Знакомьтесь - автомобиль - Иван Максимович Серяков
Как же работает простейший карбюратор?
Вспомним, что после выброса из цилиндра отработавших газов происходит такт впуска рабочей смеси. Поршень идет вниз, в цилиндре создается разрежение, Через открытый впускной клапан цилиндр сообщается со смесительной камерой, а та – с атмосферой. Наружный воздух устремляется в цилиндр. Поток его с большой скоростью проносится над распылителем, создавая разрежение. Подхваченная струйка бензина распылится в воздушном потоке, образуя горючую смесь.
Но нам нужна не просто смесь, а с дозировкой, соответствующей режиму работы двигателя. Словом, количеству поступающего топлива должно соответствовать строго определенное количество воздуха.
Здесь показаны все приборы, которые обеспечивают двигатель горючей смесью
От чего зависит количество поступающего в карбюратор воздуха? Прежде всего от скорости его потока и от сечения воздушного патрубка. Причин, определяющих объем поступающего в смесь горючего, больше. Здесь имеет значение и уровень бензина в поплавковой камере, и удельный его вес, и сечение жиклеров. Даже качество обработки стенок жиклера и распылителя влияют на подачу бензина.
Но особенно важное значение имеет скорость движения воздуха над распылителем. Существует прямая зависимость: чем быстрее поток воздуха, тем большее разрежение создается над жиклером и тем больше бензина поступит в смесительную камеру.
Для увеличения скорости воздушного потока воздушный патрубок в том месте, где стоит распылитель, сделали более узким. Чтобы понять смысл этого, рассмотрим простой пример.
Представьте себе реку, протекающую по ровной местности. Она плавно несет свои воды, поверхность ее спокойна. Но вот берега сошлись, образуя тесный проход. И сразу же вода забурлила и ускорила бег.
Но вот кончилась горловина, и перед нами снова спокойная тихая гладь. Правда, у самого выхода из горловины образуется водоворот: попади туда лодка, и закрутит ее, замотает, как вихрь пылинку.
Такое же явление происходит и с потоком воздуха в карбюраторе. Как только он попадает в узкую часть воздушного патрубка – диффузор – скорость движения резко возрастет. После же выхода из горловины образуются вихри.
Назначение диффузора – увеличить скорость потока у выходного отверстия распылителя и создать вихревые движения для лучшего перемешивания бензина с воздухом.
Во впускной трубе, на пути движения горючей смеси в цилиндры, стоит заслонка. Ее назвали дроссельной. Трос соединяет заслонку с педалью в кабине водителя, получившей название акселератора.
Заслонка нужна, чтобы регулировать подачу в цилиндры смеси. Когда двигатель работает на холостом ходу, она прикрыта. Но если нужно, чтобы двигатель дал больше оборотов, водитель нажимает ногой на акселератор и отводит его вниз. Тяга повернет дроссельную заслонку, и количество поступающей в цилиндры смеси возрастет. Нажимая на педаль дальше, можно увеличивать мощность двигателя до максимальной.
Но стоит водителю отпустить педаль, и заслонка прикроет путь горючей смеси, число оборотов снизится и мощность двигателя упадет.
Двойка за поведение
Казалось бы, всем хорош наш простейший карбюратор, но установи его на автомобиль, и завести двигатель будет трудно, а в холодное время и вовсе невозможно.
При заводке вручную или специальным приспособлением – стартером, коленчатый вал делает небольшие обороты. Значит, скорость воздушного потока в карбюраторе будет малая, и потому смесь окажется бедной. К тому же, попав в холодный цилиндр, часть бензина охладится и выпадет в виде капель, отчего смесь обеднится еще больше. А бедную смесь воспламенить трудно, очень бедная вообще не воспламенится. Простейший карбюратор не обеспечивает пуска двигателя.
Да даже если бы нам каким-то путем и удалось его завести, все равно на первых порах он не сможет развить больших оборотов. А на малых наш карбюратор не обеспечит нужной дозировки смеси. Дело в том, что при малых оборотах разрежение над жиклерами будет мизерным и бензина поступит мало. Сделав несколько оборотов, двигатель заглохнет.
На минуту отвлечемся и представим, что мы все же завели двигатель, преодолели период работы на малых оборотах и даже перевели его на режим средних оборотов. Вот теперь разрежение в диффузоре окажется вполне достаточным, как и размеры жиклера, чтобы получить нужный состав смеси. Словом, только при средних оборотах карбюратор со своей работой в основном справится.
А дальше? Допустим, машина ехала по ровной местности. Двигатель работал на экономичных средних оборотах. А потом дорога полезла в гору и от двигателя потребовалась максимальная мощность. Водитель, конечно, нажмет педаль акселератора. И что произойдет? Из-за повысившейся нагрузки обороты не прибавятся, хотя скорость воздушного потока возрастет и увеличится разрежение в диффузоре. Горючего будет поступать больше, смесь чрезмерно обогатится, станет неэкономичной.
Так будет, если заслонку открывать постепенно. А если нажать на педаль резко? Тогда карбюратор опять с работой не справится, какое-то время он будет давать очень бедную смесь.
Как видите, поведение карбюратора в большинстве случаев нас не удовлетворяет. Когда двигатель нуждается в обогащенной смеси, он дает обедненную, а когда требуется обедненная, снабжает обогащенной.
От простого к сложному
Итак, наш простейший карбюратор не выдержал экзамена, его потребовалось усовершенствовать. Прежде всего позаботились, чтобы прибор давал экономичную смесь на основных режимах работы двигателя – при малой и средней нагрузках.
Оказалось, ненужное обогащение можно предотвратить различными способами. Скажем, установкой двух жиклеров-распылителей – главного и дополнительного, а в смесительной камере – трех диффузоров; малого, среднего и большого. Выходное отверстие дополнительного жиклера выведено в горловину большого диффузора, а распылитель главного – в горловину малого.
Часть проходного отверстия большого диффузора закрыта четырьмя стальными упругими пластинками. Когда двигатель работает на холостом ходу, пластины плотно прижаты к наружным краям диффузора. Поток воздуха проходит через горловину между пластинами большого диффузора, а также через малый и средний диффузоры, создавая разрежение над распылителями как главного, так и дополнительного жиклеров. Бензин для образования смеси в этом случае подается обоими распылителями. Но так как скорость движения воздуха больше в малом диффузоре, то основная часть бензина будет поступать через главный жиклер. Он станет основным «кормильцем».
Главная дозирующая система с двумя жиклерами и тремя диффузорами
По мере увеличения оборотов коленчатого вала скорость воздушного потока станет возрастать, возрастет и давление на пластины, они раздвинутся и откроют путь воздуху вдоль стен смесительной камеры. Значительная часть потока теперь пойдет в обход малого и среднего диффузоров. Зато повысится разрежение в большом диффузоре. Не будь дополнительного распылителя, смесь могла бы чрезмерно обедниться. Дополнительный же распылитель станет подавать горючего больше и обеспечит состав смеси, отвечающий режиму работы двигателя.
С уменьшением оборотов коленчатого вала скорость движения воздуха снизится, давление на пластины упадет и они сузят путь воздушному потоку. Он направится в средний и малый диффузоры, в результате подача топлива главным жиклером увеличится, а дополнительным – уменьшится.
Этот карбюратор имеет один единственный распылитель. Когда число оборотов коленчатого вала увеличится, разрежение над распылителем возрастет, он может увеличить подачу горючего, сильно обогатить
