Карбюратор — устройство для приготовления горючей смеси путем смешивания бензина с воздухом для последующего ее сжигания в цилиндрах двигателя. Можно сказать, что карбюратор — это попросту смеситель.
Рассмотрим устройство и работу элементарного карбюратора, изображенного на рис. 2.28.
Рис. 2.28. Cхема работы карбюратора: 1 — цилиндр двигателя; 2 — впускной клапан; 3 — дроссельная заслонка; 4 — смесительная камера; 3 — воздушная заслонка; 6 — воздушный фильтр; 7 — диффузор; 8 — поплавковая камера; 9 — игольчатый клапан; 10 — поплавок; 11 — топливный жиклер; 12 — распылитель
Как вы уже знаете, бензин с помощью бензонасоса попадает в поплавковую камеру 8 карбюратора. Обратите внимание: именно в карбюратор, в его поплавковую камеру, а не в цилиндры двигателя.
В поплавковой камере 8 постоянный уровень топлива поддерживается поплавком 10, соединенным с игольчатым клапаном 9. По мере расходования топлива поплавок 10 опускается, открывается игольчатый клапан 9 и новая порция бензина вливается в поплавковую камеру. При до стижении нормального уровня в поплавковой камере поплавок 10, всплывая, закрывает иглой 9 входное отверстие и прекращает доступ бензина. Если вам это не совсем понятно, то вспомните работу бачка унитаза. Аналогичное устройство размещено и в поплавковой камере карбюратора.
По трубке распылителя бензин из поплавковой камеры 8 попадает в смесительную камеру 4, где смешивается с поступающим из воздушного фильтра 6 воздухом. Теперь непосредственно о том, как бензин смешивается с воздухом и попадает в цилиндры двигателя. Вы еще не забыли, что происходит при первом такте, именуемом впуском или всасыванием? При впуске поршень движется от верхней мертвой точке к нижней и впускной клапан при этом открыт. Посмотрите на рис. 2.28, на нем хорошо виден этот процесс. Перемещаясь вниз, поршень втягивает воздух из атмосферы и заставляет его пройти через фильтр 6. Очищенный воздух, двигаясь через сужение диффузора 7, ускоряется, завихряется и увлекает за собой бензин и его пары из распылителя 12, активно перемешиваясь с ними. Именно в этом месте расположена основная «кухня» карбюратора, именуемая смесительной камерой 4. Здесь образуется топливовоздушная смесь, которую втянет поршень, перемещаясь вниз, в цилиндр 1 через открытый впускной клапан 2.
Уровень топлива в поплавковой камере 8 несколько ниже кромки выходного отверстия распылителя 12, поэтому при не работающем двигателе топливо из поплавковой камеры через распылитель 12 не вытекает даже при наклонном положении машины. Для дозирования бензина в нижнюю часть трубки распылителя 12 ввернут жиклер 11, представлявший собой пробку с калиброванным отверстием. Мы уже говорили, что диффузор 7 (суженный внутри короткий патрубок) служит для увеличения скорости воздушного потока в центре смесительной камеры и создания разрежения около конца распылителя (при работающем двигателе), что необходимо для высасывания топлива из поплавковой камеры и лучшего его распыления. Количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, регулируется дроссельной заслонкой 3, связанной с педалью газа. Эта заслонка изменяет площадь проходного сечения за смеси тельной камерой. Водитель управляет заслонкой, нажимая или отпуская педаль газа (рис. 2.29). При нажатии на педаль 1 заслонка 5 открывается, количество топ ливовоздушной смеси, попадающей в цилиндры двигателя, увеличивается и двигатель набирает обороты. При отпускании педали газа 1 заслонка 5 закрывается, со ответственно в цилиндры поступает меньше смеси и обороты снижаются.
рис. 2.29 Привод управления карбюратором: 1 — педаль акселератора (газа); 2 — наконечник троса; 3 — трос в оболочке; 4 — карбюратор; 5 — дроссельная заслонка
Простейший карбюратор не способен приготовлять оптимальную по составу горючую смесь на всех режимах работы двигателя. При увеличении степени открытия дроссельной заслонки смесь будет обогащаться. Оптимальное же изменение состава смеси должно быть другим.
Современные карбюраторы бензиновых двигателей обеспечивают создание горючей смеси, по составу близкой к оптимальной (по соотношению бензина и воздуха), на всех режимах работы двигателя. Они значительно отличаются от элементарного карбюратора главным образом за счет на личия дополнительных вспомогательных устройств, позволяющих на тех или иных режимах работы двигателя в той или иной степени обеднять или обогащать смесь.
Водитель, находясь в салоне автомобиля, «общается» с карбюратором не только правой ногой (нажимая на педаль газа), но и рукой. Обычно под панелью приборов или прямо на ней есть специальная рукоятка, которая управляет воздушной заслонкой карбюратора (рис. 2.29, поз. 5). Водители называют эту рукоятку «подсосом». Вытягивая ее, водитель прикрывает воздушную заслонку, сокращая доступ воздуха и увеличивая разрежение в смесительной камере карбюратора. В результате этого бензин из поплавковой камеры высасывается более интенсивно и при недостатке воздуха «готовит» для двигателя обогащенную горючую смесь. А именно такая смесь и необходима для пуска холодного двигателя. О включении «подсоса» (вытягивании рукоятки на себя) просигнализирует лампа на щитке контрольно-измерительных приборов.
По мере прогрева следует постепенно утапливать ручку «подсоса», возвращая ее в первоначальное положение. При этом вы будете приоткрывать воздушную заслонку, увеличивая доступ воздуха и обедняя горючую смесь. После прогрева утопите рукоятку «подсоса» до предела, открыв полностью воздушную заслонку карбюратора. При этом погаснет лампочка, сигнализирующая о прикрытии воздушной заслонки. Заметьте: движение с прогретым двигателем должно осуществляться именно с полностью открытой воздушной заслонкой.
Степень прогрева двигателя вы можете контролировать по указателю температуры охлаждающей жидкости, расположенному на щитке приборов.
При пуске холодного двигателя карбюратор должен обеспечивать создание значительно обогащенной смеси, способной воспламеняться даже принизкой температуре.
Перед пуском воздушную заслонку карбюратора необходимо полностью закрыть (рис. 2.30, поз. 5), т.е. рукоятку «подсоса» следует полностью вытянуть. Сравните это положение воздушной заслонки с ее положением, показанным на рис. 2.28 (поз. 5).
Рис. 2.30. Простейший карбюратор с закрытой воздушной заслонкой: 1 — цилиндр; 2 — впускной клапан; 3 — дроссельная заслонка; 4 — смесительная камера; 5 — воздушная заслонка; 6 — воздушный фильтр; 7 — поплавковая камера; 8 — диффузор
Во время холостого хода, когда автомобиль движется накатом или стоит на месте, а водитель не нажимает на педаль «газа», в цилиндры подается небольшое количество горючей смеси, но она должна быть обогащенной, чтобы двигатель работал устойчиво. Воздушная заслонка полностью открыта (рукоятка утоплена), а дроссельная заслонка закрыта (еще раз повторим: водитель не нажимает на педаль газа).
На средних нагрузках в цилиндры нужно подавать разное количество смеси, причем она должна быть слегка обедненной, что необходимо для экономичной работы двигателя. Воздушная заслонка полностью открыта, а водитель нажатием на педаль газа заставляет двигатель работать на средних оборотах.
При полной нагрузке (значительном, но плавном нажатии на педаль газа) для получения наибольшей мощности двига теля необходимо готовить в карбюраторе обогащенную смесь.
Для обеспечения хорошей приемистости двигателя, т.е. способности быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала (например, резкое нажатие на педаль газа для интенсивного разгона при обгоне), необходимо при быстром открытии дроссельной заслонки также подавать в цилиндры обогащенную смесь.
Наиболее экономично карбюратор работает на средних нагрузках. Некоторые легковые автомобили оборудованы эконометрами — приборами, показывающими, какое количество топлива расходует в данный момент двигатель. Пользуясь такой ин формацией, водитель может подобрать оптимальный режим работы двигателя для конкретных условий движения.
Езда рывками (резкий разгон с последующим замедлением) не только удручающе действует на пассажиров, но и увеличивает расход топлива, так как при резком нажатии на педаль газа двигателю (для бы строго набора оборотов и исключения провалов в работе) требуется обогащенная смесь. Это «богатство» достигается с помощью ускорительного насоса — специального устройства карбюратора, выпрыскивающего в смесительную камеру дополнительную порцию бензина.
Итак, подведем промежуточный итог в изучении систем питания: карбюра тор — это сложное механическое устройство, смешивающее бензин с воздухом в определенных пропорциях и осуществляющее доставку подготовленной смеси к цилиндрам двигателя. Простейший карбюратор доставляет топливо пропорционально количеству воздуха, проходящего через него. Чтобы подготавливать топливо воздушную смесь для разных режимов работы двигателя, карбюратор оснащают разнообразными дополнительными системами.