Принцип работы автомобильного карбюратора
Функция карбюратора заключается в смешивании атмосферного воздуха с топливом и дальнейшая его транспортировка в камеру сгорания. Всем известно, что для воспламенения и последующего горения необходим кислород, а для того, чтобы с воздухом в камеру сгорания не проникала пыль и другие ненужные частицы, используется специальный фильтр. Во время работы, кислородом двигатель снабжается постоянно, так же как и бензином. Топливо в карбюратор подает бензонасос, который приводит в действие коленчатый вал или распределительный вал при помощи кулачков или шестерней. Привод акселератора, расположенный на карбюраторе и соединённый с педалью газа в салоне автомашины, регулирует число оборотов двигателя. Акселератор регулирует положение дроссельной заслонки карбюратора, которая отвечает за количество топливной смеси попадающей в двигатель. Проще говоря, карбюратор – это смеситель бензина и кислорода, который регулирует его подачу в камеру сгорания двигателя.
Принцип работы дроссельной заслонки
В большинстве моделей недорогих автомобилей и машин средней ценовой категории принцип работы механизма не изменился со времен карбюраторных двигателей.
Подача воздуха в цилиндры контролируется водителем с помощью нажатия на педаль газа. С помощью привода ось, на которой находится заслонка, поворачивает ее. В результате просвет внутри корпуса механизма (другими словами – угол открытия) становится шире или уже, происходит увеличение или уменьшение подачи воздуха соответственно.
Уровень подачи воздуха в цилиндры фиксируется датчиком. Собранную информацию он отправляет на электронный блок управления автомашины. Тот обрабатывает данные и определяет, сколько топлива необходимо подать в цилиндры.
Механическая заслонка, принцип работы
Это самый простой и примитивный вид, который до сих пор используется в некоторых автомобилях.
Устройство механической дроссельной заслонки
Принцип работы заключается в следующем:
- Педаль газа соединяется с дроссельной заслонкой тросом и поворотными рычагами. Нажимая на педаль, водитель напрямую воздействует на поворотный диск заслонки и он открывается на нужный угол;
- Угол раскрытия фиксирует датчик положения, который передает информацию на блок управления двигателем. Соответственно, он косвенно отвечает за объем подачи топлива на форсунки.
Датчики положения на дроссельной заслонке могут быть двух типов:
- Потенциометрический (датчик угловых перемещений). Его конструктивные особенности – реостат со спиралью и скользящим контактом, который соединен с осью поворота дроссельной заслонки; Устройство потенциометрического датчика угловых перемещений на дроссельной заслонке
- Магниторезистивный. Он состоит из ползунка, соединенного с осью заслонки, и резистивных дорожек, над которыми ползунок перемещается. За счет отсутствия прямого контакта между элементами этот датчик более долговечный, чем потенциометрический.
Схема магниторезистивного датчика угловых перемещений на дроссельной заслонке
На холостом ходу заслонка полностью закрыта, так что для работы двигателя воздух идет в обход через регулятор холостого хода – отдельный байпасный канал, где находится электроклапан. И для дополнительной подачи воздуха (например, если на холостом ходу водитель включает кондиционер или другое электрооборудование) предусмотрен еще один канал, также идущий в обход впускного коллектора.
В современных механических датчиках предусмотрена система подогрева каналов холостого хода, чтобы в холодный сезон предотвратить обледенение. К специальным патрубкам подведена охлаждающая жидкость от двигателя, которая выполняет функцию подогрева.
Электромеханическая дроссельная заслонка
Устройство электромеханической дроссельной заслонки
Ее устройство почти такое же, как у механической, но с небольшим дополнением: на ней установлен электропривод для работы на холостом ходу, который управляется ЭБУ. По сути, этот привод выполняет работу регулятора холостого хода: дает воздуху поступать в двигатель, даже если водитель не «газует». Остальные элементы остались те же: тросовая система соединений, датчик положения заслонки.
Электрическая (электронная) заслонка, принцип работы
Электронная дроссельная заслонка
Тут всё «по-взрослому»: никаких тросов и рычагов, только умная и быстрая электроника. Такая система ставится на современные автомобили, в которых есть возможность выбирать режим движения.
К электронной системе управления дросселем относятся:
- Датчики положения педали газа. В зависимости от того, как сильно водитель «газует», меняются показания датчика, передаваемые на ЭБУ;
- Датчик положения дроссельной заслонки;
- Электропривод заслонки с редуктором и возвратным механизмом.
Типовая схема работы электронной дроссельной заслонки
Электронная заслонка управляется ЭБУ на всех режимах. Кроме того, она дает возможность переключать режимы: в спокойной городской езде не позволит слишком резко рвануть с места, а в режиме «драйв», наоборот, подстегнет двигатель на старте.
Для чего нужна воздушная заслонка?
Воздушная заслонка карбюратора располагается в высшей части карбюратора и представляет внешне кусок железного круглого или овального листа. Основная её задача – ограничить доступ воздуха, который поступает в карбюратор. Метод работы воздушной заслонки такой же, как и у дроссельной заслонки, с той лишь разницей, что её работа не зависит от педали акселератора.
При помощи воздушной заслонки холодный двигатель стартует без особых усилий. К примеру, с утра двигатель холодный и за ночь некоторое число бензина превратилось в конденсат и не попало в камеру сгорания. Оставшегося топлива недостаточно для того, чтобы смесь воспламенилась и двигатель завёлся. В такой ситуации на помощь приходит воздушная заслонка, которая в закрытом состоянии убавляет поступление воздуха в карбюратор и тем самым увеличивает количество топлива поступающего в камеру сгорания. Вследствие чего происходит запуск не прогретого двигателя. Затем заслонка снова открывается, уменьшая расход топлива и открывая подачу кислорода в карбюратор.
Управление воздушной заслонкой
Для управления воздушной заслонкой применяются как ручной, так и автоматический подсосы.
- Ручное управление воздушной заслонкой карбюратора происходит при помощи троса, который протянут от заслонки к рычагу управления в салоне автомобиля. Для закрытия заслонки необходимо потянуть рычаг на себя до упора. В ходе прогревания двигателя рычаг постепенно убирается в исходное положение. После того как с открытой заслонкой двигатель начинает работать с постоянными оборотами, можно начинать движение. Данный метод управления применялся на более ранних автомобилях;
- Автоматическое управление воздушной заслонкой карбюратора исполнено несколько проще ручного. Здесь применяется пружина, которая берет на себя управление приводом заслонки. При нагреве двигателя, пружина становится мягче и автоматически открывает заслонку, таким образом, регулируя количество воздуха, подающегося в карбюратор.
Поломки воздушной заслонки карбюратора
Для правильной работы карбюратора требуется чтобы воздушная заслонка работала без каких-либо сбоев. Любые заедания воздушной заслонки карбюратора приводят к увеличению расхода топлива и затруднению старта холодного двигателя.
Одной из причин заедания заслонки является неправильная работа возвратного механизма, в такой ситуации она не возвращается в своё положение. Кроме этого причиной неправильной работы подсоса могут стать рычаг или ось заслонки. В данной ситуации следует проверить правильность работы заслонки в моторном отсеке автомобиля и ликвидировать обнаруженные неполадки.
Ещё одна поломка заслонки скрывается в повреждении троса. Зачастую случается обрыв троса, вследствие чего нет никакой реакции на изменение положения рукоятки. В данной ситуации следует заменить повреждённый трос новым. Также могло случиться растяжение троса, вследствие чего заслонка тоже не будет реагировать на движение рукоятки. Для решения этой проблемы следует открутить болт на рукоятке, который зажимает трос. Затем вытянуть трос на необходимую длину и зажать крепление. После чего проверить правильность работы заслонки.
При автоматическом управлении воздушной заслонкой чаще всего выходит из строя пружина. Решение в данном случае только одно – замена пружины. Также необходимо проверить исправность оси заслонки и рычага управления.
Форма диффузора
После определения площади сечения необходимо определить форму, которой будет ограничена эта площадь.
Для спортивных и других высокопроизводительных двигателей, у которых первостепенен режим максимальной мощности, предпочтительна круглая форма. Круг — это фигура с наименьшим периметром среди прочих фигур одинаковой площади, поэтому стенки диффузора круглой формы оказывают наименьшее сопротивление воздушному потоку.
На двигателях, где важно плавное управление мощностью, применяются карбюраторы с овальным сечением диффузора. Встречаются и более сложные формы, например, форма «щита», как прозвали ее инженеры Dellorto — дальнейшая эволюция овальной формы.
Формы диффузоров: a — овальная форма, b — форма «щита»
Как уже было упомянуто, при малом диаметре диффузора двигатель обладает лучшей приемистостью за счет поддержания высокой скорости воздушного потока в карбюраторе. При небольших подъемах дроссельной заслонки овальный профиль образует меньшее сечение. В этом случае карбюратор работает так, как будто имеет диффузор меньше, чем есть на самом деле. У карбюраторов в форме щита на малых подъемах площадь сечения еще меньше в сравнении с просто овальной. Это делает двигатель еще более отзывчивым на изменение положения ручки газа, что бывает очень важно для некоторых моторов с автоматической трансмиссией.
Сложная форма диффузора позволяет улучшить качество смеси на неустановившихся режимах, не ухудшая наполнение цилиндра при полностью открытом дросселе, так как на полном подъеме площадь увеличивается до рассчитанной на режим максимальной мощности. Помимо этого, сложная форма диффузора позволяет расширить диапазон рабочих оборотов и делает управление мощностью более прогнозируемым для водителя.
Таким образом, можно утверждать, что наполняемость цилиндра в основном определяется диаметром диффузора и формой его сечения (как в поперечной, так и в продольной плоскости). Также на наполняемость влияет форма входного устройства карбюратора и геометрические параметры смесительной камеры.
Настройка воздушной заслонки карбюратора «Солекс» и «Озон»
Для того, чтобы двигатель уверенно запускался и в дальнейшем нормально работал, необходимо правильно откорректировать движитель воздушной заслонки карбюратора. При неправильно отрегулированной заслонке, к примеру, она полностью не закрывает доступ воздуха, холодный двигатель может попросту не запуститься. В случае если воздушная заслонка не отворяется целиком, повышается расход топлива и регулировка холостых оборотов становится практически невозможной.
Для регулировки воздушной заслонки карбюратора нам понадобятся два рожковых ключа на 8.
Проверяем работу заслонки:
- Для начала надлежит открепить крышку воздушного фильтра (чтобы можно было видеть заслонку);
- Затем напрочь закрываем воздушную заслонку (зазоров между заслонкой и воздушной камерой карбюратора не должно быть);
- После чего полностью открываем заслонку. При правильной работе, она должна стать в вертикальное положение и целиком открыть воздушную камеру карбюратора;
- Если воздушная заслонка закрывается или открывается не полностью, необходимо произвести её настройку.
Регулируем привод воздушной заслонки карбюратора:
- Для начала нужно открепить воздушный фильтр с карбюратора;
- Раскрываем воздушную заслонку карбюратора, полностью утопив рычаг подсоса;
- Послабляем винт на рычаге управления заслонкой (который зажимает трос);
- Послабляем затяжку винта фиксирующего кожух тросика подсоса;
- Проверяем, чтобы рукоятка подсоса была полностью утоплена;
- Поворачиваем рукоятку регулирования заслонкой до упора и, оставив 1 см до кожуха тросика подсоса, зажимаем его;
- После чего полностью отворяем воздушную заслонку, и в таком положении затягиваем винт, который держит трос подсоса.
Потянув за рукоятку подсоса несколько раз, убеждаемся, что она полностью открывается и закрывается. Настройка воздушной заслонки завершена.
Карбюратор двигателя внутреннего сгорания
Посмотрите также статью об инжекторных двигателях.
Стандартный карбюратор имеет воздушный диффузор, который выполнен в виде сужающейся горловины карбюратора. Проходящий через это сужение воздух создает пониженное давление. Отверстие с малым диаметром, через которое подается бензин, специально размещается в этом месте. Давление окружающего воздуха вынуждает бензин из поплавковой камеры выходить в данное отверстие в воздушной горловине, затем топливо отправляется во впускной коллектор и после этого в рабочую область цилиндров.
Поскольку двигатель работает в широком диапазоне оборотов, ему необходима рабочая смесь различного состава, также зимой, при прогреве, холостых оборотах, в сфере средних оборотов и под высокой нагрузкой. Карбюраторы оснащаются различными системами, которые подсобляют ему выполнять свою работу во всевозможных условиях. Вдобавок к узлам, о которых будет написано ниже, есть некоторые составные части, в том числе соленоиды для остановки впрыска горючего и используемые в особых случаях гасители перепадов давления. Эти детали размещены по различным причинам и их демонтаж способен значительно повлиять на нормальное функционирование двигателя.
Электропривод воздушной заслонки карбюратора
Системы данного типа представляют собой моторедуктор (который отвечает за механическую часть открывания воздушной заслонки) и прибор регулировки. Прибор управления программируется через ноутбук или компьютер. Настройка производится также при помощи компьютера или вручную (кнопками которые подключаются отдельно, в количестве трёх штук). В системе автоматического регулирования воздушной заслонкой карбюратора имеются две основные функции – настройка оборотов двигателя при определённой температуре. Также есть возможность ручного управления, кнопкой расположенной в салоне автомобиля. Никаких дополнительных функций ( кроме датчика температуры и настроек) электропривод воздушной заслонки карбюратора не имеет.
Вот в принципе и все, что необходимо знать о карбюраторной воздушной заслонке. Как выяснилось, данный узел топливной системы оказался не такой уж и сложный, и легко поддаётся любым настройкам и ремонту.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
