Работа карбюраторного двигателя: Страница не найдена — Автомобильные двигатели

Содержание

Работа карбюратора ДВС и его устройство

Карбюраторный двигатель - один из типов двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием.

В карбюраторном двигателе топливно-воздушная смесь, поступающая по выпускному коллектору в цилиндры двигателя, приготавливается в специальном приборе - карбюраторе. Также карбюраторные двигатели разделяются на двигатели без наддува или атмосферные, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;

В качестве топлива для карбюраторного двигателя в разное время применялись спирт, керосин, лигроин, бензин. Наибольшее распространение получили бензиновые карбюраторные двигатели.

Карбюратор— устройство в системе питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, предназначенное для смешивания бензина и воздуха, создания горючей смеси и регулирования её расхода.

В настоящее время карбюраторные системы подачи топлива вытесняются инжекторными.

Простейший карбюратор состоит из четырёх основных элементов: поплавковой камеры (10) с поплавком (3), жиклёра (9) с распылителем (7), диффузора (6) и дроссельной заслонки (5).

Топливо по трубке (1) поступает из бака в поплавковую камеру (10). В поплавковой камере плавает пустотелый, обычно латунный поплавок (3), на который опирается запорная игла (2). Когда уровень топлива в поплавковой камере достигнет необходимой высоты, поплавок всплывёт настолько, что заставит запорную иглу перекрыть трубку (1), прекращая подачу топлива в поплавковую камеру. По мере расходования топлива его уровень в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, и запорная игла снова открывает подачу топлива, таким образом в поплавковой камере поддерживается постоянный уровень топлива, что очень важно для правильной дозировки подачи топлива.

Из поплавковой камеры топливо поступает через жиклёр (9) в распылитель (7). Количество топлива, вытекающего из распылителя (7), зависит при прочих равных условиях от размеров и формы жиклёра.

При движении поршня в такте впуска давление в цилиндре снижается. При этом наружный воздух засасывается в цилиндр через карбюратор и впускной трубопровод, проходя через воздушную трубу (8) карбюратора, в которой находится диффузор (6). В самой узкой части диффузора помещается конец распылителя. В сужающейся части диффузора скорость потока воздуха увеличивается, а давление воздуха уменьшается.

Благодаря отверстию (4) в поплавковой камере поддерживается атмосферное давление, в результате под влиянием разности давлений происходит истечение топлива из распылителя. Топливо, вытекающее из распылителя, раздробляется струями воздуха, распыляется, частично испаряется и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Как правило, вместо одного диффузора используется двойной или даже тройной диффузор. Дополнительные диффузоры расположены концентрически в главном диффузоре и имеют небольшие размеры. Через них проходит только часть общего потока воздуха. Вследствие высокой скорости в центральной части при небольшом сопротивлении основному потоку воздуха достигается более качественное приготовление горючей смеси.

Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а следовательно, и мощность двигателя регулируется дроссельной заслонкой (5), которая обычно приводится в движение педалью акселератора (или ручным приводом у мотоциклов и некоторых автомобилей).

Управление карбюратором

Обычно работой карбюратора управляет водитель автомобиля. На некоторых моделях карбюраторов использовались дополнительные системы, частично автоматизировавшие управление им.

Для управления дроссельной заслонкой на автомобилях обычно используется педаль газа. Она может приводить её в движение при помощи системы тяг или тросового привода. Тяги в целом надёжнее, но конструкция привода получается сложнее и ограничивает возможности конструктора по компоновке подкапотного пространства. Привод тягами широко использовался в прежние годы, но начиная с 1970-х годов получила распространение система с металлическим тросиком. Системы с пневмо- или электромеханическим приводом распространения на карбюраторных двигателях не получили.

На старых автомобилях часто предусматривалась двойная система привода дроссельной заслонки карбюратора: от руки, рычажком или вытяжной рукояткой («постоянный газ»), и от ноги— педалью. Ручное и ножное управления связывалось между собой так, что при нажатии на педаль рукоятка ручного управления остаётся неподвижной, а при её вытягивании педаль опускается. Дальнейшее открытие дросселя можно было производить педалью. При отпускании педали дроссель остаётся в положении, установленном ручным управлением. Например, на «Волге» ГАЗ-21 на панели приборов справа от радиоприёмника была расположена рукоятка ручного управления дроссельной заслонкой, дублирующая педаль газа. Вытянув её, можно было добиться устойчивой работы холодного двигателя без использования воздушной заслонки, или использовать для установления «постоянного газа». На грузовых автомобилях режим «постоянного газа» служил в частности для упрощения движения задним ходом.

На мотоциклах и некотором числе автомобилей применяется ручное управление дросселем, осуществляемое специальной рукояткой на руле через тросик.

Воздушная заслонка может иметь механический или автоматический привод. В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, размещённой обычно на панели приборов. Автоматический привод широко применялся за границей, а в практике отечественного автопрома распространения практически не получил ввиду низкой надёжности, недолговечности и ненадёжной работы при характерных для климата большей части территории СССР/России больших перепадах температур. В этом случае воздушную заслонку закрывал биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидкостью из системы охлаждения. По мере прогрева двигателя, термоэлемент нагревался, расширялся и открывал воздушную заслонку. В иных системах использовался электромеханический привод с датчиком температуры. Из отечественных автомобилей, такое пусковое устройство имели только карбюраторы отдельных моделей ВАЗ.

Очень широко распространён полуавтоматический привод воздушной заслонки. В этом случае она закрывается водителем вручную, а после пуска двигателя автоматически приоткрывается диафрагмой, работающей от возникающего во впускном коллекторе двигателя разрежения. Это предотвращало возможную остановку двигателя из-за переобогащения рабочей смеси и несколько снижало расход топлива на прогрев. Пусковую диафрагму имели практически все отечественные карбюраторы, разработанные после начала 1960-х годов. До этого некоторые модели использовали менее совершенный кулачковый механизм, немного приоткрывающий дроссельную заслонку при закрывании воздушной.

Регулировки карбюратора

Карбюратор— устройство, имеющее минимум регулировок, но требующее исправной работы узлов и механизмов. Работоспособность карбюратора и его техническое состояние существенно влияют на работу двигателя. Нарушение регулировки карбюратора приводит к ухудшению экономичности, приёмистости двигателя, а также к увеличению токсичности отработавших газов.

Доступные регулировки самого карбюратора:

  1. «Винт количества»— обороты в режиме холостого хода
  2. «Винт качества» — обогащённость топливо воздушной смеси (и, как следствие, содержание токсичного угарного газа в выхлопных газах) в режиме холостого хода.

В процессе эксплуатации необходимо проверять и восстанавливать работоспособность следующих узлов:

  1. работа клапана (герметичность) экономайзера и системы холостого хода
  2. работа ускорительного насоса (задержка срабатывания, количество и время впрыска топлива, направленность топливного распылителя)
  3. плавность работы, свободный ход, возвращение пружиной и необходимый уровень приоткрытия закрытой ДЗ
  4. работу системы холодного запуска (закрытие воздушной, и приоткрытие дроссельной и воздушной заслонок)
  5. работу устройства открытия второй ДЗ (если имеется)
  6. работу поплавкового механизма (уровень топлива в поплавковой камере, герметичность запорного клапана, отсутствие дефектов поплавка, и т. д.)
  7. работу эмульсионных колодцев и распылителей, пропускная способность жиклёров
  8. отсутствие неучтённых подсосов воздуха

Так же на работу карбюратора оказывают своё влияние:

  1. механизмы управления карбюратором
  2. устройство подачи воздуха (воздушный фильтр, система подогрева воздуха в холодное время года)
  3. система подачи топлива (бензонасос, бензофильтры, заборник, топливные магистрали, вентиляция бака)
  4. система вентиляции картера двигателя
  5. сливная трубка избытка топлива, впускного коллектора
  6. герметичность впускного тракта после карбюратора
  7. негерметичность/неисправность клапанного механизма
  8. качество и состав топлива

Карбюраторный двигатель: устройство и принцип работы

Карбюраторный двигатель по причине своих отличных эксплуатационных характеристик пользуется популярностью на протяжении длительного времени. Такие моторы сочетают простоту конструкции, надежность и ремонтопригодность. Особенностью силовых агрегатов данного типа является внешнее смесеобразование. Топливо смешивается с кислородом в карбюраторе и в последующем подается в камеру сгорания.

Фактически, карбюратор представляет собой устройство, где происходит приготовление топливной смеси за счёт смешивания жидкого топлива с воздухом.

Виды карбюраторов

  • В зависимости от способа образования смеси карбюраторы принято разделять на пульверизационные и испарительные. Первоначально популярностью пользовались испарительные модификации, однако впоследствии наибольшее распространение получили пульверизационные, которые обеспечивают максимально качественное разбрызгивание смеси в камере сгорания.
  • В зависимости от числа используемых смесительных камер принято выделять одно, двух и четырехкамерные модификации.
  • Также карбюраторы различаются в зависимости от способа и порядка открытия дроссельных заслонок. Так, заслонки в карбюраторах могут открываться принудительно и автоматически. При этом открытие заслонок на вторичной камере может проходить последовательно или параллельно. Всё это непосредственно влияет на конструкцию агрегата, обеспечивая приготовление качественной воздушно-топливной смеси и ее последующее полное сгорание в двигателе.
  • Наибольшей популярностью сегодня пользуются карбюраторы с нисходящим потоком и соответствующим направлением главного воздушного клапана.
  • Также существуют модификации карбюраторов с горизонтальным и восходящим воздушным потоком. Однако подобные разновидности по причине сложной конструкции не получили сегодня должного распространения и встречаются крайне редко.
  • В зависимости от типа камеры принято разделять барботажные, мембранно-игольчатые, поплавковые. На сегодняшний день барботажные карбюраторы уже не используются, а вот мембранно-игольчатые и поплавковые все еще распространены. Мембранные разновидности состоят из нескольких камер, которые соединяются игольчатым клапаном. Именно открытие и закрытие клапанов позволяет регулировать объем поступающей топливной смеси. Поплавковые разновидности имеют одну камеру сгорания с установленным внутри поплавком. Именно такой поплавок и регулирует работу запорного клапана, позволяя поддерживать постоянный уровень топлива в камере.

Устройство карбюратора

Несомненным преимуществом карбюратора является его простота конструкции, он состоит из двух элементов: поплавковой камеры 10 и смесительной камеры 8.

Топливо под давлением по трубке 1 подается в поплавковую камеру 10, где находится поплавок 3 и запорная игла 2. Такая игла фактически является простейшим клапаном, который регулирует уровень топлива в камере. Наличие такого клапана позволяет обеспечить постоянный уровень топлива в поплавковой камере в процессе работы двигателя, а, следственно, подача бензина в цилиндры осуществляется равномерно. А благодаря балансировочному отверстию (4) в поплавковой камере поддерживается атмосферное давление.

Затем топливо поступает через жиклёр 9 в распылитель 7. При этом количество топлива, которое выходит из распылителя, зависит от степени вакуума, образовавшегося в диффузоре и диаметре проходящего отверстия в жиклере.

При впуске давление в цилиндрах уменьшается. Воздух из окружающей среды поступает в цилиндр через смесительную камеру 8, где расположен диффузор 6 (трубка Вентури), и впускной трубопровод, который распределяет готовую смесь по цилиндрам.

Распылитель находится в самой узкой части диффузора, где, по закону Бернулли, скорость потока достигает мах значения, а давление падает до мin значения. Выход топлива из распылителя осуществляется за счёт разности давлений.

Управление карбюратором и дроссельной заслонкой 5 может выполняться исключительно механически через связь с педалью газа, так и различными автоматическими системами, которые устанавливались на поздних модификациях в карбюраторных двигателях. Наибольшее распространение получила система управления карбюратором с металлическим тросом, которая отличается простотой конструкции и надежностью.

Подача воздуха происходит путем открытия и закрытия воздушной заслонки. Такая заслонка на большинстве двигателей имеет полуавтоматических ход. В процессе эксплуатации работа используемой воздушной заслонки может нарушаться, что приводит к переобогащению смеси или ее обеднению. Именно поэтому в ходе эксплуатации такого карбюраторного двигателя необходимо регулярно производить осмотр и соответствующую регулировку воздушной заслонки и всего карбюратора.

Одной из разновидностей карбюраторов являются эмульсионные варианты, в которых в распылитель поступает уже не жидкое топливо, а эмульсия, полученная из воздуха и топлива. Считается, что эмульсионные карбюраторы обеспечивают максимальный коэффициент полезного действия, что достигается за счёт улучшенного распыления бензина в воздушной смеси.

Регулировка карбюратора

Карбюраторный двигатель отличается простотой конструкции, однако подобная система впрыска топлива неизменно требует исправной работы всех механизмов и узлов. Нарушение настройки карбюратора, а подобные проблемы неизменно возникают в процессе эксплуатации этого механизма, приводят к ухудшению приемлемости, экономичности, при этом отмечается увеличение показателей токсичности отработанных газов. Именно поэтому нужно пристально следить за состоянием работы карбюратора и при необходимости вносить соответствующие корректировки.

Автовладельцу при эксплуатации автомобиля с карбюраторным агрегатом доступно две регулировки путем изменения положения винта количества и винта качества. Винт количества отвечает за показатель оборотов на холостом ходу. Тогда как изменение положения винта качества позволяет регулировать степень обогащения топливно-воздушной смеси.

В редких случаях могут отмечаться серьезные поломки, в особенности при появлении неучтенного подсоса воздуха или же нарушении герметичности клапана и системы холостого хода. Всё это приводит к необходимости диагностики и ремонта карбюратора силами специалистов сервисного центра.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Если говорить о преимуществах карбюратора, то можем отметить простоту конструкции и надежность. В такой системе питания используются простые механизмы, которые управляются механически и практически не имеют подвижных частей. Фактически, ломаться в карбюраторе нечему, поэтому подобный узел отличается надежностью и долговечностью.
  • Если сравнивать карбюраторный мотор с инжекторным, то из преимуществ можно отметить лучшую работу при низких температурах и устойчивый запуск в жару и холод. Регулировка карбюратора не представляет сложности. Имеется два винта, изменение положения которых позволит внести необходимые корректировки в работу силового агрегата.

Однако и недостатки у двигателей данного типа всё же имеются:

  • В первую очередь это зависимость работы силового агрегата от качества топлива. При наличии в бензине липучих посторонних примесей, может забиваться распылитель, что приводит к неровной работе силового агрегата.
  • Следует сказать, что в сравнении с инжектором карбюраторные моторы существенно проигрывают в вопросах мощности. Карбюратор не способен обеспечить качественное разбрызгивание топлива в камере сгорания, соответственно в сравнении с инжектором такой мотор будет иметь увеличенный расход топлива, а также меньшие показатели мощности с одинакового объема.
  • В простоте карбюраторных двигателей кроются как преимущества, так и недостатки. Если в инжекторе можно внести программой какие-либо изменения в работу силового агрегата, то у карбюратора какая-либо регулировка работы системы питания двигателя существенно затруднена.

На сегодняшний день карбюраторные двигатели практически полностью вытеснены инжекторными агрегатами, которые отличаются улучшенными динамическими и топливно-экономическими показателями работы. Впрочем, многие автовладельцы по достоинству оценили простоту и надежность карбюраторных двигателей и с удовольствием используют машины с таким типом силовых агрегатов и по сей день.

Принцип работы карбюраторного двигателя - Энциклопедия по машиностроению XXL

Принцип работы карбюраторных двигателей несколько иной. Горючая смесь приготовляется в карбюраторе, и при первом ходе поршня сверху вниз (см. рис. 15) в цилиндр поступает через впу-  [c.162]

Принцип работы карбюраторного двигателя  [c.210]

По принципу работы газовые двигатели аналогичны двигателям карбюраторным.  [c.106]

Вследствие этого применять двухтактный цикл для карбюраторных двигателей нецелесообразно потому, что значительное количество рабочей смеси выходит из цилиндра во время продувки вместе с продуктами сгорания. Наиболее целесообразным методом смесеобразования в двухтактных карбюраторных двигателях является метод впрыска топлива в цилиндр. Двухтактный принцип работы двигателя лучше применять для двигателей дизеля.  [c.292]


Двигатели с впрыском легкого топлива отличаются от карбюраторных тем, что у них отсутствует карбюратор, а топливо под давлением, создаваемым специальным насосом, впрыскивается форсункой или во впускную трубу или же непосредственно в цилиндр. Принцип работы двигателя с впрыском бензина во впускную трубу изображен на фиг. 136, а. Топливный насос 1 подает  [c.305]

В нем изложены устройство, принципы работы и рабочие циклы многоцилиндровых четырехтактных и двухтактных двигателей с воспламенением от сжатия, а также карбюраторных двигателей. Приведены их основные энергетические и экономические показатели. Описаны системы питания, смазки и охлаждения двигателей.  [c.2]

В настоящем труде изложены устройство и принципы работы четырехтактных и двухтактных двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей), а также карбюраторных двигателей.  [c.4]

Карбюраторные двигатели работают на легком жидком топливе. Рабочая смесь приготовляется в специальном устройстве — карбюраторе. Принцип действия карбюратора основан на распыли-вании топлива струей воздуха, протекающей с большой скоростью.  [c.191]

Карбюратор. Карбюраторные двигатели работают на легком жидком топливе. Рабочая смесь приготовляется в специальном устройстве — карбюраторе, принцип действия которого основан на распыли-вании топлива потоком воздуха, засасываемого в двигатель и протекающего через карбюратор с большой скоростью.  [c.219]

Каково общее устройство и принцип работы одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя  [c.21]

Второе направление — создание малотоксичных двигателей для автомобилей. Такие двигатели базируются на других принципах работы, чем применяемые теперь карбюраторные и дизельные. В качестве возможных малотоксичных двигателей автомобилей исследуются газотурбинный внешнего сгорания — двигатель Стирлинга и паровой электрический с аккумуляторной батареей электрический с топливными элементами.  [c.25]

При диагностике на стенде определяют расход топлива двигателем (л/100 км) при заданной нагрузке и проводят проверку качества рабочего процесса по анализу состава отработавших газов двигателя, который осуществляют у карбюраторных двигателей с помощью газоанализаторов, а у дизельных — с помощью фотометров или специальных фильтров. Принцип работы газоанализатора НИИАТ (рис. 81) заключается в том, что отработавшие газы двигателя проходят через специальную измерительную камеру прибора. В камере происходит дожигание имеющегося в газах углекислого газа СО. При этом изменяются температура платиновой нити, помещенной в камере, и ее электрическое сопротивление. Нить нагревается, и электрическое сопротивление изменяется тем больше, чем больше в продуктах сгорания содержится СО. Изменение электрического сопротивления определяется с помощью мостовой схемы.  [c.144]


Четырехтактные двигатели. Рассмотрим устройство и принцип работы одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя (рис. 4). Основной его частью является цилиндр 3 с укрепленной на нем съемной головкой 1. Цилиндр и его головка имеют водяную рубашку 2, которая является составной частью жидкостной системы охлаждения двигателя. Циркулирующая в этой системе охлаждающая жидкость отводит тепло от стенок цилиндра и его головки.  [c.23]

В качестве автономного источника энергии для подвижного состава подвесных однорельсовых дорог помимо аккумуляторных батарей применяют карбюраторные и дизельные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Применение газовых турбин в подвесном транспорте распространения не получило, хотя в принципе оно возможно, если отсутствуют ограничения по шуму. Для работы внутри помещений карбюраторные двигатели работающие на бензине из-за токсичности выхлопных газов мало пригодны. В этом случае в качестве топлива следует применять баллоны со сжиженным газом, что не везде доступно. Областью применения дизелей являются подвесные однорельсовые дороги в шахтах взрывоопасных по пыли и газу. Все виды двигателей внутреннего сгорания не имеют ограничений в применении при прохождении  [c.31]

Рис, 50. Схема системы питания карбюраторного двигателя и принцип работы  [c.80]

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, выполняющих различные функции. Рассмотрим устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя (рис. 6). В цилиндре 3 находится поршень с поршневыми кольцами, соединенный с колен-  [c.16]

Рассмотрим принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере четырехтактного карбюраторного одноцилиндрового двигателя, схема которого изображена на рис. 6. В цилиндре 3 находится поршень 4 с поршневыми кольцами 10, соединенный с коленчатым валом шатуном 11. При вращении коленчатого вала 12 поршень 4 совершает возвратно-поступательное движение. Одновременно с вращением коленчатого вала вращается распределительный вал 1, который через промежуточные детали (толкатель 2, штангу 5 и коромысло 7) газораспределительного механизма открывает или закрывает впускной 6 и выпускной 9 клапаны. На рис. 6 схематически показано, что впускные и выпускные клапаны приводятся в движение от разных распределительных валов. В действительности Ьсе клапаны приводятся в движение от одного распределительного вала. При открытии впускного клапана, когда поршень опускается вниз, в цилиндр 3 поступает горючая смесь которая при движении поршня вверх сжимается.  [c.16]

В книге описаны устройство и принцип работы газобаллонных установок трех поколений, которыми оборудуют автомобили с карбюраторными и инжекторными двигателями для эксплуатации на сжиженном нефтяном, а также на сжиженном и сжатом природном газе.  [c.2]

Как следует из описания принципа работы дизелей, степень сжатия должна быть у них больше, чем в карбюраторных двигателях. Минимальное значение е, при котором обеспечивается самовоспламенение впрыскиваемого топлива не только в горячем двигателе, но и в холодном при его запуске, составляет 12—13. Верхний л редел степени сжатия в дизелях составляет 19—20 единиц. Верхнее ограничение е обусловлено тем, что увеличение степени сжатия выше этого предела вызывает резкое повышение давления в конце сжатия и соответственно максимальное давление сгорания. В результате чрезмерные нагрузки на кривошипно-шатунный механизм приводят к необходимости утяжеления деталей этого механизма и двигателя в целом.  [c.155]

Количество топлива, вытекаюш,его из жиклера 4, зависит главным образом от перепада давлений в поплавковой камере и диффузоре, поэтому для поддержания атмосферного дав.)1ения в корпусе поплавковой ка.меры имеется отверстие 3 для сообщения камеры с атмосферой. Количество горюче смеси, попадающей в цилиндры двигателя, зависит от степени открытия дроссельной заслонки 6, которая является лавным органом, регулирующим работу карбюраторного двигателя. Рассмотрев принцип действия простейшего карбюратора, можно сделать вывод о назначении его основных устройств. Поплавковая камера 11, поплавок 10 и игольчатый клапан 2 служат для подаер-жания в процессе работы постоянного уровня в распылителе. Уровень топлива поддерживается на 3 — 4 мм ниже устья распылителя, что устраняет возможность вытекания топлива при неработающем двигателе и обеспечивает постоянное сопротивление при высасывании топлива из распылителя во время работы.  [c.136]


В соответствии с различными принципами смесеобразования различаются и требования, которые предъявляют карбюраторные двигатели и дизели к применяемым в них жидким топливам. Для карбюраторного двигателя важно, чтобы топливо хорошо испарялось в воздухе, который имеет температуру окружающей среды. Поэтому в них применяют бензины. Основной проблемой, препятствующей повышению степени сжатия в таких двигателях сверх уже достигнутых значений, является детонация. Упрощая явление, можно сказать, что это — преждевременное самовоспламенение горючей смеси, нагретой в процессе сжатия. При этом горение принимает характер детонационной (ударной, несколько напоминающей волну от взрыва бомбы) волны, которая резко ухудшает работу двигателя, вызывает его быстрый износ и даже поломки. Для ее предотвращения выбирают топлива с достаточно высокой температурой воспламенения или добавляют в топливо антидетонаторы — вещества, пары которых уменьшают скорость реакции. Наиболее распространенный антидетонатор — тетраэтил свинца РЬ ( 2Hs)4 — сильнейший яд, действующий на мозг человека, поэтому при обращении с этилированным бензином нужно быть крайне осторожным. Соединения, содержащие свинец, выбрасываются  [c.180]

Принцип пуска иа бензине заключается в том, что при пуске двигатель с воспламеиением от сжатия переводят на работу по принципу карбюраторного двигателя, причем топливом служит бензин. Для уменьшения степени сжатия увеличивают камеру горения путем включения в пространство сжатия особой полости А, выполненной в головке двигателя. Такое устройство имеется, например, в одном из тракторных двигателей ХТЗ (см. фиг. 243 и 206).  [c.212]

Измерение мощности двигателя проводится на динамометрическом стенде при диагностике автомобиля в целом, а при его отсутствии, бестормозным методом, методом разгона или по разрежению во впускном трубопроводе. Принцип бестормозной проверки мощности двигателя заключается в том, что нагрузка на поочередно проверяемые цилиндры создается за счет выключения из работы остальных цилиндров — для дизельных двигателей прекращением подачи топлива, а для карбюраторных двигателей — отключением свечей зажигания. Выключенные цилиндры нагружают коленчатый вал двигателя главным образом за счет компрессии. При этом угловая скорость коленчатого вала двигателя снижается тем больше, чем ниже мощность проверяемых цилиндров.  [c.131]

В значительной части изданных у нас книг по газовым системам питания описаны газотопливные системы, применяемые на автомобилях с карбюраторными двигателями. Принцип их работы основан на механическом регулировании количества газовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, с пневматическим (вакуумным) управлением ее составом.  [c.6]

Цикл с подводом теплоты по изохоре. К этому циклу больше всего подходят действительные рабочие процессы, происходящие в так называемых карбюраторных двигателях. Принцип их работы состоит в следующем. При движении поршня от ВМТ к НМТ (рис.П.З) в результате насосного действия поршня в цилиндре создается разрежение, и тогда при открытом впускном клапане внутрь цилиндра вследствие перепада давлений из смесителя, называемого карбюратором, поступает горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха. Нормальный состав смеси 1 15, т. е. на одну часть по массе бензина приходится 15 частей воздуха, что обеспечивает теоретически полное сгорание топлива. Этот процесс всасывания оа называется первым тактом работы д. в. с. - тактом всасывания.  [c.150]


Карбюраторные и дизельные двигатели

Карбюраторные и дизельные двигатели

В данном разделе речь пойдет о карбюраторных и дизельных двигателях, работающих на жидком топливе.

Для работы карбюраторных двигателей необходим бензин, для работы дизельных – дизельное топливо. КПД этих двигателей составляет 20%.

Рассмотрим подробнее устройство каждого из двигателей.

Карбюраторные поршневые двигатели.

    К составляющим карбюраторного поршневого двигателя относятся:

  • кривошипно-шатунный механизм,
  • газораспределительный механизм,
  • система питания,
  • система выпуска отработавших газов,
  • система зажигания,
  • система охлаждения,
  • система смазки.

А теперь рассмотрим принцип работы на примере одноцилиндрового карбюраторного двигателя. Его устройство представлено на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания:а) «стакан» в «стакане»; б) поперечный разрез1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневые кольца; 5 — поршневой палец; 6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — маховик; 9 — кривошип; 10 — распределительный вал; 11 — кулачок распределительного вала; 12 — рычаг; 13 — клапан; 14 — свеча зажигания

В цилиндре (2) со съемной головкой (1) находится поршень (3), в специальные канавки справа и слева помещены поршневые кольца (4). Кольца скользят по поверхности цилиндра, не давая образующимся газам вырваться вниз и препятствуя попаданию наверх масла.

Поршневой палец (5) и шатун (6) соединяют поршень с кривошипом коленчатого вала (9). Он вращается в подшипниках, которые расположены в картере двигателя. На конце коленчатого вала (7) укреплен маховик (8).

Когда кулачки распределительного вала (11) находят на рычаги (12), клапаны (13) открываются. При этом, через впускной клапан проходит горючая смесь (бензин и воздух), а через выпускной выходят отработанные газы. Закрываются клапаны под воздействием пружин, когда кулачки сбегают с рычагов. В движении коленчатый вал и кулачки приводятся с помощью коленчатого вала.

Свеча зажигания (14) расположена в резьбовом отверстии головки цилиндра (1). Между ее электродами проскакивает искра и воспламеняет горючую смесь (см. выше).

Вот основные принципы работы одноцилиндрового карбюраторного двигателя.Также существуют показатели, которые используются для оценки двигателей (рисунок 1.2).

Рис. 1.2 Ход поршня и объемы цилиндра двигателяа) поршень в нижней мертвой точкеб) поршень в верхней мертвой точке

ВМТ и НМТ – верхняя и нижняя «мертвая» точка, соответственно. Эти показатели характеризуют положение поршня, при котором он удален от оси коленчатого вала.S – ход поршня. Путь от одной «мертвой» точки до другой.Vс — объемом камеры сгорания. Это объем над поршнем, когда он находится в ВМТ.Vр — рабочий объем цилиндра. Тот объем, который освобождает поршень, перемещаясь от верхней «мертвой» точке к нижней.Vп – полный объем цилиндра. Показатель, который исчисляется суммированием объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.При сложении рабочих объемов всех цилиндров мы получаем рабочий объем двигателя. Мы рассмотрели работу двигателя с одним цилиндром, но современные машиностроительные заводы выпускают двигатели с количеством цилиндров 4, 6, 8, 12.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Чтобы заставить вращаться ведущие колеса автомобиля двигатель должен пройти так называемый рабочий цикл. Двигатель автомобиля совершает этот цикл за четыре такта (схема представлена на рисунке 1.3):

  • впуск горючей смеси,
  • сжатие рабочей смеси,
  • рабочий ход,
  • выпуск отработавших газов.
Рис. 1.3 Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя а) впуск; б) сжатие; в) рабочий ход; г) выпуск

Первый такт – впуск горючей смеси (рис. 1.3а). Клапан открывается, горючая смесь заполняет цилиндр, смешивается с остатками газов и превращается в рабочую смесь.

Второй такт — сжатие рабочей смеси (рис. 1.3б). Клапаны закрыты, следовательно, рабочая смесь сжимается, температура газов повышается. Если оценить это в цифрах, то мы получим следующие величины: давлении в цилиндре составит 9-10 кг/см2, температура газов – 400оС.

Третий такт — рабочий ход (рис. 1.3в). На этом этапе сгорает рабочая смесь, в результате происходит выделение энергии, которая превращается в механическую работу. Расширяющиеся газы создают давление на поршень, далее через шатун и кривошип на коленчатый вал. Под силой давления коленчатый вал и ведущие колеса автомобиля начинают вращаться.

Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис. 1.3г). Поршень совершает движение от ВМТ к НМТ, при этом открывается выпускной клапан, и отработанные газы выходят из цилиндра.

Мы рассмотрели четыре такта работы двигателя. Только в ходе третьего такта (рабочего хода) совершается полезная механическая работа. А первый, второй и четвертый – это подготовительные процессы. Этим процессам способствует кинестетическая энергия маховика (рисунок 1.4), который вращается по инерции

Рис. 1.4 Коленчатый вал двигателя с маховиком1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик с зубчатым венцом; 3 — шатунная шейка; 4 — коренная (опорная) шейка; 5 — противовес

Металлический диск, закрепленный на коленчатом валу, и называется маховик. Во время третьего такта, коленчатый вал, раскрученный поршнем через шатун и кривошип, передает запас инерции маховику. В свою очередь, под действием энергии, отдаваемой маховиком, поршень движется вверх (выпуск и сжатие) и вниз (впуск). Т.е. подготовительные такты в обратном порядке осуществляются только за счет запасов инерции в массе маховика через коленчатый вал, шатун и поршень.

Теперь перейдем к рассмотрению дизельных двигателей.

Дизельные двигатели

Главным отличием дизельных двигателей от карбюраторных является отсутствие свечей и системы зажигания. Это связано с высоким давлением, под которым подается топливо непосредственно в цилиндр при помощи форсунки, и высокой температурой. Поэтому топливо воспламеняется само. Таким образом система зажигания не нужна..

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насос-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных. И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Первый такт – впуск. Цилиндр двигателя наполняется через впускной клапан воздухом.

Второй такт – сжатие. Здесь идет подготовка к воспламенению топлива. Поршень при движении от ВМТ к НМТ сжимает воздух, давление над поршнем становится равным 40 кг/см2, температура – более 500оС.

Третий такт — рабочий ход. Дизельное топливо через форсунку под давлением поступает в камеру сгорания, где и происходит его воспламенение за счет высокой температуры сжатого воздуха. Во время третьего такта давление в цилиндре 100 кг/см2, а температура свыше 2000оС.

Четвертый такт – выпуск отработавших газов, Поршень от НМТ совершает движение к ВМТ, выпускной клапан открывается, отработанные газы выходят из цилиндра.

Размеры, масса и стоимость дизельного двигателя значительно больше бензинового за счет высоких нагрузок на рабочие механизмы. Но есть неоспоримый плюс таких двигателей:

  • меньший расход топлива;
  • за счет отсутствие системы зажигания снижается вероятность лишних поломок.

В дизельном двигателе, нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в карбюраторном бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости. Однако дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества — меньший расход топлива, чем у его карбюраторного «брата» (приблизительно на 30%), а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.

Лабораторная работа Рабочий цикл 4-х тактного карбюраторного двигателя

Лабораторная работа № 4

Тема: Рабочий цикл 4-х тактного карбюраторного двигателя.

ПК. 2.1. Определять техническое состояние систем, агрегатов, узлов, приборов автомобилей.

ПК. 2.2. Демонтировать системы, агрегаты, узлы, приборы автомобилей и выполнять комплекс работ по устранению неисправностей.

ПК. 2.3. Собирать, регулировать и испытывать системы, агрегаты, узлы, приборы автомобилей.

Цель: Формирование умений и навыков при выполнении работ по диагностике ДВС.

Вид деятельности: репродуктивный

Форма организации занятия: групповая

Время проведения: 6 часов

Оборудование: двигатель ВАЗ 2101, комплект водительского инструмента, технические жидкости и масла.

Методические указания: используются учебные пособия:

1. Ламака Ф. И, Лабораторно-практические работы по устройству грузовых автомобилей: учебное пособие для н.п.о., М.: издательский центр Академия, 2007, 2008

2. Практикум автомеханика, ГУ РЦ ЭМТО, 2003 (СD)

3.Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей Учебник для начального профессионального образования, М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 2007

4. Руководство по эксплуатации и ремонту автомобиля ВАЗ — 2101

Содержание работы

ОБКАТКА ДВИГАТЕЛЯ ПОСЛЕ РЕМОНТА

Отремонтированный двигатель подвергается стендовым испытаниям (обкатке) без нагрузки по следующему циклу:

750-800 мин-1 2 мин

1000 мин-1 3 мин

1500 мин-1 4 мин

2000 мин-1 5 мин

Установив на стенде и запустив двигатель, проверьте:

- нет ли течи охлаждающей жидкости или топлива между сопрягаемыми деталями и в соединениях трубопроводов;

- давление масла и нет ли подтекания масла через прокладки;

- установку момента зажигания;

- частоту вращения на холостом ходу;

- герметичность соединения карбюратора с впускной трубой.

Если обнаружатся посторонние стуки или неисправности, остановите двигатель, устраните их, а затем продолжите испытания.

При подтекании масла через прокладку между картером и блоком цилиндров, подтяните болты крепления рекомендуемым моментом. Если течь масла не прекращается, проверьте прокладку и при необходимости замените ее.

При подтекании масла через прокладку между крышкой и головкой цилиндров проверьте прокладку и резиновые втулки на шпильках крепления крышки головки цилиндров. При необходимости замените прокладку и втулки, соблюдая рекомендации, изложенные в подразделе “Сборка двигателя”.

После ремонта двигателя необходим определенный период приработки рабочих поверхностей новых деталей. Это в особенности относится к тем двигателям, на которых были заменены поршни, вкладыши шатунных и коренных подшипников, перешлифованы шейки коленчатого вала, а также отхонингованы цилиндры.

Поэтому во время обкатки отремонтированного двигателя не подвергайте его максимальным нагрузкам. Обкатка двигателя должна продолжаться на автомобиле с соблюдением тех скоростей движения, которые рекомендуются для периода обкатки автомобиля.

Защита отчета по лабораторной работе.

Режим холостого хода (ХХ) карбюраторного двигателя автомобиля

Для точной диагностики неисправностей, приводящих к нестабильной работе двигателя автомобиля на холостом ходу необходимо иметь представление о том, как работает карбюраторный двигатель на этом режиме.

На стабильные обороты холостого хода влияют несколько систем двигателя. Это – топливная включающая карбюратор и бензонасос, система зажигания, система ГРМ (газораспределительного механизма). При этом так же стоит учитывать состояние самого двигателя. Его цилиндро-поршневой группы.

Что такое холостой ход карбюраторного двигателя?

Это работа двигателя без нагрузки с минимальными оборотами коленчатого вала при закрытых дроссельных заслонках обеих камер карбюратора.

Частота вращения коленчатого вала на ХХ (минимальные обороты)

Для карбюраторных двигателей 2108, 21081, 21083 – 750-800 об/мин, для двигателей 2101, 2103, 2105, 2107 – 850-900 об/мин. Частота вращения задается заранее выставленным определенным углом опережения зажигания и определенным объемом топливной смеси, приготовляемой карбюратором.

Работа системы зажигания на холостом ходу

В первую очередь это угол опережения зажигания, необходимый для обеспечения холостого хода двигателя.

На режиме холостого хода для двигателей 2108, 21081, 21083 требуется угол опережения зажигания – 0 — 5º , для 2101, 2103, 2105, 2107 — 5º. См. «Установка угла 2108, 2109, 21099», «Установка угла 2105, 2107».

Регулируется угол опережения зажигания вращением трамблера.

Корректировка угла трамблером, автомобиль ВАЗ 2108

Помимо угла опережения на стабильность оборотов ХХ влияют: исправность свечей зажигания, центробежного регулятора опережения зажигания, высоковольтных проводов, катушки зажигания, датчика Холла и т.д. См. «Неустойчивый ХХ, причины связанные с системой зажигания».

Работа карбюратора на холостом ходу

Для обеспечения работы двигателя автомобиля на холостом ходу в карбюраторе (Солекс, Озон) имеется встроенная в первую камеру система холостого хода. Она состоит из воздушного, топливного и эмульсионного каналов, выходных отверстий за дроссельной заслонкой и регулировочных винтов «количества» и «качества» топливной смеси. Воздух и топливо из поплавковой камеры, за счет разрежения создаваемого движущимися поршнями в цилиндрах, поступают в эмульсионный канал, где смешиваются, образуя топливно-воздушную смесь (эмульсию), попадающую через выходные отверстия под дроссельной заслонкой во впускной коллектор и далее в цилиндры. Количество топливной смеси регулируется винтом «количества», качество (объем бензина в смеси) — винтом «качества». См. «Регулировка оборотов ХХ Солекс», «Регулировка оборотов Озон».

Схема работы карбюратора Солекс на холостом ходу
Схема системы холостого хода карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083
Схема работы карбюратора Озон на холостом ходу
Система холостого хода карбюратора 2105, 2107 Озон

Помимо карбюратора на холостой ход двигателя влияют: исправность бензонасоса, топливных магистралей и фильтров. Подробнее «Неустойчивый ХХ, причины, связанные с карбюратором».

Примечания и дополнения

— Изношенная цилиндро-поршневая группа, прогоревший клапан, неправильные зазоры в клапанном механизме, перескочивший на зуб-другой ремень ГРМ или вытянувшаяся цепь – дополнительные факторы влияющие на холостой ход карбюраторного двигателя автомобиля, которые следует учитывать при диагностике неисправностей влияющих на ХХ.

Еще статьи по холостому ходу двигателя

— «Троит» двигатель, причины

— «Плавают» обороты холостого хода, причины

— Невозможно отрегулировать обороты ХХ, причины

— Двигатель работает только на «подсосе», причины

— Неисправности переходных систем карбюратора Солекс

Причины провала в работе карбюраторного двигателя автомобиля

Разберем основные признаки и причины основных разновидностей «провала» в работе карбюраторного двигателя легкового автомобиля, возникающие после нажатия на педаль «газа».

Признаки и причины «провала» возникающего на разных режимах работы карбюраторного двигателя автомобиля

1. Провал (1-2 сек) при плавном нажатии на педаль «газа» при трогании с места или на холостом ходу. Последующий разгон и динамика, а также обороты холостого хода в норме.

— Засорены выходные отверстия переходной системы первой камеры карбюратора.
— Неисправен ускорительный насос карбюратора.

2. Провал, либо серия подергиваний с возможной остановкой двигателя при плавном нажатии на педаль «газа» во время движения автомобиля на малых и средних скоростях. Исчезает при более сильном нажатии на педаль «газа».

— Засорен топливный жиклер главной дозирующей системы
— Не до конца завернут топливный жиклер главной дозирующей системы первой камеры карбюратора.
— Засорены каналы, эмульсионный колодец с эмульсионной трубкой главной дозирующей системы первой камеры карбюратора.
— Маркировка топливного жиклера главной дозирующей системы первой камеры не соответствует требуемой (меньше).
— Низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора.
— «Подсос» постороннего воздуха в карбюратор.
— Засорение сетчатого фильтра на входе в карбюратор.

3. Провал или раскачивание (серия провалов) в сочетании с неустойчивой работой двигателя на холостом ходу.

— Засорение топливного жиклера системы холостого хода.
— Засорение каналов системы холостого хода.
— Неисправен электромагнитный клапан или система ЭПХХ.
— «Подсос» постороннего воздуха в систему холостого хода через поврежденное уплотнительное кольцо электромагнитного клапана или неплотно закрученный держатель топливного жиклера системы холостого хода.

4. Провал или раскачивание на режиме повышенных нагрузок при движении с отрытыми дроссельными заслонками обеих камер в сочетании с потерей мощности и приемистости.

— Неисправен эконостат карбюратора.
— Неисправен экономайзер мощностных режимов.
— Засорены каналы, жиклеры, эмульсионный колодец с эмульсионной трубкой главной дозирующей системы второй камеры карбюратора.
— Не открывается дроссельная заслонка второй камеры карбюратора.
— Нарушение подачи топлива в карбюратор в связи с засорением топливных фильтров или неисправностью топливной системы.

5. Провал при резком нажатии на педаль «газа» на холостом ходу, при трогании с места, разгоне и движении автомобиля с разными скоростями.

— Неисправен ускорительный насос.
— Слишком низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора.

Примечания и дополнения

— При проведении самостоятельной диагностики причин возникновения «провала» в работе карбюраторного двигателя следует учитывать возможную неисправность системы зажигания, системы подачи топлива в карбюратор, неисправность самого двигателя. Симптомы их неисправности могут быть аналогичны симптомам неисправности карбюратора. Подробнее в статье: «Причины «провала» в работе двигателя автомобиля не связанные с карбюратором».

Еще статьи по теме «провала» в работе двигателя автомобиля

— «Провал» при нажатии на педаль «газа»

— «Провал» при резком нажатии на педаль газа, карбюратор

— Устранение «провалов», «рывков», «подергиваний» в работе карбюраторного двигателя автомобиля

— Двигатель глохнет после нажатия на педаль газа

— Не тянет карбюраторный двигатель, причины

— Двигатель глохнет после нажатия на педаль газа, почему?

— Двигатель глохнет после нажатия на педаль тормоза, почему?

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? - Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 2 февраля 2021 г.

Топливо плюс воздух равны движению - это фундаментальная наука, лежащая в основе большинства транспортных средств. которые путешествуют по суше, морю или небу. Легковые автомобили, грузовики и автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая металлические цилиндры внутри их двигателей. Сколько именно топлива и воздуха потребность двигателя меняется от момента к моменту, в зависимости от того, как долго он работал, как быстро вы идете, и множество других факторы.В современных двигателях используется система электронного управления. называется впрыск топлива для регулирования топливно-воздушной смеси, чтобы он ровно с той минуты, когда вы поворачиваете ключ, до момента, когда вы включаете двигатель снова выключится, когда вы достигнете места назначения. Но пока эти были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на гениальные устройства для смешивания воздуха и топлива, называемые карбюраторами (пишется «карбюратор» в некоторых странах часто сокращается до просто «карбюратор»). Какие они и как работают? Давайте посмотрим поближе!

Иллюстрация: Карбюраторы в двух словах: они добавляют топливо (красный) к воздуху (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для горения в цилиндрах.Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются от систем впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели - вещи механические, но они тоже химические вещи: они разработан на основе химической реакции под названием сгорание : когда вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод диоксид и вода как отходы.Чтобы эффективно сжигать топливо, вы нужно использовать много воздуха. Это относится и к автомобильному двигателю. что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется беспокоиться о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожаре в помещении запас воздуха сокращается и гораздо важнее. Недостаток кислорода вызовет пожар в помещении (или даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая отопительная печь (котел), чтобы производить опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные угарный газ.

Иллюстрация: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, если воздушно-топливная смесь должна гореть должным образом. Это называется стехиометрической смесью, и она состоит из 94 процентов воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у тебя есть достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется стехиометрическая смесь . (Стехиометрия - это часть химии, эквивалент в аптеке, чтобы убедиться, что у вас ровно достаточно каждого ингредиента прежде чем приступить к приготовлению по рецепту.) В случае автомобильного двигателя соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это действительно зависит от того, из чего состоит топливо). Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит "обедненный", при слишком большом количестве топлива и недостатке воздуха называется горящий «богатый». Слишком много воздуха (слегка бедная смесь) дает лучшую экономию топлива, а немного меньше (слегка богатая смесь) дает лучшие характеристики. Слишком много воздуха так же плохо, как и слишком много воздуха. маленький; оба по-разному вредны для двигателя.

«Карбюратор называют« сердцем »автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать надлежащую мощность или работать плавно, если его« сердце »не выполняет свои функции должным образом».

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели

рассчитаны на то, чтобы всасывать точно необходимое количество воздуха, поэтому топливо горит правильно, независимо от того, запускается ли двигатель с холодного или нагревается на максимальной скорости.Получение правильной топливно-воздушной смеси - это работа умного механического устройства под названием карбюратор : трубка, через которую воздух и топливо попадают в двигатель через клапаны, смешивая их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных условия вождения.

Вы можете подумать, что «карбюратор» - довольно странное слово, но оно происходит от глагола «карбюратор». Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом. или углеводороды. Итак, технически карбюратор - это устройство, насыщающее воздух (газ) топливом. (углеводород).

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы используются с конца 19 века. века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и Основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Были раньше попытки «карбюрирования» другими способами. Например, французский пионер двигателей Жозеф Этьен Ленуар (1822–1900) первоначально использовал вращающийся цилиндр. с прикрепленными губками, которые погружались в топливо, когда они поворачивались, вытащив его из контейнера и подмешав в воздух, они это сделали.[1]

На приведенной ниже схеме, которую я раскрасил, чтобы облегчить понимание, показан исходный Конструкция карбюратора Benz с 1888 года; основной принцип работы (объясненный во вставке ниже) остается неизменным и по сей день.

Изображение: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из его патент 1888 года. Топливо из бака (синий, D) поступает в так называемый генератор (зеленый, A). внизу, где он испаряется. Топливный пар проходит через серую трубу и встречает поступающий воздух. вниз по той же трубе, которая выходит из атмосферы через перфорацию вверху.Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они сжечь, чтобы получить силу. Изображение из патента США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: На типичный карбюратор особо не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана любезно предоставлено ВМС США.

Карбюраторы довольно сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных - по существу большой вертикальный воздуховод над цилиндрами двигателя с горизонтальный топливопровод, присоединенный с одной стороны.Когда воздух течет вниз трубу, она должна проходить через узкий перегиб посередине, который заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это изломано секция называется Вентури . Падающее давление воздуха создает эффект всасывания, который втягивает воздух через топливопровод на сторона.

Иллюстрация: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом.Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не упало, жидкость, втекая в узкое сечение, набирала бы дополнительную энергию, что нарушило бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам как раз и нужно, но как мы можем регулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных клапаны над и под трубкой Вентури. Вверху есть клапан под названием дроссель , который регулирует, сколько воздуха может проходить в.Если заслонка закрыта, через трубу проходит меньше воздуха, и Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель становится более богатым топливом. смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан назвал дроссель . Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он затягивает из трубу в сторону. При поступлении большего количества топлива и воздуха двигатель высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее.Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет машину ускоряться: это эквивалент дуть на костер, чтобы подать больше кислорода и сделать его горят быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора в машине или дроссельной заслонке на руле мотоцикла.

Впуск топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор. К топливной трубе прикреплен миниатюрный топливный бак, называемый поплавковая камера подачи (небольшая емкость с поплавком и клапаном внутри).По мере того, как камера подает топливо в карбюратор, уровень топлива опускается, и поплавок падает вместе с ним. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, позволяющий подавать топливо. в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Когда камера заполняется, поплавок поднимается, закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. (В поплавковая подающая камера работает как унитаз, с поплавком эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран - клапан, который помогает наполнять унитаз после промывки используйте необходимое количество воды.Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

Итак, вот как это все работает:

  1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
  2. При первом запуске двигателя дроссель (синий) можно настроить так, чтобы он почти блокировал верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
  3. В центре трубки воздух проходит через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это заставляет его ускориться и заставляет его давление падать.
  4. Падение давления воздуха вызывает всасывание в топливопроводе (справа), всасывая топливо (оранжевый цвет).
  5. Дроссель (зеленый) - это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, а автомобиль едет быстрее.
  6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
  7. Топливо (оранжевый) подается из мини-топливного бака, называемого камерой поплавковой подачи.
  8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает клапан вверху.
  9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставит поплавок подняться и снова закрыть клапан.

Если вам понравилась эта статья ...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

Для читателей постарше
Для младших читателей
  • Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет машины двигаться (возраст от 9 до 12 лет).

Видео

  • Карбюраторы - объяснение: это видео с сайта Engineering Explained охватывает почти то же самое, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит.Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
  • Карбюраторы поплавкового типа, объясненные Пимпинпенцем. Хороший четкий обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

Патенты

Для получения более подробной технической информации посетите эти:

  • Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 года. Оригинальное устройство для смешивания топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
  • Патент США 1520261: Карбюратор Джорджа Ф.Риттер и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала 20 века.
  • Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция предназначена для испарения большего количества топлива и обеспечения большей мощности двигателя.
  • Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемым приводом от Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В этом более современном типе карбюратора размер трубки Вентури изменяется автоматически, чтобы поддерживать постоянный уровень всасывания.

Список литературы

  1. ↑ Газовые и нефтяные двигатели: Практическое пособие по внутреннему сгоранию Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф. Spon, 1890, с.175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Карбюраторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

Понимание того, как работают карбюраторы

АВТО ТЕОРИЯ

Все бензиновые двигатели для работы должны сжигать топливо. Вопреки распространенному мнению, жидкий бензин не горит - горит только пар, поэтому жидкость должна быть преобразована в пар, прежде чем она попадет в камеру сгорания. Газовые двигатели должны работать с соотношением воздух-топливо где-то между 9: 1 и 16: 1, в зависимости от температуры, скорости и нагрузки.В новых автомобилях эту работу выполняют системы впрыска топлива, но в течение первых 75 лет (или около того) прошлого века карбюратор был устройством, которое подавало пары топлива в цилиндры.

Многие люди думают, что карбюраторы безнадежно сложны и с ними невозможно работать, но это потому, что они не понимают теории работы. Поэтому в этой статье мы построим карбюратор. Пошли!

Автомобильный двигатель - это не что иное, как воздушный насос. Поскольку он может создавать сжатие, когда клапаны закрыты, он также может создавать вакуум, когда поршень опускается, а впускной клапан открыт.Когда двигатель проворачивается, движущийся поток воздуха входит через впускной коллектор, который проходит от каждого цилиндра к верхней части двигателя. Мы будем использовать этот воздушный поток, чтобы заставить карбюратор работать.

Рупор, поплавковая чаша и вентиляционное отверстие


Во-первых, нам нужна простая круглая металлическая трубка, которую мы назовем воздушным рожком. Затем мы прикрепляем к рогу таз, в котором будет запас газа. Внутри унитаза мы должны предусмотреть поплавок (как в унитазе). Этот поплавок будет управлять игольчатым клапаном, так что, когда чаша заполняется, движение поплавка вверх перекрывает поток газа.Поплавковая чаша должна выпускаться в атмосферу, чтобы газ выходил наружу при повышении давления, потому что невентилируемая чаша, когда она горячая, может вызвать проблемы с запуском.

Затем нам нужно соединить чашу с воздушным рожком с помощью небольшой трубки, называемой выпускной трубкой, и сопло на конце трубки должно быть расположено выше уровня газа в чаше. Газ не будет выходить, если мы не создадим вакуум в воздушном рожке. Создавая сужение (ограничение) в воздушном рупоре, движущийся воздух будет ускоряться, создавая дополнительный локальный вакуум.В физике это называется «принципом Вентури». Это сужение карбюратора поэтому называется трубкой Вентури. Во многих современных карбюраторах используется трубка Вентури внутри трубки Вентури, чтобы еще больше ускорить поток воздуха и помочь распылить газ. Газоразрядная трубка помещена во «вторичную» трубку Вентури на нашем чертеже.

Наша трубка теперь оснащена трубкой Вентури и выпускной трубкой.


На этом этапе нашей конструкции бензин будет втягиваться в трубку и выходить из сопла, но капли будут несколько большими.Поскольку нам нужно сделать капли как можно меньше - для распыления - нам нужно добавлять воздух в топливо, когда оно движется через сопло. Для этой цели к основной газоразрядной трубке присоединяется небольшая трубка, называемая «отводом воздуха».

Добавление стравливающего воздуха приводит к тому, что капли топлива становятся намного меньше.


Тем не менее, наш двигатель не работает должным образом, потому что мы ничего не сделали для поддержания надлежащего соотношения воздух-топливо (помните?). Однако это легко исправить, поскольку все, что нам нужно сделать, это предусмотреть дозирующее отверстие - «жиклер» - в газоразрядной трубке.Размер сопла рассчитывается инженерами, проектировавшими двигатель, в соответствии с внутренней динамикой двигателя. С этим жиклером двигатель сможет работать с постоянной скоростью 2500 или более оборотов в минуту.

Главный нагнетательный жиклер контролирует количество топлива, поступающего в нагнетательную трубку.


К сожалению, на этом этапе конструкции нашего карбюратора двигатель не запускается! В холодном состоянии двигателю нужна смесь, богатая бензином, чтобы было произведено достаточно пара для запуска.Решение простое, поскольку нам нужно лишь частично перекрыть подачу воздуха в двигатель. Если мы поместим пластину на верхнюю часть воздушного рожка, вакуум от такта впуска будет вытягивать больше газа из выпускной трубки, обеспечивая правильную стартовую смесь. Эта пластина называется «дроссельной заслонкой», и ею можно управлять вручную или автоматически. Теперь наш двигатель запустится, но по-прежнему не будет работать ни на чем, кроме широко открытого, потому что мы не предусмотрели никакого способа регулирования его скорости. Не беспокоиться!

Дроссель: A.Дроссельная заслонка открыта, воздух проходит через воздушный рожок. B. Дроссельная заслонка закрыта. Вакуум из всасывающего патрубка на нагнетательном патрубке.


Если мы поместим пластину в нижнюю часть трубы - под трубкой Вентури и над ее креплением к двигателю - повернем ее от центральной линии и подключим к ней надлежащее соединение, теперь мы можем контролировать количество воздушно-топливной смеси, достигающей цилиндров в любой момент времени. Это наша дроссельная заслонка, широко известная как дроссельная заслонка или акселератор. На этом этапе наш базовый карбюратор еще не готов.Мы не можем простаивать без остановки; у него будет небольшая мощность на скоростях чуть выше холостого хода; и всякий раз, когда дроссельная заслонка быстро открывается, будет "плоская точка", пока двигатель не разовьет скорость.

Дроссельная заслонка регулирует подачу топливной смеси. Показаны в широко открытом, полуоткрытом и закрытом положениях.


Вернуться к работе. К настоящему времени должно быть ясно, что правильный карбюратор должен содержать ряд отдельных устройств топливной системы. Поплавок, воздушная заслонка и дроссельная заслонка - это три из них, но нам все еще нужны другие, чтобы обеспечить необходимое соотношение воздух / топливо для работы двигателя в других условиях.Разберем их по категориям:

1. Холостой ход. Соотношение 12: 1 является обычным для нормального холостого хода.
2. Низкая скорость. Передаточное число 16: 1 необходимо для работы с неполным дросселем (30-65 миль в час).
3. Высокая скорость. Передаточное число 13: 1 необходимо для работы на полном газу.
4. Полное ускорение: необходимо соотношение 14: 1.
5. Холодный пуск. Требуется соотношение 8: 1.

Мы позаботились о двигателях для запуска и работы на полностью открытой дроссельной заслонке. Теперь давайте создадим несколько схем для решения других проблем.

Контур холостого хода: если мы создадим дополнительный проход от основной выпускной трубки и проведем его ниже дроссельной заслонки и выйдем через отверстие в воздушном роге, вакуум двигателя будет втягивать топливо для холостого хода. Обычно карбюраторы построены с регулирующим клапаном, так что количество топлива может варьироваться для обеспечения наилучшего холостого хода, обычно называемого винтом (винтами) "смеси холостого хода". Без такой регулировки двигатель на холостом ходу работал бы слишком богато, поскольку происходит то, что топливо капает в двигатель в процессе «контролируемой утечки».«

Теперь нам нужно заставить двигатель работать плавно при частичном открытии дроссельной заслонки. Как только дроссельная заслонка открывается после положения холостого хода, требуется больше топливной смеси. Однако воздушного потока через трубку Вентури по-прежнему не хватает, чтобы топливо вытягивалось через главное выпускное сопло. Если мы воспользуемся тем проходом, который мы разработали для контура холостого хода, и просверлим несколько отверстий чуть выше закрытого положения дроссельной заслонки, дополнительное топливо будет вытягиваться из них при открытии пластины. Когда каждое отверстие открывается, течет больше топлива, обеспечивая питание до тех пор, пока не заработает основное выпускное сопло.Дела налаживаются, но -

У нашего карбюратора теперь есть цепь холостого хода, и когда дроссельная заслонка частично открыта, дополнительное топливо всасывается через отверстие низкой скорости.


У нас осталась еще одна проблема - "ровная точка" при резком ускорении. Это происходит из-за кратковременного отсутствия вакуума, когда дроссельная заслонка внезапно открывается. Чтобы компенсировать это, в большинстве карбюраторов была разработана схема ускорительного насоса. Этот контур обычно управляется соединением с насосной камерой в карбюраторе.Когда акселератор опускается, топливо распыляется в воздушный рупор или трубку Вентури. Другой, несвязанный тип цепи ускорения - это схема реактивного двигателя. В этой системе используется поршень, удерживаемый под вакуумом, который при уменьшении вакуума сжимается пружиной, тем самым перекачивая топливо.

Наконец-то у нас есть карбюратор, который очень хорошо управляет двигателем, но только относительно маленьким. Здесь мы показали карбюратор с одним цилиндром Вентури. По мере того, как двигатели становились более крупными, производители модифицировали системы карбюратора, чтобы лучше распределять топливо по нескольким цилиндрам, тем самым производя больше мощности.К началу 1960-х годов эпоха одноствольного карбюратора почти закончилась.

На многих автомобилях используются двух- и четырехкамерные карбюраторы, а в некоторых других используется несколько карбюраторов (два четырехцилиндровых, три двухцилиндровых и т. Д.) Многоствольные карбюраторы такие же, как и одинарные. Они просто используют обычные поплавковые чаши, штуцеры и другие элементы в одном корпусе для повышения эффективности. В восстановлении любого из них нет ничего загадочного. Все, что вам нужно запомнить, - это распознать каждую цепь в карбюраторе и не забыть ни одной детали! Здесь есть все внешнее оборудование для таких вещей, как быстрый холостой ход, срабатывание дроссельной заслонки, ускорение кондиционера, вакуумный отбор и предварительный нагрев смеси.

Потратьте немного больше времени на изучение руководства по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы ознакомиться со всем, а затем перейти к нему. Бояться нечего.

data-matched-content-ui-type = "image_card_stacked" data-matched-content-rows-num = "3" data-matched-content-columns-num = "1" data-ad-format = "autorelaxed">

Как работает карбюратор?

Посмотрите видео, чтобы лучше рассмотреть эти части.

Карбюратор работает «нормально» при полностью открытой дроссельной заслонке. В этом случае дроссельная заслонка параллельна длине трубки, позволяя максимальному потоку воздуха проходить через карбюратор. Воздушный поток создает хороший вакуум в трубке Вентури, и этот вакуум всасывает отмеренное количество топлива через жиклер. Вы можете увидеть пару винтов в правом верхнем углу карбюратора на фото 1. Один из этих винтов (помеченный «Hi» на корпусе цепной пилы) регулирует, сколько топлива поступает в трубку Вентури при полном открытии дроссельной заслонки.

Когда двигатель работает на холостом ходу, дроссельная заслонка почти закрыта (положение дроссельной заслонки на фотографиях - это положение холостого хода).Через трубку Вентури проходит недостаточно воздуха для создания вакуума. Однако на задней стороне дроссельной заслонки очень много вакуума (потому что дроссельная заслонка ограничивает воздушный поток). Если просверлить крошечное отверстие на стороне трубки карбюратора сразу за дроссельной заслонкой, топливо может быть втянуто в трубку с помощью разрежения дроссельной заслонки. Это крошечное отверстие называется жиклер холостого хода . Другой винт пары, показанной на фото 1, помечен как «Lo», и он регулирует количество топлива, протекающего через жиклер холостого хода.

Оба винта Hi и Lo представляют собой просто игольчатые клапаны. Поворачивая их, вы позволяете большему или меньшему количеству топлива проходить мимо иглы. Регулируя их, вы напрямую контролируете, сколько топлива проходит через жиклер холостого хода и главный жиклер.

Когда двигатель холодный и вы пытаетесь запустить его с помощью тягового троса, двигатель работает на очень низких оборотах. К тому же он холодный, поэтому для начала нужна очень богатая смесь. Вот здесь и вступает в игру дроссельная заслонка. При активации дроссельная заслонка полностью закрывает трубку Вентури (см. Это видео о дроссельной заслонке, чтобы увидеть ее в действии).Если дроссельная заслонка широко открыта, а трубка Вентури закрыта, вакуум двигателя втягивает много топлива через главный жиклер и жиклер холостого хода (так как конец трубки карбюратора полностью закрыт, весь вакуум двигателя идет на всасывание топлива через форсунки). Обычно эта очень богатая смесь позволяет двигателю запускаться один или два раза или работать очень медленно. Если вы затем откроете воздушную заслонку, двигатель заработает нормально.

Первоначально опубликовано: 10 мая 2000 г.

Карбюратор - Энциклопедия Нового Света

Bendix-Technico (Stromberg) 1-цилиндровый карбюратор с нисходящим потоком, модель BXUV-3, с номенклатурой.

Карбюратор (североамериканское написание) или карбюратор (написание Содружества) - это устройство, которое смешивает воздух и топливо (обычно бензин) для двигателя внутреннего сгорания. Карбюратор должен обеспечивать надлежащую топливно-воздушную смесь для широкого диапазона условий работы двигателя, температур, атмосферного давления и центробежных сил, сохраняя при этом низкий уровень выбросов выхлопных газов. Для правильной работы во всех этих условиях большинство карбюраторов содержат сложный набор механизмов для поддержки нескольких различных режимов работы, называемых цепями и .

Карбюратор в просторечии называется carb (в Северной Америке и Соединенном Королевстве) или carby (в основном в Австралии).

Этимология

Слово карбюратор происходит от французского carbure , что означает «карбид». [1] «К карбюратору» означает соединение с углем. В топливной химии этот термин конкретно означает соединение (газа) с летучими углеводородами для увеличения доступной энергии топлива.

История и развитие

Карбюратор был изобретен Карлом Бенцем в 1885 году [2] и запатентован в 1886 году.Очевидно, он был также изобретен венгерскими инженерами Яношом Чонкой и Донатом Банки в 1893 году. Фредерик Уильям Ланчестер из Бирмингема, Англия, рано экспериментировал с фитильным карбюратором в автомобилях. В 1896 году Фредерик и его брат построили первый в Англии автомобиль с бензиновым двигателем с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания мощностью 5 л.с. (4 кВт) и цепным приводом. Недовольные производительностью и мощностью, они перестроили двигатель в следующем году в двухцилиндровую версию с горизонтальным расположением противоположных сторон, используя его новую конструкцию фитильного карбюратора.Эта версия совершила поездку на 1000 миль (1600 км) в 1900 году, успешно включив карбюратор в качестве важного шага в автомобильной инженерии.

Карбюраторы были обычным способом подачи топлива почти для всех бензиновых двигателей вплоть до конца 1980-х годов, когда впрыск топлива стал предпочтительным методом подачи автомобильного топлива. На рынке США последними автомобилями с карбюратором, проданными широкой публике, были Oldsmobile Custom Cruiser 1990 года и Buick Estate Wagon.До 1991 года полицейский перехватчик Ford Crown Victoria, оснащенный двигателем объемом 351 дюйм³ (5,8 л), имел четырехцилиндровый карбюратор Autolite. Внедорожник Jeep Grand Wagoneer, оснащенный двигателем AMC 360ci (5,9 л), поставлялся с двух- или четырехцилиндровым карбюратором. Последним легким грузовиком с карбюратором был Isuzu 1994 года выпуска. В других странах автомобили Lada, построенные в Самарской области Российской Федерации, использовали карбюраторы до 1996 года.

В большинстве мотоциклов по-прежнему используются карбюраторы из-за более низкой стоимости и проблем с откликом дроссельной заслонки при ранних настройках впрыска.Однако с 2005 года многие новые модели были представлены с впрыском топлива. Карбюраторы по-прежнему используются в небольших двигателях, а также в старых или специализированных автомобилях, например, в автомобилях, предназначенных для гонок на серийных автомобилях.

Принципы работы

Карбюратор работает по принципу Бернулли: чем быстрее движется воздух, тем ниже его статическое давление и выше его динамическое давление. Тяга дроссельной заслонки (акселератора) напрямую не контролирует поток жидкого топлива. Вместо этого он приводит в действие механизмы карбюратора, которые измеряют поток воздуха, втягиваемого в двигатель.Скорость этого потока и, следовательно, его давление определяет количество топлива, попадающего в воздушный поток.

Когда карбюраторы используются в самолетах с поршневыми двигателями, необходимы специальные конструкции и функции для предотвращения нехватки топлива во время перевернутого полета. В более поздних двигателях использовалась ранняя форма впрыска топлива, известная как карбюратор под давлением.

Большинство карбюраторных двигателей (в отличие от двигателей с впрыском топлива) имеют один карбюратор, хотя в некоторых двигателях используется несколько карбюраторов.В более старых двигателях использовались карбюраторы с восходящим потоком, в которых воздух поступает снизу карбюратора и выходит через верх. Это имело то преимущество, что никогда не «заливало» двигатель, так как любые капли жидкого топлива выпадали из карбюратора, а не во впускной коллектор; он также пригоден для использования воздухоочистителя с масляной ванной, где лужа масла под элементом сетки под карбюратором всасывается в сетку, а воздух втягивается через покрытую маслом сетку; это была эффективная система в то время, когда бумажных воздушных фильтров не существовало.

Начиная с конца 1930-х годов карбюраторы с нисходящим потоком были самым популярным типом для автомобильного использования в Соединенных Штатах. В Европе карбюраторы с боковой тягой заменили нисходящую тягу, поскольку свободное пространство в моторном отсеке уменьшилось, а использование карбюратора типа SU (и аналогичных агрегатов других производителей) увеличилось. В некоторых небольших авиационных двигателях с воздушным винтом по-прежнему используется конструкция с восходящим потоком воздуха, но многие используют более современные конструкции, такие как карбюратор постоянной скорости (CV) Bing .

Основы

Карбюратор в основном состоит из открытой трубы, «горловины» или «бочки», через которые воздух проходит во впускной коллектор двигателя. Трубка имеет форму трубки Вентури: она сужается в поперечном сечении, а затем снова расширяется, в результате чего скорость воздушного потока увеличивается в самой узкой части. Под трубкой Вентури находится дроссельная заслонка, называемая дроссельной заслонкой - вращающийся диск, который можно повернуть к потоку воздуха, чтобы почти не ограничивать поток, или можно повернуть так, чтобы он (почти) полностью блокировал поток. воздуха.Этот клапан регулирует поток воздуха через горловину карбюратора и, таким образом, количество воздушно-топливной смеси, которую система будет подавать, тем самым регулируя мощность и скорость двигателя. Дроссельная заслонка обычно соединяется тросом или механической связью стержней и шарниров (или, в редких случаях, пневматической связью) с педалью акселератора на автомобиле или аналогичным устройством управления на других транспортных средствах или оборудовании.

Топливо вводится в воздушный поток через небольшие отверстия в самой узкой части трубки Вентури.Расход топлива в ответ на конкретный перепад давления в трубке Вентури регулируется с помощью точно откалиброванных отверстий, называемых форсунками , в топливном тракте.

Трубка Вентури может быть "фиксированной" или "переменной":

  • Карбюратор Вентури с фиксированным объемом : изменение скорости воздуха в трубке Вентури изменяет поток топлива. Эта архитектура используется в большинстве карбюраторов с нисходящим потоком, установленных на американских и некоторых японских автомобилях.
  • Карбюратор Вентури с регулируемым приводом : отверстие топливного жиклера регулируется заслонкой (которая одновременно изменяет поток воздуха).В карбюраторах с «постоянным разрежением» это достигается с помощью поршня с вакуумным приводом, соединенного с конической иглой, которая скользит внутри топливного жиклера. Существует более простая версия, наиболее часто встречающаяся на небольших мотоциклах и мотоциклах для бездорожья, где ползун и игла напрямую контролируются положением дроссельной заслонки. Эти типы карбюраторов обычно оснащаются ускорительными насосами, чтобы компенсировать конкретный недостаток этой конструкции.

Контур холостого хода

Когда дроссельная заслонка немного открывается из полностью закрытого положения, дроссельная заслонка открывает дополнительные отверстия для подачи топлива за дроссельной заслонкой, где есть область низкого давления, созданная дроссельной заслонкой, блокирующей поток воздуха; они позволяют протекать большему количеству топлива, а также компенсируют пониженный вакуум, который возникает при открытии дроссельной заслонки, тем самым сглаживая переход к измерению расхода топлива через обычный открытый контур дроссельной заслонки.

Главный контур открытого дросселя

По мере того, как дроссельная заслонка постепенно открывается, разрежение в коллекторе уменьшается, поскольку существует меньше ограничений для воздушного потока, уменьшая поток через контуры холостого хода и холостого хода. Именно здесь в силу принципа Бернулли вступает в игру форма Вентури горловины карбюратора. Вентури увеличивает скорость воздуха, и эта высокая скорость и, следовательно, низкое давление всасывают топливо в воздушный поток через сопло или сопла, расположенные в центре трубки Вентури.Иногда один или несколько дополнительных усилителей Вентури размещаются коаксиально внутри первичной трубки Вентури для усиления эффекта.

При закрытии дроссельной заслонки поток воздуха через трубку Вентури падает до тех пор, пока пониженное давление не станет недостаточным для поддержания этого потока топлива, и снова вступит в действие контур холостого хода, как описано выше.

Принцип Бернулли, который обусловлен импульсом жидкости, является доминирующим эффектом для больших отверстий и больших расходов, но поскольку в потоке жидкости при малых масштабах и низких скоростях (низкое число Рейнольдса) преобладает вязкость, принцип Бернулли сводится к следующему: неэффективен на холостом ходу или медленной работе и в очень маленьких карбюраторах самых маленьких моделей двигателей.Двигатели малых моделей имеют ограничения потока перед форсунками, чтобы снизить давление, достаточное для всасывания топлива в воздушный поток. Точно так же форсунки холостого хода и медленно работающие в больших карбюраторах размещаются после дроссельной заслонки, где давление снижается частично за счет вязкого сопротивления, а не по принципу Бернулли. Самым распространенным устройством для запуска холодных двигателей на богатой смеси была воздушная заслонка, работающая по тому же принципу.

Силовой клапан

При работе с открытым дросселем более богатая смесь будет производить больше мощности, предотвращать детонацию и поддерживать охлаждение двигателя.Обычно это решается с помощью подпружиненного «силового клапана», который закрывается вакуумом двигателя. Когда дроссельная заслонка открывается, разрежение уменьшается, и пружина открывает клапан, позволяя большему количеству топлива попасть в главный контур. На двухтактных двигателях силовой клапан работает в обратном порядке: обычно он «включен», а при заданных оборотах «выключается». Он активируется при высоких оборотах, чтобы расширить диапазон оборотов двигателя, используя тенденцию двухтактного двигателя к увеличению числа оборотов на мгновение при обедненной смеси.

В качестве альтернативы силовому клапану в карбюраторе можно использовать дозирующий стержень или систему повышающего стержня для обогащения топливной смеси в условиях высоких требований. Такие системы были созданы компанией Carter Carburetor в 1950-х годах для двух основных карбюраторов Вентури их четырехцилиндровых карбюраторов, а повышающие стержни широко использовались на большинстве одно-, двух- и четырехцилиндровых карбюраторов Carter до конца производства в США. 1980-е годы. Ступенчатые штанги сужаются на нижнем конце, который входит в основные дозирующие жиклеры.Верхние части штоков соединены с вакуумным поршнем и / или механической связью, которая поднимает штоки из главных жиклеров при открытии дроссельной заслонки (механическая связь) и / или при падении вакуума в коллекторе (вакуумный поршень). Когда повышающий шток опускается в главный жиклер, он ограничивает поток топлива. Когда повышающий шток поднимается из жиклера, через него может протекать больше топлива. Таким образом, количество подаваемого топлива адаптируется к переходным требованиям двигателя. В некоторых карбюраторах с 4 цилиндрами дозирующие стержни используются только на двух первичных трубках Вентури, но некоторые используют их как на первичных, так и на вторичных контурах, как в Rochester Quadrajet.

Акселераторный насос

Большая инерция жидкого бензина по сравнению с воздухом означает, что, если дроссельная заслонка внезапно открывается, воздушный поток будет увеличиваться быстрее, чем поток топлива, вызывая временное «обедненное» состояние, которое заставляет двигатель « спотыкаться "при ускорении (противоположное тому, что обычно предполагается при открытии дроссельной заслонки). Это устраняется использованием небольшого механического насоса, обычно плунжерного или диафрагменного типа, приводимого в действие дроссельной заслонкой, который продвигает небольшое количество бензина через жиклер, откуда он впрыскивается в горловину карбюратора.Эта дополнительная порция топлива противодействует переходной обедненной смеси при открытии дроссельной заслонки. Большинство ускорительных насосов можно регулировать по объему и / или продолжительности тем или иным способом. Со временем уплотнения вокруг движущихся частей насоса изнашиваются, так что производительность насоса снижается; это уменьшение выстрела ускорительного насоса вызывает спотыкание при ускорении до тех пор, пока не будут заменены уплотнения на насосе.

Ускорительный насос также используется для заправки двигателя топливом перед холодным пуском. Чрезмерная заливка, как и неправильно отрегулированная заслонка, может вызвать затопление . Это когда слишком много топлива и недостаточно воздуха для поддержания горения. По этой причине некоторые карбюраторы оснащены механизмом разгрузки : акселератор удерживается при полностью открытой дроссельной заслонке, пока двигатель проворачивается, разгрузчик удерживает дроссельную заслонку открытой и пропускает дополнительный воздух, и в конечном итоге излишки топлива удаляются, и двигатель запускается.

Дроссельная заслонка

Когда двигатель холодный, топливо испаряется с меньшей готовностью и имеет тенденцию конденсироваться на стенках впускного коллектора, что приводит к нехватке топлива в цилиндрах и затрудняет запуск двигателя; таким образом, для запуска и работы двигателя, пока он не прогреется, требуется более богатая на смесь (больше топлива в воздух).Более богатая смесь также легче воспламеняется.

Для подачи дополнительного топлива обычно используется штуцер ; это устройство, ограничивающее поток воздуха на входе в карбюратор перед трубкой Вентури. При наличии этого ограничения в цилиндре карбюратора создается дополнительный вакуум, который втягивает дополнительное топливо через основную дозирующую систему, чтобы дополнить топливо, забираемое из контуров холостого хода и холостого хода. Это обеспечивает богатую смесь, необходимую для поддержания работы при низких температурах двигателя.

Кроме того, дроссель соединен с кулачком (кулачок быстрого холостого хода ) или другим подобным устройством, которое предотвращает полное закрытие дроссельной заслонки во время работы дроссельной заслонки. Это заставляет двигатель работать на холостом ходу на более высоких оборотах. Быстрый холостой ход помогает двигателю быстро прогреться и обеспечивает более стабильный холостой ход в холодное время года за счет увеличения потока воздуха во впускной системе, что помогает лучше распылять холодное топливо.

В старых карбюраторных автомобилях воздушная заслонка управлялась кабелем, соединенным с ручкой на приборной панели, управляемой водителем.В большинстве карбюраторных автомобилей, выпускаемых с середины 1960-х годов (середина 1950-х годов в Соединенных Штатах), он обычно автоматически управляется термостатом, использующим биметаллическую пружину, которая подвергается воздействию тепла двигателя. Это тепло может передаваться к термостату воздушной заслонки посредством простой конвекции, через охлаждающую жидкость двигателя или через воздух, нагретый выхлопными газами. Более поздние конструкции используют тепло двигателя только косвенно: датчик определяет нагрев двигателя и подает электрический ток на небольшой нагревательный элемент, который воздействует на биметаллическую пружину, чтобы контролировать ее натяжение, тем самым управляя воздушной заслонкой.Разгрузочное устройство воздушной заслонки представляет собой рычажное устройство, которое заставляет воздушную заслонку открываться против его пружины, когда акселератор транспортного средства перемещается до конца своего хода. Это положение позволяет очистить "залитый" двигатель, чтобы он запустился.

Некоторые карбюраторы не имеют дроссельной заслонки, но вместо этого используют контур обогащения смеси или обогатитель . Обычно используемые в небольших двигателях, особенно мотоциклах, обогатители работают, открывая вторичный топливный контур ниже дроссельных заслонок.Этот контур работает точно так же, как и контур холостого хода, и когда он включен, он просто подает дополнительное топливо, когда дроссельная заслонка закрыта.

В классических британских мотоциклах с карбюраторами с боковой заслонкой и дроссельной заслонкой использовался другой тип «устройства холодного пуска», называемый «тиклер». Это просто подпружиненный стержень, который при нажатии вручную толкает поплавок вниз и позволяет избытку топлива заполнить поплавок и затопить впускной тракт. Если "щекер" удерживался слишком долго, он также заливал внешнюю часть карбюратора и картер внизу и, следовательно, создавал опасность возгорания.

Другие элементы

На взаимодействие между каждой цепью также могут влиять различные механические соединения или соединения, работающие под давлением воздуха, а также чувствительные к температуре и электрические компоненты. Они вводятся по таким причинам, как реакция, топливная экономичность или контроль автомобильных выбросов. Различные отводы воздуха (часто выбираемые из точно откалиброванного диапазона, аналогично форсункам) позволяют воздуху попадать в различные части топливных каналов, улучшая подачу и испарение топлива. В комбинацию карбюратор / коллектор могут быть включены дополнительные усовершенствования, такие как некоторая форма нагрева для облегчения испарения топлива, такая как ранний испаритель топлива.

Подача топлива

Поплавковая камера

Карбюраторы Holley "Visi-Flo" модели № 1904 1950-х годов, заводские комплектующие с прозрачными стеклянными чашами.

Чтобы смесь была готова, карбюратор имеет «поплавковую камеру» (или «чашу»), в которой находится готовое к использованию количество топлива под давлением, близким к атмосферному. Этот резервуар постоянно пополняется топливом, подаваемым топливным насосом. Правильный уровень топлива в унитазе поддерживается с помощью поплавка, управляющего впускным клапаном, аналогично тому, как это используется в туалетных баках.Когда топливо израсходовано, поплавок опускается, открывая впускной клапан и впуская топливо. По мере повышения уровня топлива поплавок поднимается и закрывает впускной клапан. Уровень топлива, поддерживаемого в поплавковой чаше, обычно можно отрегулировать с помощью установочного винта или чего-то грубого, например, сгибая рычаг, с которым соединен поплавок. Обычно это критическая регулировка, и правильная регулировка обозначается линиями, начерченными в окошке на чаше поплавка, или измерением того, насколько далеко поплавок висит ниже верхней части карбюратора в разобранном виде, или аналогичным образом.Поплавки могут быть изготовлены из различных материалов, например из листовой латуни, впаянной в полую форму, или из пластика; полые поплавки могут вызвать небольшие утечки, а пластиковые поплавки со временем могут стать пористыми и потерять плавучесть; в любом случае поплавок не будет плавать, уровень топлива будет слишком высоким, и двигатель не будет работать нормально, если поплавок не будет заменен. Сам клапан изнашивается по бокам из-за его движения в «седле» и в конечном итоге пытается закрыться под углом, и, таким образом, не может полностью перекрыть подачу топлива; опять же, это вызовет чрезмерный расход топлива и плохую работу двигателя.И наоборот, когда топливо испаряется из поплавкового резервуара, оно оставляет отложения, остатки и лаки, которые закупоривают каналы и могут мешать работе поплавка. Это особенно проблема автомобилей, эксплуатируемых только часть года и оставленных стоять с полными поплавковыми камерами в течение нескольких месяцев; Доступны коммерческие добавки-стабилизаторы топлива, которые уменьшают эту проблему.

Обычно специальные вентиляционные трубки позволяют воздуху выходить из камеры при заполнении или входить при опорожнении, поддерживая атмосферное давление внутри поплавковой камеры; они обычно доходят до горловины карбюратора.Размещение этих вентиляционных трубок может иметь критическое значение для предотвращения вытекания топлива из них в карбюратор, и иногда они модифицируются с помощью более длинных трубок. Обратите внимание, что при этом топливо остается под атмосферным давлением, и поэтому оно не может попасть в горловину, которая находится под давлением нагнетателя, установленного выше по потоку; в таких случаях для работы весь карбюратор должен быть помещен в герметичный герметичный бокс. В этом нет необходимости в установках, где карбюратор установлен перед нагнетателем, который по этой причине является более частой системой.Однако это приводит к тому, что нагнетатель заполняется сжатой топливно-воздушной смесью с сильной тенденцией к взрыву, если двигатель загорится; этот тип взрыва часто наблюдается в гонках сопротивления, которые по соображениям безопасности теперь включают в себя сбросные пластины для сброса давления на впускном коллекторе, отрывные болты, удерживающие нагнетатель на коллекторе, и улавливающие осколки баллистические нейлоновые покрытия, окружающие нагнетатели.

Если двигатель должен работать в любом положении (например, цепная пила), поплавковая камера не может работать.Вместо этого используется диафрагменная камера. Гибкая диафрагма образует одну сторону топливной камеры и расположена так, что по мере того, как топливо втягивается в двигатель, диафрагма вынуждается внутрь под давлением окружающего воздуха. Диафрагма соединена с игольчатым клапаном, и по мере движения внутрь она открывает игольчатый клапан для впуска большего количества топлива, пополняя тем самым топливо по мере его потребления. Когда топливо пополняется, диафрагма выдвигается из-за давления топлива и небольшой пружины, закрывая игольчатый клапан. Достигается сбалансированное состояние, при котором создается постоянный уровень топлива в резервуаре, который остается постоянным при любой ориентации.

Многоствольные карбюраторы

Модель Holley # 2280 Двухкамерный карбюраторColombo Type 125 "Testa Rossa" в Ferrari 250TR Spyder 1961 года выпуска с шестью двухствольными карбюраторами Weber, нагнетающими воздух через 12 воздушных рупоров; один индивидуально регулируемый цилиндр для каждого цилиндра.

В то время как базовые карбюраторы имеют только одну трубку Вентури, многие карбюраторы имеют более одной трубки Вентури, или «цилиндра». Конфигурации с двумя и четырьмя стволами обычно используются для обеспечения более высокого расхода воздуха при большом объеме двигателя.Многоствольные карбюраторы могут иметь неидентичные первичный и вторичный цилиндры разного размера и откалиброваны для подачи различных топливно-воздушных смесей; они могут приводиться в действие рычажным механизмом или вакуумом двигателя «прогрессивно», так что вторичные цилиндры не начинают открываться, пока первичные цилиндры не откроются почти полностью. Это желательная характеристика, которая максимизирует поток воздуха через первичный цилиндр (ы) на большинстве оборотов двигателя, тем самым максимизируя «сигнал» давления от вентури, но уменьшает ограничение воздушного потока на высоких скоростях за счет увеличения площади поперечного сечения для большего воздушного потока.Эти преимущества могут быть не важны в высокопроизводительных приложениях, где частичное управление дроссельной заслонкой не имеет значения, а первичные и вторичные потоки могут открываться одновременно для простоты и надежности; Кроме того, двигатели с V-образной конфигурацией с двумя рядами цилиндров, питаемыми от одного карбюратора, могут быть сконфигурированы с двумя идентичными цилиндрами, каждый из которых питает один ряд цилиндров. В широко распространенной комбинации карбюратора V8 и 4-цилиндрового карбюратора часто используются два первичных и два вторичных цилиндра.

На одном двигателе можно установить несколько карбюраторов, часто с прогрессивным соединением; четыре двухцилиндровых карбюратора часто можно увидеть на высокоэффективных американских двигателях V8, а несколько четырехкамерных карбюраторов теперь часто можно увидеть на очень мощных двигателях.Также использовалось большое количество небольших карбюраторов (см. Фото), хотя эта конфигурация может ограничивать максимальный поток воздуха через двигатель из-за отсутствия общей камеры статического давления; с отдельными впускными трактами не все цилиндры всасывают воздух одновременно при вращении коленчатого вала двигателя. [3]

Регулировка карбюратора

Слишком много топлива в топливно-воздушной смеси называется слишком богатым, и недостаточно топлива слишком бедным. Смесь обычно регулируется одним или несколькими игольчатыми клапанами автомобильного карбюратора или пилотным рычагом на самолетах с поршневым двигателем (поскольку смесь зависит от плотности (высоты) воздуха).Отношение воздуха к бензину (стехиометрическое) составляет 14,7: 1, что означает, что на каждую единицу веса бензина будет потреблено 14,7 единиц воздуха. Стехиометрические смеси различны для различных видов топлива, кроме бензина.

Способы проверки регулировки смеси карбюратора включают: измерение содержания окиси углерода, углеводорода и кислорода в выхлопных газах с помощью газоанализатора или непосредственное наблюдение за цветом пламени в камере сгорания через специальную свечу зажигания из стекла (продается под названием "Colortune") для этой цели.Цвет пламени стехиометрического горения описывается как «синий по Бунзену», переходящий в желтый, если смесь богатая, и беловато-голубой, если она слишком бедная.

Смесь также можно определить после работы двигателя по состоянию и цвету свечей зажигания: черные, сухие, покрытые копотью свечи указывают на слишком богатую смесь, отложения от белого до светло-серого на свечах указывают на бедную смесь. Правильный цвет должен быть коричневато-серым.

В начале 1980-х годов на многих автомобилях американского рынка использовались специальные карбюраторы с «обратной связью», которые могли изменять базовую смесь в ответ на сигналы датчика кислорода в выхлопных газах.Они в основном использовались для экономии затрат (поскольку они работали достаточно хорошо, чтобы соответствовать требованиям по выбросам 1980-х годов и основывались на существующих конструкциях карбюраторов), но в конечном итоге исчезли, поскольку падение цен на оборудование и более жесткие стандарты выбросов сделали впрыск топлива стандартным элементом.

Каталитические карбюраторы

Каталитический карбюратор смешивает пары топлива с водой и воздухом в присутствии нагретых катализаторов, таких как никель или платина. Это расщепляет топливо на метан, спирты и другие легкие виды топлива.Был представлен оригинальный каталитический карбюратор, чтобы фермеры могли использовать тракторы на модифицированном и обогащенном керосине. Армия США также с большим успехом использовала каталитические карбюраторы во время Второй мировой войны, в кампании по пустыне в Северной Африке.

Хотя каталитические карбюраторы стали коммерчески доступными в начале 1930-х годов, их широкое общественное использование ограничивалось двумя основными факторами. Во-первых, добавление присадок к коммерческому бензину сделало его непригодным для использования в двигателях с каталитическими карбюраторами.Тетраэтилсвинец был введен в производство в 1932 году для повышения устойчивости бензина к детонации двигателя, что позволило использовать более высокие степени сжатия. Во-вторых, экономическое преимущество использования керосина по сравнению с бензином исчезло в 1930-х годах, устранив основное преимущество каталитического карбюратора.

См. Также

Примечания

  1. ↑ Answers.com, карбюратор. Проверено 24 ноября 2008 г.
  2. Энциклопедия мировой биографии (Thomson Gale, 2005).
  3. ↑ Джефф Хиббард и Рон Сессии, Baja Bugs & Buggies (Тусон, Аризона: H.P. Books, 1982, ISBN 0895861860).

Ссылки

  • Эйрд, Форбс и Малкольм Элстон. 1997. Характеристики карбюратора: как настраивать и модифицировать. Моторбуки серии PowerTech. Оцеола, Висконсин: Международные издательства Motorbooks. ISBN 0760304211.
  • Legg, A. K. 1995. Haynes Weber Carburetor Manual. Haynes Серия руководств по ремонту автомобилей. Sparkford Nr Yeovil, Сомерсет, Великобритания: Haynes Pub. Группа. ISBN 156392157X.
  • Ньютон, Том. 1999 г. Как работают автомобили. Вальехо, Калифорния: Black Apple Press. ISBN 0966862309.
  • Popular Mechanics Полное руководство по уходу за автомобилем. 2005. Нью-Йорк: Hearst Books. ISBN 978-1588164391.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 10 января 2017 г.

Источники

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. могут применяться ограничения на использование отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Авиационные карбюраторы 101 | Организация владельцев Cessna

Под капотом

Основные функции карбюратора и 3 вещи, которые, скорее всего, все испортят!

Двигателям требуется топливо для выработки энергии, необходимой для выработки энергии. Большинство самолетов в парке авиации общего назначения используют карбюратор для обеспечения горючей смеси топлива и воздуха. Работа карбюратора состоит в том, чтобы измерить количество поступающего всасываемого воздуха и отмерить правильное соотношение топливо / воздух на впуске цилиндра.

Большинство карбюраторов, используемых в авиации общего назначения, поплавкового типа. Это означает, что карбюратор имеет резервуар, который заполнен топливом до уровня, регулируемого поплавком, прикрепленным к игольчатому клапану. Топливо поступает в резервуар через сетчатый фильтр, который фильтрует топливо. По мере увеличения уровня топлива поплавок поднимается, и игольчатый клапан, который прикреплен к поплавку с помощью рычага, закрывается и перекрывает поток топлива до тех пор, пока уровень поплавка снова не упадет.

Воздух поступает в карбюратор и проходит через трубку Вентури.Вентури ускоряет воздушный поток и снижает давление воздуха. Форсунка размещается в этой области низкого давления и соединяется с топливным баком. Низкое давление создает всасывание на сопле, и топливо выбрасывается в воздушный поток. Когда топливо выгружается, оно также испаряется.

На трубку Вентури в карбюраторе распространяется пара директив FAA по летной годности. Двухкомпонентные модели лучше распыляют топливо, но иногда выходят из строя. Цельные модели не выходят из строя, но иногда требуется новое сопло, чтобы помочь должным образом испарить топливо.

Величина всасывания на сопле регулируется массовым потоком воздуха, проходящим через сопло. Количество воздушного потока регулируется дроссельной заслонкой (также известной как «дроссельная заслонка»), расположенной после трубки Вентури и выпускного сопла. Поскольку дроссельная заслонка закрывается пилотом, перемещающим трос дроссельной заслонки, воздушный поток уменьшается. Когда пилот толкает трос дроссельной заслонки, дроссельная заслонка открывается, и поток воздуха и всасывание на выпускном сопле увеличиваются. Когда трос дроссельной заслонки вдвинут до упора, дроссельная заслонка «широко открыта».”

Регулятор смеси на карбюраторе регулирует количество топлива, выходящего из выпускного сопла. Дроссельная заслонка контролирует количество всасывания, но смесь контролирует количество топлива и позволяет пилоту регулировать соотношение топлива и воздуха.

При быстром открытии дроссельной заслонки поток воздуха внезапно увеличивается, и возникает небольшая задержка всасывания на сопле, увеличивая поток топлива, чтобы соответствовать увеличению потока воздуха. Чтобы это компенсировать, в некоторых карбюраторах используется ускорительный насос.По сути, это «плунжер», который выбрасывает дополнительное топливо в воздушный поток, когда дроссельная заслонка быстро перемещается.

Карбюраторы просты с механической точки зрения, с небольшим количеством движущихся частей и, как правило, не требуют значительного обслуживания. Однако следующие обстоятельства могут (и часто вызывают) серьезные проблемы в безотказной системе:

№1. Застой автомобильного топлива - Автомобильное топливо может вызвать проблемы, если самолет простаивает в течение длительного времени. В конечном итоге регулятор смеси заедает в положении отключения холостого хода.Рычаг управления смесью соединен с дозирующей втулкой клапана смеси через рычаг, который состоит из плотно сплетенной пружины. Дозирующая втулка может заедать в латунном корпусе карбюратора. Как только регулятор смеси выдвигается вперед в кабине, пружинный рычаг дозирующего клапана повреждается, потому что нижняя часть замерзает в карбюраторе. Ремонт требует разборки карбюратора.

№2. Коррозия - Коррозия в результате загрязнения водой - еще одна распространенная проблема неиспользуемых карбюраторов.Зажим, на который устанавливается поплавок, изготовлен из стали и может значительно заржаветь при контакте с водой. То же самое относится и к пружинному рычагу на дозирующей втулке для регулирования смеси. Даже плунжер ускорительного насоса имеет стальную пружину (под кожей), которая может подвергнуться коррозии.

№ 3. Время и износ - Конечно, общий износ и усталость также могут вызвать проблемы с карбюратором. Ускорительный насос соединен с дроссельным механизмом через металлическую скобу в форме подковы. Этот зажим часто изнашивается.Со временем ось дроссельной заслонки и рычаг управления смесью в корпусе карбюратора также изнашиваются, как и игольчатый клапан и седло.

Карбюратор - это старое, простое, надежное изобретение, которое обеспечивает долгие годы использования, то есть при правильном обслуживании. Однако правильная очистка карбюратора иногда может быть сложной задачей, поэтому вот несколько советов, которые помогут вам сэкономить время и деньги :

СОВЕТ № 1: Найдите очиститель, достаточно сильный, чтобы удалить лак, но достаточно мягкий, чтобы предотвратить повреждение любых неметаллических деталей. Очистители, которые погружают карбюратор в растворитель, слишком сильны. Фактически, у Marvel Schebler есть бюллетень обслуживания, требующий от замены неметаллических деталей, которые контактировали с этим типом очистителя.

СОВЕТ № 2: Полностью снимите впускную сетку для очистки. Попытка продуть сжатым воздухом через входное отверстие может повредить поплавок.

Ориентация на производительность

Обзор

Основная задача карбюраторов - подавать испаренное топливо в двигатель внутреннего сгорания.Испаренное топливо создается, когда воздух проходит через карбюратор и смешивается с топливом с использованием гидродинамики набегающего воздуха. Топливо забирается из топливного колодца (с определенным расходом) и смешивается с потоком воздуха, чтобы создать смесь воздуха и топлива в форме, которая может быть быстро и полностью сожжена двигателем. Карбюраторы довольно хороши в этом процессе, учитывая, что в них нет никаких компьютеров, но они работают так же хорошо, как тюнер может их настроить. Полное сгорание требует, чтобы топливно-воздушная смесь испарялась без капель жидкости, которые не сгорают.

Топливо подается в карбюратор и удерживается на заданном уровне в двух топливных колодцах каждого корпуса дроссельной заслонки. Уровень топлива поддерживается на постоянном уровне с помощью поплавков в топливных скважинах, которые открывают и закрывают игольчатые клапаны, через которые подается топливо. Когда топливо выкачивается из топливных скважин, поплавки опускаются, открывая иглы, позволяя пополнить запасы топлива. Две топливные скважины на корпусе дроссельной заслонки снабжают три отверстия дроссельной заслонки с подачей топлива, разделяемой таким образом: одна топливная скважина питает главные жиклеры для двух цилиндров, а другая топливная скважина подает топливо в главный жиклер для третьего цилиндра плюс подает топливо для цепь ускорительного насоса ... эта осведомленность может быть полезна при диагностике проблем с карбюратором.

Трехкамерный карбюратор Weber использует три различных контура для подачи топлива в двигатель; первые два используют поток воздуха для создания перепада давления для смешивания воздуха с топливом, в то время как третий контур подает сырое топливо при каждом нажатии педали дроссельной заслонки, это три контура: контур холостого хода / прогрессивного режима, главный контур и контур ускорителя. Нет устройств, помогающих обогатить смеси для холодного пуска; активация ускорительных насосов - метод, на который полагаются в этой ситуации.

Цепь холостого хода и хода: Цепь холостого хода и прогрессирующая предназначена для подачи топлива в двигатель для работы от холостого хода до включения главной цепи и немного выше. Когда дроссельные заслонки почти закрыты (при работе двигателя на низких оборотах), они почти перекрывают главный канал корпуса дроссельной заслонки, за исключением небольшой области в форме полумесяца, через которую должен проходить воздух. Поскольку потребность в воздухе, всасываемом в двигатель, больше, чем то, что может пройти через полумесяц, давление воздуха под дроссельными заслонками ниже атмосферного.В попытке подать воздух к стороне нижнего давления дроссельных заслонок скорость воздуха резко возрастает, когда он проходит через зазоры в форме полумесяца. Когда воздух движется с высокой скоростью, это приводит к низкому давлению, которое обеспечивает высокую скорость. Именно это результирующее низкое давление затем вытягивает топливо из маленьких отверстий (проходных отверстий) в стенке корпуса дроссельной заслонки, которое подается из основного топливного колодца. Топливо, которое подается в контур холостого хода и нагнетания, эмульгируется или смешивается с атмосферным воздухом перед прохождением через эти выпускные отверстия, чтобы способствовать дальнейшему перемешиванию, которое происходит в зоне низкого давления под дроссельной заслонкой.

Главный контур: По мере того, как дроссельные заслонки продолжают открываться и частота вращения двигателя увеличивается, разница давления между главным отверстием дроссельной заслонки (которая почти равна атмосферному давлению воздуха) и давлением воздуха под дроссельными заслонками уменьшается, что уменьшает количество топлива, вытекающего из портов прогрессии. В то же время, когда порты прогрессии замедляют подачу топлива, увеличенный поток воздуха в двигатель начинает создавать еще одну область низкого давления внутри отверстия дроссельной заслонки.Эта область низкого давления воздуха является результатом высокоскоростного воздушного потока и возникает в «сужении» или уменьшенном диаметре главной трубки Вентури. Вентури - это устройство, которое заставляет жидкость ускоряться в зависимости от ее прохождения через уменьшенную площадь на пути потока. Внутренний уменьшенный диаметр или «сужение» трубки Вентури является точкой максимальной скорости воздушного потока, а также точкой минимального давления. Это пониженное давление используется для всасывания топлива из основного топливного колодца, как при всасывании напитка через соломинку.Как и в контуре холостого хода и в контуре прогрессии, топливо, подаваемое через главный контур, эмульгируется или смешивается с атмосферным воздухом перед подачей в отверстие дроссельной заслонки.

A Цепь ускорителя: Имеется третья система подачи топлива, которая не зависит от потока воздуха для подачи топлива в отверстие дроссельной заслонки карбюратора, эта система называется цепью акселератора. Схема ускорителя впрыскивает сырое топливо в отверстия дроссельной заслонки над дроссельными заслонками, чтобы помочь восполнить недостаток смеси во время быстрого срабатывания дроссельной заслонки.Быстрое открытие дроссельной заслонки приводит к немедленному увеличению расхода воздуха, превышающему мгновенную подачу топлива из контура прогрессии или главного контура; цепь ускорителя вступает в игру, обеспечивая топливом двигатель до тех пор, пока главный контур не сможет подавать топливо, соизмеримое с потоком воздуха.

Подробное описание работы

В предыдущем разделе были представлены вводные обсуждения работы карбюратора и трех основных схем подачи топлива.Следующие ниже обсуждения более подробны и полезны, чтобы помочь понять три схемы и их взаимодействие друг с другом. Это помогает водителю автомобиля понять разницу в способах подачи топлива на разных фазах оборотов двигателя в зависимости от положения дроссельной заслонки. Кроме того, тюнер получит пользу в обсуждениях, чтобы лучше понять, какие компоненты могут быть отрегулированы, чтобы помочь исправить недостатки работы из-за профиля подачи топлива, который не оптимизирован для конкретного двигателя, и ожидаемых от него характеристик.

Цепь холостого хода и хода

Цепь холостого хода и прогрессирования обеспечивает подачу топлива для рабочих скоростей двигателя от холостого хода до 3500 об / мин (приблизительно) при частичном открытии дроссельной заслонки и продолжает обеспечивать подачу топлива до 4500 об / мин. Когда используется широко открытый дроссель (WOT), подача топлива осуществляется «в основном» из главной цепи; «в первую очередь», поскольку есть непрерывная подача топлива из контура развития, но ее вклад минимален.Цепь холостого хода и прогрессии состоит из жиклера холостого хода и его держателя, жиклера для отбора воздуха холостого хода (вдавленного в верхнюю часть корпуса основной дроссельной заслонки, винта регулировки смеси холостого хода, винта регулировки воздуха холостого хода и отверстий хода, просверленных в дроссельной заслонке Все эти отверстия снабжены топливом, подаваемым через главный жиклер и через каналы подачи топлива. Эти продольные отверстия находятся за винтом с шлицевой головкой, непосредственно над винтом управления смесью холостого хода. Путем изменения размера отверстия жиклера холостого хода и жиклера холостого хода жиклер для отвода воздуха на холостом ходу, и, регулируя винт смеси холостого хода и винт коррекции воздуха холостого хода, тюнер может регулировать интенсивность топливной смеси от работы на холостом ходу через прогрессию и до перехода к главной цепи.Обычно винт смеси холостого хода будет открыт на от 1 ½ до 2 ½ оборота, регулировочный винт холостого хода будет открыт от нуля до одного поворота, а упорный винт дроссельной заслонки будет отрегулирован так, чтобы рычаг дроссельной заслонки открывался на ¾ на 1 оборот после контакта. Это приблизительные настройки, но если окончательные настройки сильно отличаются от этих, то следует подумать о выборе нового впрыскивания или диагностике того, почему требуются отклонения.

Когда двигатель работает на холостом ходу, дроссельные заслонки почти закрыты, что создает сильный вакуум во впускном коллекторе под дроссельной заслонкой, всасывание из этого вакуума втягивает топливо из топливного колодца в отверстие дроссельной заслонки под закрытой дроссельной заслонкой. .Топливо проходит по специальному топливному каналу, расположенному между колодцем эмульсионной трубки и топливным каналом, идущим вниз по внешней стороне корпуса дроссельной заслонки. Затем он проходит через жиклер холостого хода, где атмосферный воздух из жиклера отбора воздуха холостого хода смешивается с ним и превращает его в эмульсию, прежде чем продолжить движение по внешнему топливному каналу. Образовавшаяся эмульгированная воздушно-топливная смесь вытекает из дозирующего отверстия, управляемого винтом для смеси холостого хода, и отверстий на внутренней стенке корпуса дроссельной заслонки ниже края дроссельной заслонки.Винт смеси холостого хода представляет собой игольчатый клапан, регулирующий поток, с коническим наконечником, который соединяется с небольшим отверстием в отверстии дроссельной заслонки и после установки фиксируется давлением пружины сжатия, намотанной вокруг него. Когда дроссельные заслонки закрыты во время работы на холостом ходу, первое (нижнее) отверстие контура прогрессии должно быть заблокировано краем дроссельной заслонки, оставляя доступным для работы только топливо из винтового отверстия для смеси холостого хода.

По мере того, как дроссельные заслонки открываются и частота вращения двигателя увеличивается, появляется больше отверстий в цепи прогрессии, подверженных воздействию вакуума ниже края дроссельной заслонки.Дополнительные открытые отверстия подают больше топлива, чтобы соответствовать увеличенному потоку воздуха из открытых дросселей. Однако вакуум под дроссельными заслонками уменьшается с открытием дроссельных заслонок до тех пор, пока в конечном итоге разрежения не станет достаточно для продолжения всасывания топлива из контура прогрессии. В конце концов, все проходные отверстия подвергаются воздушному потоку, проходящему мимо открытых дроссельных заслонок, и с большими дроссельными отверстиями поток топлива из этих промежуточных отверстий по существу заканчивается. Перед тем как закончить подачу топлива по контуру прогрессии, главный контур начинает подачу топлива, эта одновременная область действия подачи топлива упоминается как переходная.Более высокие обороты двигателя возможны только при подаче топлива из главного контура.

Помните, что контур холостого хода и нагнетания эмульгирует топливо, подаваемое в двигатель, точно так же, как главный контур смешивает воздух с неочищенным топливом с помощью эмульсионных трубок. Цепи холостого хода и прогрессии достигают того же результата, используя другой метод; воздух из жиклера для отбора воздуха на холостом ходу смешивается с неочищенным топливом внутри корпуса жиклера холостого хода. В дополнение к этому первоначальному эмульгированию топлива существует дополнительное эмульгирование, которое является гораздо более тонким; Отверстия над закрытой дроссельной заслонкой находятся под атмосферным давлением, а те, что находятся ниже края дроссельной заслонки, подвергаются воздействию вакуума во впускном тракте.Следовательно, эти отверстия над дроссельной заслонкой фактически обеспечивают дополнительный воздух для эмульгированного топлива в топливном канале, который выдувает смесь, подаваемую в эти отверстия под дроссельной заслонкой. Поскольку дроссельная заслонка открыта и больше отверстий для прогрессии подвергаются воздействию вакуума, становится меньше отверстий, подверженных атмосферному давлению воздуха над дроссельной заслонкой, это уменьшение количества отверстий до атмосферного давления воздуха уменьшает количество воздуха, добавляемого к топливу в топливная галерея. Таким образом, это является обогащающим действием и соответствует потребности в более сильной топливной смеси с увеличенным потоком воздуха через большие дроссельные заслонки.

Регулировочный винт холостого хода позволяет регулировать поток воздуха через каждый цилиндр карбюратора на холостом ходу. Помимо обеспечения уравновешивания воздушных потоков, эти винты выполняют часто упускаемую из виду задачу, поскольку они позволяют устанавливать положения дроссельной заслонки на холостом ходу, чтобы блокировать подачу топлива из отверстий для подачи топлива. Воздух втягивается в область низкого давления под дроссельными заслонками из атмосферного давления над ними через канал с целью уравновешивания воздушного потока.Винт холостого хода имеет конический наконечник для управления дозированием и после установки фиксируется контргайкой.

Главный контур

Главный контур состоит из главного жиклера и его держателя, главного жиклера для коррекции воздуха (ввинчивается в верхнюю часть корпуса дроссельной заслонки в колодец эмульсионной трубки), эмульсионной трубки, главной Вентури и вспомогательной Вентури. Главный жиклер ввинчивается в наконечник держателя жиклера, а полученный узел ввинчивается в дно поплавковой чаши, где он погружается в топливо.Воздушный поток через главную трубку Вентури создается за счет такта впуска двигателя. Поток всасываемого воздуха создает низкое давление воздуха в сужении главной трубки Вентури, и благодаря низкому давлению воздуха, которое он создает, втягивает топливо через отверстие эмульсионной трубки, которое определяет работу основного контура. Топливо протекает через отверстие в топливной скважине, где находится узел главного жиклера, и втягивается в полый корпус держателя главного жиклера. Оттуда он проходит через основную струю, а затем вертикально в кольцевое пространство между емкостью эмульсионной трубки и внешним диаметром эмульсионной трубки.Атмосферный воздух также втягивается вниз через главную струю коррекции воздуха в результате всасывания, создаваемого в основной трубке Вентури. Из струи коррекции воздуха он стекает вниз по внутреннему диаметру эмульсионной трубки, где выходит через отверстия в ее корпусе. Этот выходящий воздух хорошо смешивается с неочищенным топливом в кольцевом пространстве эмульсионной трубки, тем самым эмульгируя его при подготовке к сгоранию. Эмульгированное топливо продолжает движение вверх в кольцевом пространстве колодца эмульсионной трубки, пока не достигнет высоты, на которой оно начинает поступать в полый канал в крыле вспомогательной трубки Вентури.Эмульгированное топливо в крыле втягивается в отверстие дроссельной заслонки на сужении вспомогательной трубки Вентури, которая является областью самого низкого давления в этой трубке Вентури. Эмульгированное топливо распыляется под действием низкого давления и высокой скорости воздушного потока через трубку Вентури. Распыленное топливо выходит из нижней части вспомогательной трубки Вентури, совпадая с линией сужения основной трубки Вентури, которая является областью самого низкого давления в основной трубке Вентури. Это еще больше распыляет топливо.

В результате расположения нижней части вспомогательной трубки Вентури на линии сужения основной трубки Вентури появляется усиленный вакуумный сигнал, помогающий всасывать топливо из колодца эмульсионной трубки.Таким образом, использование вспомогательной трубки Вентури обеспечивает более ранний расход топлива, чем то, что можно было бы достичь при использовании вакуума из основной трубки Вентури исключительно для этой цели. Отсюда следует, что Вентури большего размера обеспечивает меньший вакуум для всасывания топлива из эмульсионной трубки, чем основные Вентури меньшего размера, что приводит к смягчению реакции дроссельной заслонки в этих ситуациях.

Подача топлива адаптируется к требованиям двигателя за счет регулировки размеров основных и корректирующих воздушных жиклеров и выбора эмульсионной трубки.Выбор главной и вспомогательной трубки Вентури также влияет на синхронизацию основной цепи и выходную мощность двигателя.

Инициирование потока через главный контур начинается в то же самое время, когда эффективность холостого хода и контура прогрессирования начинает снижаться. Подача топлива во время этой переходной фазы подачи топлива представляет собой сумму расхода топлива из обоих контуров. Если подача топлива не соответствует требованиям двигателя, то может возникнуть бедная или богатая ситуация, которая обычно называется «плоской точкой» и возникает в диапазоне от 2500 до 3500 об / мин в зависимости от характеристик двигателя.Проблема может заключаться в любой комбинации следующего: неправильная эмульсионная трубка, неправильный размер главного жиклера, неправильный жиклер коррекции воздуха или холостой ход и контур прогрессии не обеспечивают правильное количество топлива, чтобы уравновесить то, что доставляется основные компоненты схемы. Регулировка эмульсионных трубок может решить эту проблему, но регулировка впрыска контура холостого хода и прогрессивного контура и / или настройки иглы также могут работать. Кроме того, размер основной трубки Вентури может регулироваться, чтобы влиять на время эффективности действия вспомогательного всасывания Вентури.

Основная трудность в достижении подходящей смеси для главного контура заключается в выборе различных форсунок для измерения расхода топлива в соответствии с входящим потоком воздуха. Хотя это звучит достаточно просто, на самом деле это довольно сложная задача из-за постоянно увеличивающейся скорости воздушного потока по мере увеличения скорости двигателя. Таким образом, по мере увеличения расхода воздуха должен увеличиваться и расход топлива, но поскольку топливо является жидким и плотнее воздуха (отношение удельного веса 557 к 1; топливо к воздуху), расход топлива не будет иметь постоянного отношения. с расходом воздуха.Эмульсионная трубка и главный жиклер для коррекции воздуха предназначены для обеспечения переменного расхода топлива, необходимого для согласования потока воздуха в двигатель. Простое описание этого состоит в том, чтобы рассмотреть ситуацию всасывания жидкости через трубку, как при питье через соломинку. Если у соломинки есть отверстие сбоку, вам нужно будет сильнее сосать, чтобы жидкость поднялась по соломе, и жидкость будет заменена за счет включения воздуха в смесь. Жиклер для коррекции воздуха и отверстия в эмульсионной трубке обеспечивают аналогичный эффект за счет того, что все больше отверстий эмульсионной трубки подвергается воздействию воздуха, топливо становится все труднее всасывать в двигатель и, таким образом, поддерживает постоянную смесь за счет тщательного выбора распылительных и эмульсионных трубок. .

Отверстия для эмульсионных трубок расположены рядом с каждым отверстием дроссельной заслонки и простираются вниз, чтобы топливо могло поступать в них через отверстия для главных жиклеров. Эмульсионные трубки опускаются в верхнюю часть этих колодцев и фиксируются на месте с помощью основных форсунок для коррекции воздуха. Трубки имеют ряд отверстий, расположенных по длине, и различаются по количеству, диаметру и относительной высоте. Дополнительной конструктивной особенностью трубок являются наружные диаметральные вариации, напоминающие хомут. Длина и расположение этого ступенчатого внешнего воротника обеспечивают дополнительные тонкости настройки.

Держатель главного жиклера ввинчивается в пробку в нижней части топливного бака, и у главного жиклера нет места для уплотнения с корпусом дроссельной заслонки. Следовательно, единственное уплотнение, которое существует между основным жиклером и топливом, подаваемым в двигатель, - это резьба между держателем главного жиклера и корпусом дроссельной заслонки. Очевидно, что требуется качественная подгонка, чтобы избежать подачи топлива за резьбу, которая в противном случае нарушила бы дозируемый поток топлива через главный жиклер.

Цепь ускорителя

Цепь ускорителя обеспечивает подачу топлива, необходимую для устранения колебаний во время ускорения, когда дроссели быстро открываются из частично закрытого положения.Как упоминалось при обсуждении работы схемы прогрессирования, подача топлива осуществляется постепенно и согласовывается с возрастающими положениями дроссельной заслонки. Быстрое открытие дросселей нарушило бы этот баланс, поскольку топливо не может реагировать достаточно быстро, чтобы поддерживать надлежащую смесь. Когда дроссели быстро открываются, воздушный поток, проходящий через край частично закрытой дроссельной заслонки, заменяется характеристиками потока, действующими в основном контуре; прекращается подача топлива из контура холостого хода и дополнительного контура, и поток топлива из основного контура не активен.Поскольку быстро увеличивающееся открытие дроссельной заслонки не соответствует согласованному увеличению числа оборотов двигателя, через главный вентилятор не проходит достаточный воздушный поток для активации главной цепи из-за задержки во времени, необходимой для реакции главной цепи. Ситуация большого открытия дроссельной заслонки и небольшого расхода топлива вызывает колебания обедненной смеси, если механизм для компенсации этого переходного состояния не доступен. Здесь вступает в игру схема ускорителя, впрыскивая струю сырого топлива в воздушный поток через маленькие струйные форсунки, тем самым перекрывая мгновенное изменение потока топлива через главную трубу Вентури.

Топливо всасывается из топливного бака через обратный клапан в дне бачка и во внешнюю часть корпуса ускорительного насоса и остается готовым к запросу с помощью обратных клапанов, расположенных выше по потоку (один в болте, который фиксирует струйную струю другой - откидной клапан во внутреннем корпусе насоса). По требованию обратный клапан в топливном баке закрывается, и топливо перекачивается во внутреннюю часть корпуса насоса, который открывает откидной клапан, позволяя топливу поступать в незаметные каналы, ведущие к трем струйным форсункам.Обратные клапаны на струйных форсунках открываются под действием перекачиваемого топлива, и затем топливо впрыскивается вниз в кольцевое пространство между сужением основной трубки Вентури и внешним диаметром вспомогательной трубки Вентури.

При каждом приращении вращения вала дроссельной заслонки происходит впрыск топлива; постоянное вращение обеспечивает непрерывную подачу топлива до тех пор, пока доступный объем топлива не будет исчерпан. Соединительный механизм управляет насосом и состоит из плеча рычага, установленного на валу дроссельной заслонки, штока насоса, соединяющего плечо рычага с кулачком рычага, установленного снаружи корпуса дроссельной заслонки, и плеча рычага в крышке узла насоса с роликовый или простой кулачковый толкатель, который перемещается по кулачку рычага.Регулировка системы ускорительного насоса достигается за счет нескольких компонентов, включая: тип струйной форсунки, размер распылительной форсунки, выбор кулачкового рычага и регулировку длины штока ускорительного насоса с помощью регулировочной гайки. Дополнительная регулировка силы и продолжительности впрыска топлива может быть достигнута подбором внутренней пружины за дисковым клапаном в корпусе насоса.

Новые прокладки не позволяют втягивать такой объем топлива в первую камеру корпуса ускорительного насоса, как прокладки с пробегом в несколько километров.Поэтому важно знать, что может быть трудно получить полную дозу топлива после ремонта и что количество впрыска изменится и потребует дополнительной регулировки, как только прокладки достигнут состояния приработки.

Компоненты системы подачи топлива

Все три основных контура подачи топлива снабжаются топливом в топливных баках. Система подачи топлива поддерживает уровень топлива в баках на постоянном уровне, что имеет первостепенное значение для равномерной подачи топлива во все цилиндры и для правильного измерения контуров подачи топлива.Система подачи топлива состоит из следующих компонентов: игольчатого клапана, поплавка и системы топливного насоса.

Топливо перекачивается из топливного бака и фильтруется перед подачей в карбюраторы при постоянном (идеальном) давлении 3,56 фунта на квадратный дюйм. Этому топливу позволяют течь в топливные скважины, когда потребность двигателя снижает уровень топлива в скважинах, тем самым позволяя топливным поплавкам опускаться и уменьшая давление на игольчатых клапанах. Топливные клапаны открываются, что позволяет топливу поступать в скважины для поддержания постоянного уровня топлива.«Постоянный уровень» - это важная рабочая фраза здесь, поскольку постоянный уровень контролирует, когда может быть активирована основная цепь. Помните, что топливо в колодце эмульсионной трубки всасывается в карбюратор за счет вакуума; поэтому, если уровни топлива различаются от одного топливного бака к другому, то главные цепи также будут различаться по «времени» их активации, поскольку более низкие уровни топлива требуют большего вакуума для втягивания топлива в двигатель, чем требовалось бы для более высоких уровней топлива.

Принципы карбюрации поршневого двигателя | Авиационные системы

Принципы Вентури

Карбюратор должен измерять воздушный поток через впускную систему и использовать это измерение для регулирования количества топлива, выбрасываемого в воздушный поток.Единицей измерения воздуха является трубка Вентури, в которой используется основной закон физики: при увеличении скорости газа или жидкости давление уменьшается. Как показано на рисунке 1, простая трубка Вентури представляет собой канал или трубку, в которой есть узкая часть, называемая горловиной. Когда скорость воздуха увеличивается, чтобы пройти через узкую часть, его давление падает. Обратите внимание, что давление в горловине ниже, чем в любой другой части трубки Вентури. Это падение давления пропорционально скорости и, следовательно, является мерой воздушного потока.Основной принцип работы большинства карбюраторов зависит от перепада давления между впускным отверстием и горловиной Вентури.

Рисунок 1. Простая трубка Вентури

Применение принципа Вентури к карбюратору

Карбюратор установлен на двигателе так, что воздух, поступающий в цилиндры, проходит через цилиндр, часть карбюратора, содержащую трубку Вентури. Размер и форма трубки Вентури зависит от требований двигателя, для которого разработан карбюратор.Карбюратор для двигателя большой мощности может иметь одну большую трубку Вентури или несколько маленьких. Воздух может течь вверх или вниз по трубке Вентури, в зависимости от конструкции двигателя и карбюратора. Те, в которых воздух проходит вниз, называются карбюраторами с нисходящим потоком, а те, в которых воздух проходит вверх, называются карбюраторами с восходящим потоком. В некоторых карбюраторах используется боковой или горизонтальный вход воздуха в систему впуска двигателя, как показано на рисунке 2. Когда поршень движется по направлению к коленчатому валу (вниз) на такте впуска, давление в цилиндре понижается.

Рисунок 2. Карбуратор горизонтального потока с боковой тягой

Воздух устремляется через карбюратор и впускной коллектор к цилиндру, заменяя воздух, вытесняемый поршнем, когда он опускался на такте впуска. Из-за этой области низкого давления, вызванной движением поршня вниз, воздух с более высоким давлением в атмосфере втекает, чтобы заполнить область низкого давления. При этом воздушный поток должен проходить через трубку Вентури карбюратора.


Дроссельная заслонка расположена между трубкой Вентури и двигателем. Механическая навеска соединяет этот клапан с рычагом дроссельной заслонки в кабине. С помощью дроссельной заслонки регулируется поток воздуха в цилиндры и регулируется выходная мощность двигателя. Фактически, в двигатель поступает больше воздуха, и карбюратор автоматически подает достаточно дополнительного бензина для поддержания правильного соотношения топливо / воздух. Это связано с тем, что по мере увеличения объема воздушного потока скорость в трубке Вентури увеличивается, что снижает давление и позволяет большему количеству топлива попасть в воздушный поток.Дроссельная заслонка очень мало препятствует прохождению воздуха, когда он параллелен потоку в полностью открытом положении дроссельной заслонки. Действие дроссельной заслонки показано на рисунке 3. Обратите внимание на то, как она все больше и больше ограничивает воздушный поток по мере ее поворота к закрытому положению.

Рисунок 3. Широко открытое положение дроссельной заслонки

Учет и слив топлива

На Рисунке 4, показывающем выпуск топлива в воздушный поток, найдите впускное отверстие, через которое топливо поступает в карбюратор от насоса с приводом от двигателя.Игольчатый клапан с поплавковым управлением регулирует поток через впускное отверстие, которое поддерживает правильный уровень в поплавковой камере топлива. [Рисунки 5 и 6] Этот уровень должен быть немного ниже выхода выпускного патрубка, чтобы предотвратить перелив, когда двигатель не работает. Выпускное сопло расположено в горловине трубки Вентури в точке, где происходит наименьшее падение давления при прохождении воздуха через карбюратор к цилиндрам двигателя. На топливо в карбюраторе действуют два разных давления: низкое давление на выпускном сопле и более высокое (атмосферное) давление в поплавковой камере.Более высокое давление в поплавковой камере выталкивает топливо через выпускное сопло в воздушный поток. Если дроссельная заслонка открыта шире, чтобы увеличить поток воздуха к двигателю, будет большее падение давления в горловине Вентури. Из-за более высокого перепада давления расход топлива увеличивается пропорционально увеличению воздушного потока. Если дроссельная заслонка перемещается в положение «закрыто», поток воздуха и топлива уменьшается.

Рисунок 4.Слив топлива
Рисунок 5. Игольчатый клапан и седло

Рисунок 6. Напорный патрубок и поплавок поплавковой камеры

Топливо должно пройти через дозирующий жиклер, чтобы достичь выпускного патрубка. [Рис. 4] Дозирующий жиклер - это действительно отверстие определенного размера, через которое проходит топливо.Размер этого жиклера определяет скорость выпуска топлива при каждом перепаде давления. Если заменить жиклер на более крупный, расход топлива увеличивается, что приводит к более богатой смеси. Если установлен жиклер меньшего размера, происходит уменьшение расхода топлива и более бедная смесь.


СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Устройства дозирования топлива для поршневых двигателей
Карбюраторные системы
Типы карбюраторов и обледенение
Карбюраторы поплавкового типа
Карбюраторы с впрыском давления и автоматический контроль смеси (AMC)
Карбюратор Stromberg PS .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *