Устройство и принцип работы карбюратора

Механический «подсос» топлива

Не насыщенность, а просто количество рабочей топливно-воздушной смеси, которое поступает в цилиндры двигателя, зависит от положения дроссельной заслонки. Эта заслонка напрямую связана с педалью газа в кабине. Знатокам старой ВАЗовской «классики» знакомо также ещё одно устройство для управления дроссельной заслонкой. Это «подсос» для холодного запуска мотора – рычаг механического «подсоса» топлива, в нижней части приборной панели. Если вытянуть «подсос» на себя, то заслонка прикрывается.

Тем самым ограничивается доступ воздуха и увеличивается уровень разрежения в смесительной камере карбюратора. Бензин из поплавковой камеры при повышенном разрежении вытягивается в смесительную камеру гораздо интенсивнее, а недостаточное количество поступившего воздуха делает возможным приготовление для мотора обогащенной рабочей смеси, более подходящей для запуска холодного двигателя.

Регулировка

Карбюратор К126Б (также и карбюратор К135) имеет несколько регулировок:

холостого хода;
уровня бензина в поплавковой камере;
хода поршенька насоса-ускорителя;
момент включения системы экономайзера.

Только одна регулировка производится без разборки самого карбюратора – это работа двигателя на холостом ходу. Такую процедуру и выполняют чаще всего, ее может выполнить любой водитель. Остальные регулировки лучше доверить специалистам, но часто находятся умельцы, которые делают любые настройки своими руками.

Для правильной регулировки ХХ двигатель должен быть технически исправен, работать без перебоев должны все цилиндры.

Регулировка холостого хода:

на заглушенном моторе завернуть винты качества обеих камер до конца, затем каждый открутить приблизительно на 3 оборота;
запустить двигатель и прогреть до рабочего состояния;
винтом количества выставить количество оборотов ХХ приблизительно 600. Тахометра в автомобиле ГАЗ 53 нет, поэтому обороты устанавливаются на слух – они не должны быть слишком низкими или высокими;
закручиваем один из винтов качества да момента, пока не появятся перебои в работе ДВС, в дальнейшем отводим винт назад приблизительно на одну восьмую оборота (до устойчивой работы мотора);
тоже проделываем со второй камерой;
винтом количества устанавливаем нужное число оборотов;
при необходимости винтом качества поднимаем обороты, если двигатель при сбросе педали газа глохнет.

Холостой ход

Эта система призвана сделать работу по силовой установке на минимальных оборотах, в момент, когда дроссельная заслонка находится в закрытом состоянии.

Это система канальцев, сквозь которые проходит поток воздуха и вместе с топливом заливается под дроссельную заслонку. В этом случае, смесительная камера не используется, поскольку режим холостого хода производит достаточное количество смеси и наполняет впускной коллектор минуя её. Также эта система имеет дополнительный элемент в виде переходного канала, который должен поддерживать бесперебойную работу во время переключения режимов от холостого хода на средние передачи.

Данная система выполняет функцию по снабжению мотора горючим в тот момент, пока дозирующая система не активна. Именно по этой причине возможна силовая работа установки при пониженных оборотах. При помощи винтов регулировки происходит коррекция пропорциональных составляющих топлива и кислорода на холостых оборотах. В новых моделях автомобилей, чьи производители озабочены экологическим состоянием региона, и следят за уровнем загрязненности выхлопных газов снабжают систему опломбированным винтом регулировки. Не является правдивым утверждение, что подобное изменение смесительного состава вызывает изменение выхлопов при всех возможных вариациях.

Экономайзер и эконостат

Экономайзер

Экономайзер регулирует производительность мотора, когда это становится жизненнонеобходимым для поддержания работы. Это достигается при помощи подачи обогащенной смеси и дополнительной подаче порции эмульсии напрямую в основание распылителя, но в обход главной дозирующей системы.

Эконостат даёт ДВС возможность по итогу достигать максимальной мощности при работе на повышенных оборотах. Именно для этих целей предназначен данный элемент, обеспечивающий впрыскивание горючего напрямую из поплавковой шахты и мгновенное его распределение перед диффузором.

Это основные и главные детали в системе поплавковых карбюраторов. Кроме вышеперечисленного надо отметить, что в конструкции используется также камера сбалансированного типа. Это нужно для поддержания бензина на нужной отметке, а в камере отсутствует разряжение, для чего она соединена с атмосферой. В случае со сбалансированной камерой происходит стыковка с горловиной карбюратора, за счет чего невозможно попадание инородных веществ при заборе воздуха.

Несмотря на хитрую схему конструкции регулировок карбюратора немного, и все они относятся только к системе холостого хода. Чтобы оптимизировать и стабилизировать её работу в этом режиме, предусмотрены специальные винты: воздушный для количества и топливный для качества (игольчаты). Сквозь имеющееся отверстие поступает горючее.

Игольчатый винт находится внутри канала и передает эмульсию в задроссельный отсек. Чтобы скорректировать количество эмульсии, меняют сечение самого канала при помощи вкручивания или выкручивания, в зависимости от конкретной ситуации.

Слабая сторона карбюратора в том, что его конструкция предусматривает множество жиклеров и каналов, у которых небольшие насечки. По этой причине при использовании механизма по назначению в него попадают различные загрязнения. Они засасываются внутрь вместе с топливом, но не сгорают вместе с ней, а образуют осадок на стенках каналов и жиклеров, тем самым закупоривая их.

Поэтому нужно систематически производить чистку узла. Данная процедура может проводится профессионалами, но можно сделать её самостоятельно, но для этого понадобиться полная разборка узла. После чего необходимо качественное его промыть, просушить либо продуть каналы.

В последние годы индустрия бытовой химии шагнула вперед и появилось множество чистящих составов. Это химические составы, способные при взаимодействии с материей вызывают расщепление различных отложений и смол в каналах. В результате химической реакции вещество попадает в цилиндр, где смешивается с топливом и сгорает. Надо предупредить, что подобный способ очистки подходит исключительно в случае несерьезных засоров. В противном ситуации удалять их придется собственноручно.

Особенности модернизированного двигателя

Карбюратор К 135 (как и К 126) имеет две камеры, каждая из которых обеспечивает рабочей смесью по 4 цилиндра. На старых версиях двигателей стоял впускной коллектор с перекрещиванием каналов на разных уровнях. Первая камера питала цилиндры 1, 4, 6 и 7, вторая — 5, 2, 3 и 8. Отсеки карбюратора работали в соответствии с порядком вспышек в деталях мотора. Коллектор старого типа на фото ниже. На модернизированном моторе коллектор упростили, и каждая камера стала отвечать за цилиндры своего блока. Такое решение удешевило коллектор. Но возникли неравномерные пульсации давления в камерах карбюратора К 135. Из-за таких пульсаций возникает разброс в характеристиках смеси в разных цилиндрах и при разных моментах работы двигателя. Новый коллектор можно увидеть на фото.

Но благодаря новым жиклерам все же удалось улучшить нормы токсичности двигателей ГАЗ 53. Карбюратор К 135 обеспечивал приготовление более обедненных рабочих смесей, что немного сглаживало неоднородность смеси. Новый коллектор и карбюратор, вместе с новыми головками цилиндров с увеличенной степенью сжатия и винтовыми стенками впускных каналов, позволили улучшить топливную экономичность двигателей на 6-7 %. При этом не изменились требования к октановому числу бензина.

Вопрос 2: Если два карбюратора синхронных между собой в Жигули 1,2л поставить, то пошустрее будет?

Этот вопрос можно отнести к категории, так называемых, карбюраторных игр. Попытки поставить один общий карбюратор на мотоцикл Днепр, два карбюратора на жигули, москвич и т.д. – это не закончится никогда. Автомеханика любит, конечно, ответы конкретные, но мы все же ответим на этот вопрос несколькими вопросами.

А как вы планируете сделать их синхронными? Где вы подберете такие карбюраторы? Почему один карбюратор для 4 цилиндров – это так плохо, а один карбюратор для двух – спасение?

При замене вы столкнетесь с первой проблемой — у них даже геометрические размеры проточных частей отличаются на десятки, не на сотые доли, а именно на десятые доли миллиметра.

Если хотите изменить количество карбюраторов, ставьте по одному на каждый цилиндр, однако работа по их настройке – настоящий страх и ужас. И, если один вдруг засорится, то всю систему вновь придется перенастраивать. Если у вас проблемы с производительностью, лучше подумайте над заменой карбюратора, однако не над заменой их количества. Поверьте, если автопроизводитель предпочел ставить один карбюратор, значит он знал, что делал.

Каналы системы холостого хода в нижней части карбюратора

Попробуем разобраться, что видно на верхней плоскости нижней части карбюратора. Сбоку в нижнюю часть вставлен диффузор, который уже никогда не вынимается. В дополнительном корпусе, указанном черной стрелкой вкручен винт регулировки ХХ.

Широкий искривленный канал, показанный красной стрелкой — это подача воздуха в систему ХХ. Воздух из наддроссельного пространства уходит в диффузор ХХ (красная стрелка).

Фиолетовая стрелка показывает куда из вертикального канала приходит эмульсия от жиклера ХХ.

Сбоку в корпусе, там где написано заглушка канала, посверлен горизонтальный канал, который выходит насквозь над дроссельной заслонкой (темно зеленая стрелка). С внешней стороны он заглушен. Эмульсия приходит сверху в отверстие 2 и по горизонтальному каналу выходит в отверстие 3. Отверстие 3 находится в углублении. В это же углубление выходят еще 2 отверстия 4 и 5, обозначенных на схеме желтыми стрелками, через эти отверстия эмульсия попадает в диффузор холостого хода и смешивается там с воздухом. Углубление закрывает прокладка и получается зарытый сверху канал.

Канал подвода воздуха (обозначен красными стрелками) естественно, находится в наддроссельном пространстве. Дальше воздух попадает в зону сзади конуса регулировочного винта и просасывается через диффузор в выходное отверстие. Через кольцевой диффузор с дырочками подсасывается эмульсия, воздух подхватывает ее и на сходе конуса уже получается почти готовая смесь. Дальше она окончательно перемешивается во впускном коллекторе.

Часть эмульсии проходит в жиклер 4 (желтая стрелка) и это нерегулируемый поток эмульсии. Другая часть проходит в отверстие 5 (желтая стрелка), Эта часть эмульсии регулируется винтом качества. Часть эмульсии, которая проходит через жиклер 4, дает гарантированный приток эмульсии, меньше которого быть не может, регулируемый поток эмульсии 5 через винт качества позволяет точно регулировать состав смеси и определяет содержание СО в выхлопных газах.

В конце горизонтального канала (темно зеленая) сделаны два тонких отверстия, которые оказываются над закрытой дроссельной заслонкой, но когда нажимаем газ и открываем заслонку, эти отверстия сразу оказываются под заслонкой и сильное разряжение высасывает порцию эмульсии, которая смешивается с верхним воздухом, это позволяет плавно нарастить мощность, без возможного провала в начале открытия заслонки.

Главная дозирующая система.

В карбюраторах всех трех моделей главная дозирующая система – пульверизационного типа. Экономичные составы топливовоздушной смеси (в соотношении от 1:16 до 1:18) поддерживаются за счет подбора дозирующих элементов: топливного и воздушного жиклеров, эмульсионной трубки. В некоторых режимах на регулировку главной дозирующей системы влияют и жиклеры системы холостого хода. Воздушный жиклер главной дозирующей системы соединен с внутренней полостью эмульсионной трубки с несколькими рядами отверстий. При повышении расхода воздуха разрежение в малом диффузоре у распылителя увеличивается, уровень топлива в эмульсионной трубке снижается, а в эмульсионном колодце повышается. В действие вступает все большее число отверстий, обеспечивая заданный состав смеси на всех режимах частичных нагрузок, независимо от числа оборотов и положения дроссельной заслонки. Эмульсионный колодец с каналом относительно большого сечения соединен с распылителем, расположенным в малом диффузоре. Его нижняя кромка находится в узком сечении большого диффузора. Этим достигается повышенное разряжение у распылителя с целью лучшего смесеобразования и более равномерного распределения смеси по цилиндрам. В одной из направляющих пластин малого диффузора имеется пружина, прижимающая другую пластину к корпусу, обеспечивая герметичность канала распылителя. Большие диффузоры 17 (рис.1) у карбюраторов К-126 и К-131 – съемные, у карбюраторов К-151 они выполнены заодно с корпусом. В нижней части поплавковой камеры карбюраторов К-126 и К-131 имеются резьбовые пробки, через которые осуществляется доступ к главным топливным жиклерам. В карбюраторах К-151 для этого приходится снимать крышку.

Регулировка ускорительного насоса

Дозирующие системы ускорительного насоса

Основная задача ускорительного насоса – это подача ровной и мощной струи бензина через открытую дроссельную заслонку карбюратора (капание и вялая струя не допускается). Струя бензина должна попадать напрямую в коллектор, не касаясь стенок диффузора и дроссельной заслонки.

Стекание бензина по стеке диффузора или дроссельной заслонки не допускается, так как автомобиль при резком нажатии на газ будет сильно тупить и дергаться.

Устанавливать ускорительный насос с двумя носиками необходимо в разные камеры. Можно завести два носика в первичную камеру – это может повысит резвость автомобиля, но и также привести к чрезмерному «переливу».

Из чего же он состоит?

Каждый карбюратор имеет системы, которые помогают ему правильно функционировать в определенных условиях. Есть еще и дополнения, которые помогают им правильно функционировать (к их числу, например, относятся соленоиды, предназначенные для прекращения подачи топлива или гасители скачков давления). Не рекомендуется делать снятие таких узлов, ведь это окажет заметное влияние на работу двигателя.

Итак, любой карбюратор для ГАЗ-53 будет состоять из следующих деталей:

Поплавковая камера;
Воздушная заслонка;
Система холостого хода;
Ускорительный насос;
Переходная система;
Главная дозирующая система карбюратора;
Экономайзер.

Схема карбюратора К-126

Типы карбюраторов

Предшественниками уже рассмотренного поплавкового карбюратора были мембранно-игольчатый и барботажный. Это уже устаревшие конструкции, которые сегодня и не встретишь на машинах повседневного использования (а вот на «олдкарах» эти редкости еще есть).

Мембранно-игольчатый карбюратор состоит из нескольких камер, разделенных мембранами. Мембраны опираются на пружины заданной жесткости и соединены между собой штоком. Мембранные камеры имеют выход в камеру смешивания, а также соединены с каналом подачи топлива. Движение штока приводило в действие мембраны камер, заставляя их качать топливо в полость смешивания. Да, система несколько громоздкая и медленно реагирующая на изменение режима работы двигателя, но при этом надежная до такой степени, что устанавливалась на авиационные двигатели.

Схема мембранно-игольчатого карбюратора

Барботажный карбюратор – первая конструкция и первая попытка создать подобное устройство. Представлял собой глухую крышку, которая накрывала бензобак на некотором расстоянии от топлива. К крышке подводились два патрубка: один входной для воздуха, второй к двигателю. Воздух, проходя под крышкой, насыщался парами бензина и в таком виде направлялся в камеру сгорания. Это первое устройство, которое рассчитано на работу с испарениями топлива.

Схема барботажного карбюратора: 1 — трубопровод; 2 — отверстие в поплавковой камере; 3 — диффузор; 4 — распылитель; 5 — дроссельная заслонка; 6 — смесительная камера; 7 — жиклер; 8 — поплавковая камера; 9 — поплавок; 10 — игольчатый клапан.

Классификация других типов карбюраторов зависит от особенностей конструкции. По сечению распылителя различают устройства с постоянным разрежением (модели производства Японии с высочайшими эксплуатационными характеристиками), с постоянным сечением распылителя (карбюраторы производства СССР и РФ) и с золотниковым дросселированием (горизонтальные карбюраторы, предназначенные в основном для мототехники).

По направлению движения готовой смеси различают конструкции с горизонтальным и вертикальным потоком (из последних самой эффективной оказалась система с нисходящим потоком).

Поплавковые карбюраторы могут иметь одну или несколько смесительных камер. Однокамерные устройства были в ходу до 1960-х годов, пока развитие двигателей не потребовало увеличения пропускной способности карбюратора.

Создание многокамерных карбюраторов с несколькими дроссельными заслонками позволило решить эту проблему. Появились разновидности: карбюраторы с одновременным открытием двух дроссельных заслонок, от каждой из которых питались определенные цилиндры, и карбюраторы с последовательным открытием двух заслонок, которые подключались на весь двигатель и работали в соответствии с его режимом.

По мере того, как росла мощность двигателей, развивались и карбюраторы. Появились трех- и четырехкамерные виды, на автомобиль устанавливалось несколько карбюраторов, настраивались различные варианты приготовления топливной смеси (например, в одной камере делалась переобогащенная смесь, в двух других – обедненная).

Поплавковая камера

Одним из важнейших факторов эффективной работы карбюратора является уровень топлива в поплавковой камере. От правильного уровня горючего зависит устойчивая работа двигателя на холостом ходу и на малых оборотах. Поскольку регулировка системы холостого хода фактически определяет правильную компенсацию состава ГДС, то от стабильности уровня топлива косвенно зависит работа и на всех прочих режимах.

Значение уровня бензина в камере заложена таким образом, чтобы при любых отклонениях устройства от вертикального положения не происходило бы самопроизвольного изливания горючего из распылителей в смесительную камеру. Для дополнительной компенсации приливно-отливных явлений, в более совершенных карбюраторах были предусмотрены дополнительные экономайзеры, а также спараллеленные поплавковые камеры, выполненные по бокам карбюратора и соединённые между собой поперечным каналом или специальной сообщающейся полостью. Поплавки в разных карбюраторах делали спаянными из штампованных латунных половинок, либо изготовленными из пластмассы.

Система вентиляции картера и рециркуляции отработавших газов

Вентиляция картера позволяет двигателю переработать вредные картерные газы. Вентиляция картера имеет в основе два канала. Один канал большего размера, другой меньшего. Первый канал является трубкой. В данной трубке находятся такие элементы, как пламегаситель и маслоотделитель. Картерные газы проходят через эти элементы и попадают в фильтр. Фильтр может быть инерционно-масляным перед масляной ванной или картонным воздушным фильтром, расположенным рядом с входом в первичную камеру карбюратора. Далее газы проходят процесс смешивания с воздухом и отправляются в цилиндры двигателя.

Холостой ход и переходной режим отличаются слабым разрежением над камерой. Для решения этой проблемы существует вторая трубка-канал для вентиляции. Данная трубка имеет меньший диаметр и соединяет большую трубку с пространством за заслонкой дросселя, где имеется подходящий для системы вакуум. Разные модели карбюраторов имеют золотник в малой трубке для того, чтобы перекрыть сообщение с большой трубкой в тот момент, когда открывается заслонка дросселя. Решение позволяет предотвратить проникновение воздуха под дроссель одновременно с его забором в смесительную камеру карбюратора.

Рециркуляция отработавших газов делает возможным заменить часть воздуха выхлопом. Это происходит на тех режимах, когда осуществляется торможение двигателем. Система позволяет понизить степень содержания токсичных веществ в выхлопе автомобиля. Встречается данная система не на всех типах моторов.

Заключение

Несмотря на свою несколько громоздкую конструкцию, карбюраторы верой и правдой служат владельцам старых автомобилей. И, возможно, ремонт и чистка, которую автолюбители делают самостоятельно, обходится в разы дешевле, чем промывка форсунок, к которой вынуждены прибегать владельцы инжекторных автомобилей.

Покупать ли машину, если на ней установлен карбюратор? Если судить по схеме работы, он далеко не самое слабое звено в автомобиле, и может долгое время вообще не тревожить никакими поломками. Так что карбюраторы, хоть и устарели, но всё еще готовы послужить тем, кто ценит простоту и надежность.