, позволяя системе сцепления преодолевать инерцию, создаваемую диском сцепления, ведущим валом (входной вал) относительно вала (промежуточного вала) и шестерни, соответствующей включенной шестерне. Каким бы хорошим он ни был и как бы хорошо он ни регулировался, не может питать двигатель в идеальном соотношении смеси.

У электронных систем впрыска есть такая особенность, то есть они позволяют двигателю получать только тот объем топлива, который ему нужен.

Электронные системы впрыска позволяют:

 снизить выбросы загрязняющих веществ;

 больше экономить топливо;

 повысить производительность двигателя;

 нет необходимости использовать дроссель.

Выяснив принцип работы карбюратора и его роль в механической трансмиссии, водитель может с уверенностью покупать автомобиль, оснащенный этим устройством.

Преимущества и недостатки использования карбюраторов

К достоинствам карбюраторов следует отнести высокую гомогенность смеси на выходе; низкую стоимость и технологическую доступность при производстве;сравнительную простоту при обслуживании и ремонте, ремонтопригодность без необходимости специального оборудования. В отличие от инжектора, который требует электрического питания, работа карбюратора происходит исключительно за счёт энергии потока воздуха, всасываемого двигателем.

Эти плюсы относятся, разумеется, только к «классическим» карбюраторам. Устройства последнего поколения были уже очень сложными узлами с элементами электроники. Их производство требовало очень большой точности, а настройка – высокой технической подготовки и использования специального оборудования (пневмогидравлического стенда).

Карбюратор выносливее и эффективнее инжектора, если речь идёт об особо тяжёлых или даже экстремальных условиях работы. Он менее чувствителен к качеству топлива. Однако карбюратор более зависит от погодных условий и способен, в отличие от инжектора, преподнести неприятный сюрприз в условиях низких температур. В морозы в корпусе карбюратора может скопиться и замёрзнуть конденсат. А в сильную жару он перегревается, что приводит к интенсивному испарению топлива и падению мощности двигателя.

Основной же причиной вытеснения карбюратора из автомобильной системы питания стала невозможность обеспечить топливно-воздушную смесь индивидуального состава для каждой из вспышек. А инжекторная система с распределённым впрыском действует именно таким образом, стабильно обеспечивая экономичность и экологичность работы двигателя.

Сравнение моновпрыска и карбюраторной системы

Моновпрыском называется одна из разновидностей электронной системы впрыска топлива в двигатель. Можно сказать, что моновпрысковые системы являются своего рода переходной моделью от карбюратора к инжектору.

Впервые моновпрыск был разработан и установлен для самолётов как более современная модификация карбюраторного агрегата, которая исключала «провалы» в подачи топлива во время исполнения фигур в воздухе.

Рекомендуем: Устройство гидромеханической автоматической коробки передач

Существенной разницей между моновпрыском и карбюраторной системой можно считать наличие у моновпрыскового устройства компьютерного блока контроля подачи и расхода горючего, а также бензинового насоса и одной форсунки, работающей от электричества. Тип работу моновпрыска аналогичен карбюратору, только с использованием более современных компонентов.

Главным достоинством системы моновпрыска является бесперебойная работа мотора, так как в агрегате постоянно поддерживается минимальное давление в 1 бар. То есть транспортные средства с моновпрыском могут бесперебойной работать при резком обгоне или торможении, когда как карбюраторные механизмы не всегда могут гарантировать стабильность мотора в этих режимах.

К тому же моновпрыск гарантирует повышение мощности силового агрегата засчёт отсутствия провалов в питании.

Однако карбюраторы и по сей день считаются более экономичными устройствами, так как впрыск топлива осуществляется не в одной точке, а по всей камере, что позволяет использовать весь поступающий объём горючего. По этой причине двигатели с карбюраторами легче заводятся в зимнее время.

Таким образом, карбюраторные устройства обладают хорошими характеристиками в плане экономного потребления горючего и возможности запуска в любых климатических условиях. Моновпрыск обеспечивает более стабильную работу мотора и высокие качества мощности автомобиля.