Устройство,принцип действия,настройка карбюратора мотоцикла
Карбюра́тор — устройство в системе питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, предназначенное для смешивания (карбюрации, фр. carburation) бензина и воздуха, создания горючей смеси и регулирования её расхода.(© wiki)
Бензин поступает в карбюратор из топливного бака.
Воздух поступает в карбюратор через воздушный фильтр, который бывает нескольких типов: контактно-масляный, бумажный, пенополиуретановый (поролоновый).
Способы подачи воздуха к карбюратору
а — через контактно-масляный воздушный фильтр («Иж»);
б — через бумажный воздушный фильтр («Днепр»);
в — через поролоновый воздушный фильтр (ЗиД);
г — «прямой впуск» (спортбайки);
1 — смоченный маслом сетчатый фильтр;
2 — масляная ванна;
3 — бумажный фильтрующий элемент;
4 — пропитанный маслом поролоновый фильтр;
5 — впускное окно в передней части обтекателя мотоцикла
Контактно-масляный фильтр состоит из корпуса, сетчатой набивки и масляной ванны в нижней части корпуса. Поток воздуха поступает в центральную часть фильтра, затем поворачивает на 180° в зоне масляной ванны и проходит через фильтрующий элемент. Очистка воздуха проходит в два этапа: при повороте потока тяжелые частицы пыли оседают по инерции в слое масла, а легкие частицы улавливает смоченный маслом сетчатый фильтр. Подобные фильтры устанавливают на мотоциклы «Урал» и «Иж», но за рубежом они вытеснены бумажными и поролоновыми.
Бумажные фильтры одноразовые, они требуют замены при каждом ТО.
Поролоновые фильтры допускают многократную промывку и последующую пропитку специальным маслом. Корпус воздушного фильтра любого типа также выполняет роль глушителя шума впуска. При неисправном фильтре в цилиндр поступают твердые частицы, вызывающие ускоренный износ поршня, зеркала цилиндра, подшипников шатуна и коленчатого вала.
У современных скоростных спортбайков забор воздуха осуществляется из передней части обтекателя (так называемый «прямой впуск»). Тем самым увеличивается наполнение цилиндров горючей смесью на высоких скоростях движения.
Карбюратор приготавливает и дозирует топливовоздушную смесь, поступающую затем в цилиндр. Простейший карбюратор золотникового типа состоит из двух камер: поплавковой и смесительной. Первая служит для поддержания постоянного уровня топлива в карбюраторе, вторая — для приготовления рабочей смеси. Смесительная камера сообщается с поплавковой топливным каналом (распылителем), в котором установлена деталь с калиброванным отверстием — жиклер. Длина распылителя выбрана такой, чтобы уровень топлива в поплавковой камере был на 1–2 мм ниже верхнего среза распылителя. Этим предотвращается самопроизвольное истечение топлива при неработающем двигателе. Кроме распылителя, в смесительной камере расположена дроссельная заслонка (золотник), которая регулирует количество поступающей в цилиндр топливовоздушной смеси.
Главная дозирующая система золотникового карбюратора
1 — дроссельный золотник;
2 — смесительная камера;
3 — конусная игла золотника;
4 — распылитель главной дозирующей системы;
5 — поплавковая камера;
6 — главный топливный жиклер;
7 —воздушный канал
Во время такта впуска во впускном трубопроводе и соединенной с ним смесительной камере создается разрежение. Под действием разницы давлений в поплавковой и смесительной камерах топливо будет струйкой вытекать из распылителя в смесительную камеру. Там бензин подхватывается потоком воздуха, дробится, испаряется и перемешивается с ним, образуя горючую смесь.
Как было установлено опытным путем, топливовоздушная смесь наиболее эффективно сгорает при весовом соотношении компонентов 1:15. Когда доля топлива больше, смесь называют обогащенной, меньше — обедненной. Работа ДВС на обогащенных смесях повышает мощность, на обедненных — экономичность. Слишком богатые смеси не сгорают в цилиндре полностью, а бедные ведут к перегреву двигателя, вспышкам и хлопкам в карбюраторе.
Причем весовое соотношение меняется в зависимости от режима работы двигателя: при запуске 6:1, а на полном газу где-то 11:1.
Некоторое влияние оказывает влажность поступающего воздуха: при ее росте смесь становится богаче. Мотоцикл, отлично едущий на сухом утреннем воздухе может начать богатить с увеличением влажности к вечеру.
При изменении температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря иногда применяют коррекционный фактор.
На рисунке выше показан пример: высота над уровнем моря 3200 футов, температура 95 градусов по фаренгейту. Коррекционный фактор будет равен 0.92. Требуемый размер жиклера вычисляется умножением: текущий размер * коррекционный фактор. Если жиклер был 350, то с учетом коррекции потребуется установить 350*0,92=322.
Также можно свериться с таблицей ниже.
Состав горючей смеси, вырабатываемый описанным выше простейшим карбюратором, не может быть оптимальным на всех режимах. Для того, чтобы поддержать нужный состав, применяют более сложные дозирующие системы. Современные карбюраторы имеют системы пуска, холостого хода, переходных режимов, основных рабочих режимов и коррекции для получения максимальной мощности.
Поддерживает постоянный уровень топлива в карбюраторе поплавок с закрепленным на нем клапаном — игольчатым или с обрезанным конусом (поз. 9 и 10 на рисунке ниже). При наполнении камеры топливом до определенного уровня поплавок поднимается и, воздействуя на клапан (непосредственно или через рычаг), прекращает доступ бензина. Регулировку уровня топлива осуществляют подгибанием рычага, управляющего клапаном, или установкой прокладок под клапан. Часто такая регулировка не предусмотрена вообще — она обеспечивается конструктивно.
Главная дозирующая система карбюратора типа «СV» (положение соответствует полной нагрузке)
1 — диффузор;
2 — мембрана;
3 — пружина;
4 — золотник;
5 — дозирующая игла;
6 — поворотная дроссельная заслонка;
7 — распылитель;
8 — главный топливный жиклер;
9 — поплавок;
10 — запорный клапан поплавка
На современных мотоциклах устанавливают три типа карбюраторов: золотниковые, постоянного разрежения («CV») и регистровые. На все отечественные мотоциклы устанавливают золотниковые карбюраторы (моделей К-65, К-68, «Jikov-2924 СЕ»), лишь «Урал-Волк» комплектуется карбюраторами типа «CV» («Keihin»).
В золотниковом карбюраторе ручка «газа» на руле, связанная тросом с дроссельной заслонкой (золотником), перемещает ее и, следовательно, изменяет сечение проходного канала карбюратора (диффузора). Таким образом регулируется поступающее в двигатель количество воздуха. С золотником жестко связана конусная игла, входящая в топливный канал — распылитель. Изменяя положение конусной иглы относительно золотника, смесь можно обогащать (при подъеме иглы) или, наоборот, обеднять (при ее опускании). С другой стороны распылителя установлен главный топливный жиклер. Все эти детали образуют главную дозирующую систему карбюратора. Перемещаясь одновременно с дроссельным золотником, игла изменяет сечение распылителя, через которое топливо засасывается в диффузор, где смешивается с воздухом и затем подается в цилиндр двигателя. При полностью открытом дросселе игла образует максимальное проходное сечение топливу, и количество поступающего топлива ограничивается только сечением канала жиклера.
В карбюраторах постоянного разрежения типа «CV» перемещение ручки «газа» передается не к золотнику, связанному с дозирующей иглой, а к поворотной дроссельной заслонке, расположенной ближе к выходу из карбюратора. Объем воздуха в мембранной камере над золотником сообщается со смесительной камерой карбюратора. Таким образом, перемещением золотника (а вместе с ним и дозирующей топливо иглы) управляет разрежение во впускном тракте. При малых нагрузках, когда поворотная дроссельная заслонка прикрыта, разрежение в смесительной камере (а следовательно, и в полости над мембраной) мало, и золотник вместе с иглой опущены под действием пружины. При больших нагрузках, при открытой дроссельной заслонке повышенное резрежение передается в полость над мембраной и поднимает золотник вместе с дозирующей иглой. Преимущество такого типа карбюратора в том, что золотник поддерживает постоянное разрежение в зоне распылителя, обеспечивая оптимальное соотношение топлива и воздуха. В многоцилиндровых двигателях обычно каждый цилиндр имеет отдельный карбюратор. Кроме того, такие карбюраторы могут иметь ускорительный насос, подающий порцию топлива во впускной канал при резком открытии дроссельной заслонки.
Регистровый карбюратор, применяемый на многих зарубежных одноцилиндровых четырехтактных двигателях, представляет собой комбинацию описанных выше двух типов карбюраторов. В нем имеются две смесительные камеры, причем золотник одной камеры приводится от ручки «газа», а другой — от разрежения в смесительной камере.
Регистровый карбюратор (Ямаха-ХТ600)
1 — диафрагма, управляемая разрежением в смесительной камере;
2 — золотник;
3 — поворотная дроссельная заслонка;
4 — дозирующая игла;
5 — вторичная камера карбюратора;
6 — первичная камера карбюратора с золотником, управляемым от ручки «газа»
При пуске холодного двигателя требуется обогащенная смесь. Для этого в крышке поплавковой камеры некоторых карбюраторов располагают утопитель поплавка. При нажатии его стержня уровень топлива в поплавковой камере становится выше допустимого, и топливо перетекает из распылителя во впускной трубопровод. При этом часть бензина через дренажное отверстие поплавковой камеры вытекает наружу. В последнее время в конструкциях карбюраторов, чтобы не допустить попадания паров бензина в атмосферу, утопитель не применяют, используя обогатитель смеси. Он представляет либо воздушную заслонку, создающую более высокое разрежение у распылителя (увеличивающее истечение топлива через распылитель), либо дополнительный топливный канал.
Система холостого хода включает воздушный и топливный каналы холостого хода, топливный жиклер и винт регулировки с пружиной-фиксатором. Выходное отверстие системы холостого хода расположено в зоне дроссельного золотника (заслонки). По мере открытия дроссельной заслонки вступает в работу главная дозирующая система, обеспечивающая требуемый состав смеси во всем рабочем диапазоне.
Система холостого хода золотникового карбюратора (а) и типа «CV» (б)
1 — дроссельная заслонка (золотник);
2 — топливный канал;
3 — винт качества смеси;
4 — жиклер системы холостого хода;
5 — упор дроссельного золотника (заслонки) — винт количества;
6 — воздушный канал
Некоторые карбюраторы имеют корректор топливной смеси с ручным приводом, позволяющий на время обогащать ее состав. Корректор отличается от обогатителя тем, что он не имеет фиксированного положения для обогащения при пуске холодного двигателя. Плавное ручное регулирование состава смеси осуществляется конусной иглой, входящей в топливный жиклер корректора.
Настройка карбюраторов кроссовых мотоциклов
Приведенные в данной статье советы и рекомендации по настройке карбюратора кроссового мотоцикла в некоторой степени подходят и к настройке карбратора квадроцикла.
Все, мотоцикл подготовлен, протянут, обслужен и обкатан. Первые тренировки позади и пора в бой. Вы приехали на трассу, +25, сухо, и даже хорошо политая трасса превращается в железобетон. Карбюратор богатит, мотор захлебывается и не вывозит плавно из жестких поворотов, срывая в букс заднее колесо. Тут еще и вилка стала “крестить” и “забивает” руки. В общем мотоцикл ведет себя как не объезженный конь. Что же, пора переходить к главному - регулировкам карбюратора и ходовой части под конкретные погодные условия и трассу. Но прежде чем бросаться “с вилами на паровоз“ необходимо уяснить принципы работы этих устройств, с которых мы и начнем.
Карбюратор
Принципиально устройство всех карбюраторов, установленных на двухтактных двигателях, а так же взаимосвязь различных систем карбюратора, отличается незначительно, но перед тем, как делать любые работы с карбюратором необходимо проверить следующее:
1. Воздушный фильтр - должен быть свежий, чистый и смазанный;
2. Выхлопная система - должна быть стандартной (для начала работ);
3. Патрубки и хомуты впуска и выпуска - должны быть плотно затянуты;
4. Карбюратор - должен быть чистым как снаружи, так и внутри;
5. Набор жиклеры, игла, заслонка - должен быть стандартным (для начала работ);
6. Двигатель должен быть прогрет до нормальной рабочей температуры;
7. Все необходимые иглы и жиклеры должны быть в наличии.
Важная информация:
В связи со специфическим устройством мотоциклетных карбюраторов все системы карбюратора работают параллельно и постоянно от холостого хода и до максимальных оборотов, в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки. Поэтому ошибка при регулировке, например, холостого хода, приведет к ошибке при подборе главного топливного жиклера. Поэтому главный принцип - тщательность и аккуратность.
Мы не будем приводить детальное описание работ по различным моделям карбюраторов и регулировочные таблицы для различных моделей мотоциклов. Эта информация есть в поставляемых с мототехникой наборах документов, надо только не лениться читать (вообще регулировочная таблица карбюратора должна стать вашей “ настольной книгой “). Мы приведем лишь базовую информацию.
Итак, приступаем. 1.
Прежде всего надо отрегулировать уровень топлива в поплавковой камере. Проверьте в инструкции, какой должена быть высота поплавка и отрегулируйте, подгибая его язычок. Точность этой регулировки имеет принципиальное значение, так как в дальнейшем вы будете уверены, что уровень топлива не влияет на работу карбюратора.
2.
Холостой ход - то есть работа карбюратора при закрытой дроссельной заслонке
Ошибки в регулировках вносят хаос и сумбур в процесс регулировки карбюратора, так как система холостого хода работает во всем диапазоне открытия дроссельной заслонки.
Регулируется холостой ход:
а)
жиклером холостого хода (расположен в корпусе карбюратора и доступен при снятой поплавковой камере);
б)
винтом качества (маленький латунный винт расположен снаружи карбюратора на его левой по ходу стенке);
в)
винтом количества смеси (расположен там же, но выше винта качества).
-
Проверьте соответствие топливного жиклера холостого хода размеру, требуемому для данных погодных условий и высоте места над уровнем моря, при необходимости замените жиклер;
-
Заведите и прогрейте двигатель, вращением винта качества смеси холостого хода установите стабильные обороты двигателя, вращая винт от базового положения (как правила это винт вывернутый 1.5 оборота). При этом закручивая винт вы делаете смесь богаче, откручивая - беднее. - Винтом количества смеси установите необходимые вам обороты холостого хода.
3.
Переходной режим, то есть холостой ход - открытие дроссельной заслонки (от 0% до 25% открытия дроссельной заслонки)
Работа двигателя на переходном режиме зависит прежде всего от правильного подбора жиклера холостого хода, правильной регулировки холостого хода и величины выреза в дроссельной заслонке. Чем больше вырез в дросселе, тем беднее смесь и наоборот. Как правило необходимость замены дросселя возникает редко, поэтому если на вашем мотоцикле проблемы с этим режимом, проверьте еще раз регулировку холостого хода, а так же уровень топлива и запорную иглу клапана карбюратора.
Примечание:
На четырехтактных мотоциклах в этом режиме начинает работать ускорительный насос. Как правило он не имеет прямого привода от дроссельной заслонки и приводится в действие отдельной пружиной. Его производительность можно менять меняя жесткость пружины и размер подающего или перепускного жиклеров. Чем больше жесткость пружины, тем быстрее ускорительный насос вступает в работу, чем больше подающий жиклер тем богаче смесь, чем дольше перепускной жиклер тем беднее смесь.
4.
Частичное открытие дросселя (от 25% до 75% открытия дроссельной заслонки)
В начале этого режима (от 25% до 50% открытия дросселя) играет роль только зазор между иглой и стенками тоннеля карбюратора, в котором игла перемещается. Меняя диаметр иглы можно делать смесь богаче или беднее. Толще игла - смесь беднее, тоньше игла - смесь богаче. Как правило иглы различаются по диаметру цилиндрической части с шагом 0,01 мм.
В конце этого режима (от 50% до 75% открытия дросселя) играет роль конфигурация конической части иглы и ее положение в дроссельной заслонке. Переставляя иглу вверх или вниз можно делать смесь богаче или беднее (вверх - богаче, вниз - беднее). Можно так же заменить иглу на другую, с более острым или более полным профилем конической части. Острее профиль - смесь богаче, плавнее профиль - смесь беднее.
Игла доступна только при снятой верхней крышке карбюратора. К сожалению на многих мотоциклах для доступа к игле карбюратор приходится снимать.
5.
Полное открытие дросселя (75% - 100% открытия дроссельной заслонки)
В этом режиме играет роль только размер главного топливного жиклера, который доступен снаружи карбюратора, при отвернутой сливной пробке поплавковой камеры. Установка жиклера большего размера делает смесь богаче, меньшего размера - беднее. Правильность регулировки карбюратора в этом режиме проверяется либо “ на слух ”, что требует немалого опыта, либо по цвету изолятора свечи. После пробной поездки “ в полный газ ” в течение 30 - 45 секунд заглушите двигатель прямо на ходу на нейтральной передаче. Выверните свечу и проверьте цвет изолятора - он должен быть темно - коричневого цвета. Если изолятор черный и влажный - смесь богатая, если светло коричневый - смесь бедная, если красно - бурого - срочно вылейте ваш бензин, так как в качестве антидетонатора он содержит металлосодержащие соединения, что очень опасно для сохранности вашего двигателя.
Примечание:
На части мотоциклов (как правило класса 250 см. куб.) установлены дополнительные жиклеры, обогащающие смесь на высоких оборотах и работающие под управлением электромагнитного клапана. На этих мотоциклах есть возможность менять качество смеси на максимальных оборотах (от 6800 до 8500 оборотов в минуту), заменяя эти жиклеры.
Мы желаем вам успехов в этой кропотливой и, прямо надо сказать, нелегкой работе. Помните, что от регулировок карбюратора напрямую зависит надежность вашего двигателя, а успехи достигаются по мере получения практики и опыта. Внимательно слушайте звук работы вашего двигателя, замечайте нюансы его поведения на различных участках трассы. Ну и главное - читайте инструкции по эксплуатации и не стесняйтесь задавать вопросы более опытным спортсменам и механикам. Лучше задать двадцать вопросов и прослыть "чайником", чем один раз "коньчить" двигатель во время гонки.