Карбюраторний двигун: пристрій і принцип роботи

що таке карбюраторний двигун

Горюча суміш являє собою суміш парів бензину з повітрям. Потрапляючи в циліндри двигуна, горюча суміш змішується з залишковими відпрацьованими газами і утворює робочу суміш.

У двигунах згоряння робочої суміші відбувається за тисячні частки секунди (0,002 – 0,003 с). Таке швидке згоряння можливе за умови, якщо паливо буде перебувати в пароподібному стані у вигляді найдрібніших частинок і для згоряння буде достатня кількість повітря. Залежно від масового співвідношення бензину і повітря розрізняють наступні види горючих сумішей: нормальна, збагачена, багата, збіднена, бідна.

 

Нормальною називають суміш, в якій на 1 кг бензину припадає 15 кг повітря (12 м3). При такій суміші двигун працює стійко і має середні показники потужності і економічності.

Збагачена суміш містить на 1 кг бензину 13 – 15 кг повітря, швидкість згоряння такої суміші зростає, двигун розвиває велику потужність, але при цьому підвищується витрата палива.

Багата суміш містить на 1 кг бензину менше 13 кг повітря, вона горить повільно, потужність двигуна знижується, відбувається великий перевитрата палива.

Збіднена суміш (1: 15 – 16,5) забезпечує повне згоряння палива, потужність двигуна дещо знижується, але досягається найбільша економія палива.

Бідна суміш містить понад 17 частин повітря на одну частину бензину. Горить дуже повільно, двигун перегрівається, витрата палива збільшується, а потужність значно падає.

Процес приготування горючої суміші називається карбюрація, а прилад, що готується суміш, – карбюратором .

Робота найпростішого карбюратора заснована на принципі пульверизації.

Найпростіший карбюратор складається з поплавців і змішувальної камер. У камері поплавця поміщається латунний поплавець, укріплений шарнірно на осі, і голчастий клапан. У камері змішувача розташований дифузор, жиклер з розпилювачем і дросельна заслінка. Жиклер є пропускну здатність палива.

При роботі двигуна, коли поршень рухається вниз і впускний клапан відкритий, в циліндрі, впускному трубопроводі і змішувальній камері карбюратора створюється розрідження, під дією якого з розпилювача витікає паливо зі швидкістю від 2 до 6 м / с. Одночасно через змішувальну камеру проходить потік повітря, швидкість якого в звуженої частини дифузора досягає 50-150 м / с.

 

Унаслідок великої швидкості повітря від його ударів крапельки палива поступово размельчаются, перетворюються в пари і, змішуючись з повітрям, утворюють горючу суміш.

У міру витрати палива поплавок опускається, голчастий клапан відкриває отвір і паливо починає знову наповнювати поплавцеву камеру.

Таким чином буде підтримуватися постійний рівень палива в поплавкової міру і в розпилювачі, в якому він при непрацюючому двигуні повинен бути на 1-1,5 мм нижче верхнього краю розпилювача.

Найпростіший карбюратор не забезпечує необхідного зміни складу горючої суміші при переході від одного режиму роботи двигуна до іншого. Так, при переході від малих навантажень до середніх замість збідніння він збагачує суміш.

Крім того, у нього немає пристосувань, за допомогою яких можна збагатити суміш при пуску холодного двигуна, при великих навантаженнях, під час розгону автомобіля, а також він не забезпечує стійкої роботи двигуна при малій частоті обертання колінчастого вала. Тому на двигунах встановлюють більш складні карбюратори, що забезпечують приготування суміші потрібного складу на всіх режимах.

Це досягається наявністю в карбюраторі необхідних пристроїв і систем: головної дозуючої системи, системи пуску, системи холостого ходу, економайзера і прискорювального насоса.

дозирующая система складається паливного жіклерас розпилювачем і повітряного жиклера.

При роботі карбюраторного двигуна під час такту впуску в камері змішувача над розпилювачем створюється розрідження. Під дією розкладання, яке збільшується в міру збільшення відкриття дроселя, паливо надходить через жиклер в розпилювач і в змішувальну камеру. При збільшенні розрідження в дифузорі через повітряний жиклер в розпилювач надходить повітря.

Чим більше розрідження, тим більше з’являється повітря. Таким чином, повітряний жиклер пригальмовує витікання палива з головного жиклера під дією зростаючого розрідження і цим забезпечує отримання економічній суміші постійного збідненого складу незалежно від збільшення розрідження в дифузорі при збільшенні відкриття дросельних заслінок.

 

При одночасній роботі з іншими системами головна дозуюча система готує збагачену і багату суміші.

Система холостого ходу забезпечує приготування збагаченої суміші при роботі прогрітого двигуна при малій частоті обертання колінчастого вала. На даному режимі відбувається погана очистка циліндрів від залишкових газів, які перешкоджають поширенню полум’я в циліндрі. І хоча ефективна потужність в режимі холостого ходу дорівнює нулю, суміш збагачують для прискорення горіння і забезпечення безперебійної роботи двигуна.

При роботі двигуна при малій частоті обертання колінчастого вала повітряна заслінка карбюратора відкрита, а дросельна прикрита, розрідження в дифузорі незначно і головна дозуюча система не працює. Розрідження створюється нижче дросельної заслінки, і паливо через жиклер головної дозуючої системи надходить до паливного жиклера холостого ходу.

Пройшовши цей жиклер, змішується з повітрям, що поступає через перший повітряний жиклер, і утворює емульсію (пінисту суміш палива з бульбашками повітря). Отримана емульсія потрапляє в емульсійний канал, потім виходить через нижню розпилюючий отвір задроссельноє простір. При відкритті на невеликий кут дросельної заслінки емульсія буде надходити і через верхнє розпилювати отвір.

Наявність двох вихідних отворів в системі холостого ходу забезпечує плавний перехід від холостого ходу до середніх і великих на Грузьке.

Економайзер з механічним приводом складається з жиклера і колодязя, в якому поміщається голчастий клану. Привід економайзера здійснюється від дросельної заслінки за допомогою важеля і тяги з планкою і штока.

У міру відкриття дросельної заслінки приводний важіль повертається і переміщує тягу, яка через планку опускає шток 3 з голкою вниз. При відкритті дросельної заслінки більш ніж на 85″Карбюратор. Принцип роботи карбюратора / Carburetor. How a carburetor works | IzoFox Video” width=”700″ height=”394″ src=”https://www.youtube.com/embed/RL2zxDpIQr8″ frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=”” style=”width: 710px; height: 400px;”>

Кількість палива, що надходить в змішувальну камеру, обмежується жиклером економайзера, пропускна здатність якого розрахована на приготування збагаченої суміші для отримання максимальної потужності.

 

Насос – прискорювач служить для тимчасового збагачення горючої суміші при різкому відкритті дросельної заслінки, що покращує прийомистість автомобіля (прискорює розгін). Насос – прискорювач часто об’єднують з економайзером.

При різкому відкритті дросельної заслінки під дією важеля, тяги і планки приводу поршень в колодязі швидко переміщається вниз.

Зворотний клапан внаслідок виникає тиску палива закривається, а нагнітальний клапан відкривається, і порція палива через розпилювач впорскується в камеру змішувача, збагачуючи горючу суміш.

Система пуску служить для збагачення горючої суміші при пуску й прогрівання холодного двигуна. При пуску холодного двигуна відбувається недостатнє випаровування палива, а бензин в краплинному стані в горінні не бере. Тому на період пуску і прогріву двигуна необхідно забезпечити багату горючу суміш, що досягається закриттям повітряної заслінки карбюратора шляхом витягування кнопки на щитку приладів.

При цьому значне збільшення розрідження в камері змішувача викликає посилене витікання палива з головної дозуючої системи і системи холостого ходу. Для попередження перезбагачення горючої суміші на повітряній заслінці встановлюють автоматичний клапан з пружиною, який при закритій повітряній заслінці під дією розрідження в камері змішувача відкривається і пропускає деяку кількість повітря.

Система харчування служить для зберігання, запасу, подачі і очищення палива, очищення повітря, приготування пальної суміші потрібного складу і відведення назовні продуктів згоряння.

У систему харчування карбюраторного двигуна входять: паливний бак, топлівопроводи, паливні фільтри, паливний насос, повітряний фільтр, карбюратор і впускний трубопровід. До системи харчування відносять також випускний трубопровід двигуна і глушник.

Запас палива для роботи двигуна зберігається в паливному баку, з якого паливо подається до карбюратора паливним насосом по топливопроводам. Фільтр-відстійник очищає паливо від механічних домішок і відокремлює випадково потрапила в нього воду.

Повітряний фільтр очищає від пилу надходить в карбюратор атмосферне повітря. Карбюратор готує горючу суміш, яка по впускному трубопроводу надходить в циліндри. Випускний трубопровід відводить з циліндрів відпрацьовані гази.

Глушник знижує температуру відпрацьованих газів і зменшує шум при виході в атмосферу.

 

Технічне обслуговування приладів системи харчування карбюраторного двигуна >>

Інжекторний двигун і карбюраторний різниця

що таке карбюраторний двигун

Порівняно недавно під капотом будь-якого автомобільного двигуна, що працює на бензині, можна було знайти карбюратор – прилад, який відповідає за наповнення циліндрів паливною сумішшю. Останнім часом йому на зміну прийшло нове пристрій – інжектор.

Однак не кожен знає, в чому полягає відмінність між ними. Пропонована стаття містить інформацію про технічні особливості згаданих систем.

історичний екскурс

Перший рідинний карбюратор, що працює за принципом випаровування, був створений в 1872-м, за іншими даними – в 1876 році. А через 20 років (1893) італієць Донат Банки розробив прилад, в основі якого лежало розпорошення бензину. Поступово вдосконалюючись і обростаючи різними системами, він проіснував на автомобільних двигунах майже сторіччя.

Родовід інжектора бере свій початок з тих же часів. Ще починаючи з 1902 року, двигуни французького інженера і гонщика Левассера містили деякі елементи механічного уприскування палива.

Ідею запозичили авіаційні конструктори, зацікавлені тим, що робота інжектора не залежить від сили гравітації. До закінчення другої світової війни інжекторні двигуни з’явилися на деяких літаках воюючих сторін, включаючи і СРСР.

Вперше на серійному автомобілі механічний примусовий уприскування отримав Mercedes-Benz 300SL ( «Крило Чайки») в 1954 році. А впорскування палива з електронним управлінням був випробуваний італійцями ще до війни.

З 80-х років минулого століття інжекторні бензинові двигуни отримують масове поширення в зв’язку з появою доступних електронних компонентів для створення електронних систем управління двигуном . На сучасних автомобілях карбюраторні двигуни практично не зустрічаються, крім деяких гоночних болідів.

 

Принцип роботи карбюратора

Сarburation, в перекладі з англійської, – газифікація, насичення повітря парами, смесеобразование. А карбюратор – це змішувач, тобто пристрій для розпилення в повітрі найдрібніших частинок палива.

Як схематично влаштований цей прилад? Пристрій встановлюється на впускному колекторі і складається з двох камер: поплавковою і змішувальної, які з’єднані між собою трубкою розпилювача.

Перша повідомляється за допомогою трубопроводу з паливним баком. У неї бензонасосом подається пальне. Постійний рівень бензину підтримується за допомогою голчастого клапана і поплавка, подібно впускного пристрою унітазу.

Друга (повітряна) камера включає в себе дифузор (трубка Вентурі), розпилювач і дросельну заслінку. Порожнина перед дифузором повідомляється через повітряний фільтр з атмосферою, а камера змішувача – через впускний колектор з циліндрами двигуна. На дні розпилювальної трубки з боку камери поплавця є калібрований отвір (жиклер), яке відміряє потрібну кількість палива для утворення горючої суміші.

При русі поршнів в камері змішувача створюється розрідження, максимум якого припадає на місце звуження дифузора, де знаходиться і отвір розпилювача. Відбувається всмоктування зовнішнього повітря з атмосфери і бензину через трубку розпилювача. Бензин, потрапляючи в рухомий потік повітря, розпорошується і змішується з повітряним об’ємом.

Як працює інжектор

Пристрій вприску палива (Fuel Injection System) насправді більш примітивно, ніж у карбюратора, що є осередком найскладніших систем, що підкоряються законам витікання рідини. Фактично тут один робочий елемент – це інжектор або форсунка, що один і той же.

Форсунка має всього два стани: відкрито і закрито. Відкривається вона за допомогою вбудованого електромагніту, закривається пружиною. Кількість палива, що подається визначається тривалістю включення. Бензин подається насосом з бака в загальну магістраль (паливну рампу), від якої живляться інжекторні форсунки.

Для підтримки постійного тиску на рампі є клапан, що скидає надлишки палива назад в бак. Існує кілька варіантів підключення форсунок:

  • Одноточковий (моновприск).
  • Багатоточкове (розподілений). Розділяється на паралельний (одночасний), попарно-паралельний і фазований.
  • Прямий або безпосереднє уприскування.

 

Управляє роботою інжекторів електронний блок управління (ЕБУ). В його пам’яті «зашита» мікропрограма, що видає команди різних виконавчих механізмів двигуна, серед яких і електромагніти форсунок.

Величина подачі бензину регулюється згідно з численними параметрами: навантаженні, температурі двигуна, складу вихлопних газів і так далі. Момент уприскування задається датчиками: положення коленвала (ДПКВ), распредвала (датчик Холла), дросельної заслінки (ДПДЗ) і коригується відповідно до умов руху.

Відмінності між двома видами двигунів

Чим відрізняється інжекторний двигун від карбюраторного? Два типи бензинових двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) відрізняються між собою як за способом харчування, так і складом вхідних компонентів. Інжекторний і карбюраторний двигун є «дві великі різниці», як говорили в Одесі.

Головне, що характеризує кожну систему – технологія сумішоутворення і, відповідно, технічне рішення. У таблиці наводиться найбільш важливі принципові і конструктивні відмінності.

відмінності Тип двигуна
інжектор карбюратор
Метод приготування пального Впорскування бензину перед впускним клапаном всередині колектора або безпосередньо в циліндр Підготовка паливно-повітряної суміші перед впускним колектором
пристрій подачі форсунки карбюратор
Місце встановлення На кожному циліндрі (див. Примітку) На впускному колекторі
Тип бензонасоса електричний механічний
Система управління ЕБУ відсутній

 

Ви також можете насолодитися:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *