Устройство и работа карбюратора

Процесс превращения жидкого топлива в пар и смешивания его с воздухом называется карбюрацией, а прибор, в котором совершается этот процесс — карбюратором. Простейший карбюратор (рис. 32) состоит из поплавковой 8 и смесительной 9 камер. В поплавковой камере помещается латунный поплавок 1, укрепленный шарнирно на оси 3, и игольчатый клапан 2. В смесительной камере расположен диффузор 6, жиклер 4 с распылителем 5 и дроссельная заслонка 7. Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием, рассчитанным на протекание определенного количества топлива в единицу времени.



При работе двигателя, когда поршень движется вниз и впускной клапан открыт, в цилиндре, впускном трубопроводе и смесительной камере карбюратора создается разрежение,под действием разности давлений в поплавковой и смесительной камерах из распылителя вытекает бензин. Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора у отверстия распылителя наибольшая и достигает 50—150 м/с. Вследствие большой скорости струей Воздуха капельки бензина постепенно размельчаются, испаряются и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. Такой способ образования горючей смеси называется пульверизационным.


По мере расхода бензина из поплавковой камеры поплавок опускается, игольчатый клапан открывает отверстие, и бензин начинает снова наполнять поплавковую камеру. Таким образом поддерживается постоянный уровень бензина в поплавковой камера и распылителе, в котором он при неработающем двигателе должен быть на 1—1,5 мм ниже верхнего края. По мере открытия дроссельной заслонки за счет лучшего наполнения цилиндра горючей смесью возрастают скорость сгорания рабочей смеси и давление газов, в результате чего частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается. При этом скорость воздуха, проходящего через диффузор, возрастает, вследствие чего скорость истечения бензина из распылителя и поступление воздуха через диффузор также возрастают, но неодинаково: количество проходящего через жиклер и затем вытекающего из распылителя бензина возрастает быстрее. Следовательно, соотношение паров бензина и воздуха в горючей смеси изменится в сторону обогащения, т. е. простейший карбюратор сродним жиклером может обеспечить необходимый состав горючей смеси только при определенных частоте вращения коленчатого вала и нагрузке на двигатель. Учитывая, что при движении автомобиля нагрузка на.двигатель и частота вращения коленчатого вала постоянно меняются, необходимо соответственно изменять состав горючей смеси, что обеспечивается за счет дополнительных] систем и устройств, вводимых в конструкцию карбюратора. Этими дополнительными 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 приготовлению постоянного состава обедненной экономичной горючей смеси в пределах средних нагрузок, когда от двигателя не требуется полная мощность. В карбюраторах изучаемых автомобилей главная дозирующая система с пневматическим торможением топлива (рис. 33). Она состоит из топливного 4 и воздушного 2 жиклеров, распылителя 6 и двух диффузоров 1, 7 и действует следующим образом.



При работе двигателя топливо, поступающее через топливный жиклер в распылитель, под действием разности давлений вытекает из него, распыляется и смешивается с воздухом. По мере открытия дроссельной заслонки и увеличения разрежения в диффузоре увеличивается скорость истечения топлива из распылителя, но обогащения смеси при этом не происходит, так как в это время через воздушный жиклер в распылитель начнет поступать воздух, который уменьшает разрежение у распылителя и тормозит поступление топлива. В результате из распылителя будет поступать смесь воздуха с топливом (эмульсия), что и обеспечивает получение экономичной обедненной горючей смеси постоянного состава.


Система холостого хода (рис. 34) состоит из топливного 5 и воздушного 4 жиклеров, каналов 3 для поступления топлива и воздуха, двух отверстий 2 для выхода эмульсий в смесительную камеру и регулировочного винта 1 качества горючей смеси. Система работает при малой частоте вращения на холостом ходу, когда дроссельная заслонка прикрыта, разрежение в смесительной камере незначительно и главная дозирующая система не работает. При этом большое разрежение создается ниже дроссельной заслонки и по каналом 3 передается к топливному жиклеру 5 холостого хода.



Пройдя этот жиклер, топливо смешивается с воздухом, поступающим сначала через воздушный жиклер 4, а затем через отверстие 2, расположенное выше дроссельной заслонки, и образует эмульсию (пенистую смесь топлива с пузырьками воздуха). Полученная эмульсия выходит через нижнее распиливающее отверстие в задроссельное пространство, где, смешиваясь с воздухом, проходящим через диффузор, образует горючую смесь обогащенного состава. При открытии дроссельной заслонки на небольшой угол эмульсия будет поступать и через верхнее отверстие. Наличие двух отверстий обеспечивает плавный переход от холостого хода к малым и средним нагрузкам.


Экономайзер служит для обогащения горючей смеси с целью получения от двигателя большей мощности. Он состоит из колодца, в котором помещаются шток 3 и клапан 5. Привод экономайзера осуществляется от дроссельной заслонки 11 при помощи рычага 10 и тяги 4 с планкой 2. При открытии дроссельной заслонки более чем на 3/4 (полная нагрузка) приводной рычаг через серьгу, тягу и планку опускает вниз шток, который открывает клапан, и из колодца экономайзера через жиклер 8 поступает дополнительное топливо через распылитель 1 главной дозирующей Системы в смесительную камеру (рис. 35).



Ускорительный насос служит для временного обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки, что улучшает приемистость автомобиля (ускоряет разгон). Привод ускорительного насоса часто объединяют с приводом экономайзера. Ускорительный насос состоит из колодца 3 (рис. 36), поршня 10 со штоком 4, обратного 7 и нагнетательного 1 клапанов, распылителя 2 и привода. При резком открытии дроссельной заслонки 11 под действием рычага 9, тяги 8 и планки 5 привода поршень в колодце быстро перемещается вниз, вызывая резкое возрастание давления топлива; обратный клапан закрывается, а нагнетательный — открывается, и порция топлива через распылитель впрыскивается в смесительную камеру, обогащая горючую смесь. При плавном открытии дроссельной заслонки обратный клапан остается открытым, и топливо из колодца через этот клапан вытесняется в поплавковую камеру.



Система пуска (рис. 37) служит для обогащения горючей смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. Она состоит из воздушной заслонки 1 с одним (двигатель МеМЗ) или двумя («Москвич») автоматическими клапанами 2, обеспечивающими необходимое обогащение горючей смеси, и привода, заслонки с рукояткой управления, расположенной на щитке приборов. В карбюраторе двигателя ВАЗ необходимое открытие воздушной заслонки осуществляется при помощи специального автоматического устройства.



Воздушная и дроссельные заслонки механически связаны между собой так, что при закрывании воздушной заслонки частично открывается дроссельная, что создает наилучшие условия образования горючей смеси в смесительной камере карбюратора при пуске и прогреве холодного двигателя.

Закрытие воздушной заслонки производится вытягиванием на себя рукоятки управления на щитке приборов («Москвич» и ВАЗ) или перемещением вверх рукоятки привода,_расположенной на полу кузова справа (ЗАЗ).

По направлению потока воздуха и горючей смеси карбюраторы могут быть с падающим, восходящим и горизонтальным потоком. На изучаемых автомобилях устанавливаются карбюраторы с падающим потоком, обеспечивающим наилучшие условия смесеобразования и наполнения цилиндров горючей смесью. Поплавковая камера в карбюраторах изучаемых двигателей балансированная. Это значит, что она сообщается с атмосферой не непосредственно, а при помощи канала, выведенного в полость воздушного патрубка карбюратора над воздушной заслонкой. При таком устройстве в случае сильного загрязнения воздушного фильтра горючая смесь не будет обогащаться, так как топливо через жиклеры поступает под действием разности давлений в поплавковой камере и диффузоре, которая при изменении сопротивления в воздушном фильтре изменяться не будет.