Устройство карбюраторных двигателей: Страница не найдена — Автомобильные двигатели

Содержание

Как работает карбюраторный двигатель — принцип работы

Карбюратор — это энергия, отвечающая за подпитку цилиндров топливно-воздушной смесью. Он расположен у впускного коллектора, и его основным источником является подача топливно-воздушной смеси в цилиндры двигателя. Воздушный фильтр расположен непосредственно над карбюратором, который отвечает за очистку воздуха, который затем поступает в цилиндры автомобиля.

prokarbyrator.ru

Карбюратор работает совершенно иначе, чем нынешние форсунки в двигателях. Топливо доставляется им через горло. Впрыск топлива во впускную систему за счет работы воздухозаборников, которые открываются на несколько миллисекунд.

Под карбюраторным двигателем подразумевают систему внутреннего сгорания,. Как работает карбюраторный двигатель? В такой системе происходит смешивание воздуха с бензином, смесь сгорает, есть возможность регулировать ее расход. На практике. Машины с карбюраторами выходят из моды, на замену им приходят инжекторные двигателя.

Карбюраторы практически больше не используются в автомобильной промышленности из-за экологических ограничений (чистый выхлопной газ), и такие решения по-прежнему распространены в мотоциклах. Идея системы подачи топлива в карбюратор заключается в том, что необходимое количество топлива для создания топливно-воздушной смеси не впрыскивается через форсунку (как в случае системы впрыска топлива), а всасывается из распылителя, расположенного по центру в горловине карбюратора, воздухом, протекающим через него на высокой скорости.

В системе впрыска компьютер, анализируя сигналы, поступающие от различных датчиков (лямбда-зонд, расходомер), выбирает оптимальную дозу топлива, которая затем будет использоваться для создания топливно-воздушной смеси. В системе подачи карбюратора количество всасываемого топлива определяется только импульсом воздуха в горловине и статическими элементами управления (редукторами, форсунками, эмульсионными трубками — изменение их настроек требует разборки карбюратора и их ручной регулировки).

Карбюратор представляет собой систему, которая состоит из:

  1. Поплавка.
  2. Камеры поплавка.
  3. Жиклера.
  4. Распылителя.
  5. Дифузора.
  6. Дросельной заслонки.

Карбюратор автомобиля по словам сайта prokarbyrator.ru установлен на впускном коллекторе и отвечает за подачу бензина в двигатель после его смешивания с воздухом. Также прямо над ним находится источник воздуха.

Топливо в карбюратор подается (всасывается) за счет отрицательного давления в горловине, в то время как впрыск впрыскивает топливо во впускной коллектор, открывающийся на несколько миллисекунд.

Карбюратор можно разделить на поплавковую камеру и горловину с проходом. Поплавковая камера и одноименное название от поплавка, который плавает на скопившемся в нем топливе. На рычаге поплавка установлен игольчатый клапан, который перекрывает поток бензина из топливного бака, предотвращает самопроизвольное перетекание топлива из сопла в горловину. Верхний конец местных форсунок находится в горловине выше максимального уровня топлива в поплавковой камере. Бензин просто необходимо всасывать из сопла для воздействия вакуума в самом узком месте.

Потому, когда нажимается педаль акселератора, открывается дроссельная заслонка, двигатель всасывает больше воздуха и больше топлива всасывается из форсунки. Именно в горле всасываемая доза бензина смешивается с воздухом и перемещается во впускной коллектор, а затем в цилиндр, который в данный момент всасывает.

Карбюратор — это не только горловина, дроссельная заслонка и поплавковая камера.

Карбюраторы имеют множество компонентов, обеспечивающих правильное питание двигателя. Оказывается, использование вакуума для всасывания топлива в двигатель не может гарантировать оптимальный состав смеси при всех режимах работы двигателя (холодный запуск двигателя, холостой ход, динамическое ускорение, торможение двигателем). Поэтому карбюраторы оснащены бустерными устройствами, а некоторые из них имеют большее количество проходов.

В каждом горле (проходе) есть дроссель. Однако каждая из этих заслонок может открываться в разной степени. Например, с двухкамерным карбюратором, если нажимается педаль акселератора наполовину, первый дроссель будет наполовину открыт, а второй дроссель будет закрыт. Однако, когда при нажатии на газ сильнее, первый дроссель откроется на 100%, а связанный механизм откроет второй дроссель до соответствующего диапазона. Некоторые конструкции, например, в старых спортивных автомобилях, имели карбюраторы, в которых каждый проход отвечал за питание одного цилиндра.

Обогащение смеси в карбюраторе

При запуске холодного двигателя смесь необходимо обогатить. В старых машинах был так называемый дроссель, который приходилось включать вручную в кабине водителя. С другой стороны, многие карбюраторы на автомобилях, выпущенных в 1990-х годах, также имели электронный контроль обогащения.

Без всасывания из-за небольшого потока воздуха через горловину всасывание достаточного количества бензина невозможно.

Другие типы карбюраторов снабжены дополнительным каналом подачи топлива возле дроссельной заслонки непосредственно из поплавковой камеры, с клапаном, перекрывающим канал после прогрева двигателя. Форсунка холостого хода также используется для обогащения смеси, что за счет подачи дополнительного топлива позволяет поддерживать соответствующие обороты двигателя.

Дополнительный впрыск даже при резком ускорении

Когда нужно быстро ускориться, педаль газа нажимается до пола. Чтобы удовлетворить повышенные потребности в топливе и обеспечить плавное и быстрое ускорение, карбюратор также имеет устройство, называемое ускорительным насосом. Когда газ резко снижается, топливо поступает в горловину карбюратора. В этом случае можно говорить о впрыскивании бензина в проход, а не о его всасывании.

Другая система обогащения — это та, которая увеличивает дозу топлива при работе с полной нагрузкой. При этом карбюратор имеет дополнительную скоростную форсунку, которую можно закрыть игольчатым клапаном. Другое решение — так называемый эмульсионные трубки. Топливо вытекает из них через отверстия в стенках. С другой стороны, отверстия расположены таким образом, что при более низких скоростях вращения бензин проходит через меньшее количество отверстий, а при высоких нагрузках — через гораздо большее количество отверстий.

Так же будет интересно

31.10.2022

Двигатель – одна из самых дорогих деталей любого автомобиля. Совершенно не важно какой у вас мотор: ДВС или же…

Далее 15.10.2022

От качественного моторного масла напрямую зависит работоспособность всех механизмов. Поэтому здесь очень важно…

Далее 15.10.2022

ОСАГО является обязательным страхованием автогражданской ответственности, и представляет собой, так называемый…

Далее 10.10.2022

Есть автомобильные детали, которые при выходе из строя повреждают многие другие элементы автомобиля. Это в…

Далее

Карбюраторные и дизельные двигатели

В данном разделе речь пойдет о карбюраторных и дизельных двигателях, работающих на жидком топливе.

Для работы карбюраторных двигателей необходим бензин, для работы дизельных – дизельное топливо. КПД этих двигателей составляет 20%.

Рассмотрим подробнее устройство каждого из двигателей.

Карбюраторные поршневые двигатели.

А теперь рассмотрим принцип работы на примере одноцилиндрового карбюраторного двигателя. Его устройство представлено на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания:а) «стакан» в «стакане»; б) поперечный разрез1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневые кольца; 5 — поршневой палец; 6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — маховик; 9 — кривошип; 10 — распределительный вал; 11 — кулачок распределительного вала; 12 — рычаг; 13 — клапан; 14 — свеча зажигания

В цилиндре (2) со съемной головкой (1) находится поршень (3), в специальные канавки справа и слева помещены поршневые кольца (4). Кольца скользят по поверхности цилиндра, не давая образующимся газам вырваться вниз и препятствуя попаданию наверх масла.

Поршневой палец (5) и шатун (6) соединяют поршень с кривошипом коленчатого вала (9). Он вращается в подшипниках, которые расположены в картере двигателя. На конце коленчатого вала (7) укреплен маховик (8).

Когда кулачки распределительного вала (11) находят на рычаги (12), клапаны (13) открываются. При этом, через впускной клапан проходит горючая смесь (бензин и воздух), а через выпускной выходят отработанные газы. Закрываются клапаны под воздействием пружин, когда кулачки сбегают с рычагов. В движении коленчатый вал и кулачки приводятся с помощью коленчатого вала.

Свеча зажигания (14) расположена в резьбовом отверстии головки цилиндра (1). Между ее электродами проскакивает искра и воспламеняет горючую смесь (см. выше).

Вот основные принципы работы одноцилиндрового карбюраторного двигателя.Также существуют показатели, которые используются для оценки двигателей (рисунок 1.2).

Рис. 1.2 Ход поршня и объемы цилиндра двигателяа) поршень в нижней мертвой точкеб) поршень в верхней мертвой точке

ВМТ и НМТ – верхняя и нижняя «мертвая» точка, соответственно. Эти показатели характеризуют положение поршня, при котором он удален от оси коленчатого вала.S – ход поршня. Путь от одной «мертвой» точки до другой.Vс — объемом камеры сгорания. Это объем над поршнем, когда он находится в ВМТ. Vр — рабочий объем цилиндра. Тот объем, который освобождает поршень, перемещаясь от верхней «мертвой» точке к нижней.Vп – полный объем цилиндра. Показатель, который исчисляется суммированием объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.При сложении рабочих объемов всех цилиндров мы получаем рабочий объем двигателя. Мы рассмотрели работу двигателя с одним цилиндром, но современные машиностроительные заводы выпускают двигатели с количеством цилиндров 4, 6, 8, 12.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Чтобы заставить вращаться ведущие колеса автомобиля двигатель должен пройти так называемый рабочий цикл. Двигатель автомобиля совершает этот цикл за четыре такта (схема представлена на рисунке 1.3):

  • впуск горючей смеси,
  • сжатие рабочей смеси,
  • рабочий ход,
  • выпуск отработавших газов.

Рис. 1.3 Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя а) впуск; б) сжатие; в) рабочий ход; г) выпуск

Первый такт – впуск горючей смеси (рис. 1.3а). Клапан открывается, горючая смесь заполняет цилиндр, смешивается с остатками газов и превращается в рабочую смесь.

Второй такт — сжатие рабочей смеси (рис. 1.3б). Клапаны закрыты, следовательно, рабочая смесь сжимается, температура газов повышается. Если оценить это в цифрах, то мы получим следующие величины: давлении в цилиндре составит 9-10 кг/см2, температура газов – 400оС.

Третий такт — рабочий ход (рис. 1.3в). На этом этапе сгорает рабочая смесь, в результате происходит выделение энергии, которая превращается в механическую работу. Расширяющиеся газы создают давление на поршень, далее через шатун и кривошип на коленчатый вал. Под силой давления коленчатый вал и ведущие колеса автомобиля начинают вращаться.

Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис. 1.3г). Поршень совершает движение от ВМТ к НМТ, при этом открывается выпускной клапан, и отработанные газы выходят из цилиндра.

Мы рассмотрели четыре такта работы двигателя. Только в ходе третьего такта (рабочего хода) совершается полезная механическая работа. А первый, второй и четвертый – это подготовительные процессы. Этим процессам способствует кинестетическая энергия маховика (рисунок 1.4), который вращается по инерции

Рис. 1.4 Коленчатый вал двигателя с маховиком1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик с зубчатым венцом; 3 — шатунная шейка; 4 — коренная (опорная) шейка; 5 — противовес

Металлический диск, закрепленный на коленчатом валу, и называется маховик. Во время третьего такта, коленчатый вал, раскрученный поршнем через шатун и кривошип, передает запас инерции маховику. В свою очередь, под действием энергии, отдаваемой маховиком, поршень движется вверх (выпуск и сжатие) и вниз (впуск). Т.е. подготовительные такты в обратном порядке осуществляются только за счет запасов инерции в массе маховика через коленчатый вал, шатун и поршень.

Теперь перейдем к рассмотрению дизельных двигателей.

Дизельные двигатели

Главным отличием дизельных двигателей от карбюраторных является отсутствие свечей и системы зажигания. Это связано с высоким давлением, под которым подается топливо непосредственно в цилиндр при помощи форсунки, и высокой температурой. Поэтому топливо воспламеняется само. Таким образом система зажигания не нужна..

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насос-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных. И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Первый такт – впуск. Цилиндр двигателя наполняется через впускной клапан воздухом.

Второй такт – сжатие. Здесь идет подготовка к воспламенению топлива. Поршень при движении от ВМТ к НМТ сжимает воздух, давление над поршнем становится равным 40 кг/см2, температура – более 500оС.

Третий такт — рабочий ход. Дизельное топливо через форсунку под давлением поступает в камеру сгорания, где и происходит его воспламенение за счет высокой температуры сжатого воздуха. Во время третьего такта давление в цилиндре 100 кг/см2, а температура свыше 2000оС.

Четвертый такт – выпуск отработавших газов, Поршень от НМТ совершает движение к ВМТ, выпускной клапан открывается, отработанные газы выходят из цилиндра.

Размеры, масса и стоимость дизельного двигателя значительно больше бензинового за счет высоких нагрузок на рабочие механизмы. Но есть неоспоримый плюс таких двигателей:

  • меньший расход топлива;
  • за счет отсутствие системы зажигания снижается вероятность лишних поломок.

В дизельном двигателе, нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в карбюраторном бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости. Однако дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества — меньший расход топлива, чем у его карбюраторного «брата» (приблизительно на 30%), а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? — Объясните этот материал

Вы здесь:
Домашняя страница >
Инжиниринг >
Карбюраторы

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Топливо плюс воздух равно движению — это основная наука, стоящая за большинством транспортных средств.
которые путешествуют по земле, по морю или по небу. Автомобили, грузовики и
автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая в
металлические цилиндры внутри их двигателей. Точно сколько топлива и воздуха
потребности двигателя меняются от момента к моменту, в зависимости от того, как долго
он работает, как быстро вы едете и множество других
факторы. В современных двигателях используется система с электронным управлением.
позвонил впрыск топлива для регулирования топливно-воздушной смеси так что это
ровно с минуты поворота ключа до момента переключения
двигатель снова выключается, когда вы достигаете пункта назначения. Но пока эти
были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на
изобретательные устройства для смешивания топлива и воздуха, называемые карбюраторами (пишется
«карбюратор» в некоторых странах и часто сокращается до «карбюратора»). Что они собой представляют и как они работают? Давайте посмотрим поближе!

Работа: Коротко о карбюраторах: они добавляют топливо (красный) в воздух (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для сгорания в цилиндрах. Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются системами впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Содержание

  1. Как двигатели сжигают топливо
  2. Что такое карбюратор?
  3. Кто изобрел карбюратор?
  4. Как работает карбюратор?
  5. Узнать больше

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели — это механические вещи, но
они тоже химические вещества: они
разработан вокруг химической реакции, называемой сгоранием : когда
вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод
диоксид и вода как продукты жизнедеятельности. Для эффективного сжигания топлива вам
должны использовать много воздуха. Это в равной степени относится и к автомобильному двигателю.
что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или
дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется
беспокойтесь о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожарах в помещении не хватает воздуха и
гораздо важнее. Слишком мало кислорода вызовет пожар в помещении (или
даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая печь центрального отопления (котел), чтобы
производят опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные
угарный газ.

Рекламные ссылки

Работа: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, чтобы топливовоздушная смесь сгорала должным образом. Это называется стехиометрической смесью и получается 94 процента воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у вас есть
достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется
стехиометрическая смесь . (Стехиометрия является частью химии,
химический эквивалент проверки того, что у вас достаточно каждого ингредиента
прежде чем приступить к приготовлению пищи по рецепту. ) В случае автомобильного двигателя,
соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это
зависит от того, из чего именно состоит топливо).
Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит
«бедный», когда слишком много топлива и недостаточно воздуха называется
сжигание «богатых». Немного избыточное количество воздуха (слегка обедненная смесь) даст лучшую экономию топлива, а небольшое количество воздуха (слегка богатая смесь) даст лучшую производительность. Иметь слишком много воздуха так же плохо, как и слишком
маленький; оба вредны для двигателя по-разному.

«Карбюратор называют «Сердцем» автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать необходимую мощность или работать плавно, если его «сердце» не выполняет свои функции должным образом.»

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели рассчитаны на всасывание точно необходимого количества воздуха, поэтому
топливо сгорает правильно, независимо от того, запускается ли двигатель холодным или
греется на максимальной скорости. Правильный подбор топливно-воздушной смеси
работа умного механического устройства под названием карбюратор : а
трубка, которая пропускает воздух и топливо в двигатель через клапаны, смешивая
их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных
условия вождения.

Вы можете подумать, что слово «карбюратор» довольно странное, но оно происходит от глагола «карбюратор».
Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом.
или углеводороды. Итак, технически карбюратор — это устройство, которое насыщает воздух (газ) топливом.
(углеводород).

Фото: Регулировка ручного карбюратора «дроссель» (клапан впуска воздуха)
в двигателе DeSoto Firedome 1956 года выпуска. Фото Лори Пирсон предоставлено Корпусом морской пехоты США и DVIDS.

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы существуют с конца 19 века.
века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и
основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Раньше были
попытки «карбюрации» другими способами. Например, французский пионер двигателей
Жозеф Этьен Ленуар (1822–1819 гг.).00) изначально использовал вращающийся цилиндр
с прикрепленными губками, которые погружались в топливо при повороте,
вынимая его из контейнера и перемешивая с воздухом. [1]

На приведенной ниже диаграмме, которую я раскрасил для облегчения понимания, показан исходный
Карбюратор Benz 1888 года выпуска; основной принцип работы (объясненный в рамке ниже) остается прежним и по сей день.

Иллюстрация: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из
его патент 1888 г. Топливо из бака (синий, D) поступает в то, что он назвал генератором (зеленый, A).
внизу, где он испаряется. Пары топлива проходят вверх по серой трубе и встречаются с поступающим воздухом.
вниз по той же трубе, которая входит из атмосферы через перфорацию вверху. Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они
сжечь, чтобы сделать власть. Работа из патента США 382 585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: Типичный карбюратор не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана предоставлено
ВМС США и Викисклад.

Карбюраторы сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных
по сути большая вертикальная воздушная труба над цилиндрами двигателя с
горизонтальная топливная труба, соединенная с одной стороны. Когда воздух течет вниз
трубы, он должен проходить через узкий изгиб посередине, который
заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это перегнулось
раздел называется Вентури . Падение давления воздуха
создает эффект всасывания, который всасывает воздух через топливную трубку в
сторона.

Рисунок: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом. Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не падало, жидкость получала бы дополнительную энергию, втекая в узкое сечение, что нарушало бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам и нужно, но как
можно ли отрегулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных
клапаны выше и ниже трубки Вентури. Вверху есть
клапан, называемый дросселем , который регулирует количество воздуха, которое может проходить
дюйм. Если дроссель закрыт, меньше воздуха проходит через трубу и
Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель получает богатую топливом
смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и
работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан.
называется дроссельная заслонка . Чем больше дроссельная заслонка открыта, тем больше
воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он всасывает из
труба в сторону. Чем больше топлива и воздуха поступает в двигатель, тем
высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее.
Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет автомобиль ускоряться: это
эквивалентно дуновению костра, чтобы получить больше кислорода и сделать его
сгореть быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора
в машине или дроссель на руле мотоцикла.

Подача топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор.
К топливной трубе прикреплен своего рода мини-топливный бак, называемый
поплавково-питательная камера (небольшой бачок с поплавком и клапаном внутри).
Когда камера подает топливо в карбюратор,
уровень топлива падает, а вместе с ним падает и поплавок. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, пропуская топливо.
в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Как только камера заполняется, поплавок поднимается,
закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. (
поплавковая камера работает как туалет, с поплавком
эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран — клапан, который помогает наполнять туалет.
с нужным количеством воды после промывки.
Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

В общем, вот как это все работает:

  1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
  2. При первом запуске двигателя воздушную заслонку (синюю) можно настроить так, чтобы она почти перекрывала верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
  3. В центре трубы воздух нагнетается через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это ускоряет
    и приводит к падению его давления.
  4. Падение давления воздуха создает всасывание в топливной трубе (справа), всасывая топливо (оранжевый).
  5. Дроссель (зеленый) — это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, и автомобиль едет быстрее.
  6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
  7. Топливо (оранжевое) подается из мини-топливного бака, называемого поплавковой камерой.
  8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает верхний клапан.
  9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставляет поплавок подниматься и снова закрывать клапан.

Узнать больше

На этом сайте

  • Тормоза
  • Автомобильные бензиновые двигатели
  • Шестерни
  • Дизельные двигатели
  • Колеса и оси

Книги

Для читателей постарше
  • Карбюраторы Holley: Как восстановить Майк Мавигран. КарТех, 2016.
  • Руководство по карбюратору Rochester

  • Майка Стаблфилда. Хейнс, 1994.
  • Карбюраторы Weber от Пэта Брейдена. Книги HP, 1988.
Для младших читателей
  • Car Science by Richard Hammond. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет автомобили двигаться (9–12 лет).

Видеоролики

  • Карбюраторы — объяснение: Это видео от Engineering Explained охватывает почти ту же тему, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит. Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
  • Карбюраторы поплавкового типа, объяснение Pimpinpenz. Хороший наглядный обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

  • Попрощавшись с карбюраторами, Nascar готовит переход на систему впрыска топлива Пол Стенквист. The New York Times, 20 июля 2011 г. Как Nascar наконец отказалась от карбюраторов в гоночном сезоне 2012 г. и почему это заняло так много времени.
  • Технология; «Прощай, карбюраторы» Джона Холуса. Нью-Йорк Таймс, 22 октября 19 г.81. Статья из архива The Times предвещает появление впрыска топлива в начале 1980-х годов.
  • Новый карбюратор Форда с регулируемой скоростью Вентури от EF Lindsley. Popular Science, август 1976 г. В этой старой статье из архива Pop Sci есть несколько отличных иллюстраций в разрезе различных типов карбюраторов Вентури.

Патенты

Для получения более подробной технической информации см.:

  • Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г. Оригинальное устройство смешения топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 в.19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
  • Патент США 1,520,261: Карбюратор Джорджа Ф. Риттера и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала 20 века.
  • Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция направлена ​​​​на то, чтобы испарить больше топлива и обеспечить большую мощность двигателя.
  • Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемой скоростью работы Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В карбюраторе этого более современного типа размер трубки Вентури автоматически изменяется для поддержания постоянного уровня всасывания.

Каталожные номера

  1. ↑   Газовые и нефтяные двигатели: Практический трактат о внутреннем сгорании
    Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф.Н. Спон, 1890, стр. 175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Карбюраторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда
  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и инструменты
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? — Объясните этот материал

Вы здесь:
Домашняя страница >
Инжиниринг >
Карбюраторы

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Топливо плюс воздух равно движению — это основная наука, стоящая за большинством транспортных средств.
которые путешествуют по земле, по морю или по небу. Автомобили, грузовики и
автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая в
металлические цилиндры внутри их двигателей. Точно сколько топлива и воздуха
потребности двигателя меняются от момента к моменту, в зависимости от того, как долго
он работает, как быстро вы едете и множество других
факторы. В современных двигателях используется система с электронным управлением.
позвонил впрыск топлива для регулирования топливно-воздушной смеси так что это
ровно с минуты поворота ключа до момента переключения
двигатель снова выключается, когда вы достигаете пункта назначения. Но пока эти
были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на
изобретательные устройства для смешивания топлива и воздуха, называемые карбюраторами (пишется
«карбюратор» в некоторых странах и часто сокращается до «карбюратора»). Что они собой представляют и как они работают? Давайте посмотрим поближе!

Работа: Коротко о карбюраторах: они добавляют топливо (красный) в воздух (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для сгорания в цилиндрах. Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются системами впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Содержание

  1. Как двигатели сжигают топливо
  2. Что такое карбюратор?
  3. Кто изобрел карбюратор?
  4. Как работает карбюратор?
  5. Узнать больше

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели — это механические вещи, но
они тоже химические вещества: они
разработан вокруг химической реакции, называемой сгоранием : когда
вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод
диоксид и вода как продукты жизнедеятельности. Для эффективного сжигания топлива вам
должны использовать много воздуха. Это в равной степени относится и к автомобильному двигателю.
что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или
дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется
беспокойтесь о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожарах в помещении не хватает воздуха и
гораздо важнее. Слишком мало кислорода вызовет пожар в помещении (или
даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая печь центрального отопления (котел), чтобы
производят опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные
угарный газ.

Рекламные ссылки

Работа: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, чтобы топливовоздушная смесь сгорала должным образом. Это называется стехиометрической смесью и получается 94 процента воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у вас есть
достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется
стехиометрическая смесь . (Стехиометрия является частью химии,
химический эквивалент проверки того, что у вас достаточно каждого ингредиента
прежде чем приступить к приготовлению пищи по рецепту.) В случае автомобильного двигателя,
соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это
зависит от того, из чего именно состоит топливо).
Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит
«бедный», когда слишком много топлива и недостаточно воздуха называется
сжигание «богатых». Немного избыточное количество воздуха (слегка обедненная смесь) даст лучшую экономию топлива, а небольшое количество воздуха (слегка богатая смесь) даст лучшую производительность. Иметь слишком много воздуха так же плохо, как и слишком
маленький; оба вредны для двигателя по-разному.

«Карбюратор называют «Сердцем» автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать необходимую мощность или работать плавно, если его «сердце» не выполняет свои функции должным образом. »

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели рассчитаны на всасывание точно необходимого количества воздуха, поэтому
топливо сгорает правильно, независимо от того, запускается ли двигатель холодным или
греется на максимальной скорости. Правильный подбор топливно-воздушной смеси
работа умного механического устройства под названием карбюратор : а
трубка, которая пропускает воздух и топливо в двигатель через клапаны, смешивая
их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных
условия вождения.

Вы можете подумать, что слово «карбюратор» довольно странное, но оно происходит от глагола «карбюратор».
Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом.
или углеводороды. Итак, технически карбюратор — это устройство, которое насыщает воздух (газ) топливом.
(углеводород).

Фото: Регулировка ручного карбюратора «дроссель» (клапан впуска воздуха)
в двигателе DeSoto Firedome 1956 года выпуска. Фото Лори Пирсон предоставлено Корпусом морской пехоты США и DVIDS.

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы существуют с конца 19 века.
века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и
основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Раньше были
попытки «карбюрации» другими способами. Например, французский пионер двигателей
Жозеф Этьен Ленуар (1822–1819 гг.).00) изначально использовал вращающийся цилиндр
с прикрепленными губками, которые погружались в топливо при повороте,
вынимая его из контейнера и перемешивая с воздухом. [1]

На приведенной ниже диаграмме, которую я раскрасил для облегчения понимания, показан исходный
Карбюратор Benz 1888 года выпуска; основной принцип работы (объясненный в рамке ниже) остается прежним и по сей день.

Иллюстрация: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из
его патент 1888 г. Топливо из бака (синий, D) поступает в то, что он назвал генератором (зеленый, A).
внизу, где он испаряется. Пары топлива проходят вверх по серой трубе и встречаются с поступающим воздухом.
вниз по той же трубе, которая входит из атмосферы через перфорацию вверху. Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они
сжечь, чтобы сделать власть. Работа из патента США 382 585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: Типичный карбюратор не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана предоставлено
ВМС США и Викисклад.

Карбюраторы сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных
по сути большая вертикальная воздушная труба над цилиндрами двигателя с
горизонтальная топливная труба, соединенная с одной стороны. Когда воздух течет вниз
трубы, он должен проходить через узкий изгиб посередине, который
заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это перегнулось
раздел называется Вентури . Падение давления воздуха
создает эффект всасывания, который всасывает воздух через топливную трубку в
сторона.

Рисунок: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом. Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не падало, жидкость получала бы дополнительную энергию, втекая в узкое сечение, что нарушало бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам и нужно, но как
можно ли отрегулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных
клапаны выше и ниже трубки Вентури. Вверху есть
клапан, называемый дросселем , который регулирует количество воздуха, которое может проходить
дюйм. Если дроссель закрыт, меньше воздуха проходит через трубу и
Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель получает богатую топливом
смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и
работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан.
называется дроссельная заслонка . Чем больше дроссельная заслонка открыта, тем больше
воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он всасывает из
труба в сторону. Чем больше топлива и воздуха поступает в двигатель, тем
высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее.
Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет автомобиль ускоряться: это
эквивалентно дуновению костра, чтобы получить больше кислорода и сделать его
сгореть быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора
в машине или дроссель на руле мотоцикла.

Подача топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор.
К топливной трубе прикреплен своего рода мини-топливный бак, называемый
поплавково-питательная камера (небольшой бачок с поплавком и клапаном внутри).
Когда камера подает топливо в карбюратор,
уровень топлива падает, а вместе с ним падает и поплавок. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, пропуская топливо.
в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Как только камера заполняется, поплавок поднимается,
закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. (
поплавковая камера работает как туалет, с поплавком
эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран — клапан, который помогает наполнять туалет.
с нужным количеством воды после промывки.
Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

В общем, вот как это все работает:

  1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
  2. При первом запуске двигателя воздушную заслонку (синюю) можно настроить так, чтобы она почти перекрывала верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
  3. В центре трубы воздух нагнетается через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это ускоряет
    и приводит к падению его давления.
  4. Падение давления воздуха создает всасывание в топливной трубе (справа), всасывая топливо (оранжевый).
  5. Дроссель (зеленый) — это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, и автомобиль едет быстрее.
  6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
  7. Топливо (оранжевое) подается из мини-топливного бака, называемого поплавковой камерой.
  8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает верхний клапан.
  9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставляет поплавок подниматься и снова закрывать клапан.

Узнать больше

На этом сайте

  • Тормоза
  • Автомобильные бензиновые двигатели
  • Шестерни
  • Дизельные двигатели
  • Колеса и оси

Книги

Для читателей постарше
  • Карбюраторы Holley: Как восстановить Майк Мавигран. КарТех, 2016.
  • Руководство по карбюратору Rochester

  • Майка Стаблфилда. Хейнс, 1994.
  • Карбюраторы Weber от Пэта Брейдена. Книги HP, 1988.
Для младших читателей
  • Car Science by Richard Hammond. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет автомобили двигаться (9–12 лет).

Видеоролики

  • Карбюраторы — объяснение: Это видео от Engineering Explained охватывает почти ту же тему, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит. Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
  • Карбюраторы поплавкового типа, объяснение Pimpinpenz. Хороший наглядный обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

  • Попрощавшись с карбюраторами, Nascar готовит переход на систему впрыска топлива Пол Стенквист. The New York Times, 20 июля 2011 г. Как Nascar наконец отказалась от карбюраторов в гоночном сезоне 2012 г. и почему это заняло так много времени.
  • Технология; «Прощай, карбюраторы» Джона Холуса. Нью-Йорк Таймс, 22 октября 19 г.81. Статья из архива The Times предвещает появление впрыска топлива в начале 1980-х годов.
  • Новый карбюратор Форда с регулируемой скоростью Вентури от EF Lindsley. Popular Science, август 1976 г. В этой старой статье из архива Pop Sci есть несколько отличных иллюстраций в разрезе различных типов карбюраторов Вентури.

Патенты

Для получения более подробной технической информации см.:

  • Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г. Оригинальное устройство смешения топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 в.19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
  • Патент США 1,520,261: Карбюратор Джорджа Ф. Риттера и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала 20 века.
  • Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция направлена ​​​​на то, чтобы испарить больше топлива и обеспечить большую мощность двигателя.
  • Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемой скоростью работы Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В карбюраторе этого более современного типа размер трубки Вентури автоматически изменяется для поддержания постоянного уровня всасывания.

Каталожные номера

  1. ↑   Газовые и нефтяные двигатели: Практический трактат о внутреннем сгорании
    Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф.Н. Спон, 1890, стр. 175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.