Карбюраторы

Несмотря на тотальное  доминирование инжекторных двигателей, карбюраторы не оставят нас еще несколько десятилетий точно. Более того, у них есть свои поклонники. А потому именно к ним мы обратим сегодня свое внимание – устройство, вариации и, конечно, тюнинг.

Несмотря на уклон статей раздела в сторону тюнинга, начнем все же с общих принципов устройства карбюратора. Просвещенные могут пропустить эту часть.

Устройство карбюратора  ВАЗ и не только

Безусловно, самым распространенным автомобилем на карбюраторе остается классический вариант «Жигулей»  и семейство Lada Samara. Тем не менее, по нашим городам ездит огромное количество и других марок и моделей автомобилей с карбюраторной системой подачи топлива.

Итак, карбюратор (от фр. carburation – карбюрация, смешивание) – это устройство в системе питания ДВС, предназначенное для смешивания бензина и воздуха, создания горючей смеси и регулирования её расхода. Собственно, качеством этой смеси и определяется эффективность работы карбюратора.

Основные элементы карбюратора:

• поплавковая камера (10) с поплавком (3),
• жиклёр (9) с распылителем (7),
• диффузор (6),
• дроссельная заслонка (5).

 
Схема простейшего  карбюратора. Wikipedia

Топливо по трубке (1) поступает  из бака в поплавковую камеру (10). В поплавковой камере плавает  пустотелый, обычно латунный поплавок (3), на который опирается запорная игла (2). Когда уровень топлива  в поплавковой камере достигает  определенной высоты, поплавок поднимает  запорную иглу, которая в свою очередь  перекрывает трубку (1), прекращая  подачу топлива. По мере расходования топлива его поплавок, соответственно, опускается, и подача топлива поддерживается на необходимом и постоянном уровне.

Из поплавковой камеры через жиклёр (9) бензин поступает  в распылитель (7). Количество топлива, которое идет в распылитель зависит  от настроек, а также размеров и  формы жиклёра.

Параллельно в систему  поступает наружный воздух. Он идет через воздушную трубу (8) карбюратора, в которой находится диффузор (6). В самой узкой части диффузора  помещается конец распылителя. В  сужающейся части диффузора скорость потока воздуха увеличивается, а  давление воздуха уменьшается.

Благодаря отверстию (4) в  поплавковой камере поддерживается атмосферное давление, в результате под влиянием разности давлений происходит истечение топлива из распылителя. Топливо, вытекающее из распылителя, раздробляется  струями воздуха, распыляется, частично испаряется и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь.

Как правило, используется двойной  или даже тройной диффузор. Дополнительные диффузоры расположены концентрически в главном диффузоре и имеют  небольшие размеры. Через них  проходит только часть общего потока воздуха. Вследствие высокой скорости в центральной части при небольшом  сопротивлении основному потоку воздуха достигается более качественное приготовление горючей смеси.

Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, регулируется дроссельной заслонкой (5), которая приводится в движение педалью акселератора.

 
Натуралистичная схема простейшего карбюратора. Wikicar.ru

Этот несложный механизм надолго определил способ подачи топлива в двигателях внутреннего  сгорания. И, несмотря на многие преимущества инжекторных двигателей, карбюраторы по-прежнему популярны. И, обозначив, общие принципы работы этого механизма, обратимся теперь к возможным различиям и разнообразию карбюраторов.

Карбюраторы бывают разные

Элементы карбюратора  могут располагаться так, что  поток смеси будет двигаться  снизу вверх, сверху вниз или горизонтально. Самые распространенные – карбюраторы  с нисходящим потоком смеси. Так проще и лучше наполнить цилиндры горючей смесью, однако есть возможность «залить» двигатель бензином. Поэтому в спортивном автомобилестроении часто используют горизонтальный поток – карбюраторы Weber, по имени создателя первых «горизонталок» Эдуарда Вебера.

 
Гоночный  горизонтальный карбюратор фирмы Weber (Италия). 48.ru (фото с форума)

Количество камер в  карбюраторе также может быть разным. Самые распространенные стандартные  карбюраторы – двухкамерные (с 1960-х  годов). В спорте и тюнинге популярны четырёхкамерные карбюраторы. Но существовали и однокамерные, и трехкамерные варианты.

По типу работы дроссельных  заслонок различают карбюраторы  с параллельным и последовательным открытием дроссельных заслонок. При последовательном открытии дроссельных  заслонок, в обычном режиме работы карбюратор работает на первичной камере (первичных камерах), а при увеличении нагрузки открывается вторая дроссельная  заслонка (имеющая механический или  пневмопривод). Для более плавного включения вторичной камеры задействуется переходная система карбюратора. Это наиболее распространённая конструкция. При параллельном открытии заслонок, заслонки всех камер открываются одновременно.

Возможные доработки  карбюратора

По сути тюнинг карбюратора сводится к увеличению дозирования топлива в определенные моменты работы двигателя.

Несмотря на условную простоту устройства карбюратора, пытливые умы  придумали массу способов его  дообработки и тюнинга – мы не сможем описать в одной статье, как именно осуществляется та или иная операция тюнинга, но приведем возможные варианты. Впрочем, о способах их реализации довольно много записей на форумах – с фотографиями и комментариями опытных «тюнеров».

Один из вариантов –  это увеличение производительности ускорительного насоса, что достигается путём блокировки различных перепускных отверстий и использования кулачка привода большего подъёма. Результат – лучшая отзывчивость на педаль газа.

Еще один вариант тюнинга карбюратора – увеличение сечений топливных жиклеров, если в карбюраторе нет экономайзера мощностных режимов (относится к системе первой камеры), если есть, то лучше увеличить его, т.к. это позволит иметь экономию топлива (он не работает на частичных нагрузках). Это обеспечит обогащение всего диапазона работы камеры. Некоторое переобогащение 1 камеры на низких частотах (частичное открытие заслонки) позволяет развивать больший крутящий момент на низких (и иногда на средних) частотах.

Можно увеличить канал  подвода топлива в малом диффузоре, что позволяет обогатить приблизительно весь диапазон работы.

Если не требуется усиление тяги на низких частотах, а только на средних и высоких – можно  уменьшить диаметры главных воздушных  жиклёров. При полном газе есть смысл  корректировки только второй камеры т.к. первая камера настраивается в  различных режимах до половины газа.

В отсутствии вакуума в  главных диффузорах при малом  открытии дроссельной заслонки дозировку  смеси обеспечивают переходные системы (воздушный и топливные жиклёры, иногда эмульсионная трубка). Для корректировки достаточно изменять сечение топливного жиклёра.

В качестве дополнительного  девайса используют также так называемое УПГС – устройство преобразования гомогенной смеси. Оно работает уже на выходе смеси из карбюратора, гомогенизирует ее и делает распыление более эффективным. Встречается в вариациях «спорт» и «эконом». Правда, эффективность данного устройства имеет место только при небольшой скорости потока через диффузор. И мнения о целесообразности его применения (как впрочем и всех других вариантов тюнинга) разнятся.

Для увеличения мощности и  возможностей двигателя нередко  устанавливают два (а иногда и больше) карбюраторов, что дает более сбалансированную подачу топливовоздушной смеси. Такое переоборудование автомобиля тоже относится к тюнингу системы впуска.

 
Установка двух карбюраторов на «классический» мотор. Фото: www.moeauto.ru

 
Еще один нестандартный вариант – установить однокамерные мото-карбюраторы. Фото: vkontakte.ru

Особо редкие и  ценные карбюраторы

Мы начали с того, что  карбюраторы прижились и остаются популярными в силу простоты и  дешевизны, а общая структура  всех их одинакова. Не отказываясь от своих слов, стоит дополнить, что  в то же время есть и весьма недешевые, и специфические карбюраторные  системы.

Так, четырехкамерный карбюратор – сегодня большая редкость. Он имеет своих поклонников, которые могут не один год искать возможность приобрести это уникальное чудо карбюраторостроения.

 
Четырехкамерный К-114. По отзывам редких обладателей, один из лучших отечественных карбюраторов. Фото: vkontakte.ru

В спорте на карбюраторных  автомобилях самым распространенным остается вариант с установкой двух карбюраторов, как правило, Weber. Существуют, как горизонтальные, так и вертикальные системы.

 
Вертикальные  системы карбюраторов Weber. Фото: vkontakte.ru

На легендарных Lada VFTS использовалась система из двух карбюраторов Weber с горизонтальной подачей смеси.

 
Lada VFTS 1984 г. Карбюраторы Weber 45 DCOE. Фото: www.cardesign.ru

В заключении вернемся к  тому, с чего начали – эра карбюраторов еще не закончилась. На улицах по-прежнему масса «Жигулей» и старых иномарок на карбюраторных моторах. А умелые руки мастеров-механиков и любителей  настраивают и дорабатывают эти  системы для автоспорта.