Главная — Карбюратор в современных автомобилях: что это такое, устройство, принцип работы, важные нюансы эксплуатации /
7 Июн 2017

В современном автомобилестроении используются как карбюраторные, так и инжекторные типы моторов. Карбюраторы появились значительно раньше инжекторов, поэтому имеют ряд несомненных достоинств, так как на протяжении века неоднократно дорабатывались и совершенствовались. Устройство карбюратора считается довольно сложным, но при должном внимании и последовательности каждый автолюбитель сможет понять принцип работы и функциональность каждой из его частей.

История создания карбюраторов

Первый карбюратор был создан в 1895 году. Основателем идеи, а также сборщиком и испытателем работы карбюратора считается немец Вильгельм Мэйбах. Примечательно, что он нигде не учился, а является самоучкой-техником.

С тех пор карбюраторные двигатели претерпели значительные изменения, однако суть их работы осталась прежней. Главным же отличием современных карбюраторов от первых моделей является способ образования топливовоздушной смеси — в старых образцах бензин просто испарялся, а сейчас имеет место распыление топлива в воздухе.

В 1925 году немецкая компания Bosch первой в мире запускает массовое производство карбюраторных двигателей. Они уже оснащены топливным насосом высокого давления и системой впрыска бензина засчёт использования форсунок. Благодаря новому принципу оснащения транспортных средств удалось стабилизировать работу машин и сделать их более безопасными.

Внедрение ТНВД и форсуночной системы впрыска в силовые агрегаты послужило толчком к разработке нового типа моторов, которые могли бы потреблять дизельное топливо. Уже в 1935 году с конвейера завода «Мерседес» вышел первый легковой автомобиль с дизельным силовым агрегатом.

После выпуска дизельных автомобилей удалось разработать новые типы карбюраторов, которые увеличивали мощность бензиновых моторов. Эти новые модели оборудовались впускным коллектором. Дальнейшие разработки в области прибавления мощностных характеристик карбюраторам позволили создать двигатель с непосредственным впрыском топлива, который обладал высоким крутящим моментом. Автомобили с таким типом карбюратора массово начали выпускаться в середине 1940 годов.

В 1965 году компания Bosch снова покоряет мировой автопром благодаря проектированию новых карбюраторов с системой распределённого впрыска. Эта система удешевила стоимость всей конструкции, так как вместо массивного и дорогого ТНВД можно было использовать обычный электронасос.

В 1994 году другая компания — Mitsubishi Motors — начинает внедрять в производство карбюраторных автомобилей систему непосредственного впрыска. Новые силовые агрегаты заметно сокращают количество потребляемого топлива, к тому же при одинаковом объёме камер сгорания такие моторы обеспечивают максимальный крутящий момент. Карбюраторы с непосредственным впрыском выделяют меньше испарений в окружающую среду.

Сегодня разные производители используют карбюраторы как с непосредственным, так и распределённым впрыском. Однако развитие карбюраторных силовых агрегатов продолжается.

Что такое карбюратор

Карбюратором называют важнейший узел среди всех систем автомобиля. Он относится к устройству двигателя внутреннего сгорания и предназначен для образования топливовоздушной смеси. Карбюрация (то есть создание) смеси осуществляется путём смешения жидкого горючего и воздуха, при этом важное значение имеет пропорциональность частей.

Карбюратор в работе

Устройство монтируется на впускном коллекторе и подключается к множеству шлангов и магистралей

Сегодня карбюраторы используются на самых разных двигателях для обеспечения работы разнообразных технических устройств. Первые типы карбюраторов (барботажные) ныне уже не используются, так как их вытеснили более производительные мембранно-игольчатые и поплавковые.

Мембранно-игольчатый карбюратор состоит из камер, которые разделены специальными мембранами. Между собой мембраны довольно жёстко фиксируются штоком, один из концов которого представляет собой иголку. Игла во время работы карбюратора движется вверх-вниз и то открывает клапан подачи горючего, то закрывает его. Это самый простой на сегодняшний день тип карбюраторных механизмов, который используют на газонокосилках, самолётах и некоторых видах грузовых автомобилей (например, на ЗИЛ-138).

Поплавковый карбюратор представлен сегодня в нескольких модификациях, однако все они имеют схожий принцип работы. В качестве основного элемента такого устройства выступает поплавок и поплавковая камера. Именно камера отвечает за своевременную подачу горючего и воздуха, в ней формируется топливовоздушная смесь и подаётся в камеру сгорания. Поплавковый карбюратор гарантирует бесперебойную работу мотора и обеспечивают хорошую динамику и тягу. Поэтому такой карбюраторный вид устройств получил в современном автомобилестроении особенную популярность.

Схема двухкамерного поплавкового карбюратора

Устройство содержит множество компонентов, взаимосвязанных друг с другом

Сравнение моновпрыска и карбюраторной системы

Моновпрыском называется одна из разновидностей электронной системы впрыска топлива в двигатель. Можно сказать, что моновпрысковые системы являются своего рода переходной моделью от карбюратора к инжектору.

Впервые моновпрыск был разработан и установлен для самолётов как более современная модификация карбюраторного агрегата, которая исключала «провалы» в подачи топлива во время исполнения фигур в воздухе.

Существенной разницей между моновпрыском и карбюраторной системой можно считать наличие у моновпрыскового устройства компьютерного блока контроля подачи и расхода горючего, а также бензинового насоса и одной форсунки, работающей от электричества. Тип работу моновпрыска аналогичен карбюратору, только с использованием более современных компонентов.

Моновпрыск

Устройство имеет минимальные размеры при сохранении всех функций карбюратора

Главным достоинством системы моновпрыска является бесперебойная работа мотора, так как в агрегате постоянно поддерживается минимальное давление в 1 бар. То есть транспортные средства с моновпрыском могут бесперебойной работать при резком обгоне или торможении, когда как карбюраторные механизмы не всегда могут гарантировать стабильность мотора в этих режимах.

К тому же моновпрыск гарантирует повышение мощности силового агрегата засчёт отсутствия провалов в питании.

Однако карбюраторы и по сей день считаются более экономичными устройствами, так как впрыск топлива осуществляется не в одной точке, а по всей камере, что позволяет использовать весь поступающий объём горючего. По этой причине двигатели с карбюраторами легче заводятся в зимнее время.

Таким образом, карбюраторные устройства обладают хорошими характеристиками в плане экономного потребления горючего и возможности запуска в любых климатических условиях. Моновпрыск обеспечивает более стабильную работу мотора и высокие качества мощности автомобиля.

Cовременные автовладельцы по-разному оценивают преимущества использования тех или иных систем:

Я за МОНОВПРЫСК!!! Как говориться в библии, кто в каком звании призван, тот тем и оставайся, но если можешь, лучшим воспользуйся. Не сравнить динамику разгона впрыска с карбом, да и мы машины покупали не для того что бы из них ВАЗы делать. Я пока моно до ума довёл, столько нового узнал о тех.системах, что сейчас не жалею. В принципе подтверждается высказывание — электрика — наука о контактах. Ещё просто было обидно: почему у «них там « работает, а у меня здесь нет!? У одного из прежних хозяев сплошной негатив: - динамики нет, расход замучил, 160 с попутным ветром — лямбду менял, датчики менял, ничего не настраивается, а в итоге оказалось: они ездили на машине у которой искра была в ВМТ!!!, то есть смесь поджигалась в догонку уходящему поршню!!! На такой машине я съездил в Москву из Ярославля за запчастями, с неработающей приборкой DGT кроме сигнальных ламп, с расходом 20 л., с горящим Chek Engine, туда и обратно — моновпрыск GM Delco, отработал как часы. А сейчас на 1–2-ой, вжимает в спинку сидения.А «калашников» стреляет из-за того, что магазин и патрон там от STG 43 Sturmgever, а затвор и затворная рама М1 Garand, ну и + всё точилось на раздолбанных станках, - ах да, увеличенные зазоры, «специально, что бы грязь не задерживалась

Inoch

http://clubfiat.ru/forum/index.php?showtopic=3641&page=2

а помоему все зависит от состояния машины. только что довел под капотом до ума (прежний хозяин был большой любитель поколхозить), так у моей крабюраторной темпры при -10 на улице через 3 минуты температурная стрелка переходит отметку 50. А еще через три минуты — если печка на полную — можна раздеваться в салоне

200g

http://clubfiat.ru/forum/index.php?showtopic=3641&page=

Что такое жиклёр

Одним из компонентов современных карбюраторов являются жиклёры. Они представляют собой небольшие детали с чётко выверенными отверстиями. Различают топливные и воздушные жиклёры — соответственно для подачи жидкости или воздуха. Также существуют главные, компенсационные, жиклёры холостого хода и другие виды.

Эта деталь имеет определённую пропускную способность, засчёт чего достигается та производительность мотора, которая устанавливается на заводе. Калибровка отверстий считается главным критерием работоспособности детали, поэтому чистку жиклёра от грязи и нагара следует выполнять крайне аккуратно, чтобы процедура не повлияла на размер отверстий.

Жиклёр

Маленькое устройство для дозирования горючего

Экономайзер — ещё один элемент карбюратора

Экономайзер — это устройство, которое призвано выполнять регулировку подачи горючего. В зависимости от типа (ЭПХХ или ЭМР), экономайзеры обеспечивают необходимый крутящий момент во время движения или стоянки автомобиля при работающем двигателе.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) также является электромагнитным клапаном в устройстве карбюратора. Он монтируется в верхней части карбюраторного корпуса и отключает подачу бензина, если скорость вращения коленвала выше 2 тысяч оборотов и в то же время нет давления на педаль газа. Благодаря работе ЭПХХ удаётся значительно сэкономить расход топлива. К тому же экономайзер этого типа включается в период затяжного спуска, что приводит к торможению двигателем и обеспечению дополнительной устойчивости автомобиля.

ЭМР (экономайзер мощностных режимов) находится ниже ЭПХХ. Устройство призвано увеличивать поток горючего на высоких оборотах двигателя. ЭМР активируется в тот момент, когда педаль газа выжата более, чем на 2/3. В этом случае срабатывает открывание заслонки дросселя, и экономайзер подаёт топливо к распылителю в необходимом объёме. То есть топливовоздушная смесь становится более обогащённой, что увеличивает крутящий момент.

ЭПХХ

Важной частью экономайзера является игла

Поплавок — что это такое

Самый распространённый вид карбюратора — поплавковый. Важнейшим элементом устройства считается поплавковая камера, которая обеспечивает необходимый уровень топлива во всех режимах работы мотора.

Основным элементом камеры является поплавок, который и определяет, сколько топлива на данный момент имеется в камере и какой объём ещё потребуется для полноценной бесперебойной работы. Устройство поплавков может различаться на разных модификациях карбюраторов, они могут быть выполнены из пластика или латуни.

Латунный поплавок

Изделия из латуни отличаются крупными размерами (пластиковые поплавки гораздо меньше)

Прокладка карбюратора

Прокладка является необходимым элементом при установке любого карбюраторного устройства. Она предназначается для уплотнения соединения между карбюратором и впускным коллектором на автомобиле. В некоторых случаях обосновано применение сразу двух или трёх прокладок для более надёжного соединения.

Единственное назначение прокладок карбюратора заключается в предотвращении подсоса воздуха со стороны.

На сегодняшний день выделяется три вида прокладок, которые могут быть использованы для монтажа карбюратора:

  • теплоизоляционная — служит для понижения температуры в карбюраторе, предотвращая его перегрев;

  • армированная — нужна для упрочнения соединения между фланцем карбюратора и его теплоизоляционной частью;

  • паронитовая — необходима для изоляции высоких температур, которые поступают от впускного коллектора.

При самостоятельном обслуживании карбюратора допускается изготовление прокладок своими руками. Чаще всего в качестве заготовки берётся паронит или тонкий лист металла. При замене прокладок рекомендуется ставить аналог той, что была установлена на заводе.

Виды прокладок на автомобилях семейства ГАЗ

В зависимости от модификации карбюратора прокладки могут иметь самые разные формы

Что собой предстваляет диффузор

Большинство водителей полагает, что двигатель получает топливовоздушную смесь напрямую от карбюратора. Однако это не так. Любой карбюратор снабжается диффузором, который выглядит как суженная горловина для воздуха.

В тот момент, когда воздушный поток проходит через эту узкую горловину, в ней возникает разрежение давления. В конце диффузора имеется маленькое отверстие, через которое и подаётся горючее. Разреженное давление воздействует на подачу бензина и вытесняет топливо из поплавковой камеры в диффузор. И только после диффузора горючее может попасть в ёмкость впускного коллектора и далее — в сам мотор.

Диффузоры

Слева — старый, с нагаром и грязью, справа — новый

ГДС

ГДС (или главная дозирующая система) — это узел, который обеспечивает подачу горючего к двигательному агрегату. ГДС активируется при эксплуатации транспортного средства в режиме средних нагрузок на двигатель.

Система представляет собой сочетание нескольких жиклёров, распределителя и диффузора. Главный топливный жиклёр размещается в промежутке между поплавковой камерой и распылителем. Распылитель представляет собой маленькую трубку с калиброванными отверстиями, через которые всасывается воздух. Именно в дозирующей системе образуется топливовоздушная смесь.

Часть ГДС

Благодаря винтам и жиклёрам можно самостоятельно установить пропускную способность устройства

Зачем нужны дозаторы в устройстве карбюратора

Дозатор выполняет очень важную функцию в устройстве автомобиля. Он в автоматическом режиме вымеряет заданное количество топлива для подачи его в камеру сгорания. Благодаря дозатору мотор получает именно то количество топлива, которое ему необходимо для полноценной работы.

Одна из модификаций дозатора

Устройство предназначено для определения необходимого количества топлива

Насос-ускоритель: для чего он нужен

Ни один карбюратор не сможет полноценно выполнять свои функции без ускорительного насоса. Этот механизм выполняет впрыск дополнительного объёма горючего. Насос срабатывает в тот момент, когда резко открывается заслонка дросселя, чтобы впитать топливовоздушную смесь для ускорения автомобиля и предотвращения остановки мотора.

Ускорительный насос необходим при эксплуатации транспортного средства на больших оборотах двигателя, так как диффузор не всегда может гарантировать подачу горючего в необходимом количестве.

Диафрагма ускорительного насоса

Диафрагма является самым чувствительным элементом насоса и отвечает за работоспособность всего устройства

Предназначение электромагнитного клапана

В состав экономайзера принудительного холостого хода входит электромагнитный клапан. Зачастую ЭПХХ и называется клапанным. Этот клапан заканчивается специальной иглой, которая в вытянутом положении перекрывает подачу горючего. Клапан активируется в тот момент, когда водитель не нажимает на педаль газа, так как выполняет затяжной спуск. Работа клапана существенно экономит расход топлива, так как совершается торможение двигателем.

Клапан, таким образом, отвечает за устойчивость работы мотора в режиме холостого хода. Если двигатель на холостом ходу работает с перебоями или рывками — следовательно, клапан перестал корректно выполнять свои функции.

Электромагнитный клапан

Отвечает за стабильность работы мотора в режиме холостого хода

Для чего служит завихритель

В основу работы карбюратора заложен принцип вихревого смешения горючей жидкости и воздуха. Это смешение создаётся засчёт использования так называемого завихрителя — специальной пластинки с каналами. Завихритель не является внутренней частью карбюратора, а монтируется под него.

Завихрения воздуха, которые создаёт устройство, дробят капли бензина, что делает их пригодными для образования топливовоздушной смеси. Завихритель существенно понижает расход топлива, поэтому на карбюраторах, которые не оснащены этим устройством с завода, рекомендуется отдельно ставить такой узел.

Заводской завихритель

От объёма корпуса и количества лопастей зависит скорость создания завихрений

Что такое обогащённая смесь

Чтобы понять, при каких условиях в карбюраторе может образовываться такая смесь, потребуется разобраться в основных режимах работы автомобильного карбюраторного механизма:

  • пуск мотора (этот режим требователен к обогащению топливовоздушной смеси);

  • режим холостого хода;

  • режим малых нагрузок;

  • режим средней загруженности мотора;

  • максимальное использование двигателя.

Важно, чтобы при запуске силового агрегата в карбюраторе образовывалась богатая топливовоздушная смесь, при холостых оборотах и при езде на малой скорости смесь должна быть обеднённой, а при повышении оборотов до максимума опять потребуется её обогащение.

Обогащённая смесь получается засчёт увеличение количества горючей жидкости в ёмкости поплавковой камеры. ГДС подаёт увеличенный поток топлива для того, чтобы мотор справился с повышенными нагрузками.

Но в некоторых случаях возможно постоянное образование обогащённой топливовоздушной смеси (залегание иглы, засорение игольчатого клапана, раскалибровка отверстий в жиклёрах, выработка ресурса заслонок и т. п.). В этом случае мотор будет получать избыточное количество топлива, что приводит к увеличению расхода горючего и заливанию двигателя.

Таким образом, каждый элемент карбюраторной системы двигателя отвечает за выполнение определённой задачи. Работа карбюратора основывается на взаимодействии всех его частей, так как выход из строя или сильный износ какой-либо детали может означать поломку самого карбюраторного узла.