Рассмотрите путь воздуха и топлива в разрезе. Меняйте газ, обороты и подсос, следите за поплавком, иглой и составом смеси.
Как работает карбюратор
Как карбюратор сам дозирует бензин
Двигателю нужна смесь примерно 14–15 частей воздуха на 1 часть бензина. Карбюратор отмеряет топливо без насосов и электроники: работу делает разрежение, которое создаёт сам поток воздуха.
Постоянный уровень. Поплавок и игольчатый клапан держат бензин в камере на одной высоте, чуть ниже кромки распылителя. Иначе дозировка зависела бы от того, сколько налито.
Разрежение в сужении. В диффузоре воздух разгоняется, и давление там падает. Камера сообщается с атмосферой, поэтому бензин выдавливается из распылителя в поток.
Жиклёры дозируют. Калиброванное отверстие главного жиклёра ограничивает топливо, воздушный жиклёр подмешивает воздух в эмульсию и не даёт смеси переобогащаться на больших расходах.
Холостой ход и подсос. На закрытой заслонке работает отдельная система с выходом под кромкой. Для холодного пуска воздушная заслонка искусственно обогащает смесь.
Детали в модели «Карбюратор»
Карбюратор в сборе. Готовит топливовоздушную смесь без электроники: поток воздуха в сужении создаёт разрежение и сам вытягивает бензин через жиклёры. Дроссельная заслонка решает, сколько смеси получит двигатель.
Корпус с диффузором и поплавковой камерой. Литой корпус: в центре проход для воздуха с сужением (диффузором), сбоку поплавковая камера. Все топливные и воздушные каналы просверлены в его стенках.
Крышка с воздушной горловиной. Закрывает поплавковую камеру. В ней штуцер подвода топлива, седло игольчатого клапана, балансировочный канал камеры и подвод воздуха к воздушному жиклёру. Сверху ставится воздушный фильтр.
Поплавок. Пустотелый поплавок на оси. Всплывая вместе с топливом, он язычком поджимает иглу к седлу и так держит уровень в камере постоянным.
Игольчатый клапан и штуцер. Игла с мягким наконечником перекрывает седло, через которое топливо от насоса входит в камеру. Пока топливо расходуется, поплавок опускается и приоткрывает иглу.
Главная дозирующая система. Главный жиклёр на дне камеры дозирует топливо в эмульсионный колодец. Через воздушный жиклёр сверху в эмульсионную трубку подмешивается воздух, и эмульсия выходит из распылителя в самом узком месте диффузора.
Система холостого хода. Когда заслонка почти закрыта, в диффузоре слишком медленный воздух, и главная система не работает. Топливо вытягивает разрежение под заслонкой: через жиклёр холостого хода, канал и отверстие под кромкой. Винт качества дозирует смесь.
Дроссельная заслонка с корпусом. Круглая заслонка на оси в нижней части прохода, соединена с педалью газа. Чем шире она открыта, тем больше смеси входит в цилиндры. В корпусе дросселя — выходы системы холостого хода.
Воздушная заслонка (подсос). Заслонка в горловине для холодного пуска. Прикрытая, она создаёт сильное разрежение в диффузоре, и смесь обогащается: в холодном двигателе часть бензина оседает на стенках и не испаряется.
Показ по шагам
Холостой ход. Заслонка закрыта, воздуха мало, в диффузоре почти нет разрежения. Зато под заслонкой сильное: оно тянет топливо через жиклёр холостого хода к отверстию под кромкой.
Переходный режим. Заслонка приоткрылась, кромка прошла переходное отверстие. Теперь топливо идёт из обоих отверстий, пока главная система не набрала разрежение.
Диффузор тянет топливо. Поток воздуха разгоняется в сужении, давление там падает. Топливо из колодца поднимается и выходит из распылителя в центре потока. Чем больше воздуха, тем больше топлива.
Эмульсия. Через воздушный жиклёр в эмульсионную трубку подсасывается воздух. Пузырьки делают топливо лёгким, оно лучше распыляется, а на больших расходах смесь не переобогащается.
Поплавок держит уровень. Топливо уходит, поплавок опускается и приоткрывает иглу. Насос доливает камеру, поплавок всплывает и закрывает иглу. Уровень почти не меняется.
Подсос для холодного пуска. Воздушная заслонка прикрыла горловину: разрежение в диффузоре резко выросло, смесь богатая. Холодному двигателю это нужно, прогретому — вредно.
Что ломается и как это проявляется
Засорён главный жиклёр. Признаки: на холостом ходу всё нормально, но при нажатии на газ двигатель «чихает» в карбюратор, проваливается и не набирает обороты. Что проверить: вывернуть жиклёр, посмотреть на просвет, промыть растворителем и продуть сжатым воздухом. Металлической проволокой не чистить: калибр отверстия испортится. Проверить топливный фильтр.
Не садится игольчатый клапан. Признаки: запах бензина, двигатель плохо заводится на горячую, на холостых чёрный дым, из диффузора капает топливо, свечи в саже. Что проверить: уровень топлива в камере, герметичность иглы (подать воздух в штуцер при поднятом поплавке), целостность поплавка (не должен иметь топлива внутри). Иглу и седло менять парой, поставить фильтр перед карбюратором.
Засорён жиклёр холостого хода. Признаки: двигатель заводится только с подсосом или с газом, на холостых обороты падают, и он глохнет. На средних оборотах едет нормально. Что проверить: вывернуть и продуть жиклёр холостого хода, продуть каналы и отверстия под заслонкой. Затем отрегулировать обороты и винт качества по газоанализатору.
Воздушная заслонка не открывается. Признаки: после прогрева двигатель продолжает работать с повышенными оборотами, чёрный дым, запах бензина, расход растёт, свечи в саже. Что проверить: на прогретом двигателе снять фильтр и посмотреть на заслонку: должна стоять вертикально. Проверить трос или автомат пуска, ось заслонки почистить.
Упрощения модели
Расходы посчитаны по простым формулам истечения через отверстия; волны давления во впуске и испарение топлива не учтены.
Нет ускорительного насоса и экономайзера: у настоящих карбюраторов они впрыскивают топливо при резком нажатии на газ и обогащают смесь на полной мощности.
Компенсация состава воздушным жиклёром показана условно: в модели смесь на больших расходах немного богатеет (примерно с 14,4 до 13,5 : 1). Обогащение подсосом ограничено около 7,5 : 1 — так работает смещённая на оси воздушная заслонка, которую приоткрывает разрежение.
Каналы показаны в одной плоскости разреза; в настоящем корпусе они просверлены на разной глубине. Канал холостого хода обходит канал распылителя, как в модели.
Связанные узлы
Модель показывает принцип работы. Геометрия и расчёты упрощены для обучения.