Карбюратор

Карбюратор это устройство, которое контролирует подачу горючего в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания. Карбюраторы классифицируются либо по наличию фиксированного расходометра, в котором диаметр воздушного открытия над клапаном регулятора остается постоянным, либо по наличию съемного расходометра, который меняет место по необходимости.

Простой карбюратор с восходящим потоком и фиксированным расходометром вбирает воздух под воздействием полного или уменьшенного атмосферного давления, который контролирует вентиль, вкрученный в цилиндр посредством опускающегося движения пистона. Цилиндр практически полностью заполнен смесью воздуха и топлива. Топливо обычно измеряется посредством калибровочного отверстия.

В основе своей карбюратор состоит из открытой трубки – горловины, через которую воздух заходит во впускной патрубок двигателя. Трубка эта имеет форму устройства Вентури – она сужается в секции, а затем снова расширяется, заставляя поток воздуха увеличивать скорость в самой узкой части. Под трубкой находится клапан-бабочка – вращающийся диск, который может быть развернут прямиком на воздушный поток, так что он не может управлять потоком, либо так, чтобы он практически полностью блокировал попадание воздуха. Этот клапан контролирует движение воздуха через горловину карбюратора, и, таким образом, отмеряет смесь воздуха и топлива, которая пройдет через систему. Этот показатель, в свою очередь, влияет на мощность и скорость двигателя. Горловина соединена кабелем или механическими звеньями валиков и рычажков (реже – пневматическим соединением) к педали акселератора.

Топливо попадает в воздушный поток через маленькие отверстия в самой узкой части трубки. В ответ на давление трубки топливо затекает внутрь, где дозируется благодаря точным калибровочным отверстиям. Когда горловина слегка приоткрывается по сравнению с полностью закрытым положением, дроссельная шайба открывает дополнительные отверстия, где создается территория низкого давления за счет блокировки потока воздуха. Это позволяет проходить большему количеству топлива и компенсироваться уменьшающемуся вакууму. Когда открывается клапан, вакуум пропадает, но, в то же время, топливо плавно проходит в отверстия.

По мере постепенного открытия клапана, внутренний вакуум уменьшается, до тех пор, пока воздушный поток не скоординируется вовнутрь. И тут наступает этот момент, когда форма трубки начинает играть свою роль. Благодаря принципу Бернулли, который гласит, что когда скорость увеличивается, давление уменьшается, трубка увеличивает скорость движения воздуха. Высокая скорость воздушного потока и низкое давление всасывают топливо в воздух через отверстия, расположенные в центре трубки. Иногда, для того, чтобы усилить эффект, в основной трубке размещается еще несколько дополнительных.

Как только клапан закрывается, поток воздуха сквозь трубку уменьшается до тех пор, пока сниженное давление не оказывается неэффективным для поддержания одинакового уровня топлива. Тогда вновь запускается круговая система, описанная выше.

Принцип Бернулли, который вызывается кинетической силой жидкости, является основным эффектом при больших отверстиях и большом коэффициенте жидкости. Но, если жидкость попадает в трубку на небольшой скорости и в небольших количествах, охваченная вязкостью, принцип Бернулли перестает действовать. Он неэффективен в небольших карбюраторах в моделях с маленьким двигателем. Маленькие модели двигателей имеют ограничения потока прежде, чем насадки начнут уменьшать давление до тех пор, чтобы топливо высосалось из воздушного потока. По этой же причине насадки в больших карбюраторах расположены за горловиной, где давление частично уменьшается за счет сопротивления вязкости, а не принципа Бернулли.