КАРБЮРАТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ | это… Что такое КАРБЮРАТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ?

Толкование

КАРБЮРАТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

КАРБЮРАТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

КАРБЮРА́ТОРНЫЕ ДВИ́ГАТЕЛИ (двигатели внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием), двигатель, в котором горючая смесь приготавляется карбюратором вне камеры сгорания и воспламеняется в камере сгорания свечой зажигания.

Первый такой двигатель был создан Э. Ленуаром (см. ЛЕНУАР Этьен) в 1860. Это был двухтактный двигатель, работавший на газообразном топливе. Смесь топлива и воздуха подготавливалась вне цилиндра двигателя в специальном смесителе.

Создателем четырехтактного двигателя со внешним смесеобразованием стал немецкий конструктор Август Отто (см. ОТТО Николаус Август), который в 1867 на Парижской выставке получил Золотую медаль за свой четырехтактный газовый двигатель. По сравнению с двигателем Ленуара новый мотор расходовал в два раза меньше топлива. Двигатель Отто мог работать на самом различном газообразном топливе: светильном газе, доменном газе, природном газе и газогенераторном. Они очень быстро нашли распространение. В течение 10 лет было реализовано свыше 30 тыс. таких двигателей. Во время первого такта поршень движется от верхней мертвой точки вниз. При этом открывается впускной клапан, а так как давление в цилиндре ниже атмосферного, то происходит всасывание свежего заряда топлива и атмосферного воздуха из смесителя. Первый так заканчивается в нижней мертвой точке, когда закрывается впускной клапан и свежий заряд топлива и воздуха заперт в объеме цилиндра. Второй такт происходит при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. При этом ходе поршня вверх происходит сжатие смеси воздуха и топлива в цилиндре. Около верхней мертвой точки смесь топлива и воздуха поджигается электрической искрой и начинается третий такт. Сгорание топлива происходит в виде взрыва, давление почти мгновенно повышается до предельного, а сгорание при этом можно считать происходящим при постоянном объеме цилиндра. При дальнейшем движении поршня вниз по направлению к нижней мертвой точке происходит расширение продуктов сгорания. Около нижней мертвой точки открывается выпускной клапан и продукты сгорания вытесняются поршнем в атмосферу при его движении вверх.

В настоящее время двигатели с внешним смесеобразованием получили самое широкое распространение на транспорте. Они применяются на автомобилях, тракторах, моторных ложках и на мотоциклах. Все они работают на жидком топливе, но для этого пришлось изобрести специальный прибор-карбюратор. Топливо из бака подается самотеком или при помощи специального насоса в трубку и в поплавковую камеру. При понижении уровня топлива поплавок опускается и игольчатый клапан открывает доступ топлива из трубы в поплавковую камеру. В случае слишком большого поступления топлива поплавок вновь поднимается и клапаном закрывает доступ топливу. Так поддерживается необходимый уровень топлива в поплавковой камере. Поплавковая камера отверстием сообщается с атмосферой.

Воздух, поступающий в карбюратор, разгоняется в сопле до большой скорости. При этом в узком сечении сопла создается разряжение, которое способствует тому, что топливо из поплавковой камеры попадает в распылитель и жиклер, а оттуда в поток воздуха. Происходит распыление жидкого топлива на мелкие капли и его и испарение. Эта смесь воздуха и топлива по трубе поступает ко впускному клапану двигателя. Для регулирования мощности двигателя служит дроссельная заслонка.

В современных автомобилях карбюратор делается с двумя поплавковыми камерами. Одна служит для работы автомобиля на всех режимах, а другая — для холостого хода. Помимо этого карбюратор имеет специальное устройство для запуска двигателя, когда требуется подавать в цилиндр обогащенную смесь топлива и воздуха.

До Второй мировой войны карбюраторные двигатели широко применялись в авиации. Это были широко известные моторы нашего выдающегося конструктора, профессора МВТУ Валерия Яковлевича Климова. В 1935 года под руководством Климова создается целое семейство могучих 12-цилиндровых двигателей от М-103 до ВК-108. Наиболее широко применялся мотор ВК-105 мощностью 1210 л. с. Он устанавливался на многих истребителях типа Як и Лагг, на пикирующих бомбардировщиках По-2 и на других самолетах. После войны авиация во всем мире перешла на газотурбинные двигатели.

Современные карбюраторные двигатели представляют сложную систему из самого двигателя в различных системах обеспечения его работоспособности. Для охлаждения стенок цилиндра применяется водяное или воздушное охлаждение, которое нужно для того, чтобы смазкаь на стенках цилиндра не сгорала. Для запуска двигателя применяется электрический стартер с соответствующей аккумуляторной батареей. Система смазки двигателя включает масляный насос и радиатор охлаждения. Для управления двигателем служит сложный регулятор, а для очистки двигателя — специальные фильтры.

Энциклопедический словарь.
2009.

Поможем написать реферат

• КАРБУНКУЛ (минерал)
• КАРГАПОЛОВ Михаил Иванович

Полезное

Работа карбюратора ДВС и его устройство

Карбюраторный двигатель — один из типов двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием.

В карбюраторном двигателе топливно-воздушная смесь, поступающая по выпускному коллектору в цилиндры двигателя, приготавливается в специальном приборе — карбюраторе. Также карбюраторные двигатели разделяются на двигатели без наддува или атмосферные, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;

В качестве топлива для карбюраторного двигателя в разное время применялись спирт, керосин, лигроин, бензин. Наибольшее распространение получили бензиновые карбюраторные двигатели.

Карбюратор— устройство в системе питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, предназначенное для смешивания бензина и воздуха, создания горючей смеси и регулирования её расхода. В настоящее время карбюраторные системы подачи топлива вытесняются инжекторными.

Простейший карбюратор состоит из четырёх основных элементов: поплавковой камеры (10) с поплавком (3), жиклёра (9) с распылителем (7), диффузора (6) и дроссельной заслонки (5).

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 достигнет необходимой высоты, поплавок всплывёт настолько, что заставит запорную иглу перекрыть трубку (1), прекращая подачу топлива в поплавковую камеру. По мере расходования топлива его уровень в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, и запорная игла снова открывает подачу топлива, таким образом в поплавковой камере поддерживается постоянный уровень топлива, что очень важно для правильной дозировки подачи топлива.

Из поплавковой камеры топливо поступает через жиклёр (9) в распылитель (7). Количество топлива, вытекающего из распылителя (7), зависит при прочих равных условиях от размеров и формы жиклёра.

При движении поршня в такте впуска давление в цилиндре снижается. При этом наружный воздух засасывается в цилиндр через карбюратор и впускной трубопровод, проходя 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, вместо одного диффузора 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, а следовательно, и мощность двигателя регулируется дроссельной заслонкой (5), которая обычно приводится в движение педалью акселератора (или ручным приводом у мотоциклов и некоторых автомобилей).

Обычно работой карбюратора управляет водитель автомобиля. На некоторых моделях карбюраторов использовались дополнительные системы, частично автоматизировавшие управление им.

Для управления дроссельной заслонкой на автомобилях обычно используется педаль газа. Она может приводить её в движение при помощи системы тяг или тросового привода. Тяги в целом надёжнее, но конструкция привода получается сложнее и ограничивает возможности конструктора по компоновке подкапотного пространства. Привод тягами широко использовался в прежние годы, но начиная с 1970-х годов получила распространение система с металлическим тросиком. Системы с пневмо- или электромеханическим приводом распространения на карбюраторных двигателях не получили.

На старых автомобилях часто предусматривалась двойная система привода дроссельной заслонки карбюратора: от руки, рычажком или вытяжной рукояткой («постоянный газ»), и от ноги— педалью. Ручное и ножное управления связывалось между собой так, что при нажатии на педаль рукоятка ручного управления остаётся неподвижной, а при её вытягивании педаль опускается. Дальнейшее открытие дросселя можно было производить педалью. При отпускании педали дроссель остаётся в положении, установленном ручным управлением. Например, на «Волге» ГАЗ-21 на панели приборов справа от радиоприёмника была расположена рукоятка ручного управления дроссельной заслонкой, дублирующая педаль газа. Вытянув её, можно было добиться устойчивой работы холодного двигателя без использования воздушной заслонки, или использовать для установления «постоянного газа». На грузовых автомобилях режим «постоянного газа» служил в частности для упрощения движения задним ходом.

На мотоциклах и некотором числе автомобилей применяется ручное управление дросселем, осуществляемое специальной рукояткой на руле через тросик.

Воздушная заслонка может иметь механический или автоматический привод. В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, размещённой обычно на панели приборов. Автоматический привод широко применялся за границей, а в практике отечественного автопрома распространения практически не получил ввиду низкой надёжности, недолговечности и ненадёжной работы при характерных для климата большей части территории СССР/России больших перепадах температур. В этом случае воздушную заслонку закрывал биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидкостью из системы охлаждения. По мере прогрева двигателя, термоэлемент нагревался, расширялся и открывал воздушную заслонку. В иных системах использовался электромеханический привод с датчиком температуры. Из отечественных автомобилей, такое пусковое устройство имели только карбюраторы отдельных моделей ВАЗ.

Очень широко распространён полуавтоматический привод воздушной заслонки. В этом случае она закрывается водителем вручную, а после пуска двигателя автоматически приоткрывается диафрагмой, работающей от возникающего во впускном коллекторе двигателя разрежения. Это предотвращало возможную остановку двигателя из-за переобогащения рабочей смеси и несколько снижало расход топлива на прогрев. Пусковую диафрагму имели практически все отечественные карбюраторы, разработанные после начала 1960-х годов. До этого некоторые модели использовали менее совершенный кулачковый механизм, немного приоткрывающий дроссельную заслонку при закрывании воздушной.

Регулировки карбюратора

Карбюратор— устройство, имеющее минимум регулировок, но требующее исправной работы узлов и механизмов. Работоспособность карбюратора и его техническое состояние существенно влияют на работу двигателя. Нарушение регулировки карбюратора приводит к ухудшению экономичности, приёмистости двигателя, а также к увеличению токсичности отработавших газов.

Доступные регулировки самого карбюратора:

1. «Винт количества»— обороты в режиме холостого хода
2. «Винт качества» — обогащённость топливо воздушной смеси (и, как следствие, содержание токсичного угарного газа в выхлопных газах) в режиме холостого хода.

В процессе эксплуатации необходимо проверять и восстанавливать работоспособность следующих узлов:

1. работа клапана (герметичность) экономайзера и системы холостого хода
2. работа ускорительного насоса (задержка срабатывания, количество и время впрыска топлива, направленность топливного распылителя)
3. плавность работы, свободный ход, возвращение пружиной и необходимый уровень приоткрытия закрытой ДЗ
4. работу системы холодного запуска (закрытие воздушной, и приоткрытие дроссельной и воздушной заслонок)
5. работу устройства открытия второй ДЗ (если имеется)
6. работу поплавкового механизма (уровень топлива в поплавковой камере, герметичность запорного клапана, отсутствие дефектов поплавка, и т.д.)
7. работу эмульсионных колодцев и распылителей, пропускная способность жиклёров
8. отсутствие неучтённых подсосов воздуха

Так же на работу карбюратора оказывают своё влияние:

1. механизмы управления карбюратором
2. устройство подачи воздуха (воздушный фильтр, система подогрева воздуха в холодное время года)
3. система подачи топлива (бензонасос, бензофильтры, заборник, топливные магистрали, вентиляция бака)
4. система вентиляции картера двигателя
5. сливная трубка избытка топлива, впускного коллектора
6. герметичность впускного тракта после карбюратора
7. негерметичность/неисправность клапанного механизма
8. качество и состав топлива

Что такое карбюратор и как он работает?

Если вы являетесь счастливым обладателем автомобиля с карбюратором, примите наши поздравления — сейчас почти каждый автомобиль с карбюраторным двигателем является историческим объектом.

Современные автомобили отказались от «углеводов» (в данном случае это сленг, означающий, что , а не относится к хлебу или зерновым продуктам) в пользу систем впрыска топлива, которые имеют много преимуществ по сравнению с карбюраторами: они не не требуют прогрева, они более эффективны и надежны. Все хорошее в эти дни.

Тем не менее, есть что-то первобытное в том, чтобы снять воздушный фильтр с красивого большого двигателя и наблюдать, как трос дроссельной заслонки оттягивается от верхней части карбюратора, чтобы услышать немедленный «рев» лошадиных сил.

Независимо от того, являетесь ли вы владельцем автомобиля с карбюратором или просто интересуетесь его работой, вот дополнительная информация о том, как работает карбюратор:

Как работает карбюратор?

Карбюраторы десятилетиями использовались в автомобильной промышленности, и сегодня их часто предпочитают в маслкарах и других классических автомобилях, потому что с ними легко работать, ремонтировать и заменять. Это полностью механическая машина без электроники или компьютеров, и она крепится болтами прямо к верхней части двигателя. С точки зрения эксплуатации; только кабели и вакуумные системы управляют механизмом карбюратора.

Карбюраторы используются для смешивания топлива и воздуха перед отправкой смеси в цилиндры двигателя для воспламенения, приводящего в движение автомобиль. Карбюратор расположен на блоке двигателя под воздушным фильтром и работает с использованием комбинации вакуумной мощности и тросового управления.

Карбюратор крепится к тросу газа, который крепится к педали газа. Когда вы нажимаете на газ, вы буквально заставляете карбюратор открываться и всасывать больше воздуха, тем самым втягивая больше топлива, увеличивая мощность и скорость двигателя.

Если говорить более подробно, то воздух подается через «вентури» или узкое место в карбюраторе. Это ускоряет скорость воздуха и создает вакуум. Этот вакуум втягивает топливо из поплавковой камеры или резервуара в жиклер, где оно смешивается с воздухом и поступает в цилиндр, где зажигается свеча зажигания. Это приводит к воспламенению топливно-воздушной смеси, которая толкает поршень и — чисто технически — заставляет машину двигаться врум-врум.

Весь процесс начинается с карбюратора, из-за чего некоторые называют его «сердцем двигателя».

Какие существуют виды карбюраторов?

Простейшие карбюраторы являются «одноствольными», то есть у них работает только одна трубка Вентури. Другие карбюраторы представляют собой «двустволки» или «четыре карбюратора», в которых две или четыре трубки Вентури работают одновременно для получения дополнительной мощности.

Это связано с тем, что для питания двигателя большого объема требуется большее количество топлива, но в некоторых карбюраторах четыре цилиндра используются постепенно, при этом два «основных» ствола всегда работают, а два «вторичных» ствола открываются на более высоких скоростях. чтобы обеспечить больше мощности по мере необходимости и сэкономить топливо, когда они не нужны.

Из-за чего машина дает обратный эффект?

Звук громкого «хлопка», доносящийся из-под капота или из выхлопной трубы, может немного пугать, особенно если вы владелец классического или коллекционного автомобиля, из которого он исходит. Это также может указывать на то, что у вас проблемы с карбюратором, или, по крайней мере, его нужно немного настроить.

Короткий ответ на вопрос, почему автомобиль может дать обратный эффект, заключается в том, что топливо (или топливно-воздушная смесь) воспламеняется вне цилиндра, либо в системе выпуска, либо во впускной системе. Более длинный ответ о том, почему может произойти обратная реакция, требует немного больше диагностической работы.

Обратный огонь может означать, что топливно-воздушная смесь либо слишком бедная, либо слишком богатая. Это также может указывать на проблему с клапанами двигателя, синхронизацией, проводкой свечи зажигания или, возможно, даже с топливным насосом. Один или два неприятных момента здесь или там могут быть просто результатом небольшого накопления в системе, но если вы получаете регулярные удары от своей трансмиссии, вероятно, пришло время обратить на это внимание.

Плюсы и минусы карбюраторных и инжекторных двигателей

Boldmethod

В самолетах используются два основных типа систем подачи топлива: карбюраторы и топливные форсунки. Каждая система имеет свои преимущества и недостатки — вот почему.

Начнем с обзора основных систем.

Карбюраторные двигатели

В карбюраторах имеется камера поплавкового типа, в которой собирается топливо и распределяется по системе впуска.

Благодаря эффекту Вентури, когда воздух ускоряется в коллекторе из-за сужения камеры, топливо испаряется и смешивается с воздухом перед поступлением в двигатель. Объем воздуха, проходящего через систему впуска, является основным средством измерения расхода топлива. Дроссель контролирует, сколько воздуха поступает в двигатель, а смесь контролирует, сколько топлива смешивается с воздухом.

Эта топливно-воздушная смесь затем поступает вместе через систему впуска в цилиндры двигателя, где воспламеняется свечами зажигания для выработки мощности. С несколькими дополнительными шагами (точнее, 4 циклами) у вас есть мощность двигателя, и вы готовы к полету.

Двигатели с впрыском топлива

В системах с впрыском топлива используется топливный насос для подачи топлива через дозирующую систему. Затем топливо по трубопроводам форсунок поступает в каждый цилиндр.

Ahunt / Wikipedia

Системы впрыска топлива работают немного иначе, чем карбюраторные двигатели, потому что в системе дозирования нет смеси воздуха с топливом. Серворегулятор измеряет поток воздуха, поступающего в двигатель, и соответственно дозирует топливо для правильной смеси.

В цилиндрах каждая топливная форсунка распыляет топливо непосредственно за головкой цилиндра во впускной коллектор. Это означает, что ваше топливо испаряется и смешивается с воздухом непосредственно перед попаданием в цилиндр.

Двигатели с впрыском топлива часто имеют электрический топливный насос в качестве резервного, чтобы обеспечить подачу топлива через дозирующую систему, даже если насос с приводом от двигателя выйдет из строя. Однако в некоторых самолетах резервный электрический насос сам по себе не обеспечивает достаточного давления для поддержания работы двигателя.

Запуск двигателя

Холодный пуск относительно прост как для карбюраторных двигателей, так и для двигателей с впрыском топлива. При заливке карбюраторного двигателя возможно, что заливается только один цилиндр, но это может быть любое количество цилиндров, в зависимости от конструкции вашего двигателя.

В двигателях с впрыском топлива более распространена одновременная заливка каждого цилиндра, как правило, вспомогательным топливным насосом.

Запуск горячего двигателя с впрыском топлива может быть затруднен. Когда вы паркуете самолет с впрыском топлива после полета, топливо может испаряться в трубопроводах форсунок. При попытке перезапустить горячий двигатель в цилиндры изначально может не поступать нужное количество топлива в смеси для сгорания, потому что она находится в газообразном состоянии.

Для запуска потребуется процедура горячего запуска, а это не всегда легко сделать.

Ahunt / Wikipedia

Проблемы с обледенением

В карбюраторных двигателях существует риск образования льда на карбюраторе, что привело к сотням отказов и аварий двигателей. Обледенение карбюратора вызвано расширением воздуха и испарением топлива в трубке Вентури карбюратора, оба из которых могут охлаждать окружающее пространство до уровня ниже точки замерзания.

Удивительно, но вам не нужно летать в условиях обледенения, чтобы получить лед карбюратора. Высокая влажность или видимая влага, а также температура от 20 до 70 градусов по Фаренгейту являются наиболее распространенными причинами обледенения карбюратора.

Обледенение карбюратора можно распознать по падению числа оборотов в минуту при использовании винта с фиксированным шагом или по падению давления в коллекторе при использовании винта с постоянным числом оборотов.

Что делать, если это произойдет?

В самолетах с карбюратором корректирующим действием является использование нагрева карбюратора. Когда вы включаете подогрев карбюратора, горячий воздух берется из-под кожуха выхлопной трубы и направляется в карбюратор. Когда горячий воздух входит, он тает образовавшийся лед.

Но это еще не все хорошие новости. Поскольку тепло карбюратора плавит лед и посылает его через ваш двигатель, ваш двигатель кашляет, хрипит и трясется, пока лед не исчезнет. Это не весело слышать, но придерживайтесь этого, потому что со временем это станет лучше. Существует бесчисленное множество отчетов NTSB, в которых пилотам исполнилось 9 лет.0093 от нагрева карбюратора , потому что они думали, что ухудшают ситуацию, но вскоре после этого полностью потеряли двигатель. Вы не хотите быть одним из тех статистических данных.

Итак, когда вы выключите подогрев углеводов? После того, как лед растает, обороты и давление в коллекторе снова повысятся, двигатель будет работать ровнее, и вы сможете отключить подогрев карбюратора.

Двигатели с впрыском топлива: различные виды опасности обледенения

Если вы летите на самолете с впрыском топлива, вы, очевидно, не рискуете обледенением карбюратора. Однако вы можете получить индукционное обледенение или забитый фильтр.