Искусство Топливоподачи или информация для начинающего карбюраторщика.

Что такое жиклёр?

Жиклером называют любое калиброванное отверстие для дозирования топлива, воздуха или эмульсии. Наиболее ответственные из них выполнены в виде отдельных деталей, вставляемых в корпус на резьбе Для любого жиклера принципиальными являются не только площадь проходного сечения калиброванной части, но еще и соотношение между длиной и ди­аметром калиброванной части, углы входных и выходных фасок, качество исполнения кромок и даже диаметры некалиброванных частей.

Диффузор и жиклёр, левая и правая рука карбюратора

Необходимая пропорция топлива с воздухом обеспечивается соотношением площади сечения топливного жиклера и сечения диффузора. Увеличение жиклера приведёт к обогащению смеси во всем ди­апазоне режимов. К такому же эффекту можно прийти при уменьшении проходного сечения диффузора.

 

Сечения диффузоров карбюратора подобраны исходя из двух противоречи­вых требований: чем больше площадь диффузоров, тем выше мощность может быть достигнута двигателем, и тем хуже  качество распыливания топлива в более низких скоростей воздуха.

 

Почему карбюратор двухкамерный?

Для дополнительного повышения качества распыливания использо­вана схема с двумя диффузорами (большим и малым). Малые диффузоры представляют собой отдельные детали, вставляемые в средней части больших. В каждом из них имеется собственно распылитель, соединен­ный каналом с отверстием в корпусе, из которого подводится топливо. Будьте внимательны к ориентации канала!

 

Что означают цифры на жиклёре?

 

На каждом жиклере выбито число, показывающее пропускную способ­ность в см³/мин. Такая маркировка принята практически на всех карбюраторах Проверка проводится на специализированном проливочном приборе и озна­чает количество воды в см³, проходящей через жиклер в прямом направлении за минуту при напоре столба жидкости в 1000 ± 2 мм. Отклонения в пропу­скной способности жиклеров от нормативных не должны превышать 1,5%.

 

Для чего необходима регулировка уровня топлива в карбюраторе?

Что такое поплавковый механизм?

 

В карбюраторе для стабильности перепада давлений на топливном жиклере уровень топлива в поплавковой камере должен оставаться посто­янным. В идеале, топливо должно бы располагаться на уровне кромки рас­пылителя. Однако для исключения самопроизвольного истечения бензина из распылителя при возможных наклонах автомобиля уровень поддержи­вается на 2...8 мм ниже. На большинстве режимов работы (особенно гру­зового автомобиля, у которого велика доля полных

 нагрузок) такое пони­жение уровня не может сколько-нибудь заметно сказаться на истечении бензина. Разрежение в диффузоре может достигать величины 10 кПа (что соответствует 1300 мм "бензинового" столба) и, естественно, понижение уровня на несколько миллиметров ничего не меняет. Можно считать, что состав смеси, приготовленной карбюратором, определяется только соот­ношением площадей топливного жиклера и узкого сечения диффузора. Лишь при самых малых нагрузках, когда разрежение в диффузорах падает менее 1 кПа, погрешности в уровне топлива начинают оказывать влияние. Чтобы исключить колебания уровня топлива в поплавковой камере, в ней установлен поплавковый механизм. Он собран весь на крышке карбюратора, а уровень топлива регулируется автоматически за счет изменения проходного сечения иглой клапана , приводимой в действие язычком4 на держателе поплавка. Стоит уровню топлива опуститься ниже заданного, как, опускаясь вместе с ним, поплавок опустит язычок, что даст возможность игле  под действием давления топлива, создаваемого бензонасосом, и собственным весом опуститься и пропустить в камеру большее количество бензина. Видно, что давление топлива играет определенную роль в работе поплавковой камеры. Практически все бензонасосы должны создавать давление бензина 15...30 кПа. Отклонения в большую сторону могут даже при правильных ре­гулировках поплавкового механизма создать подтекание топлива через иглу.

Сам поплавок может быть либо латунным, либо пластмассовым. На­дежность (герметичность) и того и другого достаточно высока, если только вы сами не деформируете его. Чтобы поплавок не стучал по дну поплав­ковой камеры при отсутствии в ней бензина (что наиболее вероятно при работе двухтопливных газобаллонных автомобилей) на держателе по­плавка имеется второй усик , опирающийся на стойку в корпусе. Подгибанием его регулируется ход иглы, который должен быть 1,2... 1,5 мм. На пластмассовом поплавке этот усик тоже пластмассовый, т.е. подгибать его нельзя. Ход иглы не регулируется.

Работа простейшего карбюратора, зачем нужен воздушный жиклёр и эмульсионная трубка.

Элементарный карбюратор, имеющий только диффузор, распылитель, поплавковую камеру и топливный жиклер, в состоянии поддерживать состав смеси примерно постоянным во всей области расходов воздуха (кроме самых малых). Но для максимального приближения к идеальной характеристике до­зирования с ростом нагрузки смесь следует обеднять Эта задача решается введением системы компенсации смеси с пневмати­ческим торможением топлива. Она включает в себя установленный между топливным жиклером и распылителем эмульсионный колодец с размещен­ной в нем эмульсионной трубкой и воздушным жиклером

Эмульсионная трубка представляет собой латунную трубку с закрытым нижним торцом (для карбюраторов Вебер, Озон,  К126-Пекар, и «солексов» автомобилей ВАЗ 2108 – 2110, у «солексов» для Вазов  классики и автомобилей АЗЛ трубка открытая снизу) имеющую на определенной высоте отверстия. Она опускается в эмульсионный колодец и прижимается сверху воздушным жик­лером, вворачиваемым на резьбе. С ростом нагрузки (разрежения в эмуль­сионном колодце) уровень топлива внутри эмульсионной трубки опускает­ся и при определенном значении оказывается ниже отверстий. В канал рас­пылителя начинает поступать воздух, проходящий через воздушный жиклер и отверстия в эмульсионной трубке. Этот воздух смешивается с топливом еще до выхода из распылителя, образуя эмульсию (отсюда и название), об­легчая дальнейший распыл в диффузоре. Но главное - подача дополнитель­ного воздуха понижает уровень разрежений, передающихся к топливному жиклеру, предотвращая тем самым излишнее обогащение смеси и прида­вая характеристике необходимый "наклон". Изменение сечения воздушно­го жиклера практически не скажется при малых нагрузках двигателя. При больших нагрузках (больших расходах воздуха) увеличение воздушного жиклера обеспечит большее обеднение смеси, а уменьшение - обогащение

Основной особенностью главной дозирующей системы карбюратора  является то, что она не имеет изнашивающихся деталей, т.е. может осуществлять свои функции в течение неограниченного срока эксплуатации карбюратора.

Перейдём к основным принципам ремонта карбюратора

 

Иногда и при соблюдении периодичности технического обслуживания могут возникнуть ситуации, когда карбюратор отказывает. При поиске неисправностей, прежде всего, необходимо определить систему или узел, который может давать имеющийся дефект. Очень часто карбюратору при­писывают нарушения в работе двигателя, истинной причиной которых явля­ется, например, система зажигания. Она вообще чаще выступает в качестве "виновницы", чем это принято полагать.

Чтобы исключить влияние одной системы на другую необходимо четко представлять себе, что карбюраторная система питания является инерци­онной, т.е. изменения в ее работе прослеживаются в нескольких последова­тельных рабочих циклах двигателя (число их может измеряться сотнями). Внести какие-либо изменения в работу одного рабочего цикла (это самое большее 0,1 секунды), она не в состоянии. Система зажигания, напротив, отвечает за каждый отдельный цикл в работе двигателя. Если имеются пропуски отдельных циклов, проявляющиеся в виде коротких рывков, то с большой вероятностью причина именно в ней.

Конечно, разделение полномочий систем не столь однозначно. Система топливоподачи не в состоянии "отключить" один цикл, но может создать условия для неблагоприятной работы системы зажигания, например, чрезмерно бедным составом смеси. Кроме того, в системе топливоподачи присутствует целый ряд подсистем, каждая из которых может внести свой характерный "вклад" в работу двигателя.

В любом случае, прежде чем приступать к поиску дефектов в карбюра­торе, или даже к его регулированию, необходимо убедиться в исправности системы зажигания. Основной аргумент в защиту системы зажигания — "искра есть" - не может служить доказательством исправности. Очень сложно убедиться в энергетических параметрах системы зажигания. Искра может подаваться в нужный момент, но нести с собой энергию в несколько раз меньше, чем это необходимо для надежного воспламенения смеси. Этой энергии достаточно для работы двигателя в узком диапазоне составов смеси, и явно мало для гарантированного воспламенения в случаях малей­шего отклонения (обеднения, связанного с разгонами, или обогащения при холодном пуске-прогреве).

Регулируется  у системы зажигания только установочный угол опереже­ния (положение искры относительно ВМТ) на минимальной частоте вращения холостого хода.

На других частотах и нагрузках угол опережения зажигания определяется работой центробежного и ва­куумного регуляторов, расположенных в распределителе. Их влияние на эксплуатационные характеристики (прежде всего расход топлива и мощность) огромно. Как работают регуляторы, насколько точно выставляют они углы опережения на каждом из режимов можно проверить только на специаль­ных стендах. Иногда единственным способом выявления неисправностей является последовательная замена всех элементов системы зажигания.

Перед тем как исследовать карбюратор, необходимо также убедиться в исправности остальной части системы топливоподачи. Это магистраль пода­чи топлива от бензобака до бензонасоса (включая заборник топлива в баке), сам бензонасос и фильтры тонкой очистки топлива. Засорение любого из элементов тракта приводит к ограничению подачи топлива в двигатель.

Под ограничением подачи понимается невозможность создания расхода топлива больше некоторой величины. С расходом топлива неразрывно связана мощность двигателя, которая также будет иметь некоторый предел. Следовательно, при нарушениях подачи топлива ваш автомобиль не сможет двигаться с максимальными скоростями или в гору, но это не помешает ему исправно работать на холостом ходу или при равномерном движении с невысокими скоростями.

Еще один признак ограничения топливоподачи — немгновенность проявления дефекта. Если вы проработали на холостом ходу хотя бы ми­нуту и сразу поехали с большой нагрузкой, то запас бензина в поплавковой камере карбюратора обеспечит возможность нормального движения в тече­ние некоторого времени. Топливное "голодание", вызванное ограничением подачи, двигатель начнет ощущать по мере исчерпания резерва (при ско­рости 60 км/час на том количестве бензина, который есть в поплавковой камере, можно проехать около 200 метров).

Для проверки подачи топлива отсоедините подающий шланг от карбю­ратора, и направьте его в пустую бутылку объемом 1,5...2 литра. Пустите двигатель на остатках бензина в поплавковой камере и наблюдайте, как идет бензин. Если система исправна, топливо выходит мощной пульсирующей струей с сечением, равным сечению шланга. Если струя слабая, попробуйте повторить все, отсоединив фильтр тонкой очистки топлива. Естественно, если эффект есть - виноват фильтр, который необходимо заменить.

Проверить участок магистрали до бензонасоса можно только продувая ее в "обратном направлении. Делать это можно даже ртом, не забыв открыть на бензобаке пробку. Магистраль должна продуваться относительно легко, а в самом баке должно быть слышно характерное бульканье, проходящего сквозь бензин воздуха.

 

Проверив магистрали до и после бензонасоса и не добившись эффекта, проверяйте сам бензонасос. Перед его впускными клапанами установлена небольшая сетка. Если загрязнения исключены, проверьте герметичность клапанов насоса или работоспособность его привода от распределительного вала двигателя.

Убедившись в работоспособности системы зажигания и исправности подающей части системы питания, можно приступать к выявлению воз­можных дефектов карбюратора. Данный раздел является самостоятельным и проводить работы по устранению неисправностей можно без предваритель­ного технического обслуживания и регулировки карбюратора. Чаще всего такие работы приходится выполнять при нарушениях работоспособности, не влияющих, в целом, на эксплуатацию, но доставляющих определенные неудобства. Это могут быть разного рода "провалы" при открытии дросселя, нестабильная работа на холостом ходу, повышенный расход топлива, вялый разгон автомобиля. Гораздо реже встречаются ситуации, когда двигатель, например, совсем не пускается. В таких случаях, как правило, найти и ус­транить неисправность много легче. Помните одно: все неисправности карбюратора можно свести к двум - или он готовит слишком богатую или слишком бедную смесь

Основные неисправности

Двигатель не пускается.

Причин здесь может быть две: либо смесь переобогащена и выходит за границы воспламенения, либо подача топлива отсутствует и смесь переобеднена. Переобогащение может достигаться как за счет неправильных регулировок (что характерно для холодного пуска), так и за счет нарушения герметичности карбюратора при остановленном двигателе. Переобеднение - следствие неправильных регулировок (при холодном пуске) или отсутствия подачи топлива (засорения).

Если при прокрутке стартером не произошло ни одной вспышки, подачи топлива, скорее всего, нет совсем. Это справедливо для холодного и горя­чего пуска. На горячем двигателе для большей достоверности прикройте немного воздушную заслонку и повторите пуск еще раз. Та же причина может быть виной и в случае, если при прокрутке стартером двигатель сделал несколько вспышек или даже проработал несколько мгновений, но затем замолк. Просто бензина хватило только на непродолжительное время, на несколько циклов.

Убедитесь в исправности топливоподводящего тракта. Снимите крышку воздушного фильтра и, открывая рукой дроссельные заслонки, посмотрите, идет ли из распылителей ускорительного насоса струя бензина. Следующим шагом, вероятно, придется снимать верхнюю крышку карбю­ратора и смотреть, есть ли в поплавковой камере бензин (если, конечно, на карбюраторе нет смотрового окна).

Если бензин в поплавковой камере имеется, то причина затрудненного пуска холодного двигателя может заключаться в неплотном закрывании воздушной заслонки. Это может быть вследствие перекосов заслонки на оси, тугого вращения оси в корпусе или всех звеньев пускового устройства, неправильной регулировки пускового механизма. Слишком бедная смесь при холодном пуске неспособна воспламеняться, но при этом несет с собой достаточно бензина, чтобы "залить" свечи зажигания и остановить процесс пуска уже по причине отсутствия искры.

Горячий двигатель при наличии бензина в поплавковой камере обязан пускаться, хотя бы при прикрытой воздушной заслонке, кроме случая пол­ного засорения главного топливного жиклера. На горячем двигателе скорее возможна обратная ситуация, когда двигатель не пускается от переобогащения. Давление топлива после бензонасоса долго сохраняется перед клапаном поплавковой камеры, нагружая его. Изношенный клапан не справляется с нагрузкой и пропускает топливо. Испарившись от нагретых деталей, бензин создает очень богатую смесь, заполняющую собой весь впускной тракт. При пуске приходится долго проворачивать двигатель стартером чтобы прокачать все пары бензина пока не организуется нормальная смесь. Дроссельные заслонки при этом целесообразно держать открытыми.

При пуске холодного двигателя мы искусственно создаем богатую смесь, и переобогащение, связанное с негерметичностью клапана, не будет заметно на общем фоне богатой смеси. При холодном пуске вероятнее не­правильная регулировка пускового механизма, например, малая величина приоткрытия дросселя тягой приоткрывателя.

Нестабильная работа на холостом ходу.

 В простейшем случае причина заключена в неправильной регулировке систем холостого хода. Как правило, смесь слишком бедна. Обогатите ее винтами "качества", при необходимости подкорректируйте частоту вращения винтом "количества".

Если при регулировании видимого эффекта не наблюдается, причина может быть в негерметичности клапана поплавковой камеры. Подтекание бензина приводит к нерегулируемому переобогащению смеси. На карбю­раторах со смотровым окном уровень топлива при этом выше стекла.

Попробуйте довернуть топливные жиклеры холостого хода плотнее. Если они не касаются корпуса уплотнительным пояском, образовавшаяся щель выступает как параллельный жиклер, существенно обогащая смесь. Воз­можно, жиклеры установлены большей производительности, чем положено.

Случается, что нестабильная работа вызывается недостаточной пода­чей бензина по причине засоренности системы холостого хода. Самая вы­сокая вероятность засорения - в топливном жиклере холостого хода, где самое малое сечение. Попробуйте прочистить его .

Невозможность отрегулировать двигатель на холостом ходу.

 

При проведении регулировки двигателя может возникнуть ситуация, ког­да при работоспособности в целом, он не поддается на регулировки по токсичности. Проявляется это в повышенных выбросах СО и СН, кото­рые невозможно устранить регулировочными винтами.

Причиной очень богатой смеси и повышенных выбросов СО, как правило, служит негерметичность поплавковой камеры (в незначительных пределах, иначе двигатель просто отказывается работать на этом режиме), засорение воздушных жиклеров холостого хода твердыми частицами или смолами, увеличенное сечение главных топливных жиклеров или топливных жиклеров холостого хода .

Если велик уровень углеводородов СН, причину следует искать в пере­обеднении смеси, связанном с неправильными регулировками, загрязнения­ми, или в отключении одного из цилиндров. Следует помнить, что регулировки токсичности во многом определяются состоянием двигателя в целом. Про­верьте и отрегулируйте тепловые зазоры в клапанном механизме двигателя. Не пытайтесь сделать их меньше, чем предписано инструкцией по эксплу­атации двигателя. Оцените состояние высоковольтных проводов, катушки зажигания, свечей зажигания. Помните, что свечи необратимо старятся.

Провал при плавном открытии дросселя.

 

 Если двигатель устойчиво работает на холостом ходу, подчиняется винтам "качества" и "количества", но при плавном открытии дросселя не разгоняется или ведет себя очень неустойчиво, следует проверить состояние переходных систем. Для полной проверки необходимо снять карбюратор и оценить состояние переходных отверстий. Последние могут быть забиты нагаром или расположены слиш­ком низко относительно кромки дросселя. В последнем случае на стенках смесительных камер видны следы от бензина, который течет из переходных отверстий на холостом ходу (чего быть не должно). При этом их вклад в увеличение расхода топлива по мере открытия дросселя становится невелик, что приводит к переобеднению смеси при переходе (до момента включе­ния главной дозирующей системы). Попробуйте установить дроссельную заслонку как можно ниже, чтобы в закрытом ее положении переходные отверстия не были видны снизу. Прикрывая дроссель, мы ограничиваем подачу воздуха (уменьшаем обороты) и поэтому одновременно необходимо компенсировать расход воздуха через дроссели либо расходом через иные сечения либо большей эффективностью работы. Проверьте чистоту канала малой ветви вентиляции  убедитесь, что работают все цилиндры и зажигание установлено не слишком поздно.

При плавном открытии дросселя неисправность переходной системы будет проявляться до некоторого момента, где вступит в работу главная дозирующая система. Если же при таком открытии работа двигателя не становится лучше даже при высокой частоте вращения, если автомобиль при движении на частичных нагрузках с постоянной скоростью подергивает, если при полном открытии дросселей поведение становится много лучше (иногда двигатель совсем не работает если дроссель не открыт полностью), то следует проверить состояние главных топливных жиклеров. выверните топливные жикле­ры. Посмотрите, нет ли на них каких-либо частиц. Как правило, находится маленькая песчинка, закрывающая собой проходное сечение.

Если жиклер чист, а поведение автомобиля подчиняется описанным закономерностям, можно предположить загрязнение всего топливного тракта главной дозирующей системы (эмульсионного колодца, канала вы­хода к распылителю, неправильная постановка малых диффузоров) или несоответствие маркировки жиклера требуемой. Последнее чаще всего происходит при замене штатных заводских жиклеров на новые из ремонтных комплектов. Не пытайтесь обогащать смесь винтами "качества", в данной ситуации это не поможет, поскольку они влияют только на регулировки систем холостого хода.

Провал при резком открытии дросселя,

 исчезающий после того, как двигатель "проработает"  2...S секунд, может указывать на дефекты ускори­тельного насоса. Ускорительный насос элемент принципиальной важности и от того, как он работает, зависит во многом вся работа карбю­ратора. Даже при плавном открытии дросселей, режиме на котором другие .карбюраторы в ускорителе не нуждаются, запаздывание впрыска, связанное с люфтами в приводе  трением поршня, износом мембраны может привести к остановке двигателя. Если происходила замена элементов, помните о возможном качестве резиновой манжеты на поршне ускорителя. Нет необходимости стремиться к увеличению хода поршня ускорителя, по­скольку это увеличит только продолжительность впрыска, а нужда в дополни­тельном топливе проявляется с первых же моментов открытия дросселя. Важ­но, чтобы именно в этот период было подано достаточное количество бензина.

Повышенный расход топлива.

Заветным желанием любого водителя является снижение расхода топлива автомобилем. Чаще всего добиться этого пытаются воздействием на карбюратор, забывая, что расход топлива -величина, определяемая целым комплексом устройств.

Топливо расходуется на преодоление различных сопротивлений движе­нию автомобиля, и от того, насколько велики эти сопротивления, зависит величина расхода. Не следует ждать высоких результатов по топливной экономичности автомобиля, у которого не до конца расходятся тормозные колодки или перетянуты подшипники ступиц. Огромное количество энергии расходуется на прокручивание элементов трансмиссии и двигателя зимой, особенно при использовании густых вязких масел. Крупный потребитель энергии - скорость. Здесь кроме потерь на трение механизмов добавляются аэродинамические потери. И очень большая статья расходов энергии - дина­мика автомобиля. Для движения с постоянной скоростью 60 км/час автобусу ПАЗ достаточно примерно 20 кВт мощности двигателя, в то время как для разгона от 40 км/час до 80 км/час мы используем в среднем около 50 кВт. Каждая остановка "съедает" эту энергию, и для следующего разгона мы вынуждены тратить еще.

Рабочий процесс каждого двигателя, степень преобразования энергии топлива в работу, имеет свои ограничения. Для каждой модификации опре­делены составы смеси и углы опережения зажигания, дающие на каждом режиме требуемые выходные параметры. Требования, предъявляемые к каждому режиму, могут быть различны. Для одних - это экономичность, для других - мощность, для третьих - токсичность.

Карбюратор выступает как звено единого комплекса, реализующего известные зависимости. Нельзя надеяться уменьшить расход топлива, уменьшая проходное сечение жиклеров. Снижение количества проходящего топлива не будет согласовываться с количеством воздуха. Иногда целесо­образнее увеличивать проходное сечение топливных жиклеров с целью устранить обеднение, присущее всем современным карбюраторам. Осо­бенно ярко это проявится при эксплуатации автомобиля зимой, при низких температурах окружающего воздуха. Все регулировки карбюратора подо­браны для случая полностью прогретого двигателя. Некоторое обогащение может приблизить смесь к оптимуму в тех случаях, когда температура ва­шего двигателя ниже рабочей (например, зимой при относительно коротких поездках). В любом случае необходимо стремиться к повышению темпера­туры охлаждающей жидкости. Недопустима эксплуатация двигателя без термостата, в зимних условиях следует принять меры к теплоизоляции подкапотного пространства.

Проведите сами весь комплекс регулировок карбюратора. Обратите внимание на:

• соответствие жиклеров марке карбюратора;

• правильность регулировки пускового устройства, полноту открытия воздушной заслонки;

• отсутствие подтекания клапана поплавковой камеры;

• регулировку системы холостого хода. Не старайтесь сделать смесь беднее, это не уменьшит расход, но увеличит проблемы перехода к нагру­зочным режимам;

• следите за состоянием самого двигателя. Летящие из системы венти­ляции частицы или песчинки при негерметичном воздушном фильтре могут засорить воздушные жиклеры, неправильная регулировка зазоров в клапан­ном механизме приведет к неустойчивой работе на холостом ходу, малые ве­личины угла опережения зажигания напрямую вызовут повышенный расход;

• проследите за отсутствием прямого подтекания топлива из топливной магистрали, особенно на участке после бензонасоса.

Учитывая сложность и многообразие эксплуатационных факторов нельзя дать единых рекомендаций по снижению эксплуатационного рас­хода. Методы, приемлемые для одного водителя, могут быть совершенно не пригодны для другого только из-за различий в манере езды или выборе режимов движения. Целесообразно, наверное, порекомендовать полностью довериться заводским регулировкам и размерам дозирующих элементов. Маловероятно, что, изменив сечение каких-либо жиклеров, удастся сущест­венно изменить экономичность двигателя. Возможно, это получится только в ущерб каким-то другим параметрам - мощности, динамичности. Помните, что те, кто создавал карбюратор и подбирал под него жиклеры, стояли в жестких рамках необходимости соблюсти много разнообразных и противо­речивых условий. Не думайте, что сумеете их обойти. Зачастую бесполезные поиски новых глобальных решений уводят от простых, элементарных при­ёмов обслуживания автомобиля, позволяющих добиться вполне приемлемой, но реальной экономичности. Не лучше ли направить усилия именно в этом направлении, поскольку чудес, к великому сожалению, не бывает.