Принцип работы карбюратора

Карбюратор – это пневмо-гидроприбор, предназначенный для приготовления горючей смеси. Он устанавливается на впускном трубопроводе двигателей. Принцип работы карбюраторов эмульсионного типа заключается в том, что из-за большой разницы в скоростях движения топлива и воздуха, проходящих через смесеобразующее устройство, струя топлива разбивается на мельчайшие частицы с образованием паровоздушной фазы горючей смеси.

Простейший карбюратор состоит из поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном распылителя с жиклером, входной камеры с воздушной заслонкой, смесительной камеры, где размещены диффузор, распылитель и дроссельная заслонка.

Из бака по топлевопроводу с помощью насоса бензин поступает в поплавковую камеру, в которой с помощью поплавка и игольчатого клапана поддерживается постоянный уровень топлива. Для поддержания атмосферного давления в поплавковой камере предусмотрено отверстие. Жиклер – это трубка или пробка с калиброванным отверстием, пропускающим определенное количество топлива. Распылитель – имеет вид тонкой трубки или канала в корпусе карбюратора. При такте выпуска, когда поршень движется вниз, а впускной клапан открыт, в цилиндре, впускном трубопроводе и смесительной камере карбюратора создается разрежение и поток воздуха устремляется через воздушный фильтр в смесительную камеру. Одновременно из распылителя вытекает топливо под воздействием того де разрежения. Так как диффузор имеет сужение, воздух движется со значительной скоростью (50…150 м/с), чем увеличивает разрежение около выхода распылителя. Бензин, попадая в струю воздуха размельчается, испаряется и смешивается с воздухом (пульверизация). По мере расхода бензина из поплавковой камеры, поплавок опускается, игольчатый клапан открывается. Таким образом поддерживается постоянный уровень в распылителе. При неработающем двигателе уровень топлива в поплавковой камере должен быть ниже верхнего конца распылителя на 1…4 мм.

Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, регулируется дроссельной заслонкой, управляемой педалью из кабины. Воздушной заслонкой можно изменять проходное сечение для воздуха, чем увеличивается разрежение в смесительной камере и подача топлива. Ей пользуются при пуске холодного двигателя. При открытии дроссельной заслонки увеличивается разрежение в смесительной камере. Вследствие этого увеличивается скорость воздуха и истечения топлива. Но количество топлива возрастает быстрее, чем количество воздуха, необходимого для образования нормальной смеси. Из-за этого смесь становится все более обогащенной, то есть простейший карбюратор с одним жиклером не обеспечивает необходимого состава рабочей смеси при различных частоте и нагружении коленвала и двигателя. С целью гибкого регулирования состава горючей смеси в соответствии с условиями эксплуатации в конструкцию карбюратора вводят дополнительные устройства и системы:

- главная дозирующая система;

- система холостого хода;

- экономайзер;

- ускорительный насос;

- система запуска.

Главная дозирующая системапрепятствует чрезмерному обогащению горючей смеси и способствует получению постоянного состава обедненной экономичной г. с. при работе двигателя на средних нагрузках. В отечественных карбюраторах применяют способ пневматического торможения топлива.

Суть его в том, что в гидролинию распылителя включают воздушный жиклер, обеспечивающий поступление воздуха в распылитель. Во время открытия дроссельной заслонки воздушный жиклер так же уменьшает разрежение, действующее на главный жиклер. Вследствие этого топливо из главного жиклера подается под действием разряжения, возникающего в колодце воздушного жиклера, а не в диффузоре. В результате из распылителя поступает смесь бензина с некоторым количеством воздуха (эмульсия), что обеспечивает получение экономичной обедненной горючей смеси постоянного состава.

Система холостого ходапредназначена для приготовления рабочей смеси двигателя с небольшими нагрузками с практически закрытой дроссельной заслонкой. На таких режимах разрежение в смесительной камере незначительное и главная дозирующая система не работает. В этом случае используется большое разрежение ниже дроссельной заслонки. Данная система состоит из топливного и воздушного жиклеров, каналов для поступления топлива и воздуха, двух отверстий для выхода в смесительную камеру и регулировочного винта.

Под действием значительного разрежения под дроссельной заслонкой топлива истекает из топливного жиклера холостого хода, смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер, а затем и через отверстие, расположенное выше дроссельной заслонки. Полученная эмульсия распыляется воздухом, проходящим через щель между дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры. При этом получается обогащенная смесь. Когда дроссельная заслонка начинает открываться, эмульсия поступает через оба отверстия чем обеспечивает плавный переход к малым и средним нагрузкам.

Регулировка холостого хода осуществляется изменением сечения нижнего отверстия регулировочным винтом, а так же изменением положения дроссельной заслонки при отпущенной педали «газа».

Экономайзерпредназначен для обогащения горючей (рабочей) смеси при полных нагрузках. Начинает действовать при открытии дроссельной заслонки более, чем на ¾ (15%). Система экономайзера состоит из клапана, жиклера, канала, соединенного с распылителем и системы (устройства) открытия клапана (механическая, пневматическая ВАЗ 2108,09…).

При открытии дроссельной заслонки более, чем на ¾ через систему рычагов или за счет снижения разряжения за дроссельной заслонкой открывается клапан экономайзера, и топливо через жиклер экономайзера поступает в распылитель главной дозирующей системы, а оттуда в смесительную камеру. Причем канал экономайзера подводится (у некоторых авто) после воздушного жиклера главной дозирующей системы. В результате образуется обогащенная горючая смесь, необходимая для получения наибольшей мощности двигателя.

Ускорительный насосслужит для временного обогащения горючей смеси при резком нажатии на педаль акселератора. Это улучшает динамические качества автомобиля. Ускорительный насос состоит из следующих основных элементов:

- колодца с поршнем или полости с диафрагмой;

- клапанов обратного и нагнетательного;

- распылителя;

- привода.

Привод может быть совмещен с приводом экономайзера.

При резком открытии дроссельной заслонки под действием рычага и тяги, либо кулачка и рычага привода поршень или диафрагма быстро перемещаются, вызывая резкое возрастание давления топлива. При этом обратный (впускной) клапан закрывается, а нагнетательный (выпускной) открывается, и порция топлива через распылитель впрыскивается в смесительную камеру, обогащая горючую смесь. При обратном ходе нагнетательный клапан закрыт, а через обратный заполняет колодец (полость) ускорительного насоса. Если дроссельная заслонка открывается плавно, обратный клапан остается открытым, нагнетательный – закрытым и топливо (перетекает) вытесняется в поплавковую камеру через обратный клапан.

Система пускапредназначена для обогащения горючей смеси при спуске и прогреве холодного двигателя. Данная система состоит из воздушной заслонки с клапанами и привода, позволяющего одновременно с закрытием воздушной заслонки несколько приоткрывать дроссельную заслонку. Воздушную заслонку закрывают для получения богатой горючей смеси. При значительном разрежении в смесительной камере открывается клапан на заслонке и предотвращает чрезмерное обогащение горючей смеси.

Ось заслонки устанавливается эксцентрично, чтобы под действием разности давлений на обе части заслонки она стремилась открыться. Давления приоткрывания заслонки регулируется возвратной пружиной.