Что такое карбюратор: устройство, принцип работы, назначение, основные неисправности

О том, что такое карбюратор в автомобиле сегодня знают не все автолюбители. Устройство заменила система электронного впрыска. Но на дорогах еще встречаются модели авто с карбюраторными двигателями. Знание механизма работы и его основных элементов облегчит самостоятельное обслуживание. 

Что такое карбюратор и для чего он нужен

Бензин — топливо для двигателя. Залитое в бак горючее по каналам топливной системы при помощи насоса движется к ДВС. Но в чистом состоянии оно не способно обеспечить нормальный цикл воспламенения. Попав в цилиндр, бензин зальет свечи, мотор остановится. По этой причине для работы ДВС используется смесь горючего с воздухом, способная быстро воспламеняться и прогорать без остатка.

Карбюратор — механический прибор, предназначенный для подачи топливно-воздушной смеси в цилиндр. Внутри находится воздушная заслонка, соединенная с педалью газа. Для повышения мощности двигателя необходима более богатая кислородом смесь. Водитель давит на педаль, заслонка открывается шире, подача воздуха увеличивается.

Устройство и принцип работы

Вопреки повсеместному использованию в автомобильных двигателях инжектора (электронного впрыска) карбюраторы остаются востребованным устройством. Его применяют для обеспечения работы двухтактного двигателя или четырехтактных моторов, используемых в технике небольших размеров. Также на дорогах страны осталось достаточно старых автомобилей с карбюраторным впрыском топлива.

Механизм принадлежит к классу навесного оборудования. Имеет сравнительно небольшие размеры и простое устройство.

Важно! Основной принцип работы карбюратора автомобиля — дозирование и смешивание бензина с кислородом.   

Пусковое устройство

Механизм двигателя начинает работу в холодном режиме. Для нормальной производительности он должен нагреться в среднем до 90°. В современном карбюраторе конструкторы учли эту особенность, включив в состав устройства пусковой механизм. 

Эта часть предназначена для подачи в цилиндры более обогащенной топливной смеси. Стандартно конструкция пускового устройства состоит из следующих деталей:

• дроссельная заслонка с рычагами, ограничителем, тягой;
• канал с отверстием разрежения;
• воздушная заслонка с рычагом и тягами;
• корпус приоткрывателя с пружиной, регулировочным винтом, пробкой, штоком и диафрагмой. 

Устройство обеспечивает легкий запуск двигателя без регулировки подачи топлива при помощи подсоса и добавления газа педалью.

Смесительная камера

Основное назначение карбюратора — смешивание воздуха с бензином, что и происходит в смесительной камере. Через суженный участок механизма (диффузор) топливно-воздушная смесь поступает по каналам в цилиндр.

Камера соединена с воздушной заслонкой. Особенность работы элемента состоит в регулировке подачи смеси механическим способом. Заслонка расположена под каналом для выхода приготовленного состава. Крышка, опускаясь, уменьшает площадь зазора канала. При максимальной развертке диффузор перекрывается, прекращая подачу горючего в цилиндры.    

Поплавковая камера

Рассматривая то, как карбюратор выглядит в разрезе, можно увидеть принцип сообщающихся сосудов. Топливо попадает в камеру, затем по каналам проходит в камеру смешивания и далее к выходу. 

Поплавковая камера предназначена для заливки бензина из топливной системы до предельно-допустимой нормы. Регулирует нужное количество поплавок, который после набора перекрывает отверстие забора горючего. 

Важно! Отверстие для подачи топлива имеет небольшой размер. Его перекрывает игла, поднимаемая поплавком. 

Наличие посторонних включений в бензине или бензобаке приводит к засорению и отказу работы механизма.    

Воздушная, дроссельная заслонки

Заслонки предназначены для регулировки и подачи воздушного потока и дальнейшего смешивания топлива, подаваемого в цилиндр.

Дроссельная заслонка соединена с акселератором (подачей топлива), и для возрастания оборотов двигателя необходимо повысить подачу горючего. При увеличении подачи посредством механического привода открывается воздушная и дроссельная заслонка. Если речь идет о том, из чего карбюратор с одной камерой состоит. 

В двухкамерном устройстве заслонки открываются последовательно — сначала первая, затем вторая. При подаче топлива и воздуха газовая смесь попадает в коллектор, а затем к двигателю.

Главная дозирующая система

Для пуска, ускорения и холостого хода, по сравнению с основным режимом движения, требуются разные составы воздушно-топливной смеси. Но на среднем ходу автомобиль также ускоряется или притормаживает. Система питания карбюраторного двигателя работает в постоянном режиме. Это требует применения дополнительных способов обогащения смеси. 

Для работы на средних оборотах за регулировку смеси отвечает главная дозирующая система. Механизм действия основан на методе пневматического торможения. 

Основные элементы системы:

• колодец;
• воздушный жиклер;
• распылительный канал;
• поплавковая камера;
• топливный жиклер;
• сопло распылителя;
• диффузор.

На средних оборотах ГДС работает в таком режиме — топливо через жиклер заходит в колодец, затем под давлением, смешиваясь с воздухом, образуется эмульсия, которая и подается в смесительную камеру. При помощи такого способа происходит значительная экономия подачи горючего, тем самым снижается расход.      

Система холостого хода

После запуска двигателя во время прогрева или при движении в пробках система холостого хода (ХХ) значительно экономит расход горючего. В таком режиме педаль акселератора не нажата, следовательно, дроссельная заслонка закрыта. Для смешивания используется пространство под ней.

Бензин забирает система ХХ. Разрежения под заслонкой достаточно для забора топлива и замешивания смеси. Воздух поступает в камеру из воздушного жиклера и дополнительного отверстия, расположенного недалеко от крышки заслонки. Количество подаваемой смеси регулируют винты системы холостого хода.      

Ускорительный насос

На среднем ходу движение крышки дроссельной заслонки практически не изменяется. При резком открытии из-за разности плотностей воздуха и бензина возникают такие проблемы, как: 

• воздух быстрее проходит через отверстие канала;
• из-за низкой температуры и высокого давления газообразование не происходит.

Ускорительный насос предназначен для дополнительной подачи жидкости в камеру и проталкивания для равномерного смешивания. В результате разница в скоростях устраняется, давление и температура выравниваются. Система автоматически задействует насос при резком открытии дроссельной заслонки.   

Переходная система

Во время разгона в момент перехода от режима холостого хода к средним оборотам заслонка открывается плавно. Но даже при постепенном открытии смесь становится беднее из-за увеличения подачи воздуха через диффузор. Для того чтобы предотвратить обеднение смеси, необходимы переходные системы. 

В конструкции карбюраторов предусмотрены специальные отверстия, находящиеся в зоне разрежения дроссельной заслонки. Водитель давит на педаль акселератора, заслонка приоткрывается. Топливо из-за разницы давления затягивает в отверстие переходной системы для дополнительного обогащения смеси.

Система рециркуляции отработанных газов

В карбюраторных двигателях часть картерных газов выходит через карбюратор. Эта система помогает повысить экологичность работы ДВС, а также служит для разрежения давления в камерах. 

Рециркуляция обеспечивает устойчивость подачи топливно-воздушной смеси, так как блокирует всасывание лишнего воздуха. При закрытых дроссельных заслонках внутри камеры создается эффект чрезмерного подсоса топлива из-за измененных показателей давления. 

Важно! Соединение с системой вентиляции картерных газов стабилизирует и выравнивает работу двигателя на холостом ходу.

Экономайзер

Дополнительное устройство карбюратора предназначено для обеспечения подачи топлива при движении на высоких оборотах. Устройство состоит из следующих элементов:

• жиклер;
• канал для прохода топлива;
• клапан с автоматическим управлением;
• шток с приводом.

При повороте дроссельной заслонки на угол 80–90° шток открывает клапан для протока топлива к распылителю. Это обогащает смесь для возможности набора и поддержания высоких оборотов. 

В устройстве с пневматическим приводом вместо штока, соединенного с заслонкой, работает мембрана, которая давит на клапан, открывая его.  

Эконостат

Устройство предназначено для поддержания баланса и дополнительного обогащения смеси при работе в разных режимах. Механизм начинает действовать при полностью открытых дроссельных заслонках. Принцип работы заключается в следующем:

• когда педаль акселератора вдавлена в пол, заслонки открываются на максимальный угол;
• бензин проходит к жиклеру;
• через трубку эконостата заходит в канал и затем в дополнительный распылитель.

Таким способом достигается то, для чего нужен эконостат.

Классификация карбюраторов

С момента появления первого, самого простого карбюратора — механизм прошел множество преобразований, хотя принцип действия остался тем же. Все устройства делятся на несколько категорий:

• по способу смесеобразования — эжекторные, испарительные;
• по количеству камер — 1, 2, 4;
• по типу открытия заслонок — последовательное, параллельное;
• по направлению потока воздуха по каналам — восходящему, нисходящему, наклонному, горизонтальному;
• по типу открытия заслонок — автоматическое, механическое.

Так, однокамерные карбюраторы применялись для мототехники, двух- и четырехкамерные — для автомобилей.

Преимущества и недостатки карбюратора 

Механики и автолюбители отмечают такие достоинства механизма, как:

• простота конструкции;
• ремонтопригодность;
• низкая стоимость;
• работа с топливом любого качества;
• неисправность можно устранить в полевых условиях;
• доступность запчастей.

Из недостатков можно отметить главный — сложность регулировки устройства для устранения проблем с замешиванием и подачей топливовоздушной смеси. Простыми словами, недостаток состоит во множестве мелких элементов, отверстий и каналов. Незаметная поломка может привести к неправильной работе и выходу из строя мотора.

Где находится карбюратор в автомобиле

Работа механизма строится на заборе и смешивании бензина и воздуха. Топливо из бензобака проходит по магистрали, очищается фильтрами и засасывается в карбюратор. Для воздуха нет отдельного бака или емкости, его устройство забирает из атмосферы через воздушный фильтр. 

Важно! Очистка компонентов — обязательное условие для бесперебойной и правильной работы механизма. 

В автомобилях карбюраторы являются навесным оборудованием двигателя. Устанавливается механизм рядом с воздушным и топливным фильтрами, из чего и состоит общая система подачи топливно-воздушной смеси в цилиндры. 

На фото подкапотного пространства разных моделей видно, что карбюратор установлен с правой стороны двигателя либо ближе к середине. Это основные места расположения устройства.     

Основные неисправности карбюраторов и их причины

От того, как работает карбюратор, зависит скорость разгона, стабильность работы двигателя, расход топлива и многое другое. Неисправности следует устранять сразу, как только появились первые признаки.

Карбюраторный двигатель хорошо справляется со своей задачей, но из-за множества факторов требует сложной регулировки. Даже опытные автовладельцы не всегда могут найти причину неправильной работы двигателя.