«Секреты» карбюратора«АЛЬФА» И МОЩНОСТЬБольшинство мотоциклистов знают, что для сгорания бензина в цилиндре двигателя нужно какое-то количество воздуха. И что смесь этого воздуха с бензином образуется в карбюраторе и бывает «нормальной», «богатой», «бедной». В то же время техника наших дней весьма надежна, и между мотоциклистом и карбюратором почти не бывает конфликтов. Многие ездят безмятежно, совершенно забыв о присутствии на мотоцикле такой «хитрой» вещи. А вот некоторым не везет. Капризы карбюратора заставляют их углубиться в теорию. Они-то уж усвоили, что для сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо около 15 кг воздуха и что в действительности горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, может, как назло, далеко не соответствовать этому идеальному случаю. То воздуха слишком мало, то вдруг много! На сколько? Попробуем и мы ответить на этот и ряд других вопросов, которые должны интересовать каждого, в особенности молодого мотоциклиста. Прежде всего познакомимся с коэффициентом избытка воздуха а («альфа»). Это отношение количества воздуха, действительно поступившего в цилиндр, к теоретически необходимому для полного сгорания топлива. Смесь, у которой этот коэффициент равен единице, называют нормальной. Если же он меньше, то смесь богатая, а если больше — бедная. Но вот беда: оказывается, не всякая смесь бензина с воздухом воспламеняется от искры! Есть пределы. Им соответствуют наименьшее и наибольшее значения «альфы», при которых смесь еще способна воспламеняться. Для бензина при начальной температуре 0 градусов по Цельсию эти значения коэффициента избытка воздуха соответственно равны 0,53 и 1,23. Состав смеси, на которой работает двигатель при эксплуатации, лежит где-то в этих пределах, оказывая сильное влияние на его мощность, экономичность, температурный режим. Люди молодые, как известно, любят быструю езду и стремятся поэтому в первую очередь «извлечь» наибольшую мощность из двигателя. Достигается она' на обогащенных смесях, при коэффициенте избытка воздуха 0,8—0,9. Добившись желаемого — скорости, такой мотоциклист получает в придачу кучу, на первый взгляд, незримых, но на самом деле весьма и весьма ощутимых неприятностей. Неполноту сгорания смеси, плохую экономичность, ускоренное отложение нагара на деталях двигателя ив выпускной системе, а также ядовитое серо-голубое облако за спиной, насыщенное угарным газом, соединениями серы, окисью азота и т. п. Между тем если отрегулировать карбюратор для получения обедненной смеси ( «=1,1—1,15), то сгорание станет более полным, экономичность наилучшей, к тому же уменьшатся дозы яда, выбрасываемого в атмосферу. Правда, несколько снизится мощность двигателя, но ведь дорожный мотоцикл большую часть времени используется с неполныСТРАНИЧКА МШШШТАми нагрузками, а они требуют от мотора лишь части мощности, которую он способен развивать. Поэтому стоит отдать предпочтение обедненной смеси при повышенных значениях «альфы». Ясно, что для получения одной и той же мощности при коэффициенте избытка воздуха 1,15 придется дать больший «газ», чем при а =0,8. Но практически водители чувствуют эту разницу только при необходимости быстро увеличить скорость (обеднение смеси, снижая мощность, влияет и на динамику разгона). Итак, если исходить из того, что для дорожного мотоцикла все же решающее значение имеет экономичность, сохранность двигателя, то при неполных нагрузках целесообразно обеднять смесь. Но об этом более подробно мы поговорим позже. А сейчас кратко об устройстве карбюратора.НА ЛЮБОЙ «ВКУС»Как же справляется карбюратор с приготовлением смесей разного соотношения? Рассмотрим его схему, представленную на рис. 1. Главные части мотоциклетного карбюратора — поплавковая 7и смесительная 1 камеры. Поплавковая камера (с поплавком 6, закрепленной на нем иглой 4и седлом 3 иглы в крышке) служит для поддержания постоянного уровня топлива в магистралях карбюратора, без чего невозможна его правильная работа. В смесительной камере бензин смешивается с воздухом,Рис. 1. Схема мотоциклетного карбюратора: 1 — смесительная камера; 2 — дроссельный золотник; 3 — седло иглы; 4 — запорная игла поплавка; 5 — утолитель поплавка; 6 — поплавок; 7 — поплавковая камера; 8 — соединительный канал; 9 — трубка распылителя; 10 — канал пневматического торможения топлива; 11 — сопло распылителя; 12 — дозирующая игла; 13 и 14 — каналы-распылители системы холостого хода; 15 — регулировочный винт «качества» смеси; 16 — воздушный канал холостого хода; 17 — жиклер холостого хода; 18 — главный топливный жиклер. Рис. 2. Схема работы системы холостого хода. Обозначения те же, что на рис. 1. Рисунки автора распыляется и частично испаряется, п реждечем попасть в цилиндр Под действием разрежения , создавае мого двигателем, воздух с большой скоростью проходит через карбюратор способствуя распылению топлива, выбрасываемого из сопла 11 . На поверхности бензина в поплавковой камере давление равно атмосферному, а над распылителем онопонижено (тем больше, чем выше скорость потока воздуха — в точном соответствии с законами физики). П од действием этой разности давлений бензин поднимается до верхней кромки сопла 11 и впрыскивается в поток воздуха. Скорость воздушного потока в смесительной камере играет больш ую роль, поэтому геометрические ее размеры подбираются в соответствии с назначением двигателя. Как правило, карбюраторы дорожных мотоциклов обеспечивают парообразную смесь. Наполнение цилиндров двигателя го ­ р ючейсмесью (и, следовательно, его мощность) регулируется перемещением дроссельного золотника 2. Если регули ­ ровка правильна, максимальная мощность должна получаться при полностью поднятом золотнике, холостой ход — при опущенном . В последнем случае под золотником остается лишь небольшая щелочка для прохода воздуха, п о ­ этому скорость егов смесительной кам ере уменьшается настолько, что уже не может обеспечить хорошее распыление топлива и смешивание егосвозду ­ хом. Чтобы в таких условиях двигатель работал устойчиво, смесь приходится обогащать (величина «альфы» о бычно 0,55—0,65). Этим компенсируют плохое распыление топлива (часть егонеизбеж ­ но оседает в виде жидкой пленки на стенках впускного канала двигателя). Наиболее темпераментные водители всегда чаще сталкиваются сразногоро ­ да большимии малыми неприятностями, в том числе с «провалом» м ощнос ­ ти. О бычно это случается при резком подъеме дроссельного золотника. Почему? Топливо более инертно по сравнению своздухом , п роходящим через карбюратор . Не удивительно, что при быстром подъеме золотника оно не успевает в достаточном количестве поступить в распылитель, из-за чего смесь обедняется, и мощность двигателя падает. Следовательно, для получения хор ошей приемистости карбюратордол ­ ж ен обеспечить приемлемый (более богатый) состав смеси вмомент разгона. Конечно, к арбюратор мотоцикла мно ­ го прощесовременного автомобильного сегохитроумными системами ипри ­ способлениями. О днако он обеспечивает необходимое изменение состава сме ­ си в зависимости от режима . Полностью ли? Давайте разберемся . Вот мотоциклист дает полный «газ». При этом в главном воздушном канале карбюратора , над распылителем 11 соз дается значительное разрежение . М ак ­ симальную мощность обеспечит смесь, обогащенная доя —0,8—0,9. Это достигнуто подбором главного топливного жиклера 18. Теперь посмотрим , что будет, если, с кажем , м отоспортсмен на крутом спуске попытается развить еще большую скорость и оставит дроссельный золотник полностью поднятым . С увеличением скорости возрастут обороты двигателя, а при этом, к ак следует из соответствующих формул (щадя читателя, м ы их здесь не приводим ) , топливо начинаетпоступать быстрее воздуха. И ными словами, смесь переобогащается, о граничи ­ вая мощность двигателя. Во избежание этого в карбюраторе предусмотрено пневматическое торможение топлива. По каналу 10 в распылитель подается воздух, к оторый , уменьшая разрежение над топливным жиклером 18, препятствует переобогащению смеси. Теперь уже рост разрежения над соплом 11 распылителя немедленно компенсируется увеличением притока воздуха по каналу 10. Ясно, чтс чем больше его сечение, т ем больший приток воздуха он обеспечивает и сильнее обедняет, смесь. Сечение компенсационного канала не регулируется, а главная дозирующая система имеет только один регулиро ­ вочный элемент — сменный главный жиклер 18. Когда это необходимо , устанавливают жиклерс большей или меньшей пропускнойспособностью . П осмотрим , что происходит в карб юраторе , если мотоциклист никуда не торопится и едет сумереннойскоро ­ стью, на «среднем газе». Как нам уже известно, смесь при этом обедненная, а коэффициент избытка воздуха находится в пределах 1,1—1,15. К акимобра ­ зом? Ведь сопусканиемдроссельногозо ­ лотника (почти до положения четверти полного хода) с корость воздуха над соплом распылителя растет и увеличивает разрежение . Смесь будет обога щаться. К онструкторы учли это и ввели кони ­ ч ескуюдозирующую иглу, з акрепив ее на дроссельном золотнике. П риего пер емещении игла изменяет проходное сечение трубки распылителя 11 . Это механическая система торможения . Она тоже влияет на состав смеси, но (к со ­ ж алению ) не обеспечивает наивыгоднейш его изменения подачи топлива. Чем ниже игла войдет втрубку распылителя (опускаясь вместе сдроссельным золотником), т ем меньшая кольцевая щель останется между ней и стенками трубки . а значит, меньше топлива поступит ксо ­ плу распылителя. Величина, на которую изменяется пропускная способность жиклера 18 при опускании дроссельного золотника, зависит от профиля дозирующей иглы. О нможет быть чисто коническим или более сложным , с остоящим из нескольких ко ­ нусов, соединенных плавными переходами. Выбирают его таким образом , чтобы обеспечивалась работа на обедненных смесях при частичных нагрузках, а переход к полной нагрузке получался бы ­ с трыми плавным. На передней части дроссельногозо ­ лотника обычно делают скос. Иногда вместо него можно увидеть отверстие в передней стенке, о бращеннойк всасыв ающему патрубку. В карбюраторахже типа К-36 роль скоса играет обращен ­ ная навстречу потоку воздуха более ко ­ роткая стенка П-образной заслонки. П ри опускании дроссельного золотника в пределах от 1/4 полного открытия до полного закрытия этот скос заметно отклоняет поток воздуха вниз. В результате разрежение над соплом 11 распылителя уменьшается, и смесь обедняется. П ри полностью закрытом дроссельн ом золотнике разрежения над соплом нет, и главная дозирующая система не действует. Чтобы двигатель ив таких условиях мог работать нормально, в конструкциюкар ­ б юратора ввели систему холостого хо-да (рис. 2). Она состоит из жиклера 17, в оздушного канала 16 срегулировочнымвингом 15 «качества» смеси, каналовраспылителей 13 и 14 ирегулировочно ­ го винта «количества» смеси, располож енногообычно наклонно сбоку . Каналы 10 и 16 берут начало от всасывающей горловины ( к арбюраторы К-36, К-37 К-38, чехословацкие «Йиков» и др.). Когда дроссельный золотник полностью закрыт, р азрежение за ним (над устьем канала 14, рис. 2) достигает максимума, а над каналом 13 оно почти отсутвует. В это время через каналы 16 и 13 в систему холостого хода подается воздух, а черезжиклер 17 — бензин. О б ­ разовавшаяся здесь бензино-воздушная эмульсия отсасывается через канал 14 в смесительную камеру . Там она смеши ­ вается с дополнительным количеством воздуха, п оступающим через щель над дроссельнымзолотником . Величину этой щели устанавливают винтом «количества», п редставляющимсобойрегулируе ­ мый нижний упордроссельного золотника. Винтом «качества» в большей части карбюраторов (К-28Б, К-28Г, К-37, К-38, «Йиков» и др.) регулируется подача воздуха в систему холостого хода. При ввертывании винта уменьшается подача воздуха в систему холостого хода, и смесь становится богаче. В карбюрато ­ рах же типа К-36 винт «качества» устанавливает количество бензино-воздуш ной эмульсии, поступающей в смесительн уюкамеру , поэтому ввертывание его приводит кобеднению смеси. П осмотрим теперь, что происходит вкарбюратореспереходом от холостого хода кнагрузке . П ри подъеме дроссельного золотника разрежение за ним становится меньше ипроход эмульсии чер ез канал 14 холостого хода сокраща ­ ется. Зато над устьем канала 13 (распол оженногоближек распылителю главной дозирующей системы) разрежение увеличивается, и он вступает в действие при условиях, более близких к рабочим (нагрузочным). И менно этот канап помогает главной дозирующей системе, к огда дроссельный золотник опускается ниже 1/4 хода и центральный распылитель начинает выключаться вследствие уменьшения1 — трос управления дроссельной заслонкой; 2 — трос управления топливным корректором; 3 — дроссельная заслонка; 4 — упорный винт заслонки: 5 — винт регулировки холостого хода; б — воздушный жиклер холостого хода; 7 — топливный жиклер холостого хода; 8 — игла дроссельной заслонки; 9 — главны)'! топливный жиклер; 10 — топливный жиклер корректора: 11 — запорная игла поплавка; 12 --- игла топливного кор ректора; 13 — утопнтель поплавка. Художник А. Новоселовр азрежения над ним. Таким образом обеспечивается плавный переход от ре ­ ж има холостого хода кнагрузочномурежимуи обратно. Некоторые карбюраторы маломощных двигателей имеют всего один канал холостого хода, а в более совершенных для обеспечения плавности переходно ­ го процесса число этих каналов бывает значительно больше : т ри , четыре или даже сплошная продольная щель.э. коноп,инженер Окончание в следующем номере20