Разбираем устройство карбюратора: принципы работы и внутреннее устройство
Карбюратор - это устройство, которое смешивает воздух и топливо в необходимой пропорции для работы двигателя внутреннего сгорания. От правильной работы карбюратора напрямую зависит мощность и экономичность автомобиля.
История создания карбюратора
Первые попытки использовать газ в качестве топлива для двигателей предпринимались в XIX веке французским инженером Ф. Лебоном. Однако газ оказался слишком дорогим топливом.
Само слово "карбюратор" произошло от французского слова "carburateur", что означает "смешивание". Идею распылять бензин в воздухе впервые выдвинул венгерский инженер Д. Банки в 1883 году. Он же сконструировал первый карбюратор с жиклером.
Изобретателем, пришедшим к идее, распылять в воздухе бензин, был венгр Д. Банки
В том же 1883 году немецкие инженеры В. Майбах и Г. Даймлер независимо усовершенствовали карбюратор. А в 1885 году они сконструировали первый мотоцикл и автомобиль с улучшенным карбюраторным устройством.
На протяжении XX века конструкция карбюратора постоянно совершенствовалась: уменьшались габариты, оптимизировалась схема работы, внедрялись новые материалы вместо чугуна и цинка.
Основные типы карбюраторов
Существует три основных типа карбюраторов:
- Поплавковые
- Мембранные
- Барботажные
Поплавковые карбюраторы - наиболее распространенный тип, устанавливается на автомобилях и мотоциклах. Принцип работы основан на регулировке уровня топлива с помощью поплавка.
Мембранные карбюраторы применяются в сельхозтехнике, отличаются простотой и надежностью. Управление подачей топлива происходит с помощью мембран и иглы.
Барботажные карбюраторы сейчас не выпускаются - это устаревшая конструкция с испарительным методом подачи топлива. Требовали высоких температур и специальных видов топлива.
Устройство поплавкового карбюратора
Рассмотрим подробнее устройство и принцип работы наиболее распространенного поплавкового карбюратора.
Основные элементы поплавкового карбюратора:
- Поплавковая камера с поплавком
- Жиклер
- Распылитель
- Диффузор
- Дроссель
Работа поплавкового карбюратора выглядит следующим образом:
- Топливо поступает в поплавковую камеру. Уровень топлива регулируется положением поплавка, который поднимается или опускается вместе с иглой, открывая или перекрывая доступ топлива.
- Через отверстие в жиклере топливо попадает в смесительную камеру, где распыляется с помощью распылителя.
- Воздух поступает через диффузор, образуя разрежение, которое ускоряет движение распыленного топлива.
- В смесительной камере происходит смешивание топлива с воздухом в необходимой пропорции.
- Готовая топливно-воздушная смесь через дроссель поступает в цилиндры двигателя.
Рассмотрим основные узлы и детали поплавкового карбюратора подробнее.
Поплавковая камера с поплавком - отвечает за поддержание уровня топлива, необходимого для работы двигателя. Поплавок вместе с иглой открывает или перекрывает доступ топлива в камеру.
Жиклер - выполняет роль дозатора, через его отверстие в смесительную камеру поступает строго определенное количество топлива.
Распылитель - распыляет топливо, поступающее из жиклера, на мельчайшие капли.
Диффузор ускоряет движение воздуха, создавая разрежение, которое улучшает распыление топлива.
Дроссель регулирует состав и объем готовой топливно-воздушной смеси, поступающей в двигатель.
Также в конструкции карбюратора есть ряд вспомогательных систем:
- Главная дозирующая система (ГДС) - отвечает за экономичный расход топлива на средних оборотах
- Система холостого хода - подает минимальное количество топлива на малых оборотах и на холостом ходу
- Экономайзер и эконостат - обогащают смесь на высоких оборотах, предотвращая перегрев и провалы в работе двигателя
На примере модели карбюратора "Солекс" рассмотрим подробнее принцип перехода двигателя с режима холостого хода на рабочий.
Принцип работы карбюратора "Солекс" при переходе с холостого хода
На карбюраторах "Солекс" для обогащения смеси при резком нажатии на педаль газа используется специальное устройство - насос-ускоритель. Он связан тросиком с педалью и рычагом на оси дроссельных заслонок.
При резком нажатии на педаль рычаг приводит в движение кулачок, который воздействует на мембрану насоса-ускорителя. Мембрана продавливает топливо сквозь распылитель в смесительную камеру, увеличивая количество горючего. Это позволяет избежать провалов в работе двигателя при быстром наборе оборотов.
Регулировка карбюратора
Для оптимальной работы двигателя карбюратор требует периодической регулировки. Ее можно выполнить как вручную, так и с помощью автоматической системы (если карбюратор ею оборудован).
Ручная регулировка заключается в корректировке положения дроссельных заслонок, изменении проходных сечений жиклеров, подстройке уровня топлива в поплавковой камере.
Автоматическая система регулировки производит оптимизацию состава смеси в зависимости от температуры, давления, частоты вращения вала двигателя.
Достоинства и недостатки карбюратора
Главные достоинства карбюратора:
- Простота и надежность конструкции
- Низкая стоимость
- Ремонтопригодность
- Устойчивость к перепадам температур и влажности
Основные недостатки:
- Нестабильность состава смеси
- Повышенный расход топлива
- Увеличенная токсичность отработавших газов
- Потребность в регулярной регулировке
Несмотря на недостатки, карбюратор до сих пор используется в некоторых моделях автомобилей, мотоциклах, сельхозтехнике.
Неисправности карбюратора и их устранение
Рассмотрим типовые неисправности карбюратора и возможные способы их устранения своими руками:
- Поплавок протекает.
Необходимо проверить целостность поплавка и при необходимости заменить его. - Засорился жиклер. Требуется прочистить или продуть жиклер.
- Неисправен экономайзер. Следует проверить мембрану и клапан экономайзера, при необходимости отрегулировать или заменить неисправные детали.
Перед разборкой и регулировкой карбюратора рекомендуется посмотреть специальные видеоинструкции!
Перспективы применения карбюратора
Несмотря на активное вытеснение электронными системами впрыска топлива, у карбюратора есть перспективы применения:
- В спецтехнике, работающей в тяжелых условиях
- В устройствах, критичных к намоканию электронных элементов
- В маломощных двигателях мототехники