1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы и устройство карбюратора

В первом устройстве, изобретенном Л. Христофорисом в 1876 году, топливо нагревалось, испарялось, образовавшиеся пары и потоки воздуха смешивались. Спустя год решение усовершенствовали, использовав принцип топливного распыления, который стал основой для следующих проектов.

До широкого распространения привычных нам устройств были барботажные модели и мембранно-игольчатые. Первые — в виде бензинового бака, в котором близко от поверхности располагалась доска и пара патрубков для подачи из атмосферы и забора смеси топлива и воздуха в мотор. Воздух перемещался под доской, непосредственно над топливом, обогащался парами и становился горючей смесью. Это была простая, но рабочая система. Дроссельная заслонка находилась отдельно. На функционирование мотора с барботажным узлом влияли природные условия — испаряемость зависела от температуры. Такую систему было сложно регулировать, она была взрывоопасна.
Схема барботажного карбюратора.

Мембранно-игольчатое устройство размещается отдельно от бензобака. В нем было нескольких камер, жестко связанных с помощью штока. Седло клапана, через который подавалось топливо, запиралось иглой на штоке. Камеры были соединены топливным каналом и смесительной зоной. Параметры устройства определяли пружины, на которые надавливали мембраны. Такой карбюратор работал независимо от условий на улице и местоположения, был популярен в начале 19 века, когда его устанавливали на автомобилях и мототехнике, в самолетах с поршневыми моторами внутреннего сгорания.
Схема мембранно-игольчатого карбюратора.

Принцип работы карбюраторного двигателя

Принцип действия карбюраторного двигателя относительно простой и складывается из четырех тактов, которые совпадают с движением вверх и вниз в последовательности один за одним:

  • Первый такт — впуск; клапан впуска отворяется и в цилиндр доставляется новая смесь от системы питания.
  • Второй такт — сжатие; поршень сдавливает горючую смесь в камере сгорания. Все клапаны прикрыты.
  • Третий такт — расширение; происходит возгорание сдавленной горючей смеси от свечи зажигания. Смесь сжигается достаточно быстро при неизменном объеме, который соответствует объему самой камеры сжатия. Это основная характерность работы карбюраторного двигателя. При перегорании формируются газы, которые двигают поршень книзу и передают движение коленвалу.
  • Четвертый такт — впрыск; коленвал вращается и выбрасывает из цилиндра отработанные газы через приоткрытый клапан выпуска.

На этом один рабочий цикл карбюраторного двигателя заканчивается.

При первом такте клапан впуска уже в открытом виде при подходе поршня и благодаря высокой скорости движения поршня рабочая смесь продвигается к цилиндру и еще какое-то время при поднятии поршня во втором такте.

Искра поджигает рабочую смесь до того, как в цилиндре образуется высокое давление. В четвертом такте клапан выпускает отработанные испарения, чем очищает цилиндр еще до подхода поршня. Однако выход газов не прекращается даже после подхода поршня. Затем происходит запуск новой порции рабочей смеси, которая опять проходит в цилиндр.

Отсюда следует, что в работе между первым и четвертым тактом единовременно открываются клапаны впуска и выпуска, то есть происходит перекрытие клапанов. За момент перекрытия цилиндр очищается и в нем происходит разрежение, которое помогает выгоднее заполнить цилиндр горючей смесью при первом такте.

В таком двигателе происходит наружное образование рабочей смеси с ее сжатием и вынужденным поджиганием. На сегодняшний день как топливо чаще используется бензин, но они могут отлично выполнять свою работу и на газу.

Также популярны дизельные двигатели, где поджигание происходит от сжатия, их принцип работы зависит от нагревания газа при сжатии. Когда сжатие повышается, температура также поднимается. В это время в камеру сгорания через форсунку происходит впрыск топлива, которое поджигается и от полученных газов поршень передвигается. Сгорание топлива происходит после начала движения поршня.

Чем отличается инжектор от карбюратора

В карбюраторе в ходе рабочего цикла формируется насыщенная воздушно-топливная смесь, которая необходима двигателю для работы. В двигатель при этом поступает равное количество смеси, вне зависимости от того, на скольких оборотах в конкретный момент работает «сердце» автомобиля. В связи с этим системой потребляется большое количество топлива и, следовательно, окружающая среда излишне загрязняется выхлопными газами.

При использовании инжекторных систем в двигатель подаётся обеднённая воздушно-топливная смесь в дозировке, рассчитанной центральным блоком управления. Точная дозировка позволяет существенно сократить расход, обеспечить экономию средств и снизить объём вредных выбросов в атмосферу.

Использование инжектора позволяет в современных проектах добиться увеличения мощностей двигателя до 10% и модернизировать динамические свойства машины. Инжектор не подвержен воздействию перепадов температур, он не замерзает в холодный осенне-зимний период и не перегревается в летнюю жару. Однако инжектор более «придирчив» к качеству горючего, чем карбюратор.

Читать еще:  Обозначение камерной и бескамерной шины

При этом стоит о карбюратор низкокачественным топливом также не рекомендуется, чтобы избежать серьёзных проблем с ходовой частью. Он может быть неприхотлив в обслуживании, по сравнению с инжектором, но только при условии, что водитель заправляет авто исключительно качественным горючим. В суровых российских реалиях такие системы подвержены частым поломкам в результате использования бензина низкого качества. К плюсам в такой ситуации стоит отнести возможность самостоятельно провести ремонт и доступную стоимость запчастей для агрегата.

Инжектор, напротив, ломается реже и в целом более надёжен, но его ремонт представляет собой сложную процедуру. Провести диагностику без специального сервисного оборудования не представляется возможным, а замена узлов может потребовать серьёзных капиталовложений.

Чем отличается инжектор от карбюратора

Принцип, по которому карбюратор подает смесь бензина с кислородом в камеры сгорания двигателя, – разница в давлении. Принудительного впрыска здесь нет, и топливоподача происходит с помощью всасывания топлива. Значит, часть мощности силового агрегата тратится на этот процесс.

Количество воздуха в топливной смеси автоматически не регулируется. Карбюратор настраивается механическим путем еще до поездки, и эта настройка универсальная. Но в этом есть некоторые недостатки. Двигатель в определенные моменты способен получать от карбюратора больше топлива, чем он может переработать. В итоге часть бензина не сгорает, а выходит вместе с выхлопными газами, что наносит вред окружающей среде и не экономит топливо.

В случае же с инжектором происходит принудительная подача топлива в камеры сгорания при помощи форсунок, а количество бензина регулируется электроникой, которая и отвечает за приготовление топливовоздушной смеси.

Выхлоп инжекторного автомобиля менее токсичен, не так вреден для окружающей среды, как карбюраторный, потому что в нем меньше несгоревшего бензина.

В этом и заключаются отличия системы питания карбюраторного двигателя от инжекторного. Теперь перейдем к вопросу «что лучше» не для экологии, а для водителя и автомобиля.

Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей

  1. Если допустить, что остальные устройства в двух автомобилях идентичны и различны только способы подачи топлива, то большая мощность остается у инжекторного мотора. Разница в лошадиных силах между карбюраторным и инжекторным ДВС может составлять 10%. Эти отличия достигаются за счет другого впускного коллектора, точно выставляемого в каждый момент угла опережения зажигания, и другого способа подачи топлива.
  2. Инжекторные моторы, по сравнению с карбюраторными аналогами, отличаются топливной экономичностью за счет точной дозированной подачи бензина. При таком способе 100% бензина сгорает в камерах двигателя, превращая тепловую энергию в механическую.
  3. Основная причина перехода всех мировых автопроизводителей на инжекторную систему – экологичность. Карбюраторные выхлопы более токсичны.
  4. В морозную погоду инжекторный двигатель не нуждается в дополнительном прогреве перед запуском.
  5. Инжекторы намного надежнее карбюраторов, их выход из строя встречается реже, по сравнению с неисправностями карбюраторов.
  6. Инжекторные двигатели не имеют катушку-трамблер. Эта деталь часто выходит из строя на машинах с карбюраторной топливоподачей.

Минусы инжекторов

  1. Хоть инжектор надежен, но он выходит из строя. А для его диагностики и последующего ремонта необходимо специализированное оборудование. Ремонт в условиях «гаража» невозможен, для этого нужен опыт и квалификация. Ремонт этого устройства на СТО, как и обслуживание с профилактикой – работа дорогостоящая.
  2. Инжектор требует только качественного топлива. Если топливо содержит некоторое количество механических примесей, то нормальная его работа затруднена. Он быстро засорится и выйдет из строя. А чистка и ремонт стоят недешево.
  3. Следующий недостаток касается двигателей, на которые вместо карбюратора установили инжектор. В результате доработки повысится количество сгораемого в двигателе топлива, что повышает его рабочую температуру. Это чревато возможным перегревом ДВС со всеми вытекающими последствиями.

Плюсы карбюраторных систем

  1. В плане обслуживания карбюраторы считаются простыми устройствами. Для их ремонта не нужно специализированное оборудование и инструмент. Все необходимое для этого найдёте в гараже.
  2. Стоимость деталей – невысока. В случае невозможности ремонта можно купить новый карбюратор. По сравнению с инжектором его стоимость низкая.
  3. Карбюратор не требует высокого качества топлива. Он нормально работает на бензине с низким октановым числом. Небольшое количество механических примесей несильно затруднит его работу. Максимум – забьются жиклеры.

Минусы карбюраторов

Недостатков у карбюраторных систем намного больше, чем достоинств, и поэтому существует тенденция на их замещение инжекторами.

  1. Автомобиль, двигатель которого оснащен карбюратором, потребляет больше бензина, чем инжекторный аналог. Причем излишнее потребление топлива не переходит в дополнительную мощность. Топливо не догорает и выбрасывается в атмосферу;
  2. Карбюратор не любит перепадов температур. Он чувствителен и к повышенной, и к пониженной температуре окружающей среды. Зимой его детали примерзают друг к другу. Это происходит из-за образования внутри него конденсата;
  3. Низкая экологичность.
Читать еще:  Можно ли в минералку долить полусинтетику

Преимущества и недостатки карбюраторных двигателей

Главные достоинства карбюраторных систем – простота конструкции, легкость обслуживания, надежность. Регулировку, ремонт можно осуществить, не прибегая к услугам профессиональных мастерских. Достаточно изучить руководство по эксплуатации. Правильно отрегулированный карбюратор способен проработать длительное время без дополнительного обслуживания. В процессе эксплуатации не требует наличия точного диагностического оборудования, достаточно простого набора ключей и отверток.

В отличие от инжекторов, карбюратор неприхотлив к качеству бензина, способен работать на топливе с высоким содержанием примесей. Засорения жиклеров устраняется продувкой и очисткой. Отличительная черта – приемистость двигателя, хорошая тяга на низких оборотах.

Минусы, к сожалению, перекрывают его достоинства. К ним относятся:

  • повышенное содержание токсичных веществ в отработанных газах;
  • неполное сгорание легковоспламеняющейся смеси;
  • легкость пуска непосредственно зависит от перепада температур;
  • повышенный расход топлива, в сравнении с инжектором.

Технология, на данный момент, устарела.

Недостатки карбюраторных двигателей

Отрицательными моментами карбюратора считается его неразборчивость. Зачастую более чем через 10 тысяч километром после регулировки карбюратор готовит топливовоздушную смесь, содержание бензина в которой в разы превышает допустимые значения. Исходя из этого, вред наносится не только окружающей среде, но и составляющим частям самого двигателя.

Известны и обратные случаи, когда смесь имеет повышенное содержание кислорода, из-за чего движимые детали движка закисляются. Все эти нюансы приводят к тому, что в момент впрыска топлива, поршни ощущают недостающее количество давления, из-за чего не могут работать с мощностью, предполагаемой заводом-изготовителем.

Также недостатками двигателей карбюраторного типа считают:

  • Низкая экономичность.
  • Высокий уровень выбросов, загрязняющих окружающую среду.
  • Высокий уровень требований к топливу.
  • Незначительные динамические качества при переменных режимах работы.
  • Работа системы питания зависит от положения двигателя и самого автомобиля.
  • Высокий уровень пожароопасности.
  • Подвержен температурной зависимости.
  • Раскрутка мотора осуществляется достаточно тяжело.
  • Малый КПД.

Карбюратор или инжектор?

Вопрос преимущества инжектора над карбюратором и наоборот, стоит при выборе отечественного автомобиля, либо иномарки 80-х и 90-х годов выпуска. Зачастую будущий автолюбитель сталкивается с простым, но в тоже время трудным выбором между двумя разными типами системы питания. Давайте разберемся.

Отличие карбюраторной системы питания от впрыска

У этих двух типов системы питания есть одно сходство – своевременное приготовление и подача эталонной топливно-воздушной массы в цилиндры двигателя. Сам принцип действия совершенно разный.

Карбюратор работает следующим образом: внутри карбюратора приготавливается смесь топлива и воздуха, масса которых определена пропускной способностью жиклеров и это количество зависит лишь от оборотов коленвала. Посредством разряжения готовая смесь попадает в цилиндр, в котором происходит такт впуска, где поршень стремится в НМТ, создавая разряжение. Такая система называется внешним смесеобразованием, то есть – вне цилиндра.

Двигатель с инжекторным мотором работает иначе: благодаря синхронизированной работе датчиков расхода воздуха или давления во впускном коллекторе, датчику кислорода, датчику положения коленчатого вала и температуры двигателя, блок управления двигателя в момент считывает пропорцию топливно-воздушной смеси, а так же момент ее подачи непосредственно в цилиндр или коллектор. Такое смесеобразование называется внутренним, так как смешивание воздуха и топлива образуется в самом цилиндре. Это и отличает два типа системы питания.

Преимущества и недостатки карбюратора

Первое, что нужно отметить – простота в ремонте, так как при неисправности данного агрегата его можно самостоятельно снять и починить. Благодаря тому, что карбюратор полностью механический, это позволяет самостоятельно настроить любые параметры под свои потребности, меняя жиклеры с разной пропускной способностью, выставляя поплавок уровня топлива, момент открытия второй заслонки и так далее. Так же отмечается дешевизна комплектующих и наличие во всех магазинах автозапчастей на отечественные марки. Карбюраторному агрегату нет разницы, какое топливо проходит через него, то есть с любым октановым числом. В 2005 году в России все выпускаемые автомобили ВАЗ и ГАЗ перевели на инжектор, так как в этом году транспортные средства должны были соблюдать нормы выхлопа по Евро-3.

О достоинствах:

  • низкая цена и стоимость обслуживания, возможность приобрести хороший б/у агрегат;
  • простая конструкция позволяет обслуживать и ремонтировать без специальных навыков;
  • легко диагностируется;
  • «переваривание» любого бензина;

О недостатках:

  • для полноценной и правильной работы следует регулировать вместе с зажиганием на специальном стенде, опираясь на тарированные данные по подбору жиклеров;
  • в поплавковой камере часто кипит бензин;
  • нестабильность при эксплуатации;
  • постоянные мелкие проблемы;
  • частая регулировка холостого хода и чистка жиклеров;
  • некачественные комплектующие;0
  • повышенный расход топлива при малейшей неисправности.

Преимущества и недостатки электронного впрыска

Благодаря инжекторной системе питания двигатель раскрывает весь свой потенциал, так как его работа полностью контролируется электроникой. Так же впрыск топлива отвечает требованиям норм выхлопа. Однако, большая часть автолюбителей, при выборе электронной системы питания, руководствуются тем, что такой силовой агрегат имеет высокий КПД, надежную работу во всем диапазоне оборотов коленчатого вала, экономию и возможность прошивки блока управления двигателем под разные стили езды, позволяя, не трогая механическую часть понизить расход топлива, либо повысить мощность.

Читать еще:  Радиатор охлаждения двигателя ваз калина цена

У инжектора перед карбюратором весомые преимущества, а именно:

  • надежность и низкая частота поломок;
  • легкий набор оборотов;
  • возможность самодиагностики;
  • быстрая отдача на педаль газа;
  • экономичность;
  • возможность выбора режима работы двигателя;
  • возможность увеличения мощности без повышения расхода
  • бензина;
  • предупреждение о неисправности «Checkengine».

Есть и недостатки:

  • дорогой ремонт;
  • электроника зачастую не подлежит ремонтопригодности;
  • уязвимость к качеству топлива;
  • высокая стоимость комплектующих деталей.

На чем остановить выбор

Несмотря на то, что инжектор дороже в обслуживании и более прихотлив к качеству бензина, его надежность и возможность широкой настройки параметров опережает на сотни шагов вперед карбюратор. В конце концов, за определенный пробег два типа мотора могут выйти одинаково в цене, только карбюратору нужно будет чаще уделять внимание, а инжектор сделать один раз и надолго.

Выбирать карбюраторный двигатель можно в случае, если есть желание научиться ремонтировать двигатель, начиная с простого агрегата, а так же езда по сельской местности, где не всегда можно заправиться качественным топливом. Это касается исключительно отечественных машин. Не рекомендуется покупать иномарку с данной системой питания, так как в 99% случаев, автомобиль прошел через руки гаражных «кулибинов», которые в силу отсутствия знаний могли вместо ремонта только сделать хуже. Если же речь идет об автомобилях Audiили VW, которые уже переведены на отечественный карбюратор «Solex», тогда стоит присмотреться к данным моделям.

Инжекторный мотор это современные технологии и надежность. Единственным минусом может показаться то, что из-за неисправности одного из датчиков двигатель может и не запуститься. Зимой вы редко окажетесь в ситуации отказа в запуске такого двигателя. Инжектор также лучше поддается тюнингу, так как имеет широкий диапазон настроек, которые синхронизируются в одно целое, и выдает ожидаемую мощность. К примеру, добиться больше мощности от карбюратора можно только лишь при помощи подачи большего количеств топлива.

Что выбрать? Этот вопрос индивидуален для каждого. Выбор следует делать на основании своих потребностей, познаний технической части и финансовых возможностей.

Преимущества и недостатки различных систем подачи топлива

У инжектора и карбюратора есть как плюсы, так и минусы. Расскажем о них подробнее.

Карбюраторы имеют следующие преимущества:

  • такая система проще в обслуживании и ремонте — специалисты, разбирающиеся в карбюраторах, есть практически в каждом городке;
  • карбюраторы стоят дешевле, чем инжекторы, да и найти нужную модель, например, карбюратор для ВАЗ-2109, намного проще;
  • такие системы подачи топлива намного менее чувствительны к качеству топлива и относительно безболезненно воспринимают заправку бензином с более низким октановым числом;
  • даже на неисправном карбюраторе в большинстве случаях можно доехать до ближайшей СТО.

К недостаткам карбюраторов можно отнести повышенный расход топлива, невысокую надежность, чувствительность к внешней температуре (зимой двигатель замерзает, а летом — сильно нагревается).

Инжектор имеет следующие недостатки:

  • цена — он существенно дороже, чем карбюратор;
  • обслуживание — без специального оборудования невозможно провести диагностику и настройку инжектора;
  • запчасти — электронное оборудование (датчики, контроллер) выходят из строя редко, однако если это произошло — готовьтесь к солидным денежным расходам;
  • качество бензина — в бак машины с инжекторным двигателем нельзя заливать низкооктановое топливо.

У инжектора есть и целый ряд преимуществ:

  • мощность — автомобиль с такой системой впрыска топлива на 5-10% процентов мощнее карбюраторного;
  • экономичность — благодаря электронной системе расчета состава рабочей смеси инжектор экономнее карбюратора на 10-30%;
  • экологичность — при работе инжекторного двигателя в атмосферу попадает на 50-75% меньше вредных веществ;
  • надежность — такие системы редко выходят из строя;
  • удобство — в холодное время инжекторный двигатель легко заводится и не требует длительного прогрева.

Так что же лучше? Ответ на этот вопрос дали за нас производители — сегодня уже практически все автомобили выпускают с инжекторными двигателями, хотя по нашим дорогам карбюраторные машины будут ездить еще долго. Поэтому, если Вам нужно купить карбюратор от проверенных временем отечественных производителей (ДААЗ, ПЕКАР, ИЖОРА), — обращайтесь в магазин AvtoALL.

Преимущества и недостатки инжекторных двигателей

Разница у карбюратора и инжектора в применяемой технологии впрыска. Система позволяет добиться большей экономичности в сравнении с карбюратором. Электронный блок управления на различных режимах работы двигателя непрерывно регулирует подачу топлива. Благодаря этому происходит более полное сгорание эмульсии, что приводит к сокращению выброса токсичных веществ в отработанных газах. Легкий запуск двигателя зимой.

На одинаковом двигателе инжектор выдает большую мощность, средний прирост — 10%. Увеличению мощности способствуют:

  • точная установка угла зажигания;
  • изменяемый впрыск топлива посредством форсунок;
  • конструкция впускного коллектора.

Из-за конструктивных особенностей к минусам можно отнести:

  • высокую чувствительность к качеству топлива;
  • сложность конструкции требует профессионального обслуживания и ремонта;
  • цену запчастей.
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector