Что такое карбюратор в автомобиле

Что такое карбюратор и как он работает – схема и устройство

Некоторые автомобилисты могут думать, что информация о том, что такое карбюратор, не особо важна, так как вместо этих устройств сегодня активно используют инжекторы. Но именно карбюраторные двигатели до сих пор используются на многих автомобилях, поэтому мы решили помочь их владельцам понять принцип работы карбюратора и его устройство.

История карбюратора началась ещё в 1876 году, когда итальянец Луиджи де Кристофорис изобрел это устройство. Через несколько лет Карл Бенц начал работать над собственным вариантом карбюратора в ходе создания первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Советуем изучить нашу статью о том, как работает двигатель автомобиля. В конце 1920-х годов появился карбюратор поплавкового типа, который в дальнейшем использовали в качестве основы для выпуска более современных модификаций. Если брать во внимание этимологию, термин «карбюратор» произошёл от французского слова «carbure», которое можно перевести как «карбид». Поскольку слово «carburer» используется для обозначения соединения с углем, в химии его применяют для того, чтобы обозначать увеличение содержания углерода в жидкости и его смешивание с летучими углеводородами. Последнее соединение – компонент сырой нефти, из которой изготавливают дизель и бензин. Пришло время рассказать о том, почему карбюратор был очень важной составляющей большинства двигателей 20-го века. В 1980-х годах в мире произошло немало изменений. В частности, вместо карбюратора, устройство которого посчитали устаревшим, автомобильные компании начала активно использовать технологии впрыска топлива. Хотя карбюраторные двигатели до сих пор эксплуатируются в автомобилях, созданных для гоночных соревнований типа NASCAR, встретить их в современных моделях практически нереально.

Как работает карбюратор

Как вам известно, работа современных ДВС состоит из четырех циклов, поэтому эти двигатели и получили название четырехтактные. Практически все автомобилисты понимают, о каких циклах идет речь: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Давайте подробнее рассмотрим сам принцип работы карбюратора автомобиля. Простыми словами, для того чтобы сжечь бензин карбюратор должен смешать требуемое его количество с соответствующим количеством воздуха. Если в составе полученной смеси будет слишком много топлива, это приведёт к заливке цилиндров и выработке огромного количества выхлопных газов. Наличие слишком малого количества топлива в смеси также не способствует правильной работе двигателя. Устройство карбюратора включает себя дроссельную заслонку. Это регулируемая пластина, которая контролирует количество воздуха, проходящее через карбюратор. Сужение называется диффузором, который используется для создания вакуума. В нём имеется маленькое отверстие, которое получило название жиклер. Через него происходит забор топлива из топливопровода, соединенного с бензобаком. При нажатии на педаль газа происходит открытие клапана, ограничивающего количество воздуха, который поступает в карбюратор. Если выжать педаль максимально, клапан откроется полностью, в результате чего через карбюратор будет проходить большое количество воздуха. В конечном итоге двигатель получит достаточно богатую смесь, что и приведет к увеличению его мощности. Во время работы двигателя на холостом ходу клапан закрыт, однако даже в этом случае жиклер обеспечивает подачу небольшого количества топлива в обход дроссельной заслонки, что обеспечивает стабильное функционирование силового агрегата. Владельцы ВАЗовской «классики», а также иных машин, выпущенных несколько десятилетий назад, хорошо понимают, что такое «подсос». Это рычаг, который расположен на приборной панели автомобиля. По сути, он создан для того, чтобы обеспечивать двигатель более богатой воздушно-топливной смесью во время запуска. Необходимо просто потянуть его на себя, в результате чего двигатель сможет стабильно работать в холодную или дождливую погоду. После нескольких пройденных километров рычаг можно вернуть в исходное положение и позволить карбюратору выполнять свою работу самостоятельно. Информация об устройстве карбюратора может помочь тем, кто хочет почистить его своими руками. Теперь вы знаете, как работает карбюратор и зачем он вообще существует.

Что такое карбюратор в автомобиле

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. Давайте разберёмся, что такое карбюратор, какие изменения он претерпел за век использования и почему отдал своё место инжекторам.

Что такое карбюратор

Необходимость разработки автоматического прибора, регулирующего создание воздушно-топливной смеси возникла в конце XIX века. Распространённые ранее автомобили работали на светильном газе, который легко воспламеняется. Однако такое топливо было слишком дорогим и неудобным, поэтому конструкторы решили перейти к жидким аналогам.

Однако для его воспламенения необходимо смешивание с воздухом в специальных пропорциях. Так лучшие инженерные умы взялись за разработку карбюратора. Первая модель была представлена Луиджи Де Христофорисом. Она не получила распространение, но стала основой для дальнейших разработок.

За десятилетия дальнейшего совершенствования были разработаны три базовых разновидности карбюраторов: мембранно-игольчатые, барботажные и поплавковые. Правда, во второй половине XX века почти везде стали использоваться последние. В частности, именно они устанавливались на отечественные автомобили до 1990-х годов.

Для чего нужен карбюратор

Карбюратор необходим для формирования воздушно-топливной смеси. В автомобилях используется бензин – жидкое топливо, которое не воспламеняется должным образом от искрового зажигания. Если система подачи топлива оснащена карбюратором (а в современных моделях – инжектором), в цилиндры мотора попадает мелкодисперсная топливно-воздушная смесь, которая легко воспламеняется от искры.

Появление карбюраторов в конце XIX века позволило использовать жидкое топливо в автомобилях, мотоциклах и другой транспортной технике. Отчасти это определило дальнейшее развитие автомобильной отрасли и идеи «машина в каждый дом». Спустя век карбюраторы были вытеснены более надёжными и удобными инжекторными системами.

Принцип работы карбюратора

Как устроен карбюратор на примере ВАЗ 2105: 1. Эмульсионный жиклер эконостата; 2. Эмульсионный канал эконостата; 3. Воздушный жиклер главной дозирующей системы; 4. Воздушный жиклер эконостата; 5. Топливный жиклер эконостата; 6. Игольчатый клапан; 7. Ось поплавка; 8. Шарик запорной иглы; 9 – поплавок; 10. Поплавковая камера; 11. Главный топливный жиклер; 12. Эмульсионный колодец; 13. Эмульсионная трубка; 14. Ось дроссельной заслонки первой камеры; 15. Канавка золотника; 16. Золотник; 17. Большой диффузор; 18. Малый диффузор; 19. Распылитель;

Карбюратор готовит горючую смесь из воздуха и топлива и в необходимых пропорциях подаёт её в двигатель. Конструкцию простейшего карбюратора составляют поплавковая и смесительная камеры, соединённые между собой. Постоянный уровень топлива в первой регулируется поплавком. Топливо передаётся в смесительную камеру через жиклёр. При прохождении через распылитель оно разбивается струёй воздуха и распыляется, смешиваясь с ним. В результате образуется легко воспламеняемая воздушно-топливная смесь.

Конструкция поплавкового карбюратора включает:

  • поплавок и его запорную иглу (расположены в поплавочной камере);
  • жиклёр;
  • распылитель и трубку Вентури (находятся в смесительной камере);
  • дроссельную заслонку.

Топливо поступает из бака в поплавочную камеру через топливную магистраль. При наполнении камеры поплавок поднимается наверх и прикрывает подачу иглой. Жиклёр находится в нижней части камеры и дозирует передачу горючего на смешивание.

В смесительной камере находится диффузор, разрежающий воздух в районе распылителя. Благодаря этому жидкость засасывается в камеру и распыляется.

Читайте также: В чем разница между инжектором и карбюратором и что лучше.

Для чего нужен подсос на карбюраторе

Конструкция карбюраторной системы питания дополняется дроссельной заслонкой, которая регулирует подачу воздуха в смесительную камеру. От её положения напрямую зависит количество воздушно-топливной смеси, подаваемой в цилиндры двигателя. Поэтому она конструктивно имеет прямую связь с педалью газа – при нажатии подаётся больше воздуха и топлива для активного сгорания и генерации мощности.

Некоторые карбюраторные автомобили оснащались рычагом управления заслонкой, выведенным на приборную панель водителя, который облегчал запуск автомобиля «вхолодную». В русскоязычном сообществе его прозвали подсосом. В целом, слово довольно хорошо отображает функциональную роль рычага. При вытягивании подсоса происходит прикрытие дроссельной заслонки и ограничивается поступление воздуха в смесительную камеру. Соответственно, среда в ней становится более разреженной, и бензин затягивается в большем объёме. В результате образуется обогащённая смесь с повышенным содержанием топлива, отлично подходящая для запуска двигателя.

После запуска и прогревания двигателя до достаточной температуры подсос возвращается в нормальное положение, и заслонка снова управляется прежним образом.

Типичные неисправности карбюраторов и их причины

  • Трудный запуск двигателя вхолодную:
    • Дроссельная заслонка не закрывается полностью при вытянутом до упора подсосе. Необходимо отрегулировать привод заслонки.
    • Пусковые зазоры заслонки неправильно отрегулированы.
  • Холодный двигатель сразу после запуска глохнет при полностью вытянутом подсосе:
    • Неправильно отрегулированы зазоры заслонки.
    • Заслонка остаётся в закрытом положении после пуска. Проблема решается очисткой или заменой телескопической тяги, диафрагмы.
  • Трудно запускается прогретый двигатель:
    • Причина неисправности, скорее всего, кроется в высоком уровне топлива в камере поплавка. Нужно отрегулировать поплавковый механизм или заменить клапанную иглу.
  • Двигатель неустойчиво работает вхолостую:
    • Неправильно отрегулирована система холостого хода.
    • Засорились жиклёры.
    • Нарушена работа блока управления ЭПХХ или оборван провод.
    • Вакуумный запорный клапан ЭПХХ не срабатывает в нужный момент.
    • Через фланец или подходящие к карбюратору шланги подсасывается лишний воздух.
    • Смесь переобогащается из-за плохой регулировки поплавка или нарушения герметичности иглы.
  • «Провал» при открытии дроссельной заслонки:
    • Смесь плохо обогащается из-за того, что распылитель ускорительного насоса закреплён негерметично.
    • Смесь слишком сильно обогащается или обедняется из-за засорения жиклёров, распылителя или топливных каналов.
  • Ухудшилась динамика разгона:
    • Смесь слишком обеднённая из-за малого количества топлива в поплавковой камере, засорения жиклёров, топливных каналов.
    • Вторичная камера не включается из-за неисправности пневмопривода.
Читайте также  Как работает масляный фильтр в автомобиле

Читайте также: Что такое моновпрыск и чем он отличается он карбюратора.

Плюсы и минусы карбюратора

По сравнению с инжекторными системами, карбюратор имеет технически более простую конструкцию, и этим обусловлено главное его преимущество – низкая стоимость ремонта. Многие опытные водители без проблем чинят прибор самостоятельно, используя комплекты и детали, которые до сих пор встречаются в свободной продаже. Тем более что для ремонта не нужны особые инструменты и навыки. По хорошей инструкции быстро разберётся и новичок.

Механические карбюраторы сохраняют работоспособность при контакте с грязью и водой (в умеренных количествах, конечно). Их проникновение внутрь не приводит к отказу или остановке. Впрочем, отсюда вытекает и недостаток – устройство приходится регулярно чистить и регулировать. Тем не менее, повышенная устойчивость к тяжёлым условиям эксплуатации по сравнению с электронными карбюраторами или инжекторами – это факт.

Ещё один ценный плюс карбюратора – неприхотливость к качеству топлива.

Помимо необходимости настройки и чистки, карбюратор имеет минус в виде потенциальных сложностей эксплуатации в определённых погодных условиях. В частности, при минусовой температуре на его корпусе намерзает конденсат. При сильной же жаре прибор перегревается, и мощность двигателя падает из-за испарения топлива. Вытеснение карбюраторов в конце XX века было обусловлено тем, что они не осуществляют распределённый впрыск, как инжекторные системы.

Карбюратор

Карбюратор, часто называемый «карб» – часть системы питания автомобильного двигателя, где образуются определенные соединения при смешивании воздуха и топлива. В дальнейшем эта топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания. Данный элемент в совокупности с дроссельной заслонкой – является регулировщиком топлива, благодаря чему полученная смесь может быть обогащенной либо обедненной. Стехиометрическое состояние данного топливного компонента достигается при соотношении 1 г. бензина на 14,7 г. воздуха, а для запуска холодного двигателя требуется соотношение 10 к 1.

Всего существует три вида карбюраторов:

  • Барботажный (уже не используется).
  • Мембранно-игольчатый – узел состоит из нескольких камер, разделённых мембранами и связанных штоком на конце которого находится игла закрывающая/открывающая подачу топлива.
  • Поплавковый – существует в многих модификациях современных карбюраторов и имеет широкое применение.

Составляющие карбюраторной системы автомобиля

Устройство карбюратора в тривиальном варианте:

  1. поплавковая и смесительная камеры
  2. поплавок с запирающим клапаном игольчатого типа
  3. распылительная и диффузная системы
  4. бензиновые и воздушные каналы с жиклерами
  5. аэро- и дроссельные заслонки

Поплавковая камера необходима для поддержки постоянного уровня бензина. Воздушной заслонкой заводится холостой двигатель автомобиля, обогащая топливовоздушную систему. Системой холостого хода обеспечивается подача бензина, когда не функционирует основная дозирующая система. Специальными винтами регулируется соотношение в карбюраторе топливо/воздух.

Ускорительный насос подает дополнительное количества топлива – резко открываются дроссельные заслонки, чтобы можно было предупредить остановку мотора и избежать сбоев в эксплуатации мотора во время разгона автомобиля.

Переходная система отвечает за переходный режим между основной дозирующей системой и автомобильным холостым ходом.

Система холостого хода обеспечивает подачу нужного количества топлива в цилиндры двигателя при работе без нагрузки (на холостом ходу).

Главная дозирующая система обеспечивает увеличения мощности двигателя за счет большей подачи топливно-воздушной смеси во время движения автомобиля.

Основные проблемы с карбюратором

Среди наиболее частых неисправностей в работе карбюратора отмечаются такие:

  • протечка топлива
  • нагар и запах на свечах зажигания
  • нестабильный холостой ход
  • нарушение регулировки карбюратора, загрязнение жиклеров

Протечка топлива

Для начала необходимо проверить давление бензина – оно соответствует отметке от 4 до 7 пси.

Наличие нагара и запаха на свечах зажигания

Данная неполадка указывает на то, что топливо подается в чрезмерных количествах из-за неправильного уровня бензина либо прогоревшего клапана.

Неровный холостой ход

В основном, проблемы данного характера возникают в проводке между педалью акселератора и карбюратором, то есть, не сугубо в карбюраторе.

Нарушение регулировки карбюратора, загрязнение жиклеров и каналов

Основную роль в приготовлении топливовоздушной смеси играют жиклеры – их загрязнение или повреждение ведет к нарушению работы всего узла.

При таких неисправностях двигатель не в состоянии получать горючее в необходимой концентрации и объеме. Признаками этого являются:

  • излишний расход топлива;
  • снижение мощности автомобильного двигателя;
  • из глушителя наблюдается выхлоп черного дыма и слышны хлопки;
  • двигатель начинает перегреваться;
  • снижается вязкость автомобильного масла.

Устранение неполадок в карбюраторной системе

Когда протекает бензин, а давление соответствует норме, тогда необходимо искать неполадку в поплавковой камере. В основном, ее заменяют на новую.

При наличии запаха и нагара на свечах, рекомендуется обратить внимание на поплавок. Это возникает при не отрегулированном поплавке, чрезмерном давлении бензина либо присутствует неполадка в поплавковой камере.

Когда на холостом ходу мотор автомобиля работает нестабильно, то чтобы найти поломку, необходимо проверить, нет ли в карбюраторе коррозийных изменений либо загрязнений. В последнем случае его необходимо тщательно почистить.

Ремонт, тюнинг и установка карбюратора

Как починить карбюратор

Сетчатый фильтр

Данный фильтр либо засоряется, либо повреждается. И чтобы узнать точно, что с ним, понадобится его вынимать. При сильном загрязнении достаточно хорошо промыть аккуратно в бензине, при видимых повреждения меняется на новый.

Пусковое устройство

Пусковое устройство, как и сетчатый фильтр, подвержен загрязнению и также нуждается в промывке и продувке сжатым воздухом.

Соединение в карбюраторе

Разгерметизация соединения, происходит во впускном или выпускном трубопроводах, также на корпусе ДЗ и других местах соединения карбюратора. Определить где подсасывает воздух поможет обычная мыльная пена или специальный дымо-генератор. На возникновения проблем с впускным трубопроводом могут еще указывать и следы копоти или пленка с топлива на месте неплотного соединения.

Когда сбои в работе происходят по причине не герметичного прилегания в месте соединения нижнего фланца карбюратора и впускного патрубка достаточно просто подтянуть гайки. Старайтесь подтягивать аккуратно и равномерно, чтобы не перекосился фланец карбюратора. Если подтяжка болтов проблему не решила, тогда стоит почистить место подсоса и поменять прокладку.

Ускорительный насос

Когда перестал работать ускорительный насос, тогда нужна его замена. Его детали ремонту не подлежать. В качестве профилактики насос моют и продувают. Еще желательно проверить ход перемещения рычагов и деталей диафрагмы. Отдельное внимание приделите шарику в распылителе — свободе его движения ничего мешать не должно.

Диафрагма экономайзера

В моделях карбюраторов, оснащенных экономайзером, проследите чтобы на диафрагме не было повреждений. А если стала короткая длина толкателя, то замените его вместе с диафрагмой.

Регулировка карбюратора

Нет смысла настраивать данную автомобильную систему на холостом двигателе. Также с дроссельной заслонки необходимо снять тягу педали газа, а затем отсоединить трубку, которая отвечает за вентиляцию картера, чтобы удостовериться, нет ли вакуумной пробки в трубке регулятора опережения.

Затем нужно закрутить по одному винты качества строго по часовой стрелке, пока не станет работа мотора достаточно жесткой. Когда двигатель начнет лихорадить, отвернуть необходимо на оборот назад каждый винт, чтобы двигатель начал работать плавно. Как регулировать карбюратор лучше смотреть на конкретном примере наглядно.

Тюнинг карбюратора

Доработка или другими словами тюнинг карбюратора производится дабы достичь максимальной мощности. На впуске, карбюратор автомобиля, должен иметь минимальное сопротивление, поскольку по-другому сложно добиться приемлемого качества смеси и наполнения цилиндров при средних и высоких оборотах двигателя. Выжимать максимум мощности на больших оборотах дает расточка второй камеры и подъем впускных клапанов выше 10,25 мм (актуально для двигателей 1.5 л с высокими распредвалами).

Доработанный карбюратор с диаметром диффузоров 24/24 дает прибавку при установке даже тюнинговый мотор. Но стоит отметить, что на малых оборотах и частичных нагрузках двигателя, обычное увеличение диаметра диффузоров приведет к ухудшению его работы, поскольку снижается разряжение в области диффузора и ухудшается распыление бензина и гомогенизации смеси.

Доводка карбюратора – это не только замена всех топливных жиклеров на другие, большего сечения, а изменение всех тарировочных данных карба и его начинки. Также в конструкцию карбюратора вводятся дополнительные дозирующие системы. С этой целью в корпусе карбюратора сверлятся дополнительные дозирующие каналы.

Устройство карбюратора

Каждый новый день привносит в индустрию машиностроения свои изменения. Точно так же, на смену карбюраторным двигателям пришли инжекторные, которые считаются более совершенными, да впрочем, так оно и есть. Но на наших дорогах еще долго будут ездить старые машины, в которых как раз и установлены карбюраторы. По этой и массе других причин, необходимо знать, устройство карбюратора, и какие функции она выполняет в момент работы двигателя.

Роль дроссельной заслонки в работе карбюратора

Количество топливной смеси, которое поступает в цилиндры, зависти от положения дроссельной заслонки, которая, в свою очередь, связана с педалью газа.

Кроме того, в салоне некоторых карбюраторных автомобилей на приборной панели есть специальный рычаг, которым также можно управлять заслонкой. Обычно его называют «подсос», хотя технически это «устройство холодного пуска». Вытягивая его ручку на себя, водитель прикрывает воздушную заслонку, ограничивая доступ воздуха и увеличивая разрежение в смесительной камере карбюратора. В результате бензин из поплавковой камеры высасывается более интенсивно и при недостатке воздуха готовит для мотора обогащенную горючую смесь, которая и необходима для пуска холодного двигателя.

Читайте также  Дастер или террано что лучше

Для того чтобы двигатель работал на холостом ходу, в карбюраторе есть специальные дополнительные калиброванные воздушные жиклеры, через которые строго определенное количество воздуха попадает под дроссельную заслонку и смешивается с топливом, даже если убрать ногу с педали газа.

Что такое карбюратор

Необходимость разработки автоматического прибора, регулирующего создание воздушно-топливной смеси возникла в конце XIX века. Распространённые ранее автомобили работали на светильном газе, который легко воспламеняется. Однако такое топливо было слишком дорогим и неудобным, поэтому конструкторы решили перейти к жидким аналогам.

Однако для его воспламенения необходимо смешивание с воздухом в специальных пропорциях. Так лучшие инженерные умы взялись за разработку карбюратора. Первая модель была представлена Луиджи Де Христофорисом. Она не получила распространение, но стала основой для дальнейших разработок.

За десятилетия дальнейшего совершенствования были разработаны три базовых разновидности карбюраторов: мембранно-игольчатые, барботажные и поплавковые. Правда, во второй половине XX века почти везде стали использоваться последние. В частности, именно они устанавливались на отечественные автомобили до 1990-х годов.

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.

Читайте также: Тюнинг карбюратора Солекс

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.

Главная дозирующая система

Эта система позволяет четко разделять и дозировать количество топлива приходящего в двигатель в момент езды на средней скорости. В нее входят такие элементы, как:

  • Топливные жиклеры;
  • Главный распределитель;
  • Диффузор.

При этом главный жиклер подачи топлива расположен в специально просверленном канале между поплавковой камерой и главным распылителем для воздуха, состоящим из небольшой трубки с отверстиями для подачи воздуха. Главный жиклер отвечает за то, какое соотношение будет у топлива при смешении с воздухом.

Детали карбюратора автомобиля

При этом устройство карбюратора таково, что для его калибровки можно устанавливать жиклеры с разным сечением при настройке всевозможных режимов работы карбюратора.

Немного истории

Ранние разработки на заре эпохи двигателестроения использовали в качестве горючего светильный газ. Карбюратор таким двигателям на раннем этапе был попросту не нужен. Светильный газ поступал в цилиндры благодаря разрежению, которое образовывалось в процессе работы двигателя. Главной проблемой такого горючего являлась его высокая стоимость и ряд сложностей в процессе использования.

Вторая половина XIX века стала тем периодом, когда изобретатели, инженеры и механики во всем мире старались заменить дорогой светильный газ более экономичным, дешевым и доступным видом горючего для двигателя внутреннего сгорания. Лучшим решением стало использование привычного для нас сегодня жидкого топлива. Стоит учесть, что такое топливо не может воспламениться без участия воздуха.

Для приготовления смеси из воздуха и топлива потребовалось дополнительное устройство. Мало того, но смешивать воздух с горючим необходимо было еще и в нужных пропорциях. Для решения этой задачи изобрели первый карбюратор. Устройство увидело свет в 1876 году. Создателем ранней модели карбюратора стал итальянский изобретатель Луиджи Де Христофорис. По своей конструкции и принципу работы первый карбюратор имел ряд существенных отличий от более современных аналогов.

Для получения качественной топливно-воздушной смеси горючее в первом устройстве нагревалось, а его пары смешивались с воздухом. По ряду причин этот способ образования рабочей смеси не получил широкого распространения. Разработки в данной области продолжились, а уже через год талантливые инженеры Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах создали конструкцию двигателя внутреннего сгорания, который имел карбюратор, работающий по принципу распыления топлива. Это устройство легло в основу для всех последующих разработок.

Для чего нужен карбюратор

Карбюратор необходим для формирования воздушно-топливной смеси. В автомобилях используется бензин – жидкое топливо, которое не воспламеняется должным образом от искрового зажигания. Если система подачи топлива оснащена карбюратором (а в современных моделях – инжектором), в цилиндры мотора попадает мелкодисперсная топливно-воздушная смесь, которая легко воспламеняется от искры.

Появление карбюраторов в конце XIX века позволило использовать жидкое топливо в автомобилях, мотоциклах и другой транспортной технике. Отчасти это определило дальнейшее развитие автомобильной отрасли и идеи «машина в каждый дом». Спустя век карбюраторы были вытеснены более надёжными и удобными инжекторными системами.

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.

Карбюратор: устройство и принцип работы

Жидкое топливо в бензиновых двигателях не может обеспечить работу поршневой группы. Для создания крутящего момента на коленчатом валу необходима серия циклических микровзрывов в цилиндрах, в то время, как жидкий бензин просто горит. Когда топливо смешивается с воздухом (содержащим большое количество кислорода), создается смесь, способная образовывать вспышку, обладающую большой кинетической энергией.

Автомобильные карбюраторы – история развития

На заре двигателестроения применение газа стало невыгодным. Возникла необходимость создания устройства, которое могло с высокой степенью надежности и безопасности обеспечить формирование из бензина и воздуха качественной смеси. Принцип работы карбюратора первой серии основывался на испарении паров топлива. Камера нагревалась от внешнего источника тепла, бензиновые пары смешивались с воздухом за счет конвекции.

Характеристики такого карбюратора не позволяли развивать большую мощность, поэтому эта конструкция не прижилась в моторостроении. Для первых экземпляров автомобилей было достаточно того, что они просто ехали, в дальнейшем потребности клиентов росли, стал развиваться автоспорт. Возникла необходимость создать карбюратор, не имеющий ограничений по мощности мотора.

Следующее поколение, изобретенное немецкими инженерами Даймлером и Майбахом, работало по принципу распыления топлива. Размеры агрегата уменьшились (не было необходимости встраивать объемную испарительную камеру с емкостью для нагрева), а производительность, напротив, выросла в разы. Фактически был создан вакуумный карбюратор, конструкция которого используется в современных моделях. Главный технический прорыв – переход топлива в газообразное состояние происходил принудительно, что давало простор для экспериментов с производительностью. Разумеется, устройство карбюратора Даймлера – Майбаха было не похоже на современные конструкции высокопроизводительных вакуумных моделей со специальным ресивером и контролем за разряжением воздуха.

Однако принцип работы был таким же, как на любом современном образце.

Устройство карбюратора (типовое описание для всех модификаций)

На схеме изображено взаимное расположение основных узлов:

  1. Трубка подачи бензина от топливного насоса;
  2. Поплавок с игольчатым клапаном, перекрывающим топливопровод;
  3. Жиклер приема топлива из поплавковой камеры;
  4. Форсунка распылителя жидкого топлива;
  5. Камера смесителя, в которой образовывается топливная смесь;
  6. Воздушная заслонка, регулирующая объем входящего потока чистого воздуха из фильтра;
  7. Диффузор, формирующий направление потока воздуха;
  8. Заслонка дросселя, регулирующая подачу смеси во впускной тракт двигателя.

Как работает карбюратор?

Рассмотрим работу каждого узла.

  1. Бензин под небольшим давлением (не путать с высокопроизводительными форсунками инжекторных систем) поступает в поплавковую камеру. Важно поддерживать уровень топлива в карбюраторе, не превышающий расположение жиклера. Иначе в смесительной камере не будет происходить аэрозольное распыление. Для каждой модели установлен верхний предел заполнения камеры, за которым механически «следит» поплавок с игольчатым клапаном. Такая конструкция выбрана потому, что небольшим усилием можно удерживать давление входящего топливопровода. При достижении предела – клапан запирает входное отверстие, при падении уровня – заполняет камеру бензином;
  2. Недостаток конструкции (к сожалению, безальтернативной) – высокая зависимость от загрязнения. Игольчатый клапан может «зависнуть» в закрытом состоянии, и работа мотора будет остановлена;
  3. Далее бензин поступает в жиклер. Диаметр этого элемента строго регламентирован, не допускаются отклонения даже в сотые доли миллиметра. В противном случае, на входе в смесительную камеру не будет происходить аэрозольное распыление, и топливовоздушная смесь не сформируется, а на жидком бензине, как уже говорилось, ДВС не работает;
  4. Из диффузора выходит аэрозоль из мельчайших капелек бензина, готовая для смешивания с воздухом;
  5. Камера смесителя (фактически – корпус карбюратора) предназначена для формирования газообразной смеси, состоящей из паров бензина и кислорода, содержащегося в воздухе. Бензин, равно как и воздух, попадает в камеру не под напором, а наоборот, за счет разряжения. При движении цилиндра вниз, возникает разница в давлении, своеобразный вакуум. За счет специально рассчитанной формы корпуса, потоки топлива и воздуха смешиваются равномерно, образуя качественную смесь;
  6. Заслонки (дроссельная и воздушная) управляемые педалью газа, дозируют интенсивность потока воздуха и скорость всасывания топлива из жиклера. Мотор работает интенсивнее, скорость вращения коленвала меняется вместе с мощностью и крутящим моментом.
Читайте также  Power steering fluid что это

Все системы карбюратора должны работать слаженно: если один из каналов (жиклеров) будет засорен, или неверно настроить положение заслонок, формирование смеси будет нарушено. Возрастет расход бензина, потеряется мощность, силовой агрегат будет работать неустойчиво, поэтому все узлы должны быть чистыми, их размер соответствовать заводским расчетам, произведена настройка регулировочных параметров. На карбюраторе есть ряд подстроечных винтов, правильные технические характеристики устанавливаются с их помощью. На иллюстрации показан пример карбюратора «Озон».

Хорошо настроенный карбюратор «выжимает» из мотора максимум возможностей при наименьших затратах на топливо. Разные модели карбюраторов могут иметь свои способы регулировки, но общий принцип единый.

У каждого карбюратора есть инструкция по выставлению параметров. Регулировка может производиться самостоятельно, или на профильном сервисе. При смене условий эксплуатации (количество кислорода в воздухе, регулярная нагрузка на автомобиль, включение кондиционера в летний период и пр.), следует произвести повторную настройку.

Чем отличаются карбюратор классической конструкции и устройство с электронным управлением?

Выше по тексту были описаны принципы работы механического карбюратора. Все настройки устанавливаются с помощью винтов, и не могут быть изменены динамически, в ходе работы. Схема карбюратора постоянно совершенствуется, и в новых моделях (некоторые выпускаются по сей день) достаточно много электроники. Например, электромагнитным клапаном оснащены практически все механические модели.

На этом устройстве остановимся подробнее:

Дело в том, что при полностью отпущенной педали газа, дроссельная заслонка перекрыта, и мотор по идее должен заглохнуть. Для работы ДВС без нагрузки (просто чтобы не заводить его каждый раз после остановки), внедрена система холостого хода. С ее помощью, даже при перекрытых заслонках, в корпус поступает минимальный объем бензина и воздуха. Формируемой топливной смеси достаточно для поддержания работоспособности силового агрегата без нагрузки на коленвал.

Этот параметр требует точной регулировки: если обороты холостого хода завышены, вырастет расход бензина, а если занижены – мотор будет глохнуть при остановках. При изменении условий работы (температура, наличие климатической установки с кондиционером, дополнительное оборудование, дающее нагрузку на генератор), режим холостого хода меняется, поэтому был установлен клапан холостого хода (электрический), который управляет процессом линейно, в зависимости от нагрузки.

Никакой программы управления нет, в клапан заходит лишь провод питания. В зависимости от некоторых условий работы, положение клапана меняется.

Это далеко не все электронные системы, которые могут быть внедрены в механику процесса. Например, все регулировки заводятся на блок управления, типа ЭБУ для инжекторных моторов. Такой микрокомпьютер постоянно отслеживает параметры нагрузки на силовой агрегат, и в реальном времени может менять настройки карбюратора. Задавая себе вопрос: «какой карбюратор лучше поставить?», можно рассматривать внедрение в машину современной конструкции. В отличие от карбюраторов традиционного исполнения, электронные системы не нуждаются в периодической настройке, но имеют более высокую стоимость, и сложнее в обслуживании и ремонте. Для обеспечения электроники исходными данными, на двигатель устанавливаются различные датчики, которые следят за параметрами мотора. На основе получаемой информации, исполнительные механизмы карбюратора приводятся в действие.

Виды карбюраторов по производителям – какой выбрать?

У всех на слуху различие т.н. китайской продукции, и карбюраторов именитых брендов (в список которых входят и ДААЗ, и Солекс, и Озон…). На самом деле, это не более, чем предрассудки. Изделие, выпущенное на заводе, с соблюдением технологии, имеющее сертификат качества, будет хорошо работать вне зависимости от географии производства. Низким качеством отличаются лишь так называемые товары «no-name», собранные крестьянами из Поднебесной буквально напильником на коленке, поэтому при подборе нового карбюратора, прежде всего ориентируйтесь на известность производителя и наличие сопроводительной документации. Разумеется, и гарантийные обязательства должны быть обеспечены сервисными центрами в пределах доступности. То есть, если вы живете в Калининграде, а ближайший сервисный центр производителя в Димитровграде – есть смысл подыскать другой экземпляр.

Не следует бояться этого на первый взгляд сложного устройства. Схема работы простая и надежная, залог нормального функционирования – чистота всех внутренних элементов и правильная настройка.

Что такое автомобильный карбюратор?

Для диагностики неисправностей и эффективного ремонта своего автомобиля необходимо знать устройство, назначение, принцип действия его основных деталей и механизмов. Рассмотрим, что такое автомобильный карбюратор и для чего он нужен.

Что такое автомобильный карбюратор?

Карбюратор – это устройство для приготовления и дозирования топливной смеси (бензин + воздух) на которой работает автомобильный двигатель. Карбюратор наряду с бензонасосом, топливным баком, топливными магистралями и другими элементами входит в систему питания двигателя.

Для чего нужен карбюратор?

Чтобы понять для чего нужен автомобильный карбюратор необходимо знать, что для каждого режима работы двигателя (холостой ход, разгон, средние нагрузки, мощностной и пр.) необходимо приготовить топливную смесь определенного состава. Оптимальный состав 14,5-15 / 1 (15 частей воздуха на одну часть бензина). Это так называемый стехиометрический состав топливной смеси, при котором происходит наиболее полное ее сгорание с выделением максимума энергии. На мощностных режимах нужна более богатая топливная смесь (например, 1 к 13), на малых нагрузках более бедная (например 17/1). То есть, чем сильнее водитель нажимает на педаль газа, тем больше должна обогащаться топливная смесь, попадающая в двигатель.

Приготовлением топливной смеси определенного состава для каждого режима работы двигателя как раз и занимается карбюратор. Для этого он и нужен. Плюс дозирование, то есть подача требуемого объема. Конструктивно в карбюраторе объединены несколько систем и механизмов, позволяющие проделывать такую работу.

Например, система пуска – приготавливает богатую топливную смесь для запуска двигателя, главные дозирующие системы – подают топливо в двигатель на всех режимах кроме холостого хода и принудительного холостого хода, ускорительный насос – позволяет моментально обогатить смесь и ускорится при резком нажатии на газ, экономайзер – обогащает смесь при повышенных нагрузках на двигатель и т.д.

За счет чего работает карбюратор?

Автомобильный карбюратор работает за счет разрежения возникающего во впускном коллекторе при движении поршней двигателя. Под действием этого разрежения (области низкого давления) топливо буквально «высасывается» из каналов карбюратора. Чем быстрее движутся поршни, тем выше разрежение. Карбюратор может сам регулировать величину разрежения, открывая и закрывая дроссельные и воздушную заслонки.

Как работает карбюратор?

При прокручивании холодного двигателя стартером на режиме пуска во впускном коллекторе создается разрежение за, счет которого из каналов системы пуска вытягивается определенное количество топлива, необходимое для запуска двигателя.

Далее следует режим прогрева при котором работает главная дозирующая система первой камеры карбюратора.

После прогрева, при полностью открытой воздушной заслонке настает черед режима холостого хода (ХХ) при котором топливо подается в двигатель через каналы системы холостого хода.

При нажатии на педаль газа срабатывает ускорительный насос, впрыскивая дополнительную дозу топлива и повышая обороты двигателя.

Начало движения – работает переходная система первой камеры предотвращает провал.

Далее режим средних нагрузок – работает ГДС первой камеры карбюратора.

Мощностной режим – вступает в работу вторая камера карбюратора и ее ГДС.

Что лучше карбюратор или инжектор?

Ни то не другое, так как у каждой системы имеются свои плюсы и недостатки. Карбюратор более прост и дешев в обслуживании, но приготавливаемая им смесь не стабильна и не поддается точной дозировке, зависит от посторонних факторов, что влияет на расход и работу двигателя. Инжектор дозирует топливную смесь точно, что позволяет снизить расход и оптимизировать ее состав на каждом из режимов, но обслуживать систему впрыска дорого и требует определенных навыков и знаний.

Но, будущее за инжектором, так как экологические требования к выхлопу двигателя автомобиля постоянно растут, а по токсичности выхлопа инжектор превосходит карбюратор.

Примечания и дополнения

Во перечень всех систем и механизмов современного карбюратора.

— Главная дозирующая система первой камеры карбюратора

— Главная дозирующая система второй камеры карбюратора

— Система холостого хода

— Переходная система первой камеры карбюратора

— Переходная система второй камеры карбюратора