ПроФ. Е. А.ЧУДАКОВУСТРОЙСТВО1. Карбюрация топливаАК было выяснено ранее в статье второй ), рабочий процесс двигателя заключается в том, что в цилиндры двигателя всасывается смесь воздуха с парами топлива, которая в fl дальнейшем сгорает, выделяя определенную работу. Таким образом, для протекания раБЕНЗИН бочего процесса двигателя необходимо предD0WX варительно испарить топл иво исмеш ать Фиг. 1 его с воздухом в определенной пропорции, обеспечивающей наилучшее протекание процесса горения. Такое образование рабочей смеси, а именно предварительное испарение топлива и смешение его со всасываемым воздухом, и носит название карбюрации топлива. На фиг . 1 представлена схема этого процесса. Здесь клапан М представляет собой всасывающий клапан двигателя. Поршень совершает ход всасывания, и поэтому клапан М открыт. К всасывающему трубопроводу присоединен специальный прибор К, служащий для образования рабочей смеси. Под влиянием разрежения в цилиндре двигателя воздух засасывается через прибор К, при чем здесь и происходит смешение воздуха с топливом, т.-е. процесс карбюрации. Вот почему прибор К носит название карбюратора. Практически все современные автомобильные двигатели работают с карбюрацией топлива. Поэтому топливо для автомобильных двигателей должно обладать способностью легко испаряться, т.-е. иметь низкую температуру кипения. К таким топливам относятся: бензин, бензол, спирт. Керосин по своей испаряемости значительно хуже этих топлив, и потому для правильной его карбюрации требуется применение очень сильного подогрева. За последнее время сделано много попыток применения более трудно-кипящих топлив для автомобильного двигателя, в частности были сконструированы двигатели, работающие на соляровом масле и на нефти. В этом случае карбюрация топлив является весьма затрудни') См. „За Рулем" за 1928 г. № 3, стр. 19.АВТОМОБИЛЯтельной, и потому двигатели, работающие на этих топливах, устроены не с карбюрацией последних, а с непосредственным вспрыском этих топлив в цилиндры двигателя. В данном положении топливо при помощи насоса, под большим давлением, прокачивается через маленькое отверстие в форсунке, ввернутой непосредственно в камере сгорания. При этом, мелко распыленное топливо в жидком виде попадает в цилиндр, где и воспламеняется или о специальную нагретую деталь (калоризатор), или о воздух, предварительно сжатый до высокой температуры. Такого рода двигатели носят название двигателей со вспрыском горючего. Некоторыми заводами такие двигатели уже разработаны настолько, что они устанавливаются на автомобили, выпускаемые этими заводами на рынок. Наконец, в последнее время имеется целый ряд попыток применения для автомобильного двигателя твердого топлива, как-то: каменного угля, древесного угля и дерева. При этом предварительно в генераторе, установленном на самом автомобиле, это топливо обращается в генераторный газ, который в смеси с воздухом и всасывается в цилиндры двигателя.К арбюраторык1БЕНЗИНФиг. 2В последнем случае мы имеем весьма большое сходство рабочего процесса с таковым же для нормального автомобильного двигателя, работающего с карбюрацией горючего. Разница заключается лишь в том, что здесь в смешение с воздухом поступает генераторный газ, а не жидкое топливо. В соответствии с этим14 нроцесс смешения облегчается и уничтожается кеобходимость испарения топлива. Поэтому парбюратор в данном случае отсутствует и заменяется простой смесительной камерой. В дальнейшем, в отдельной статье, мы рас• смотрим основные типы нефтяных и газогенераторных автомобильных двигателей, давших наиболее удовлетворительную работу. В связи с более низкой ценою топлива, нежели бензин, бензол и т. д., а также вследствие возможности использования для них местного топлива, газогенераторные и нефтяные двигатели должны будут в недалеком будущем получить достаточно широкое применение ' в автомобильном транспорте.того, чтобы автомобиль был приемистым, необходимо, чтобы состав рабочей смеси не менялся при резком открытии дросселя. Большинство современных карбюраторов для этой цели также имеют специальные приспособления, которые будут нами рассмотрены ниже. Все современные карбюраторы работают по принципу пульверизатора; схема действия такого карбюратора представлена на фиг . 2. Здесь воздух поступает в трубку /С, в которой на определенной высоте установлен конус Л, с'ужающий сечение трубки К. К месту сужения сечения трубки /С, при помощи специальной тонкой трубки А, подводится бензин. Воздух, проходя с большой скоростью около трубки А, засасывает бензин, который далее смешивается 2. Основные требования к работе с воздухом и образует рабочую смесь. Трубкакарбюратора А носит название жиклера; полость карбюратора над жиклером называется камерой смеДля того, чтобы рабочий процесс двигателя шения. В этой камере установлен дроссель В, протекал хорошо, необходимо, чтобы при всех повертывая который можно увеличивать или рабочих режимах двигателя, а именно при разуменьшать проход в трубке К, личной подаче газа внутрь циа следовательно увеличивать или линдра и при разных оборотах уменьшать подачу газа в цидвигателя, процесс сгорания ралиндры двигателя. бочей смеси шел удовлетворительно. Для этой цели необхоИстечение бензина происходит димо, чтобы топливо поступало под влиянием разрежения, получающегося около жиклера изв двигатель в правильной проза протекания около него возпорции с воздухом, чтобы оно духа с большой скоростью. Кробыло по возможности полноме того, на скорость истечения стью испарено и хорошо смебензина окажет влияние тот нашано с воздухом. пор жидкости, который сущеВ соответствии с этим, должны ствует перед жиклером. Если быть разрешены следующие осэтот напор будет меняться, то, новные задачи конструкцией БЕНЗИН очевидно, постоянства состава карбюратора: смеси бензина и воздуха нельзя 1. Поддержание одинакрводостигнуть. Для избежания этого го состава рабочей смеси топи для поддержания постоянного Фи г. з лива и воздуха при разных напора жидкости все карбюраоборотах двигателя и при разных открытиях дросселя. Для этой цели карторы снабжаются специальным прибором — поплавковой камерой И, которая представлена бюраторы имеют специальное приспособлесправа на фи г. 2 и служит для поддержания ние. По характеру этого приспособления мы постоянного уровня бензина. Таким образом, в дальнейшем будем классифицировать карбензин в жиклер А поступает не непосредбюраторы различных систем. ственно из бензинового бака, а проходит пред2. Хорошее испарение топлива и смешеварительно через поплавковую камеру. ние его с воздухом. Для этой цели топливо Основное устройство поплавковой камеры должно быть по возможности сильно раззаключается в следующем: поплавок Д плавает дроблено на мелкие частицы и хорошо смев бензине ив зависимости от уровня М беншано с воздухом. Хорошее распыление зина в поплавковой камере Н поднимается топлива в современных карбюраторах доили выше, или ниже. Игла Г своим нижним стигается при помощи специальных приспоконцом может закрывать или открывать доступ соблений, которые и будут нами рассмотрены бензину в поплавковую камеру, что и обусловдальше. Для .полного испарения топлива и ливается положением поплавка Д. Для этой избежания конденсации его на стенках труцели в крышке поплавковой камеры И укрепбопровода, применяется искусственный полены два рычажка Е, которые своим весом догрев как самого воздуха, поступающего в приподнимают иглу Г. Как только уровень бенкарбюратор, так и получившейся смеси воззина в поплавковой камере достигает опредедуха с топливом. ленной величины М, поплавок Д, Действуя на 3. Устойчивая работа двигателя на холорычажки Е, заставляет иглу Г .опуститься и застом ходу. При малых оборотах двигателя крыть доступ бензина в поплавковую камеру. обычно легко нарушается правильность соКак только уровень немного спуститься ниже, става рабочей смеси топлива и воздуха. Для игла сейчас же откроется, и, таким образом, поддержания ее в тех пределах, которые уровень будет поддерживаться примерно пообеспечивают правильную работу двигателя, стоянным. в карбюраторах применяются специальные приспособления, носящие название пусковых приспособлений или приспособлений для 3. Состав рабочей смеси холостого хода. Как сказано было выше, для правильного 4. Поддержание правильного состава смеси протекания рабочего процесса двигателя смесь при резком открытии дросселя. Для того, топлива и воздуха должна быть сос-авлена в чтобы автомобиль легко брал препятствие определенной пропорции. Для того, чтобы и быстро разгонялся, или, как говорят", для /.5 получил ось наи б ол ее полное сгорание топлива, необходимо, чтобы на один килограмм топлива приходилось определенное число килограммов воздуха. Только в БЕНЬИП этом случае процесс горения, заФ и г. 4 ключа ющийся в химическом соединении топлива с кислородом воздуха, протечет полностью. Если воздуха в смеси не хватает, то часть топлива не сгорит, и останется или в форме окиси углерода, или в форме сажи. Если воздуха будет больше, чем требуется для сгорания, то процесс сгорания протекает очень медленно, и, наконец, при некотором избытке воздуха, воспламенения от электрического запала совсем не получается. Теоретически для сгорания 1 кг бензина требуется около 14,8 кг воздуха. Практически же не все топливо полностью испаряется, часть его остается в форме жидких капель и мало принимает участия в процессе сгорания. Поэтому для получения от двигателя максимальной мощности обычно приходится иметь в смеси топлива больше, чем это требуется по теоретическим соображениям. Такая смесь носит название „богатой" смеси. Наоборот, смесь, в которой топлива меньше, чем это требуется теоретически для полного сгорания, носит название „бедной" смеси. Таким образом, в богатой смеси мы имеем недостаток воздуха против теоретически необходимого, и максимальная мощность двигателя обычно получается, когда этот недостаток равен 5 или 10% (тем меньше, чем лучше испарено топливо). При бедной смеси налицо избыток воздуха. При его избытке от 5 до 10% мы имеем наиболее экономичную работу двигателя, но мощность его в это время будет на 8—12% ниже, нежели максимальная. Колебание качества или состава смеси свыше указанных пределов невыгодно как с точки зрения мощности двигателя, так ис точки зрения его экономичности. Поэтому карбюратор при всех условиях работы двигателя должен давать смесь топлива и воздуха по возможности постоянного состава или постоянного качества.4. Классификация карбюраторовЕсли сделать карбюратор точно по схеме фиг . 2, т.-е. с одним простым жиклером, то состав смеси не будет оставаться постоянным при различных режимах работы двигателя. Это получится, благодаря тому, что закон истечения жидкости из жиклера будет отличаться от закона протекания воздуха мимо этого жиклера, а именно: по мере увеличения разрежения в камере смешения карбюратора, общий расход топлива будет расти быстрее, чем количество протекающего воздуха. Таким образом, по мере увеличения разрежения количество топлива в 16смеси будет расти, т.-е. смесь будет обогащаться. Разрежение в камере сгорания будет увеличиваться с открытием дросселя ис повышением оборотов двигателя. Поэтому, если выполнить карбюратор точно по схеме, представленной на фиг . 2, то смесь будет богаче на больших оборотах двигателя и беднее на малых оборотах. Для достижения постоянства состава смеси вводятся различные приспособления, по признаку которых и принято классифицировать карбюраторы. В этом отношении наиболее употребительные современные карбюраторы могут быть подразделены на следующие группы: 1. Карбюраторы с компенсационными жиклерами. 2. Карбюраторы с торможением выходящей струи бензина. 3. Карбюраторы с добавочным воздухом. 4. Карбюраторы с двойной регулировкой. На фи г. 3 представлена схема карбюратора Зенит, снабженного компенсационным жиклером. Здесь топливо из поплавковой камеры И по трубопроводу П поступает к главному жиклеру А. Верхнее отверстие этого жиклера исполнено по калибру и служит для дозировки расхода бензина. Одновременно с этим из поплавковой камеры Н бензин может поступать в колодезь Е, протекая через калиброванное отверстие Б. Из колодца Е бензин поступает в кольцевой жиклер И, который расположен вокруг главного жиклера А. При открытии дросселя Ви при появлении в камере смешения карбюратора разрежения, воздух будет просасываться мимо обоих жиклеров и смешиваться с бензином, поступающим из последних. Расход бензина через главный жиклер А будет расти быстрее, чем расход воздуха. Расход же бензина через второй жиклер Б будет оставаться постоянным по времени, так как этот расход определяется превышением уровня топлива в поплавковой камере над уровнем колодца и не зависит от разрежения в камере смешения. Благодаря этому, суммарный расход топлива через оба жиклера будет, примерно, пропорционален расходу воздуха. Схема устройства для поддержания постоянства смеси при помощи торможения бензина представлена на фиг . 4. Здесь бензин из поплавковой камеры поступает к жиклеру А; последний окружен колпачком, имеющим два ряда отверстий: один ряд М — внизу, а другой рядНвверху на уровне выхода бензина из жиклера. При разрежении в камере смешения через отверстия Я будет проходить как бензин, вытекающий из жиклера А, так точной воздух, п осту пивший внутрь наружного колпач ка через нижФи г. 5