Жиклер – это втулка с калиброванным (точного размера) отверстием, строго ограничивающим выход топлива из поплавковой камеры через распылитель в смесительную камеру. Дроссельная заслонка связана с педалью газа, при помощи которой она открывается и закрывается. Нажимая на педаль, водитель управляет дроссельной заслонкой и тем самым изменяет количество горючей смеси, поступающей в цилиндры. Соответственно изменяется число оборотов коленчатого вала двигателя и скорость движения автомобиля.
Принцип действия простейшего карбюратора следующий: во время такта впуска, когда в цилиндре двигателя, а следовательно, и в смесительной камере карбюратора создается разрежение, через распылитель в камеру впрыскивается топливо. Сильный поток воздуха, возникающий при этом в смесительной камере, подхватывает струйку топлива, распыляет ее и уносит в цилиндр – так образуется горючая смесь. По пути в цилиндр и в самом цилиндре просходит испарение частичек топлива, смесь становится парообразной. В цилиндре горючая смесь перемешивается с остатками отработавших газов, образуя так называемую рабочую смесь.
Простейший карбюратор не в состоянии достаточно хорошо обеспечить работу двигателя. В зависимости от теплового состояния двигателя (холодный он или прогретый) и режима его работы состав смеси должен изменяться: например, для пуска и прогрева холодного двигателя нужна богатая горючая смесь, т. к. часть топлива оседает на холодных стенках цилиндров и, таким образом, не используется при горении. Поэтому, если смесь не будет иметь избытка топлива, ее будет трудно воспламенить.
При средних нагрузках двигатель должен получать обедненную смесь, т. е. иметь некоторый избыток воздуха, обеспечивающий наиболее полное сгорание топлива, благодаря чему уменьшается его расход. Когда от двигателя требуется наибольшая мощность (при большей нагрузке), смесь должна быть обогащенной. На малых оборотах (холостом ходу) двигателю также необходим обогащенный состав смеси, т. к. в цилиндры она поступает в небольшом количестве.
Для приготовления горючей смеси наиболее благоприятного состава, в зависимости от условий работы двигателя, необходимо оборудовать карбюратор целым рядом дополнительных устройств. Так, у современных карбюраторов помимо поплавковой и смесительной камер с диффузором и дроссельной заслонкой имеются: пусковое устройство, система холостого хода, главная дозирующая система, ускорительный насос, экономайзер.
Главная дозирующая система приготавливает горючую смесь для большинства режимов работы двигателя. Эта система включает в себя главный топливный жиклер, его распылитель, диффузоры, жиклер экономайзера и воздушный жиклер (рис. 2.31).
Рис. 2.31. Главная дозирующая система карбюратора
При открытии дроссельной заслонки наибольшее разрежение создается в диффузоре возле устья распылителя. Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры проходит вначале через жиклер экономайзера, а затем через главный жиклер в канале распылителя. Там оно смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер и отверстия в стенках распылителя. Воздух, перемешиваясь с топливом, способствует его распылению. При дальнейшем открытии дроссельной заслонки разрежение в диффузоре быстро растет и вызывает обогащение смеси. Поступление воздуха в канал распылителя снижает разрежение возле устья главного жиклера, что припятствует обогащению смеси. Таким образом происходит автоматическое корректирование состава смеси при работе двигателя на малых и средних нагрузках.
Система экономайзера (рис. 2.32) работает следующим образом: на малых и средних нагрузках двигателя топливо для горючей смеси поступает через главную дозирующую систему. Однако при полном открытии дроссельной заслонки такой подачи топлива недостаточно, т. к. двигатель должен обеспечить наибольшую мощность, а для этого требуется обогатить горючую смесь. Поэтому, когда открытие дроссельной заслонки приближается к полному (более 85–90 %), рычаг, связанный с приводом дроссельной заслонки, действует на тягу привода экономайзера.
Рис. 2.32. Устройство экономайзера
Тяга соединена со штоком, который нажимает на клапан экономайзера, открывая дополнительный проход для топлива из поплавковой камеры к главному жиклеру, помимо топлива, проходящего через жиклер экономайзера. Смесь обогащается, что дает возможность получать от двигателя наибольшую мощность.
Воздух обладает большей скоростью движения, чем топливо, поэтому при резком открытии дроссельной заслонки необходима дополнительная подача топлива, чтобы компенсировать мгновенное увеличение количества воздуха и тем самым избежать кратковременное обеднение смеси. Для этой цели служит насос-ускоритель (рис. 2.33), представляющий собой емкость, в которой перемещается либо поршень, либо диафрагма. Поршень имеет общий привод со штоком экономайзера. В колодце насоса-ускорителя находится обратный клапан. Быстрое опускание поршня (диафрагмы) при резком открытии дроссельной заслонки повышает давление в колодце, под действием которого обратный клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается. Порция топлива, находящаяся в колодце насоса-ускорителя, впрыскивается через распылитель насоса-ускорителя непосредственно в смесительную камеру карбюратора и обогащает горючую смесь.
Рис. 2.33. Устройство насоса-ускорителя
Система холостого хода (рис. 2.34) обеспечивает работу двигателя при малых оборотах. В этом случае двигатель работает на обогащенной смеси. Самостоятельно создать такую смесь главная дозирующая система не может, т. к. при малом открытии дроссельной заслонки в диффузоре возле устья распылителя главного жиклера не создается достаточное разрежение. Для этого существует система холостого хода, при помощи которой образование горючей смеси происходит около дроссельной заслонки. В этом месте смесительной камеры при малом открытии дроссельной заслонки создается значительное разрежение, воздух движется с большой скоростью.
Рис. 2.34. Система холостого хода
В систему холостого хода входят: топливный жиклер, воздушный жиклер, а также канал холостого хода, в котором имеются два отверстия для выхода топлива в смесительную камеру. Пропускную способность нижнего отверстия можно изменять вращением регулировочного винта, что дает возможность обогащать или обеднять состав смеси при работе двигателя на холостом ходу, т. е. обеспечить его устойчивую работу.
При работе двигателя на малых оборотах дроссельная заслонка лишь слегка приоткрыта, и наибольшее разрежение создается возле нижнего выходного отверстия. По каналу холостого хода разрежение передается к топливному жиклеру системы холостого хода, из которого начинает поступать топливо. Одновременно через воздушный жиклер в канал холостого хода поступает воздух. При смешивании топлива с небольшим количеством воздуха образуется эмульсия, в которой содержание топлива намного превышает пределы воспламенения смеси. Выходя из отверстия под дроссельной заслонкой, эмульсия разбавляется воздухом, проходящим через щель, образованную приоткрытой дроссельной заслонкой. Таким образом топливо распыляется и создается обогащенная смесь, необходимая для работы двигателя на холостом ходу.
С увеличением нагрузки, т. е. с постепенным открытием дроссельной заслонки, в действие вступает главная дозирующая система. Чтобы этот переход проходил плавно, предусмотрено верхнее отверстие в канале холостого хода. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение возникает также и возле этого отверстия, и из него начинает поступать топливо.
Пуск двигателя требует резкого обогащения горючей смеси. Для этого в верхней части смесительной камеры установлена воздушная заслонка с автоматическим клапаном для пропуска минимально необходимого количества воздуха (рис. 2.35). Вытягивая на передней панели ручку «подсоса», связанную с воздушной заслонкой гибким тросом, водитель прикрывает воздушную заслонку, количество поступающего воздуха резко уменьшается и смесь обогащается. Воздушный клапан не дает смеси стать чрезмерно богатой.
Рис. 2.35. Воздушная заслонка с автоматическим клапаном
При полностью закрытой воздушной заслонке дроссельная заслонка открывается на 8-12 градусов. Система холостого хода позволяет двигателю устойчиво работать на малых оборотах; главная дозирующая система обеспечивает работу двигателя на всех остальных режимах; экономайзер дает возможность использовать обедненную смесь при малых и средних нагрузках и обогащенную при полной нагрузке; насос-ускоритель, впрыскивая дополнительное топливо, улучшает приемистость двигателя; пусковое устройство обеспечивает пуск двигателя даже при низкой температуре. Топливный бак располагается в задней части автомобиля под полом багажника. Заливная горловина выводится наружу и закрывается пробкой. В пробке или в заливной трубе предусмотрены паровой и воздушный клапаны. Паровой клапан необходим для того, чтобы в жаркую погоду при испарении топлива в баке не создавалось повышенное давление. Как только давление в баке повышается, этот клапан открывается, выпуская пары топлива наружу. Воздушный клапан предотвращает возникновение в баке разрежения, т. к. оно нарушает подачу топлива. Если давление в баке становится ниже атмосферного, что происходит в результате расходования топлива, то воздушный клапан открывает доступ воздуха в топливный бак. Когда давление в баке равно атмосферному, оба клапана закрыты.