На русском языке «карбюрация» означает «смешивание». Это основа действия карбюратора. Жидкое топливо смешивается с воздухом, образуя топливовоздушную смесь для успешной работы двигателя внутреннего сгорания. Здесь количество и качество композиции регулируется. В принципе, любое устройство такого рода можно назвать карбюратором.
Принцип работы
Принцип карбюрации действительно довольно прост. В жидком виде бензин не горит и поэтому должен испаряться. Через сложную сеть внутренних воздушных и топливных каналов, которые опираются на элементарную физику, карбюраторы вводят распыленное топливо в воздушный поток над камерой впускного коллектора, который затем испаряется в газообразное состояние к тому времени, когда он достигает впускных клапанов.
Топливо закачивается в чаши через узел иглы и седла, а затем втягивается во впуск через перепад давления, создаваемый эффектом Вентури. Форма песочных часов вентури карбюратора увеличивает скорость воздуха в секции, где он сужается, создавая область низкого давления. Именно это снижение давления воздуха позволяет выталкивать топливо из топливных чаш во впускной коллектор.
Даже в этом случае капли топлива были бы слишком большими для эффективного распыления без средств подачи воздуха в смесь посредством эмульгирования, и именно здесь поступают воздушные стравливания. Эмульсионные трубки переносят топливо из топливных чаш в трубку Вентури и предварительно атомизируют топливо, путем смешивая его с воздухом, проходящим через воздушные потоки. Эффект подобен питью через соломинку, в которой есть отверстие. Тщательное распыление и, следовательно, полное испарение топлива, обеспечивает более полное сгорание, увеличение мощности и снижение выбросов.
Карбюрация не была бы возможна, если бы не эффект Вентури. Когда воздух проходит через карбюратор, он ускоряется в секции, где диаметр Вентури уменьшается. Это создает область низкого давления, которая позволяет топливу втягиваться в карбюратор.
Схема
В отличие от многих промышленных двигателей, нагрузка и обороты, которые испытывает автомобильный двигатель, постоянно изменяются, будь то работа на холостом ходу, крейсерская работа с частичной дроссельной заслонкой или на буксирной тяге. Для удовлетворения этих потребностей в топливе с помощью механических средств, требуется несколько сетей или контуров воздушных и топливных каналов. Они состоят из контура холостого хода, первичного и вторичного контуров, контура обогащения топлива и контура насоса ускорителя. Как следует из названия, целью холостого хода является подача топлива на холостом ходу. Аналогичным образом, первичный контур подает топливо пропорционально углу дроссельной заслонки первичных каналов, в то время как вторичный контур инициирует дополнительный поток топлива, как только включаются вторичные.
Контур обогащения топлива или силовой клапан добавляют топливо и обычно находятся на первичной стороне карбюратора. Это позволяет запускать меньшие форсунки для четкого крейсерского режима и реакции дроссельной заслонки и добавляет дополнительное топливо только при необходимости. На холостом ходу и частичном дросселе вакуум в коллекторе удерживает клапан закрытым. Однако когда разрежение в коллекторе падает, открывается силовой клапан и добавляется эквивалент от 7 до 10 струйных размеров топлива.
Контур насоса акселератора похож на механическую систему впрыска топлива и является единственным контуром карбюратора, на который не влияет поток воздуха. Он предназначен для ускорения потока топлива, когда впускной заряд глохнет при больших нагрузках, обеспечивая небольшой впрыск топлива. Объем воздуха, поступающего в карбюратор, настолько велик, что сигнал карбюратора падает туда, где воздух глохнет, и топливо не может быть доставлено. Ускорительный насос борется с этим обедненным состоянием, впрыскивая топливо до тех пор, пока скорость воздушного потока и сигнал карбюратора не улавливаются снова, облегчая переход между легким и тяжелым газом.
Вакуумный против механического
Вторичные дроссельные лопасти карбюратора открываются, чтобы обеспечить дополнительный поток воздуха при сильном ускорении. Это можно сделать механически или с помощью вакуумной системы, и у каждого есть свои плюсы и минусы. Для тяжелых транспортных средств, с высокими передачами общепризнанно, что вакуумный карбюратор обеспечивает превосходную управляемость и расход топлива. Это связано с тем, что вторичные клапаны открываются постепенно, так как вакуум двигателя увеличивается с увеличением частоты вращения. Механические — напрямую связаны с педалью газа. Как правило, механические устройства начнут открываться при 40–45-процентном дросселе. Они имеют репутацию «бить сильнее», чем вакуумный карбюратор за счет управляемости и лучше подходят для более серьезных комбинаций двигателей. Кроме того, некоторые механические карбюраторы имеют второй ускорительный насос. Несмотря на свою репутацию, вакуумные карбюраторы могут поддерживать огромную мощность.
