Системы карбюратора

Как работает карбюратор: устройство и принцип работы

Для классических моделей ВАЗ устройство карбюратора является актуальным вопросом. Ведь от качества сформированной топливной смеси зависит работоспособность и долговечность большинства автомобильных систем.

Ремонт или профилактические работы с карбюратором можно проводить самостоятельно. В большинстве случаев для этого достаточно будет гаражных условий. Однако, перед тем как вмешиваться в конструкцию устройства, стоит узнать его принцип работы и устройство.

Из чего состоит карбюратор

В современных карбюраторах установлено большое количество систем с разветвленными каналами и системами рычажных передач. При быстром визуальном осмотре не всегда становится понятно их назначение. Проще выяснять работу отдельных элементов поблоково, а также разобрать принцип работы карбюратора на основе простейшего представителя семейства.

Устройство простого карбюратора

Основной задачей карбюратора является смешивание внутри воздушного потока с бензином в определенных пропорциях. Затем все это подается в камеру сгорания в блоке цилиндров, где во время рабочего хода поршня состав сгорает. Высвобождаемая энергия толкает поршень, закрепленный на коленвале, и таким образом энергия взрыва топлива преобразуется в механическую энергию вращения.

Для осуществления процесса карбюратор соединен с топливным насосом, воздухоподающей системой и впускными патрубками блока цилиндров. В простейшем устройстве есть только две камеры: смесительная и поплавковая. Формирование смеси происходит на всем промежутке от всасывания воздуха до впрыска в камеру.

Сначала бензин распыляется в смесительной камере. Это осуществляется с помощью трубки-распылителя, выведенной в диффузор (сужающийся канал). Скорость подачи в нем растет, формируя разряжение. За счет такого вакуума всасывается бензин из диффузора, перемешиваясь с воздухом.

Через канал, связанный с поплавковой камерой, поступает топливо. Внутри канала зафиксирован ограничивающий жиклер (цилиндр с небольшим отверстием вдоль оси), который дозирует подачу бензина из поплавковой камеры.

Важным параметром является уровень бензина внутри поплавковой камеры. Есть три варианта:

  • уровень топлива в срез канала даст оптимальное количество топлива в систему;
  • низкий уровень сформирует обедненную смесь;
  • высокий уровень зальет лишнее топливо в канал.

Уровень топлива контролируется с помощью поплавкового механизма и игольчатого клапана.

Регулировать обогащенность смеси в карбюраторе помогает воздушная заслонка. Если она начинает закрываться, то происходит переобогащение смеси, что вызовет в конечном счете остановку мотора.

Чтобы контролировать подачу готовой смеси в цилиндры силовой установки, устройство оснащено дроссельной заслонкой. При открытии обеих заслонок сопротивления воздушному потоку практически нет.

Видим, как работает карбюратор с простейшим устройством. У него состав смеси сформируется оптимальным лишь при узком интервале оборотов в минуту.

Основные системы карбюратора

Реальная работа карбюратора включает большее количество систем, отвечающих за работоспособность. Рассмотрим основные.

Система холостого хода

Эта система отвечает за обеспечение топливом мотора во время простоя главной дозирующей системы. За счет нее происходит работа силовой установки на низких оборотах. С помощью регулировочных винтов корректируется пропорция топлива и воздуха на холостых оборотах. Новые автомобили, производители которых контролируют загрязненность выхлопов, идут с опломбированным регулировочным винтом. Заблуждением является то, что данная коррекция состава смеси приводит к изменению выхлопов на всех оборотах.

Переходная система

Задачей данного блока является обеспечение переходного режима после прекращения холостого хода и до начала запуска главной дозирующей системы. Часто в конструкции заметны каналы данной системы, которые расположены у пластин дроссельной заслонки. Через такие отверстия осуществляется синхронная подача бензина вместе с открытием дроссельной заслонки.

Главная дозирующая система

Ее функции заключаются в дозировании топлива при работе на средних скоростях. В ее составе диффузор, топливные жиклеры и главный распределитель. Внутри нее воздух диффузирует с топливом до формирования насыщенного тумана. Степень насыщенности контролируется с помощью регулировок главного топливного жиклера.

Экспериментируя с разными жиклерами, водитель может получать смесь разного уровня от самой обедненной до перенасыщенной. На это влияет диаметр отверстия.

Экономайзеры

Если мотор работает с нагрузкой, то ему необходима более насыщенная топливная смесь, чем в то моменты, когда движение происходит без нагрузки. Подачу дополнительных порций бензина в смесь обеспечивают экономайзеры. Это происходит во время полного открытия дроссельной заслонки. Есть различные типы этой системы. Чаще всего встречаются экономайзеры диафрагменного типа и калибровочные стержни.

Принцип работы и устройство карбюратора

Карбюратор – это обязательный узел питания двигателя внутреннего сгорания автомобилей и мотоциклов. До конца XX века карбюраторы устанавливались на большинство автомобилей, но в наши дни их прочно вытеснили более удобные и функциональные инжекторные системы. Сейчас они часто встречаются в автомобилях возрастом 20 и более лет.

Принцип работы и устройство простейшего карбюратора

В первом устройстве, изобретенном Л. Христофорисом в 1876 году, топливо нагревалось, испарялось, образовавшиеся пары и потоки воздуха смешивались. Спустя год решение усовершенствовали, использовав принцип топливного распыления, который стал основой для следующих проектов.

До широкого распространения привычных нам устройств были барботажные модели и мембранно-игольчатые. Первые — в виде бензинового бака, в котором близко от поверхности располагалась доска и пара патрубков для подачи из атмосферы и забора смеси топлива и воздуха в мотор. Воздух перемещался под доской, непосредственно над топливом, обогащался парами и становился горючей смесью. Это была простая, но рабочая система. Дроссельная заслонка находилась отдельно. На функционирование мотора с барботажным узлом влияли природные условия — испаряемость зависела от температуры. Такую систему было сложно регулировать, она была взрывоопасна.
Схема барботажного карбюратора.

Мембранно-игольчатое устройство размещается отдельно от бензобака. В нем было нескольких камер, жестко связанных с помощью штока. Седло клапана, через который подавалось топливо, запиралось иглой на штоке. Камеры были соединены топливным каналом и смесительной зоной. Параметры устройства определяли пружины, на которые надавливали мембраны. Такой карбюратор работал независимо от условий на улице и местоположения, был популярен в начале 19 века, когда его устанавливали на автомобилях и мототехнике, в самолетах с поршневыми моторами внутреннего сгорания.
Схема мембранно-игольчатого карбюратора.

Устройство карбюратора наших дней

Сегодня используются поплавковые модели, которые являются самыми усовершенствованными. Их можно увидеть на большинстве машин.
Устройство и работа карбюратора: 1 — регулировочный винт пускового устройства; 2 — штифт рычага 24, входящий в паз рычага 3; 3 — рычаг управления воздушной заслонкой; 4 — винт крепления тяги привода воздушной заслонки; 5 — регулировочный винт приоткрывания дроссельной заслонки первой камеры; 6 — рычаг дроссельной заслонки первой камеры; 7 — ось дроссельной заслонки первой камеры; 8 — рычаг привода дроссельной заслонки второй камеры; 9 — регулировочный винт количества смеси холостого хода; 10 — ось дроссельной заслонки второй камеры; 11 — рычаг дроссельной заслонки второй камеры; 12 — патрубок отсоса картерных газов в задроссельное пространство карбюратора; 13 — дроссельная заслонка второй камеры; 14 — выходные отверстия переходной системы второй камеры; 15 — корпус дроссельных заслонок; 16 — распылитель главной дозирующей системы второй камеры; 17 — малый диффузор; 18 — корпус топливного жиклера переходной системы второй камеры; 19 — распылитель ускорительного насоса; 20 — патрубок подачи топлива в карбюратор; 21 — распылитель эконостата; 22 — воздушная заслонка; 23 — шток пускового устройства; 24 — рычаг воздушной заслонки; 25 — крышка пускового устройства; 26 — штифт рычага 24, действующий от штока 23 пускового устройства; 27 — ось воздушной заслонки; 28 — крышка карбюратора; 29 — трубка с топливным жиклером эконостата; 30 — топливный фильтр; 31 — игольчатый клапан; 32 — эмульсионная трубка второй камеры; 33 — поплавок; 34 — главный топливный жиклер второй камеры; 35 — перепускной жиклер ускорительного насоса; 36 — рычаг привода дроссельных заслонок; 37 — рычаг привода ускорительного насоса; 38 — диафрагма ускорительного насоса; 39 — регулировочный винт качества (состава) смеси холостого хода; 40 — патрубок забора разрежения вакуумного регулятора опережения зажигания. 41 — корпус карбюраторов. 42 — электромагнитный запорный клапан; 43 — регулировочный винт добавочного воздуха заводской подрегулировки системы холостого хода; 44 — диафрагма пускового устройства.

Поплавковый карбюратор состоит из множества элементов:

  • Поплавковая камера для сохранения горючего на заданном уровне.
  • Поплавок, оснащенный специальной иглой, который используется для дозирования уровня бензина.
  • Смесительная камера ― для смешения топлива в мелкодисперсном виде с воздухом.
  • Диффузор — зауженное место для увеличения скорости воздуха.
  • Распылитель, оснащенный жиклером, который соединяет камеры, подает смесь в диффузор.
  • Заслонка дросселя — для регулировки потока рабочей жидкости.
  • Воздушная заслонка — для регулировки потока воздуха, поступающего в карбюратор. С помощью элемента создают смесь «обогащенную», «нормальную» или «бедную».
  • Система холостого хода — подает горючее мимо смесительной камеры по спецканалам в задроссельное пространство.
  • Эконостаты и экономайзеры — обеспечивают дополнительную подачу топлива при существенных нагрузках. Эконостаты работают от разрежения воздуха, экономайзерами управляют принудительно.
  • Подсос горючего — для принудительного обогащения топливной смеси. С помощью рычага водитель приоткрывает дроссельную заслонку, воздух проходит сквозь смесительную камеру и забирает больше горючего. В результате смесь становится обогащенной, помогает запустить холодный двигатель.

Принцип работы карбюратора

Сначала горючее направляется в поплавковую камеру. В момент достижения необходимого уровня поплавок поднимается и перекрывает клапан, через который подается топливо. Когда поплавок опускается, подача топлива возобновляется.

Далее топливо идет в смесительную камеру, где создается горючая смесь. Сверху подается воздух, который соединяется с горючим. В камере находится распылительная трубка с жиклером, а также дроссель и диффузор. Жиклер — это пробка, которая не допускает вытекание топлива из поплавковой камеры. Заслонка, соединенная с педалью, называется дросселем. При надавливании ногой, она открывается, и горючая смесь попадает в цилиндр. В результате машина набирает скорость. В диффузоре находится распределительная трубка.

В момент запуска в смесительной камере формируется разрежение, из распылителя разбрызгивается топливо. Поднимается поток воздуха, который при смешении с топливом, переносит горючее в цилиндр.

В новейших устройствах помимо смесительной и поплавковой камер, находится также пусковое и дозирующее устройство, конструкция холостого хода, экономайзер, ускорительный насос. Устаревшие модели не обеспечивают полноценную работу мотора, поскольку в зависимости от того, холодный или горячий двигатель, смесь должна быть разной. Если запускают холодный двигатель, требуется горючая смесь, обогащенная топливом. В случае, когда мотор долго работал, необходима смесь с небольшим включением топлива.

Для увеличения скорости или езды в нагруженной машине, нужна смесь, сильно обогащенная топливом. Аналогичная ситуация при движении на холостом ходу, на малых оборотах. Такие условия простой карбюратор обеспечить не в силах.

С целью обогащения смеси топливом применяют насос-ускоритель. Когда резко выжимают педаль, проходит воздух, который движется быстрее топлива. С этим связана нехватка топлива в горючей жидкости. При наличии насоса силовой агрегат работает мощнее.

Система холостого хода идеальна для малых оборотов. При таком режиме силовой агрегат функционирует на обогащенной смеси. Однако, одной дозирующей системы недостаточно, ведь на холостом ходу дроссель открывается лишь частично. В новейших карбюраторах горючая смесь формируется около дросселя, поскольку в этом месте, даже если дроссель открыт не полностью, создается необходимое разрежение.

Для запуска мотора требуется смесь, которая обогащена топливом. С этой целью в смесительной камере предусмотрена заслонка с клапаном, через который проходит воздух. На приборной панели автомобиля есть ручка для управления клапаном. При вытягивании ручки клапан приоткрывается, и объем воздуха в смесительной камере сокращается. А количество горючего в смеси возрастает. В результате даже первые порции смеси достаточно насыщены, и мотор быстро заводится. При наличии спускового устройства двигатель работает даже при пониженных температурах.

Читайте также:  Строение автомобиля для чайников

Возможности дозирующего устройства позволяют создавать смесь, подходящую для работы двигателя в разных режимах. С помощью системы автоматически регулируется состав смеси при работе мотора с малой и средней нагрузкой. В таком режиме топливо подается через дозирующую систему. Однако, даже при полном открытии дросселя горючего часто недостаточно. По этой причине, когда дроссель практически полностью открыт, рычаг, соединенный с ним, воздействует на тягу привода экономайзера — так открывается дополнительный проход из поплавковой камеры. В итоге двигатель функционирует более мощно.

Классификация карбюраторов

Все карбюраторы можно различать по следующим признакам:

  • По направлению движения потока различают горизонтальные и вертикальные модели.
  • По регулировке отверстия распылителя и формированию разрежения разделяют: системы с постоянным разрежением; с постоянным сечением (серийные устройства); с золотниковым дросселированием — модели для мототехники, в них вместо дроссельной заслонки объем поступающей смеси регулирует шибер-золотник.
  • По числу смесительных камер выпускают одно- и многокамерные модели. «Сдвоенные» устройства используются в моторах с цилиндрами, которые находятся далеко друг от друга. В результате каждая половина осуществляет впрыск в свои цилиндры.

Основные системы и устройства карбюратора Солекс

Ниже представлен краткий обзор систем, устройств и механизмов карбюратора Солекс (2108, 21081, 21083), автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Пусковое устройство

Пусковое устройство карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс предназначено для обеспечения пуска холодного двигателя автомобиля. Состоит из корпуса, диафрагмы со штоком, рычагов привода воздушной и дроссельной заслонок.

СХХ предназначена для обеспечения работы двигателя на холостом ходу. Она включает в себя: топливный и воздушный жиклеры; топливные, воздушные, эмульсионные каналы; винты регулировки «количества» и «качества» топливной смеси, поступающей в двигатель.

схема системы холостого хода карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)

ЭПХХ необходим для отключения подачи топлива в двигатель через систему холостого хода после остановки двигателя и при переходе с работы на холостом ходу к мощностным режимам. ЭПХХ состоит из электромагнитного клапана, электронного блока управления, концевого выключателя (наконечника винта «количества» топливной смеси).

видимые элементы системы ЭПХХ карбюратора Солекс в подкапотном пространстве автомобиля ВАЗ 21083

Главные дозирующие системы обеих камер карбюратора (ГДС)

ГДС обеспечивает работу карбюратора при запуске двигателя, работе на малых, средних и максимальных нагрузках. Состоит из главных топливных и воздушных жиклеров, эмульсионных трубок и эмульсионных колодцев, воздушных и топливных каналов, диффузоров с распылителями.

Переходные системы обеих камер карбюратора

Переходные системы необходимы для плавного перехода с холостого хода на малые и средние нагрузки (переходная система 1-й камеры). И со средних нагрузок на мощностные режимы работы двигателя (переходная система 2-й камеры). Переходные системы карбюратора состоят из топливных и воздушных каналов, топливных и воздушных жиклеров, выходных отверстий в обеих камерах карбюратора.

выходные отверстия переходных систем обеих камер карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс

Ускорительный насос (УН)

УН необходим для кратковременного принудительного обогащения топливной смеси при открытии дроссельной заслонки на разных режимах работы двигателя автомобиля. УН состоит из корпуса, диафрагмы с толкателем и пружиной, шарикового клапана, топливных каналов, распылителя с двумя носиками в разные камеры карбюратора, механического привода от кулачка на оси дроссельной заслонки первой камеры.

Экономайзер мощностных режимов

Экономайзер мощностных режимов служит для дополнительного обогащения топливной смеси на мощностных и нагрузочных режимах, поддерживая стабильную работу двигателя. Состоит из корпуса, диафрагмы с пружиной, шарикового клапана, топливного жиклера.

снятие диафрагмы экономайзера мощностных режимов карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс

Эконостат

Эконостат обогащает топливную смесь поступающую в цилиндры двигателя на скоростных режимах, при полностью открытых дроссельных заслонках. Состоит из топливного жиклера, трубки, топливного канала.

Поплавковый механизм

Поплавковый механизм предназначен для регулировки топливоподачи в карбюратор. Состоит из игольчатого запорного клапана и поплавков.

элементы верхней части поплавковой камеры карбюратора Солекс

Механизм блокировки дроссельной заслонки второй камеры карбюратора

Механизм блокировки обеспечивает устойчивую работу двигателя при движении автомобиля с непрогретым двигателем. Дроссельная заслонка второй камеры открывается только при определенной величине открытия воздушной заслонки карбюратора. В других случаях ее блокирует рычаг на оси дроссельной заслонки второй камеры карбюратора.

Еще статьи по карбюраторам 2108, 21081, 21083 Солекс

Что такое карбюратор и в чем его секрет?

В объявлениях о продаже автомобиля можно встретить немало предложений неновых, но вполне приличных машин в нормальном состоянии. Как говорится, «ездить и ездить». Но вот незадача – на выбранной машине установлен карбюратор. Довольно старое по своему типу устройство, которое отпугивает современных автолюбителей, особенно молодых людей, своей сложностью, возможным отсутствием ремонтных запчастей и возможными поломками. Покупать ли автомобиль с карбюратором, или найти более современную конструкцию с инжекторной топливной системой – принять решение можно только после того, как разберешься в нюансах работы и конструкции этого устройства.

Что такое карбюратор и для чего он нужен?

Чтобы двигатель внутреннего сгорания работал в оптимальном режиме, необходимо смешать топливо и воздух в определенной пропорции и подать эту смесь в камеру сгорания. Параметры смеси могут меняться в зависимости от режима работы ДВС, потребление топлива – тоже, а значит, необходимо устройство, которое в автоматическом режиме будет всё это делать.

Карбюратор – устройство для смешивания воздуха с топливом. В результате его работы в нужный момент в камеру сгорания двигателя поступает смешанный с воздухом распыленный бензин, готовый к воспламенению. Несмотря на то, что карбюратор один на несколько цилиндров, смесь через впускной коллектор всегда попадает в нужное место благодаря слаженной системе работы всех элементов ДВС.

Устройство карбюратора

До сегодняшних дней к нам добрались в основном поплавковые модели – самые последние и максимально усовершенствованные. Так что на большинстве автомобилей можно встретить именно их.

Устройство поплавкового карбюратора: 1 — регулировочный винт пускового устройства; 2 — штифт рычага 24, входящий в паз рычага 3; 3 — рычаг управления воздушной заслонкой; 4 — винт крепления тяги привода воздушной заслонки; 5 — регулировочный винт приоткрывания дроссельной заслонки первой камеры; 6 — рычаг дроссельной заслонки первой камеры; 7 — ось дроссельной заслонки первой камеры; 8 — рычаг привода дроссельной заслонки второй камеры; 9 — регулировочный винт количества смеси холостого хода; 10 — ось дроссельной заслонки второй камеры; 11 — рычаг дроссельной заслонки второй камеры; 12 — патрубок отсоса картерных газов в задроссельное пространство карбюратора; 13 — дроссельная заслонка второй камеры; 14 — выходные отверстия переходной системы второй камеры; 15 — корпус дроссельных заслонок; 16 — распылитель главной дозирующей системы второй камеры; 17 — малый диффузор; 18 — корпус топливного жиклера переходной системы второй камеры; 19 — распылитель ускорительного насоса; 20 — патрубок подачи топлива в карбюратор; 21 — распылитель эконостата; 22 — воздушная заслонка; 23 — шток пускового устройства; 24 — рычаг воздушной заслонки; 25 — крышка пускового устройства; 26 — штифт рычага 24, действующий от штока 23 пускового устройства; 27 — ось воздушной заслонки; 28 — крышка карбюратора; 29 — трубка с топливным жиклером эконостата; 30 — топливный фильтр; 31 — игольчатый клапан; 32 — эмульсионная трубка второй камеры; 33 — поплавок; 34 — главный топливный жиклер второй камеры; 35 — перепускной жиклер ускорительного насоса; 36 — рычаг привода дроссельных заслонок; 37 — рычаг привода ускорительного насоса; 38 — диафрагма ускорительного насоса; 39 — регулировочный винт качества (состава) смеси холостого хода; 40 — патрубок забора разрежения вакуумного регулятора опережения зажигания. 41 — корпус карбюраторов. 42 — электромагнитный запорный клапан; 43 — регулировочный винт добавочного воздуха заводской подрегулировки системы холостого хода; 44 — диафрагма пускового устройства.

Поплавковый карбюратор состоит из множества элементов.

  1. Поплавковая камера, которая отвечает за поддержание определенного уровня топлива.
  2. Поплавок с запорной иглой, предназначенный для автоматического дозирования уровня топлива в поплавковой камере.
  3. Смесительная камера, в которой происходит основное смешивание распыленного (мелкодисперсного) топлива и воздуха
  4. Диффузор – суженный участок, проходя через который воздушный поток ускоряет свое движение.
  5. Распылитель с жиклером, соединяющий поплавковую и смесительную камеры, через который проходит топливо прямо к диффузору.
  6. Дроссельная заслонка – регулирует поток смеси, поступающий в цилиндры.
  7. Воздушная заслонка – регулирует поток воздуха, поступающий в карбюратор. Благодаря ей можно сделать смесь «бедной», нормальной или «обогащенной». Схема зависимости мощности от количества воздуха в топливной смеси

Из схемы видно, что нормальная смесь — это когда воздуха в примерно в 15 раз больше чем топлива. При таких условиях будет полное сгорание бензина и максимальная мощность.

  • Система холостого хода – подает топливо в обход смесительной камеры, когда дроссельная заслонка полностью закрыта. По специальным каналам бензин и воздух проходят в задроссельное пространство.
  • Экономайзеры и эконостаты – устройства для дополнительной подачи топлива, когда двигатель работает на максимальных нагрузках. При этом экономайзеры имеют принудительное управление, а эконостаты работают от разрежения воздуха.
  • Подсос топлива – система принудительного обогащения топливной смеси. Потянув за рычаг, водитель приоткрывал дроссельную заслонку, в результате чего воздух интенсивней проходил через смесительную камеру и забирал большее количество топлива. Получается обогащенная смесь, удобная для запуска холодного двигателя.
  • Принцип работы карбюратора

    Посмотрев видео, ниже, Вы наглядно увидите устройство и принцип работы карбюратора на разных режимах работы. Видео хоть и старенькое, но актуальное по сей день. Не поленитесь и досмотрите до конца, если хотите полностью разобраться в теме.

    Ну а ниже подытожим — работа всех поплавковых карбюраторов осуществляется по типичной схеме.

    1. В поплавковую камеру через топливную магистраль из бака закачивается бензин на нужный уровень, который регулируется и поддерживается поплавком и запорной иглой.
    2. Распылитель, находящийся в нижней части поплавковой камеры, с помощью жиклера передает строго дозированную порцию топлива в смесительную камеру. Одновременно поток топлива распыляется для лучшего перемешивания с воздухом и сгорания.
    3. Топливо из распылителя рассеивается над диффузором, который предназначен для создания быстрого потока воздуха и лучшего его смешивания с уже распыленным бензином.
    4. Смесь топлива и воздуха поступает к дроссельной заслонке, которая напрямую связана с педалью газа. Чем больше топлива нужно двигателю, тем больше открыта заслонка и тем активней работает карбюратор.
    5. Из карбюратора топливно-воздушная смесь проходит через впускной коллектор к тому цилиндру, в котором в данный момент опускается поршень с одновременным открытием впускного клапана.
    6. Поршень работает как насос, втягивая уже приготовленную в карбюраторе смесь.

    Несмотря на довольно простой принцип работы, хорошо настроенный карбюратор обеспечивает отличную отдачу мощности двигателем, неплохую экономию топлива и надежность системы.

    Типы карбюраторов

    Предшественниками уже рассмотренного поплавкового карбюратора были мембранно-игольчатый и барботажный. Это уже устаревшие конструкции, которые сегодня и не встретишь на машинах повседневного использования (а вот на «олдкарах» эти редкости еще есть).

    Мембранно-игольчатый карбюратор состоит из нескольких камер, разделенных мембранами. Мембраны опираются на пружины заданной жесткости и соединены между собой штоком. Мембранные камеры имеют выход в камеру смешивания, а также соединены с каналом подачи топлива. Движение штока приводило в действие мембраны камер, заставляя их качать топливо в полость смешивания. Да, система несколько громоздкая и медленно реагирующая на изменение режима работы двигателя, но при этом надежная до такой степени, что устанавливалась на авиационные двигатели.

    Схема мембранно-игольчатого карбюратора

    Барботажный карбюратор – первая конструкция и первая попытка создать подобное устройство. Представлял собой глухую крышку, которая накрывала бензобак на некотором расстоянии от топлива. К крышке подводились два патрубка: один входной для воздуха, второй к двигателю. Воздух, проходя под крышкой, насыщался парами бензина и в таком виде направлялся в камеру сгорания. Это первое устройство, которое рассчитано на работу с испарениями топлива.

    Классификация других типов карбюраторов зависит от особенностей конструкции. По сечению распылителя различают устройства с постоянным разрежением (модели производства Японии с высочайшими эксплуатационными характеристиками), с постоянным сечением распылителя (карбюраторы производства СССР и РФ) и с золотниковым дросселированием (горизонтальные карбюраторы, предназначенные в основном для мототехники).

    По направлению движения готовой смеси различают конструкции с горизонтальным и вертикальным потоком (из последних самой эффективной оказалась система с нисходящим потоком).

    Поплавковые карбюраторы могут иметь одну или несколько смесительных камер. Однокамерные устройства были в ходу до 1960-х годов, пока развитие двигателей не потребовало увеличения пропускной способности карбюратора.

    Создание многокамерных карбюраторов с несколькими дроссельными заслонками позволило решить эту проблему. Появились разновидности: карбюраторы с одновременным открытием двух дроссельных заслонок, от каждой из которых питались определенные цилиндры, и карбюраторы с последовательным открытием двух заслонок, которые подключались на весь двигатель и работали в соответствии с его режимом.

    По мере того, как росла мощность двигателей, развивались и карбюраторы. Появились трех- и четырехкамерные виды, на автомобиль устанавливалось несколько карбюраторов, настраивались различные варианты приготовления топливной смеси (например, в одной камере делалась переобогащенная смесь, в двух других – обедненная).

    Преимущества и недостатки карбюраторов

    Про ужасы вечного ремонта карбюратора не слышал только глухой. А что на самом деле? Какие же плюсы у этого устройства и есть ли смысл вообще с ним иметь дело? Как ни странно прозвучит это в наш технологичный век, но карбюратор имеет несколько серьезных преимуществ.

    1. Простота конструкции. Нет, речь не о том, что это очень уж простой механизм. Но по сравнению с электронной начинкой сегодняшних автомобилей, карбюратор на порядок проще для ремонта, обслуживания и даже эксплуатации. В большинстве карбюраторов нет никакой электроники, только механические устройства, а значит, человек с «прямыми руками» может и сам заниматься его ремонтом и обслуживанием. Об этом хорошо помнит «старая гвардия» — наши родители, привыкшие копаться в своих «ненаглядных» Жигулях и Запорожцах.
    2. Ремонтопригодность. Всё, что ломается в карбюраторе, можно починить без «лишней крови». Необходимые запчасти можно купить (есть производители, до сих пор выпускающие ремкомплекты. А почему бы и нет?).
    3. При работе с некачественным топливом карбюратор оказывается гораздо живучей и стабильней, чем инжектор. И вообще, он не слишком требователен к чистоте, а если и засоряется, то подлежит простой чистке в домашних («гаражных») условиях.
    4. Небольшое количество воды, попавшее в карбюратор, не причинит ему вреда, в отличие от инжектора. Правда, со временем он потребует чистки и калибровки.
    5. И, наконец, карбюратор не требует подключения к электросети, датчикам, процессору и прочим «радостям» цивилизации. Он работает исключительно от энергии всасываемого двигателем воздуха, а значит, был оптимальным вариантом для установки на старые автомобили, где вообще не было электроники.

    Но есть и недостатки иза которых карбюраторные автомобили в конце концов сошли с мировой арены автомобилестроения.

    1. Технологии требовали систему подачи топлива с гибкой подстройкой, а не с постоянными параметрами, чтобы минимизировать потребление топлива (которое раньше никто особо не считал). Поэтому на смену карбюратору пришла инжекторная система, которая до сих пор развивается и совершенствуется.
    2. Второй значительный минус – зависимость карбюратора от погодных условий. В холодное время года внутри собирается конденсат, мешающий работе, в зимний период есть риск обледенения внутренней части. При этом летняя жара тоже не дает ему работать стабильно из-за активного испарения – начинаются сбои в подаче смеси.
    3. Ну и третий недостаток — это значительно ниже экологические показатели, по сравнению с инжектором. В современной борьбе за экологию карбюраторные автомобили просто не выдерживают никакой критики, так как вредные выбросы у них значительно выше.

    Основные неисправности карбюраторов и их причины

    Неисправности в карбюраторе отражаются на режиме работы двигателя, и именно по нему можно определить, что с системой подачи топлива не всё нормально.

    1. Тяжело запускается непрогретый двигатель – скорей всего, проблемы в регулировке дроссельной заслонки. Необходимо отрегулировать привод заслонки, чтобы при вытянутом подсосе она полностью закрывалась, либо отрегулировать пусковые зазоры.
    2. Непрогретый двигатель заводится и сразу глохнет при полностью вытянутом подсосе – проблема опять-таки в приводе дроссельной заслонки. Либо неправильно отрегулированы зазоры, либо не работает телескопическая тяга и заслонка не открывается.
    3. Прогретый двигатель сложно запускается – не отрегулирован уровень топлива в поплавковой камере, вышел из строя поплавковый механизм или клапанная игла, в результате чего уровень топлива выше нормы.
    4. Неустойчивая работа двигателя на холостых оборотах – причин может быть несколько, и основная это регулировка системы холостого хода. Другие причины – не работает привод эконостата холостого хода или не срабатывает запорный клапан, засорились жиклеры, идет подсос воздуха, ненормально работает поплавок в поплавковой камере
    5. При открытии дроссельной заслонки нет прироста мощности – слишком обогащенная или обедненная смесь из-за негерметичной фиксации распылителя ускорительного насоса.
    6. Низкая динамика разгона – недостаток топлива из-за обедненной смеси или отключения вторичной камеры.

    Заключение

    Несмотря на свою несколько громоздкую конструкцию, карбюраторы верой и правдой служат владельцам старых автомобилей. И, возможно, ремонт и чистка, которую автолюбители делают самостоятельно, обходится в разы дешевле, чем промывка форсунок, к которой вынуждены прибегать владельцы инжекторных автомобилей.

    Покупать ли машину, если на ней установлен карбюратор? Если судить по схеме работы, он далеко не самое слабое звено в автомобиле, и может долгое время вообще не тревожить никакими поломками. Так что карбюраторы, хоть и устарели, но всё еще готовы послужить тем, кто ценит простоту и надежность.

    Система питания 2108 Карбюратор

    Карбюратор

    Внешний вид карбюратора

    1 – блок подогрева зоны дроссельной заслонки;
    2 – штуцер вентиляции картера двигателя;
    3 – крышка ускорительного насоса;
    4 – электромагнитный запорный клапан;
    5 – крышка карбюратора;
    6 – шпилька крепления воздушного фильтра;
    7 – рычаг управления воздушной заслонкой;
    8 – крышка пускового устройства;
    9 – сектор рычага привода дроссельных заслонок;

    10 – колодка провода датчика-винта ЭПХХ;
    11 – регулировочный винт «количества» смеси холостого хода;
    12 – крышка экономайзера;
    13 – корпус карбюратора;
    14 – штуцер подачи топлива;
    15 – штуцер отвода топлива;
    16 – регулировочный винт состава смеси холостого хода (по стрелке);
    17 – штуцер для подачи разрежения к вакуумному регулятору зажигания.

    Схема устройства и работы карбюратора

    I – первая камера;
    II – вторая камера;
    1 – рычаг привода ускорительного насоса;
    2 – регулировочный винт;
    3 – диафрагма пускового устройства;
    4 – воздушный канал пускового устройства;
    5 – электромагнитный запорный клапан;
    6 – топливный жиклер холостого хода;
    7 – главный воздушный жиклер первой камеры;
    8 – воздушный жиклер холостого хода;
    9 – воздушная заслонка;
    10 – распылитель главной дозирующей системы первой камеры;
    11 – распылители ускорительного насоса;
    12 – распылитель главной дозирующей системы второй камеры;
    13 – распылитель эконостата;
    14 – главный воздушный жиклер второй камеры;
    15 – воздушный жиклер переходной системы второй камеры;
    16 – канал балансировки поплавковой камеры;
    17 – поплавковая камера;
    18 – игольчатый клапан;
    19 – калиброванное отверстие перепуска топлива в бак;
    20 – топливный фильтр карбюратора;
    21 – штуцер подачи топлива;
    22 – диафрагма экономайзера мощностных режимов;
    23 – топливный жиклер экономайзера мощностных режимов;
    24 – шариковый клапан экономайзера мощностных режимов;
    25 – поплавок;
    26 – топливный жиклер эконостата с трубкой;
    27 – топливный жиклер переходной системы второй камеры с трубкой;
    28 – эмульсионная трубка второй камеры;
    29 – главный топливный жиклер второй камеры;
    30 – выходные отверстия переходной системы второй камеры;
    31, 33 – дроссельные заслонки;
    32 – щель переходной системы первой камеры;
    34 – выходное отверстие системы холостого хода;
    35 – блок подогрева зоны дроссельной заслонки;
    36 – регулировочный винт состава (винт «качества») смеси холостого хода;
    37 – штуцер вентиляции картера двигателя;
    38 – штуцер для подачи разрежения к вакуумному регулятору зажигания;
    39 – главный топливный жиклер первой камеры;
    40 – эмульсионная трубка первой камеры;
    41 – шариковый клапан ускорительного насоса;
    42 – диафрагма ускорительного насоса.

    Для приготовления топливно-воздушной смеси необходимого состава (в зависимости от режима двигателя) служит карбюратор. На двигателях -2108, -21081 и -21083 устанавливаются карбюраторы типа «Солекс» — эмульсионного типа, двухкамерные, с последовательным открытием дроссельных заслонок. Привод дроссельных заслонок — механический, тросовый. Карбюраторы имеют сбалансированную поплавковую камеру, систему отвода картерных газов, подогрев зоны дроссельной заслонки первой камеры, пусковое устройство с ручным управлением, электромагнитный запорный клапан холостого хода. Двигатель -21081 комплектуется карбюратором 21081-1107010, двигатель -2108 — карбюратором 2108-1107010, двигатель -21083 — карбюратором 21083-1107010. Эти карбюраторы конструктивно сходны и различаются только проходными сечениями жиклеров.

    Топливо подается в карбюратор через сетчатый фильтр и игольчатый клапан. Последний поддерживает в поплавковой камере заданный уровень топлива.

    Поплавковая камера — двухсекционная (такая конструкция уменьшает влияние колебаний уровня топлива на работу двигателя при поворотах и кренах автомобиля). Из поплавковой камеры топливо поступает через главные топливные жиклеры (первой и второй камер) в эмульсионные колодцы, где смешивается с воздухом, проходящим через калиброванные отверстия в верхней части эмульсионных трубок (главные воздушные жиклеры). Через распылители топливно-воздушная эмульсия попадает в малые и большие диффузоры карбюратора.

    Система холостого хода отбирает топливо из эмульсионного колодца, после главного топливного жиклера первой камеры. Топливо проходит через жиклер холостого хода (конструктивно объединенный с электромагнитным запорным клапаном холостого хода), после чего смешивается с воздухом из канала от воздушного жиклера холостого хода и из расширяющейся части диффузора (для устойчивой работы при переходе на режим холостого хода). Образовавшаяся эмульсия подается под дроссельную заслонку через отверстие, перекрываемое винтом «качества». Винтом «количества» (числа оборотов) регулируется величина открытия дроссельной заслонки первой камеры на холостом ходу.

    При частичном открытии дроссельной заслонки первой камеры (до включения в работу главной дозирующей системы) топливовоздушная смесь поступает в камеру через вертикальную щель, находящуюся на уровне дроссельной заслонки в закрытом положении; при частичном открытии дроссельной заслонки второй камеры — через отверстие, находящееся чуть выше дроссельной заслонки (второй камеры) в закрытом положении.

    Экономайзер мощностных режимов включается в работу при значительном открытии дроссельных заслонок. Топливо забирается из поплавковой камеры через шариковый клапан. Пока диафрагма экономайзера удерживается разрежением во впускном коллекторе, клапан закрыт. Когда дроссельные заслонки открываются, разрежение за ними падает и клапан начинает пропускать топливо, которое поступает через жиклер экономайзера в эмульсионный колодец в обход главного жиклера, обогащая смесь.

    Эконостат обеспечивает дополнительное поступление топлива непосредственно из поплавковой камеры (через жиклер эконостата и систему трубок) во вторую камеру. Эконостат включается в работу на режимах максимальной мощности, дополнительно обогащая рабочую смесь.

    Ускорительный насос — диафрагменного типа, с механическим приводом от оси дроссельной заслонки первой камеры через профильный кулачок. При открытии дроссельной заслонки кулачок воздействует на рычаг, который, в свою очередь, воздействует на диафрагму. Порция топлива через распылители впрыскивается в камеры карбюратора, обогащая горючую смесь на режимах разгона. Насос снабжен двумя шариковыми клапанами: обратный клапан расположен в канале, связывающем поплавковую камеру с полостью ускорительного насоса; он открывается при ее заполнении топливом (педаль «газа» отпущена, и возвратная пружина отводит диафрагму назад), закрывается — при нагнетании топлива. Другой клапан расположен в распылителе; он открывается под давлением нагнетаемого топлива и закрывается под действием собственного веса, как только подача топлива прекращается. Это предотвращает вытекание топлива из каналов и подсос воздуха. Производительность насоса не регулируется и зависит только от профиля кулачка.

    Пусковое устройство служит для обогащения топливовоздушной смеси при запуске холодного двигателя. Оно управляется с места водителя рукояткой «подсоса», через тягу. При вытягивании рукоятки до упора трехплечий рычаг управления воздушной заслонкой, поворачиваясь на оси, профильным пазом воздействует на рычаг воздушной заслонки, закрывая ее. При этом наружным профилем (в нижней части) он воздействует на рычаг управления дроссельной заслонкой первой камеры, приоткрывая ее на пусковой зазор С (его величина регулируется винтом на рычаге). После начала работы двигателя разрежение во впускном коллекторе возрастает; оно передается в полость пускового устройства. Под действием разрежения диафрагма пускового устройства, преодолевая сопротивление возвратной пружины, через шток приоткрывает воздушную заслонку на пусковой зазор В (его величина регулируется винтом на крышке пускового устройства). При утапливании рукоятки управления воздушной заслонкой зазоры С и В уменьшаются, их величина при частично утопленной рукоятке зависит от профилей трехплечего рычага (его выреза и наружного профиля) и регулировке не подлежит. Если вытянута рукоятка управления воздушной заслонкой, то при нажатии педали «газа» будет открываться только дроссельная заслонка первой камеры, дроссельная заслонка второй камеры при этом блокируется рычагом управления воздушной заслонкой. Это предотвращает рывки и провалы при движении с непрогретым двигателем («на подсосе»).

    Экономайзер принудительного холостого хода состоит из датчика-винта, электромагнитного запорного клапана и блока управления. Электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива в систему холостого хода и переходную систему первой камеры. Нормальное состояние клапана (напряжение не подается) — закрытое. Он открывается при нажатии педали «газа», а также при числе оборотов коленчатого вала 1900 мин -1 и ниже. Клапан закрывается, если педаль «газа» отпущена (датчик-винт замкнут на массу) и обороты двигателя превышают 2100 мин -1 , а также при выключении зажигания, что предотвращает работу двигателя с выключенным зажиганием (дизелинг).

    Приготовленная в карбюраторе смесь попадает в цилиндры двигателя через впускной коллектор. Он отлит из алюминиевого сплава и крепится к двигателю на шпильках через термостойкие прокладки. Впускной коллектор двигателя -21083 отличается от коллектора двигателей -2108 и -21081 увеличенным диаметром каналов. Соответственно отличаются и их прокладки.

    Тарировочные данные карбюраторов

    Параметры2108-110701021081-110701021083-1107010
    Первая камераВторая камераПервая камераВторая камераПервая камераВторая камера
    Диаметр смесительной камеры, мм323232323232
    Диаметр диффузора, мм212321232123
    Главная дозирующая система:
    маркировка топливного жиклера97,597,59597,59597,5
    маркировка воздушного жиклера165125165135155125
    Тип эмульсионной трубки23ZC23ZC23ZC
    Система холостого хода и переходная система
    первой камеры: маркировка топливного жиклера42*40*40*
    маркировка воздушного жиклера170170170
    Переходная система второй камеры:
    маркировка топливного жиклера505050
    маркировка воздушного жиклера120120120
    Эконостат:
    условный расход топливного жиклера607070
    Экономайзер мощностных режимов:
    маркировка топливного жиклера404040
    усилие сжатия пружины при длине 9,5 мм, Н1,5±10 %1,5±10 %1,5±10 %
    Ускорительный насос:
    маркировка распылителя354035403540
    подача топлива за 10 циклов (суммарная для обеих камер), см311,511,511,5
    маркировка кулачка747
    Пусковые зазоры:
    воздушной заслонки (зазор В), мм3±0,22,7±0,22,5±0,2
    дроссельной заслонки (зазор С), мм0,851,01,1
    Диаметр отверстия для вакуумного корректора, мм1,21,21,2
    Диаметр отверстия игольчатого клапана, мм1,81,81,8
    Диаметр отверстия перепуска топлива в бак, мм0,700,700,70
    Диаметр отверстия вентиляции картера двигателя, мм1,51,51,5

    * Подбирается на заводе при настройке карбюратора.

    Карбюратор — Что это такое? Принцип работы, проблемы, ремонт карбюратора

    Карбюраторы смешивают топливо и воздух, также управляют объёмом топливовоздушной смеси, которая поступает в двигатель.

    В статье будем описывать основы функционирования карбюраторной системы.

    На самом деле двигатели не всасывают топливо из карбюратора. Все карбюраторы оснащены диффузором, благодаря которому сужается воздушная горловина карбюратора. При прохождении воздуха сквозь это сужение, там образуется спад давления (разрежение). На этом месте имеется маленькое отверстие, которое установлено там с целью подачи топлива. Атмосферное давление, действующее на топливо, буквально выдавливает его из поплавковой камеры карбюратора сквозь это отверстие, направляясь к горловине карбюратора. Оттуда топливо попадает во впускной коллектор, а после – в цилиндры двигателя. Двигатель требует топливовоздушную смесь разного состава в разные режимы его работы.

    Основные детали карбюратора

    В состав карбюраторной системы входят следующие основные детали:

    • Поплавковая камера — полость карбюратора, которая поддерживает оптимальный уровень топлива. Происходит этот процесс посредством механизма, состоящего из поплавка и зазорной иглы;
    • Диффузор. В этом месте сужается воздушный канал карбюратора и увеличивается скорость воздушного потока;
    • Смесительная камера – это главный воздушный тракт, в который входит ряд топливодозирующих систем, диффузоров и дроссельная заслонка;
    • Жиклер. В карбюраторе выполняет функцию дозатора. Внешне схож с резьбовой пробкой с калиброванным отверстием. Предназначение жиклера в том, чтобы точно дозировать в карбюраторных системах топливо (топливный жиклер), воздух (воздушный) или эмульсии (эмульсионный);
    • Система холостого хода. Представляет собой устройство, которое приготавливает горючую смесь на холостом ходу при небольших нагрузках;
    • Главная дозирующая система – комплекс элементов, куда входят жиклеры, каналы, распылители и эмульсионные трубки. Все это приготавливает смесь на средних и крупных нагрузках;
    • Экономайзер. Это устройство, обогащающее смесь, когда та переходит на полную нагрузку с целью достижения максимальной мощности;
    • Эконостат — дополнительная дозирующая система. Как правило, ее используют с целью обогатить смесь на максимальных оборотах коленчатого вала, когда нагрузка – полная;
    • Ускорительный насос — плунжерный или диафрагменный насос, подающий в смесительную камеру дополнительную дозу топлива, когда происходит резкое открытие дроссельной заслонки. Ускорительный насос не дает двигателю во время эксплуатации «провалиться»;
    • Регулировочные винты. Их функция — изменение соотношения воздуха к топливу в режиме холостого хода.

    Видео устройство карбюратора автомобиля

    Принцип работы карбюратора

    Карбюраторы подразделяются на виды, а работа каждого вида осуществляется своим индивидуальным способом. К примеру, фитильные функционируют благодаря тому, что заставляют воздушные потоки просачиваться по поверхности пропитанных газом фитилей. Вследствие этого процесса происходит испарение паров бензина в атмосферу. Но, стоит признать, что о фитильных карбюраторах мы рассказываем для того, чтобы осветить полный обзор информации о карбюраторах. На самом деле этот метод давно перестали использовать, так как он устарел более сотни лет назад.

    В основном карбюраторы сегодняшнего дня функционируют благодаря механизму распыления. Они работают за счёт эффекта Вентури с целью вытягивания бензина из камеры.

    Все карбюраторы, которые работают по принципу Бернулли, обладают некоторыми особенностями. Изменение давления воздуха предсказуемо и прямо пропорционально скорости его движения. Это имеет большое значение, так как воздух, проходящий через карбюратор, содержит узкую сжатую трубку Вентури. Ее функция состоит в том, чтобы ускорять воздушный поток, проходящий через нее.

    Воздух функционирует только благодаря педали акселератора. Она и дроссельный клапан, который расположен в карбюраторе – связаны между собой тросиком. Этот клапан закрывает трубку в момент не использования педали акселератора, а когда происходит нажатие на эту педаль, он ее открывает. Благодаря этому воздух проходит сквозь трубку Вентури.

    Выходит, что происходит засасывание большего количества топлива из камеры для смешивания. Именно эти принципы лежат в основе работы карбюратора.

    Подавляющее количество этих приборов оснащены дополнительным клапаном над трубкой Вентури (дроссель). Он частично закрыт, когда двигатель не работает, а это, в свою очередь, делает количество воздуха, которое способно пройти в карбюратор, меньше. Вследствие этого образуется более богатая смесь/воздух или топливо, поэтому дроссель откроется, когда двигатель придет в работу, и нагреется, ведь для эксплуатации ему больше не будет нужна богатая смесь.

    Иные компоненты карбюраторной системы также разработаны с целью воздействия на воздушно-топливную смесь при различных условиях работы.

    Карбюратор является сложным элементом, и вся его техническая работа тоже достаточно сложна.

    Проблемы в карбюраторной системе

    Есть ряд проблем в карбюраторах, которые решаются регулировкой воздушной заслонки смеси или холодного хода, а иным — необходим ремонт или замена. Часто происходит износ мембраны карбюратора. Проявляется это в том, что она прекращает качать топливо в камеры.

    В момент выхода из строя карбюратора, двигатель может начать не очень хорошо функционировать, попадая в определенные условия.

    Случаются и такие проблемы карбюратора, из-за которых может произойти поломка двигателя — он перестает правильно работать на холостом ходу, и ему в этот момент становится необходима посторонняя помощь.

    Частые затруднения в карбюраторной системе возникают зимой, когда двигатель самостоятельно очень трудно заводится. Двигатель, работающий с трудом на холоде, хорошо функционирует в теплое время.

    Многие проблемы с карбюраторной системой возможно разрешить ручной регулировкой смеси или частотой холостого хода. Для этого смесь регулируют, поворачивая один или другой винт.

    Ремонт карбюратора

    Если внести изменения или выполнить некие исправления, не снимая устройства с двигателя, то можно решить многие проблемы. Однако некоторые неисправности решаются только при помощи удаления устройства и различных частей. Восстановить карбюратор можно. В эту операцию обычно входит удаление блока, следом – его разборка на части и очистка с применением растворителя, который разработан специально для этого.

    Множество «внутренностей» карбюратора, уплотнений и прочих частей далее необходимо заменить перед процессом монтажа. Только после того, как произошла тщательная обработка, нужно собрать воедино все части в карбюратор и произвести его установку.

    Для качественного обслуживания рекомендуется иметь ремкомплект для карбюраторной системы. В него должно входить все самое необходимое.

    На информационном сайте для автолюбителей «FORAM» вы сможете найти много полезной информации, касающейся ремонта и обслуживания автомобилей.

    Ссылка на основную публикацию