Устройство карбюратора: как устроен и как работает карбюратор

Карбюратор — прибор, который смешивает бензин с воздухом для двигателя. Работает он на простом физическом эффекте: когда воздух проходит через сужение, он разгоняется, а давление в нём падает. В самом узком месте — диффузоре — выходит трубочка от бензина, и пониженное давление засасывает бензин в поток воздуха, как коктейль через соломинку. Сколько топлива пройдёт, определяют жиклёры — пробки с точно откалиброванными отверстиями. А сколько смеси попадёт в цилиндры, решает дроссельная заслонка, связанная с педалью газа. Ниже — из чего состоит карбюратор, как он работает в разных режимах, чем отличается от инжектора и что в нём чаще всего сбоит.

Из чего состоит карбюратор

Пойдём по пути бензина и воздуха: бензин приходит из бака в поплавковую камеру, воздух — сверху, из воздушного фильтра.

Часть	Что делает
Поплавковая камера	Маленький бачок, где хранится запас бензина при постоянном уровне
Поплавок и игольчатый клапан	Поплавок всплывает с уровнем бензина и иглой перекрывает подачу, как поплавок в сливном бачке
Воздушная заслонка	Верхняя заслонка; прикрывается для холодного пуска — «подсос»
Диффузор	Сужение воздушного канала; здесь воздух разгоняется и давление падает
Распылитель	Трубочка в диффузоре, через которую бензин выходит в поток воздуха
Главный топливный жиклёр	Калиброванное отверстие между поплавковой камерой и распылителем; дозирует бензин
Воздушный жиклёр и эмульсионная трубка	Подмешивают к бензину воздух ещё до распылителя, чтобы смесь не переобогащалась на высоких оборотах
Система холостого хода	Отдельный тонкий канал со своим жиклёром и винтами регулировки; кормит мотор, когда заслонка закрыта
Ускорительный насос	Маленький насос с мембраной; впрыскивает порцию бензина при резком нажатии на газ
Экономайзер	Добавляет бензин при полной нагрузке, когда нужна максимальная мощность
Дроссельная заслонка	Нижняя заслонка на оси, связанная с педалью газа; регулирует количество смеси

Две камеры — не редкость. В двухкамерном карбюраторе сначала работает первая камера, а на больших нагрузках открывается вторая, и двигатель получает больше смеси.

Как работает карбюратор

1. Бензин приходит в камеру. Бензонасос качает топливо из бака. Поплавок всплывает, и когда уровень дошёл до нормы, игла закрывает вход. Бензин ушёл в двигатель — поплавок опустился, игла открылась.
2. Двигатель тянет воздух. Поршни на такте впуска создают разрежение, и воздух через фильтр идёт в карбюратор сверху вниз.
3. Разрежение в диффузоре. В сужении воздух ускоряется, давление в нём становится ниже, чем в поплавковой камере.
4. Бензин засасывается. Разница давлений гонит бензин из камеры через главный жиклёр в распылитель. Он вылетает в воздух мелкими каплями и начинает испаряться.
5. Смесь дозируется. Дроссельная заслонка ниже диффузора пропускает столько смеси, сколько просит нога на педали. Шире заслонка — больше воздуха, сильнее разрежение, больше бензина.
6. Смесь в цилиндрах. Через впускной коллектор и клапаны она попадает в цилиндры, там её сжимают и поджигают искрой свечи. Как это происходит дальше, рассказано в статье об устройстве двигателя.

Холостой ход. Когда нога снята с газа, заслонка почти закрыта, и в диффузоре разрежения нет. Тогда работает отдельный канал холостого хода: он выходит под самый край заслонки, где разрежение сильное. Так мотор не глохнет на светофоре.

Резкое нажатие на газ. Заслонка открылась мгновенно, воздух рванул в цилиндры, а бензин тяжелее и отстаёт. Смесь на миг становится бедной, мотор «проваливается». Чтобы этого не было, ускорительный насос тут же впрыскивает порцию бензина.

Холодный пуск. На холоде бензин испаряется плохо, и до цилиндров доходит слишком мало паров. Прикрытая воздушная заслонка усиливает разрежение и уменьшает поток воздуха — смесь богатеет, мотор заводится.

Полный газ. Педаль в пол, заслонка открыта полностью, двигателю нужна вся мощность. Смесь для мощности нужна чуть богаче, чем для экономной езды, и её добавляет экономайзер. Название звучит странно, но смысл в том, что остальное время карбюратор можно настроить на бедную, экономную смесь, а богатую давать только тогда, когда она действительно нужна.

Какими бывают карбюраторы

С постоянным диффузором. Так устроены автомобильные карбюраторы: сужение неизменное, а количество смеси регулирует дроссельная заслонка ниже него. Для разных режимов — холостого хода, разгона, полной мощности — у него свои системы и свои жиклёры.

Плунжерный. Такие ставят на многие мотоциклы, мопеды и садовую технику. Вместо дроссельной заслонки поперёк канала ходит плунжер — цилиндрический золотник на тросике от ручки газа. Он сам меняет сечение диффузора: поднялся — просвет больше. К плунжеру снизу прикреплена конусная игла, которая сидит в распылителе. Когда плунжер поднимается, игла выходит из отверстия, и бензина проходит больше. Одна деталь сразу дозирует и воздух, и топливо.

Одно-, двух- и четырёхкамерный. Число камер — это число отдельных воздушных каналов со своими диффузорами и заслонками. На мощных моторах ставили несколько карбюраторов сразу, а на мотоциклах часто стоит отдельный карбюратор на каждый цилиндр.

Чем карбюратор отличается от инжектора

	Карбюратор	Инжектор
Как подаётся бензин	Засасывается потоком воздуха	Впрыскивается форсунками под давлением
Кто дозирует	Жиклёры, заслонки, механика	Электронный блок по данным датчиков
Точность	Приблизительная, настраивается вручную	Смесь подбирается каждое мгновение под обороты, нагрузку и температуру
Расход и выхлоп	Больше расход, грязнее выхлоп	Экономичнее, работает вместе с катализатором
Пуск в холод	Нужен подсос и опыт	Блок сам обогащает смесь
Ремонт	Можно разобрать и почистить в гараже	Нужны диагностика и оборудование

Главное различие — в том, кто решает, сколько бензина дать. В карбюраторе это физика потока и размеры отверстий, подобранные на заводе. В инжекторе — компьютер, который следит за датчиками кислорода, воздуха и температуры. Поэтому все новые бензиновые машины давно инжекторные: иначе не выполнить экологические нормы. Дизелю карбюратор вообще не нужен — там топливо впрыскивается прямо в цилиндр, об этом статья об устройстве дизельного двигателя.

Карбюратор долго жил на отечественных машинах: у многих «классических» «Жигулей» стоял двухкамерный «Озон», у «восьмёрок» и «девяток» — «Солекс».

Интересные факты

• Почему карбюратор может обледенеть. Бензин, испаряясь, охлаждает воздух в диффузоре. В сырую погоду около нуля влага из воздуха замерзает на стенках и заслонке, и мотор начинает глохнуть. Поэтому у многих карбюраторных машин воздух на впуск подогревали от выпускного коллектора.
• Почему пахнет бензином после остановки. Горячий двигатель прогревает поплавковую камеру, бензин в ней испаряется. Лёгкий запах у старой карбюраторной машины — обычное дело, сильный — повод проверить, не переливает ли камеру.

Почему сбоит карбюратор и на что смотреть

• Засор жиклёров. Отверстия в доли миллиметра забиваются грязью и смолами из бензина. Мотор плохо держит холостой ход, теряет мощность, глохнет.
• Неправильный уровень в поплавковой камере. Если игла не закрывает, бензин переливается, смесь переобогащается: свечи заливает, из выхлопной трубы чёрный дым, сильный запах бензина. Если уровень низкий — провалы и нехватка мощности.
• Мембрана ускорительного насоса. Резина трескается, и при нажатии на газ появляется провал.
• Подсос воздуха. Изношенная ось дроссельной заслонки, треснувшая прокладка под карбюратором — лишний воздух обедняет смесь, холостой ход плавает.
• Жиклёр прочистили проволокой. Так делать нельзя: латунь мягкая, проволока царапает и расширяет отверстие, и жиклёр начинает пропускать больше бензина, чем задумано. Их продувают сжатым воздухом и промывают специальной жидкостью.
• Сбитые регулировки. Винты холостого хода, неправильно выставленные «на слух», дают высокий расход и грязный выхлоп.

Бензин и его пары легко воспламеняются, поэтому карбюратор не разбирают на горячем двигателе, рядом с открытым огнём или с сигаретой. Регулировку на газоанализаторе делают в сервисе: на слух смесь точно не выставить, прибор же сразу покажет, сколько в выхлопе несгоревшего топлива. Место карбюратора среди других узлов машины показано в обзоре устройства автомобиля.