Рис. 6.3. Карбюратор
В обеих системах топливо начинает свой путь в одном и том же месте (в бензобаке) и заканчивает его в одном и том же месте (в двигателе), но путь сильно отличается в зависимости от того, установлен карбюратор или инжекторы. В этом разделе я объясняю, что происходит с топливом по мере прохождения через основные элементы топливной системы (которые описывались в предыдущем разделе "Основные компоненты топливной системы") карбюраторного автомобиля. Если у вашего автомобиля вместо карбюратора инжекторы, прочитайте раздел "Топливный тракт в инжекторных двигателях".
Главная задача карбюратора (рис. 6.3) — смешивать воздух и топливо в требуемых пропорциях и подавать полученную горючую смесь в определенном количестве в двигатель. В последующих разделах я объясняю, как разные части карбюратора работают сообща, совершая этот подвиг.
Поплавковая камера
Воздух проходит через смесительную камеру и по пути проходит мимо маленькой трубки, которая ведет к емкости с топливом, или поплавковой камере. Поплавковая камера — это маленькая емкость в карбюраторе (рис. 6.4). Она хранит небольшое количество топлива, обеспечивая легкую топливоподачу при разгоне, что эффективнее, чем подкачивание новых порций бензина из бака сзади машины.
Рис. 6.4. Поплавковая камера находится внутри карбюратора
Количество топлива в поплавковой камере регулируется маленьким поплавком (поразительно!), плавающим на поверхности топлива в камере. Шланг, идущий от топливного насоса, предназначен для подачи топлива в поплавковую камеру. Когда вы захотите прибавить мощности или попытаетесь завестись утром, а в поплавковой камере окажется слишком мало топлива, машина будет дергаться или глохнуть.
Уровень топлива в поплавковой камере поддается регулировке, но для этого придется разобрать часть карбюратора. Разобрать его несложно, а вот собрать сложнее. Поэтому, если вы думаете, что вашему карбюратору требуется ремонт, пусть лучше это сделает за вас профессионал. Конечно, доступны ремонтные комплекты с соответствующими инструкциями. Если вы решили сделать эту работу самостоятельно, найдите хороший учебник по авторемонту и делайте ее под присмотром инструктора. (Больше информации о регулировке карбюратора приведено в разделах "Установка нового или восстановленного карбюратора" и "Регулировка уровня топлива в поплавковой камере" в главе 13 "Регулировка топливной системы").
Диффузор
Все знают, что чем быстрее движется воздух, тем больше жидкости он может подхватить, поэтому карбюратор устроен так, чтобы воздух набирал скорость при прохождении через смесительную камеру. Вот что происходит: в смесительной камере есть камера, называемая диффузором (рис. 6.5), которая сужается возле отверстия, ведущего в поплавковую камеру. Когда воздух попадает в самую узкую часть диффузора, он набирает скорость и создает разрежение как раз возле отверстия. Это разрежение высасывает топливо из камеры, смешивает его с воздухом, создавая то, что называется горючей смесью. В таком виде воздух и топливо поступают в цилиндры, где и происходит сгорание.
Рис. 6.5. Схема работы карбюратора
Берегитесь взрыва!
Если вы удивляетесь, почему воздух так важен для топливной системы, запомните: жидкий бензин сам по себе не взорвется — конечно, он будет гореть, но все равно не взорвется. Двигатель работает благодаря давлению, вызванному быстрым расширением взрывающихся газов. Заставить бензин взорваться можно, только перемешав его с воздухом, - вот откуда возникает необходимость смешивания бензина с воздухом для получения горючей смеси.
Именно поэтому происходит столько несчастных случаев из-за полупустых канистр с бензином. Люди думают, что почти пустая канистра безопасна, но именно в таком состоянии канистры наиболее опасны! Пустая канистра содержит очень небольшое количество бензина, а для получения горючей смеси требуется всего одна часть бензина и 9000 частей воздуха! Если в канистре плещется много бензина, его может оказаться слишком много для взрыва. Но если там есть пары, они могут в пустой канистре смешаться с воздухом, и любая искра способна устроить большой взрыв. Пары бензина взрывоопаснее тротила! Поэтому никогда не возите бензин в чем-либо, кроме специальной вентилируемой канистры, и всегда старайтесь держать ее наполненной. Кроме того, если вы не удаляетесь слишком далеко от источника топлива, вообще не возите (или не храните) бензин и избавьтесь от старых канистр.
Воздушная заслонка
Сняв воздухоочиститель наверху смесительной камеры, вы увидите воздушную заслонку (см. ниже рис. на врезке "Автоматическое управление воздушной заслонкой"), которая ограничивает поступление воздуха в диффузор и служит для управления обогащением смеси. Воздушная заслонка состоит из маленькой регулируемой поворотной заслонки, которая может открываться и закрываться. Когда вы заводите машину утром, воздушная заслонка помогает быстрее завестись и прогреть двигатель. Если же машина не прогрета, одна треть бензина может конденсироваться на холодных металлических деталях карбюратора, а две трети смеси пойдут дальше в двигатель. Этого количества недостаточно для правильного сгорания, и двигатель при таком соотношении бензина и воздуха заводиться не будет. Для обогащения смеси поворотная заслонка воздушной заслонки остается закрытой, задерживая подачу воздуха.
Воздушная заслонка всего лишь ограничивает подачу воздуха, а не перекрывает ее полностью. Другими словами, горючая смесь будет богаче, чем та, на которой вы ездите всегда. Заслонка возвращается в нормальное положение после прогрева двигателя.
Автоматическое управление воздушной заслонкой
В автомобилях раньше были ручные воздушные заслонки, которые управлялись ручкой на панели приборов. Сейчас в машинах чаще стоят автоматические воздушные заслонки, которые работают за счет пружины, сжимающейся и расширяющейся в зависимости от температуры. Именно эта пружина заставляет поворотную заслонку открываться и закрываться.
Если у вас автоматическая воздушная заслонка, то она, скорее всего, управляется термостатической пружиной, которая находится снаружи карбюратора или наверху смесительной камеры возле поворотной заслонки на конце длинного стержня. Первый тип похож на маленькую круглую крышку со стрелочками на ней, на которых написано "Lean" (Беднее) и "Rich" (Богаче). Поворачивая ее, можно настроить количество пропускаемого через заслонку в карбюратор воздуха. Во втором типе (см. рис. ниже) для открытия и закрытия заслонки используется рычаг, прикрепленный к термостатической пружине. Советы по проверке и настройке воздушной заслонки можно найти в главе 13 "Регулировка топливной системы".
Ускорительный насос
Задумывались ли вы, что заставляет машину разгоняться, когда вы нажимаете педаль газа? Это простое устройство, которое называется ускорительным насосом, настолько несложно, что его изобретателю должно было бы быть стыдно даже предлагать этот механизм. Когда вы нажимаете педаль газа, чтобы разогнаться, шток, соединяющий педаль с маленьким рычагом снаружи карбюратора, нажимает маленький поршенек внутри, который впрыскивает в диффузор немного дополнительного топлива. Это топливо создает обогащенную смесь, которая сильнее взрывается в цилиндрах, давая машине дополнительный толчок, называемый ускорением. Если при нажатии педали газа машина дергается, то, наверное, ускорительный насос работает неправильно. В главе 13 "Регулировка топливной системы" содержатся инструкции по проверке и настройке ускорительного насоса.
Дроссельная заслонка
Дроссельная заслонка регулирует подачу топлива и воздуха в карбюратор (см. рис. 6.5). Чем больше воздуха, тем больше разряжение в диффузоре. Чем больше разряжение в диффузоре, тем больше топлива поступает из поплавковой камеры и смешивается с воздухом. Чем богаче смесь, тем быстрее едет машина. На высоких скоростях дроссельная заслонка широко открыта, что позволяет воздуху попадать в карбюратор в большом количестве. На низких скоростях дроссельная заслонка закрывается и воздуха попадает меньше.
Большой рычаг, расположенный снаружи карбюратора (рис. 6.6), — это рычаг привода дроссельной заслонки. Он прикреплен к педали газа и управляет дроссельной заслонкой, которая находится снизу карбюратора.
Рис. 6.6. Рычаг привода дроссельной заслонки снаружи карбюратора
Упорный винт рычага дроссельной заслонки
Упорный винт рычага дроссельной заслонки — это маленький винтик, расположенный снаружи карбюратора в его нижней части возле дроссельной заслонки. Он не дает заслонке закрываться полностью на холостом ходу. (Холостой ход — режим работы двигателя при отпущенной педали газа. Машины работают на холостом ходу, когда ждут у светофора зеленого сигнала).
Упорный винт дроссельной заслонки легко регулировать и, если его правильно выставить после настройки системы зажигания, он творит чудеса с характеристиками двигателя и потреблением топлива. Если повернуть его отверткой по часовой стрелке, обороты холостого хода возрастают, а если повернуть против часовой стрелки — холостые обороты падают. Подробнее об этом вы узнаете в главе 13 "Регулировка топливной системы". (Не путайте упорный винт рычага дроссельной заслонки с винтом регулировки состава смеси холостого хода. Как они выглядят, показано на рис. 6.7).
Рис. 6.7. Упорный винт рычага дроссельной заслонки и винт регулировки состава смеси холостого хода на карбюраторе
Винт регулировки состава смеси холостого хода
Винт регулировки состава смеси холостого хода похож на упорный винт дроссельной заслонки, но он регулирует пропорции воздуха и топлива, которые подаются в двигатель во время холостого хода. Поворачивая этот винт, вы изменяете степень обогащения смеси. Если его правильно настроить, можно оптимизировать рабочие характеристики двигателя и снизить при этом расход топлива.
У карбюратора с несколькими смесительными камерами может быть не-сколько винтов регулировки состава смеси холостого хода. Винт (или вин-ты), в зависимости от автомобиля, могут находиться в разных местах. На рис. 6.3 и 6.7 показано возможное размещение этих винтов. Распознать вшгг регулировки состава смеси холостого хода можно, повернув его против часовой стрелки, — его конец выйдет из карбюратора. Однако из-за строгих государственных норм па содержание окиси углерода (СО) в выхлопных газах большинство производителей ставят на эти винты ограничители или вообще прячут их под металлическими пробками для предотвращения регулировки владельцами автомобиля. Если винт (винты) регулировки состава смеси холостого хода на вашей машине поддаются регулировке, ознакомьтесь с инструкциями, имеющимися в главе 13 "Регулировка топливной системы".
Винт стравливания давления
У некоторых машин нет упорного винта дроссельной заслонки. Вместо него у них имеется винт стравливания давления (или. как его иногда называют, винт регулировки давления), который регулирует подачу дополнительного воздуха при закрытой дроссельной заслонке. Когда заслонка во время холостого хода закрыта, воздух все равно как-то должен поступать для предотвращения образования отложений нагара и смол, которые накапливаются возле дроссельной заслонки.
Поворачивая этот винт по часовой стрелке, вы уменьшаете подачу воздуха и снижаете обороты на холостом ходу; поворачивая его против часовой стрелки - увеличиваете подачу воздуха и ускоряете холостой ход. Такие винты можно найти на "Линкольнах", "Кадиллаках" и других многолитражных машинах. Как их регулировать, рассказывается в главе 13 "Регулировка топливной системы".
Электромагнитный клапан карбюратора
Некоторые модели автомобилей оборудованы не только винтами дроссельной заслонки и регулировки состава смеси холостого хода, но и электромагнитным клапаном карбюратора. Автомобили с двигателями с контролируемым выбросом выхлопных газов работают на повышенных оборотах холостого хода. Если внезапно выключить зажигание такому двигателю, он просто не сможет быстро остановиться и будет продолжать работать из-за калильного зажигания. Электромагнитный клапан карбюратора не дает работать двигателю на холостом ходу после выключения зажигания, перекрывая канал поступления топлива.
Чтобы узнать, есть ли у вас электромагнитный клапан карбюратора, поищите маленькое устройство в форме банки, прикрепленное к карбюратору возле дроссельной заслонки. Когда придет время регулировать карбюратор, прочитайте в главе 13 инструкции о регулировке электромагнитного клапана карбюратора.
Больше силы для вашего зверя
Для увеличения количества смеси, поступающей в двигатель, производители разработали карбюраторы с несколькими смесительными камерами. У двухкамерного карбюратора два диффузора, у четырехкамерного - четыре. Такие карбюраторы можно найти в основном на таких больших двигателях, как V-образные восьмицилиндровые, где нужно подавать больше бензина и воздуха, чтобы обеспечить все имеющиеся цилиндры. В четырехкамерном карбюраторе две из четырех камер зарезервированы для обеспечения дополнительной мощности на высоких скоростях и при больших нагрузках. Теперь вы понимаете, почему V-образные восьмицилиндровые двигатели потребляют больше топлива, чем четырех- или шестицилиндровые. Конечно, они более мощные. Если вы любите ездить в большом, впечатляющем автомобиле или заезжать на горки на высоких скоростях — это тот двигатель, который вам нужен. Только не путайте мощность с КПД. Двигатель поменьше так же хорошо справится с работой, если не будет таскать за собой много дополнительного хлама.
Впускной и выпускной коллекторы
Горючая смесь проходит мимо дроссельной заслонки и попадает во впускной коллектор - совокупность железных труб, которые обычно находятся наверху двигателя между карбюратором и двигателем. Другой набор коллекторных труб называется выпускным коллектором. Он выводит продукты сгорания топлива из двигателя. Выпускной коллектор обычно находится либо снизу с той же стороны, что и впускной коллектор, либо на другой стороне головки цилиндров
На рис. 6.8 показан путь горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя. Чтобы узнать, что происходит дальше, прочитайте раздел "Блок цилиндров: тут встречаются топливная система и система зажигания" в конце этой главы.
Рис. 6.8. Путь горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя