Найпростіший карбюратор

Найпростіший карбюратор (рис. 2.) складається з поплавцевої А та змішувальної Б камер. У першій є поплавець 2, шарнірне закріплений на осі, а також голчастий клапан 3. У змішувальній камері розташовано дифузор 7 і дросельну заслінку 8. Дифузор забезпечує збільшення швидкості повітряного потоку в центрі змішувальної камери, а дросельною заслінкою змінюють прохідний переріз для пальної суміші й тим самим регулюють ту її кількість, що надходить з карбюратора в циліндри двигуна.

Сполучаються камери А і Б трубкою, в яку з боку поплавцевої камери вгвинчено паливний жиклер (пробку з каліброваним отвором, що пропускає певну кількість палива), а кінець трубки з боку змішувальної камери становить розпилювач. Рівень палива в поплавцевій камері має бути на 1, 5.2, 0 мм нижчий від краю розпилювача.

Під час роботи двигуна, коли поршень рухається від ВМТ до НМТ і впускний клапан відкритий (такт впускання), в змішувальній камері карбюратора створюється рух повітря, швидкість якого збільшується при проходженні дифузора, досягаючи 50.150 м/с, і біля кінця розпилювача виникає розрідження. Паливо з розпилювача надходить у змішувальну камеру, де перемішується з повітрям, утворюючи пальну суміш. Поплавцева камера А за допомогою поплавця 2 та голчастого клапана 3 безперервно підтримує нормальний рівень палива.

У міру відкривання дросельної заслінки зростає частота обертання колінчастого вала. При цьому збільшується швидкість руху повітря в змішувальній камері карбюратора, внаслідок чого зростають швидкість витікання бензину з розпилювача та кількість повітря, що проходить через дифузор. Однак кількість бензину, який проходить крізь жиклер і потім витікає з розпилювача, зростає швидше, внаслідок чого співвідношення бензину й повітря в пальній суміші змінюється в бік збагачення.

Отже, найпростіший карбюратор забезпечує роботу двигуна тільки на одному певному режимі. Тому сучасні карбюратори обладнуються додатковими пристроями й системами, що усувають недоліки найпростішого карбюратора.

Рис. 2 Схема найпростішого карбюратора:

1 – головний жиклер; 2 — поплавець; 3 — голчастий клапан; 4 — розпилювач; 5 – повітряний фільтр; 6— повітряна заслінка; 7— дифузор; 8 – дросельна заслінка; 9 — впускний трубопровід; 10 — впускний клапан; 11 — поршень

Головний дозувальний пристрій забезпечує поступове збіднення (компенсацію) суміші в разі переходу від малих навантажень двигуна до середніх. У карбюраторних автомобілях застосовують спосіб компенсації суміші, який називають пневматичним гальмуванням палива.

У карбюраторі з пневматичним гальмуванням палива в міру відкривання дросельної заслінки 9 (рис. 2.38, а) збільшується розрідження в дифузорі 8. Кількість палива, що надходить крізь головний жиклер 2 і його розпилювач 6, також збільшуватиметься. Однак збагаченню суміші перешкоджає надходження повітря крізь повітряний жиклер 5 і розпилювач 6.

Надходження повітря в канали головного дозувального пристрою зменшує розрідження, що діє на головний жиклер 2, внаслідок чого паливо витікає з нього під дією того розрідження, яке виникає в колодязі 3, а не у вузькому перерізі дифузора 8.

Рис. 3 Схеми систем і пристроїв карбюратора:

а — головної дозувальної системи; б — системи холостого ходу;

в — економайзера; г – прискорювального насоса; д — пускового пристрою;

1 — поплавцева камера; 2 —головний жиклер; 3— емульсійний колодязь;

4— емульсійна трубка; 5— повітряний жиклер головної дозувальної системи; 6 — розпилювач; 7 — повітряна заслінка; 8— дифузор; 9 — дросельна заслінка; 10— паливний жиклер системи холостого ходу; 11– повітряний жиклер системи холостого ходу; 12, 14 — отвори; 13 — гвинт регулювання якості суміші;

15 — шток економайзера; 16 — планка; 17 — тяга; 18 — важіль; 19 — клапан економайзера; 20 — зворотний клапан; 21 — поршень прискорювального насоса; 22 — розпилювач прискорювального насоса; 23 — нагнітальний клапан прискорювального насоса; 24 — серга; 25 — балансувальний канал;

26 — запобіжний клапан повітряної заслінки

У результаті з розпилювача 6 у повітряний потік витікає не бензин, а його суміш з невеликою кількістю повітря. Цю суміш називають емульсією.

Добиранням каліброваних отворів головного 2 й повітряного 5 жиклерів забезпечується економічний (збіднений) склад пальної суміші.

Система холостого ходу призначається для приготування пальної суміші на малій частоті обертання колінчастого вала двигуна. В цьому режимі дросельна заслінка щільно прикрита, й розрідження в дифузорі таке мале, що з головного дозувального пристрою паливо не надходить. У режимах холостого ходу після такту випускання в циліндрах залишається багато (порівняно з кількістю пальної суміші) залишкових газів. Суміш повітря, бензину й залишкових газів називається робочою сумішшю. На холостому ходу робоча суміш горить повільно, тому для стійкої роботи двигуна її треба збагачувати паливом.

Система холостого ходу (рис. 2.38, б) має паливний 10 і повітря, ний 11 жиклери. Під дросельною заслінкою 9 створюється велике розрідження. Під дією цього розрідження паливо проходить крізь жиклер 10, змішується з повітрям, що надходить крізь жиклер 77, і у вигляді емульсії витікає крізь отвір 12. Емульсія розпилюється повітрям, яке проходить крізь щілину між дросельною заслінкою та стінкою змішувальної камери.

Система холостого ходу карбюратора здебільшого має два вхідних отвори, один з яких розташований трохи вище від кромки закритої дросельної заслінки, а другий — нижче від неї. На малій частоті обертання крізь нижній отвір 12 подається емульсія, а крізь верхній 14 — підсмоктується повітря. Коли дросельна заслінка відкривається, емульсія надходить крізь обидва отвори. Цим забезпечується плавний перехід від режиму холостого ходу до малих навантажень.

Прохідний переріз нижнього отвору можна змінювати повертанням регулювального гвинта 13. Упорним гвинтом (на схемі не показано) змінюється положення дросельної заслінки 9, коли відпущено педаль керування.

Економайзер призначається для збагачення пальної суміші на повних навантаженнях (дросельна заслінка повністю відкрита). Коли дросельна заслінка відкрита більше ніж на 75.85 %, важіль 18 (рис. 2.38, в), з'єднаний з тягою 77, відпускає шток 75 і відкриває клапан 19. Паливо до розпилювача 6 надходитиме тепер не тільки крізь головний жиклер 2, а й крізь клапан економайзера, отже, забезпечується збагачення пальної суміші.

Прискорювальний насос призначається для збагачення суміші в разі різкого відкриття дросельної заслінки. При цьому важіль 18 (рис. 2.38, г), з'єднаний сергою 24 з тягою 77, діє на планку 16 і переміщує поршень 21 униз. Тиск палива в колодязі насоса збільшується, й закривається зворотний клапан 20, перешкоджаючи перетіканню палива в поплавцеву камеру. Крізь нагнітальний клапан 23, що відкрився, й жиклер-розпилювач 22 у змішувальну камеру додатково впорскується бензин, і пальна суміш короткочасно збагачується.

Пусковий пристрій, виконаний у вигляді повітряної заслінки 7(рис. 2.38, д), призначається для збагачення суміші під час пуску й прогрівання холодного двигуна. Щоб дістати багату пальну суміш, повітряну заслінку закривають, чим збільшують розрідження в змішувальній камері.

Для запобігання надмірному збагаченню суміші на повітряній заслінці передбачено клапан 26, який відкривається під тиском повітря коли істотно збільшується розрідження в змішувальній камері після запуску двигуна.

Водій відкриває або закриває повітряну заслінку за допомогою троса й важеля, закріпленого на осі заслінки. Водночас із закриттям повітряної заслінки трохи відкривається дросельна заслінка 9.

Вісь повітряної заслінки, як правило, встановлюється у вхідному патрубку ексцентричне, щоб під дією різниці тисків потоку повітря на обидві частини заслінки вона намагалася відкритися.