Система питания карбюраторных двигателей

Факторы, влияющие на токсичность отработавших газов.  
1. Состав смеси. 
Обогащение смеси ведёт к увеличению образования CO, CO2 , CH и уменьшению NОx. Обеднение смеси приводит к уменьшению CO, CO2 , CH и увеличению NОx. 
2. Условия смесеобразования. 
Однородность смеси, её равномерное распределение по цилиндрам и послойное распределение в самих цилиндрах, являются основными факторами, характеризующими способность смеси к воспламенению и нормальному (т.е. быстрому и полному) сгоранию. Впрыск топлива, подогрев воздуха на входе во впускной коллектор, специальные формы камер сгорания и впускных каналов, а так же иные, в том числе конструкторские мероприятия, о которых уже говорилось выше, способствуют улучшению смесеобразования и, как следствие, уменьшают выбросы в атмосферу вредных веществ. 
3. Фазы газораспределения. 
Большой угол перекрытия клапанов является желательным условием для получения высокого объёмного К.П.Д, а также приводит к увеличению внутренней рециркуляции отработавших газов (см. «Рециркуляция отработавших газов»). Положительная роль внутренней рециркуляции заключается в уменьшении концентрации оксидов азота. Отрицательная – уменьшение мощности двигателя и его неравномерная работа на холостом ходе с увеличением выбросов CH. 
4. Степень сжатия. 
Двигатели с большей степенью сжатия обладают большей литровой мощностью и меньшим удельным расходом топлива. Однако, из-за увеличения температуры горения смеси растёт и концентрация в отработавших газах оксидов азота. 
5. Угол опережения зажигания. 
Работа двигателя с оптимальными рабочими характеристиками и расходом топлива осуществляется на более ранних углах воспламенения горючей смеси. Тем не менее, для снижения выбросов CH и NОx , даже в ущерб экономичности, приходится выбирать более поздние углы опережения зажигания. В любом случае, чрезмерно раннее или позднее зажигание негативно сказывается на всех показателях двигателя, включая и экологические показатели.

Мероприятия по снижению токсичности.  
1. Управление дозированием топлива. 
Контроль над составом смеси осуществляют системы управления подачей топлива. 
При коэффициенте избытка воздуха λ=0,9 двигатель работает с максимальной мощностью и крутящим моментом. 
Оптимальная экономичность и минимальные выбросы CO и CH достигаются при работе на смесях с коэффициентом  λ=1,1. Однако содержание в отработавших газах оксидов азота при этом оказываются максимальными. 
Для работы двигателя в режиме холостого хода состав смеси должен характеризоваться коэффициентом  λ=0,9 – 1,05. 
Режим принудительного холостого хода (торможение двигателем) позволяет полностью отключить подачу топлива в цилиндры. Выбросы токсичных веществ будут отсутствовать. 
2. Рециркуляция отработавших газов. 
Направление части отработавших газов обратно в камеру сгорания (рециркуляция) применяется для уменьшения температуры сгорания смеси с целью снижения образования оксидов азота и расхода топлива. Однако при этом снижается и мощность двигателя. 
Рециркуляция отработавших газов (система EGR) реализуется двумя способами: 1) внутренней рециркуляцией, обеспечиваемой управлением фазами газораспределения и, в первую очередь, перекрытием клапанов; 2) внешней рециркуляцией, при которой отработавшие газы забираются на выходе из выпускного коллектора и через систему клапанов направляются обратно в камеру сгорания.

 
3. Вентиляция картера  двигателя. 
Так как токсичность картерных газов многократно выше отработавших, их выпуск в атмосферу запрещён. При работе двигателя картерные газы, системой вентиляции картера, перепускаются во впускной тракт двигателя, где смешиваются с рабочими газами и на такте впуска поступают в цилиндр для последующего дожигания. 
4. Термическое дожигание отработавших газов. 
Дожигание компонентов отработавших газов, которые не сгорели в цилиндре двигателя, происходит в выпускной системе, куда специальным нагнетателем подают дополнительный воздух, необходимый для протекания реакции дожигания. 
С развитием систем каталитической очистки отработавших газов, термическое дожигание используется уже не столь широко как ранее. 
5. Каталитическое дожигание. 
Дожигание компонентов отработавших газов происходит в специальном приборе – каталитическом нейтрализаторе. Нейтрализатор монтируется в системе выпуска отработавших газов и размещается под днищем автомобиля. В корпусе нейтрализатора имеется керамический блок, на который наносится покрытие из каталитического материала (металлы – Pt, Rh, Rd). 
Нейтрализаторы окислительного типа осуществляют окисление CO и CH за счёт остаточного кислорода в обеднённых смесях или подачи в систему дополнительного воздуха. 
Нейтрализаторы восстановительного типа восстанавливают NОx до безвредного азота. 
Двухкомпонентные нейтрализаторы объединяют в себе нейтрализаторы окислительного и восстановительного типов. 
Трёхкомпонентные нейтрализаторы (селективные каталитические нейтрализаторы) с λ – зондом на сегодняшний день являются наиболее распространённой и эффективной системой очистки отработавших газов. Кислородный датчик (λ – зонд) данной системы используется для расчёта соотношения воздуха и топлива в горючей смеси. 
6. Системы с обратной связью (λ – регулирование). 
Данная система обеспечивает нейтрализацию до 96% вредных веществ  в отработавших газах. В системе используются два кислородных датчика. Один датчик устанавливается перед каталитическим нейтрализатором, другой после него. Датчики, измеряя количество свободного кислорода в отработавших газах, через систему управления подачей топлива влияют на состав топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Для обеспечения соответствующей очистки отработавших газов нейтрализатором, двигатель должен работать в узком диапазоне значений λ = 1±0,005, называемом «окном» каталитического нейтрализатора.

Глава 1. КАРБЮРАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ

1.1 Общее устройство и особенности работы

В систему питания  карбюраторного двигателя (рис. 1.1) входят 1) топливный бак с системой улавливания паров бензина; 2) топливный насос; 3) топливный фильтр; 4) топливоподающая и топливовозвратная магистраль (топливные трубки и шланги); 5) воздухоочиститель; 6) впускной трубопровод; 7) карбюратор и некоторые другие детали. 
Топливо из топливного бака по топливоподающей магистрали насосом подаётся в карбюратор, где смешивается с потоком воздуха, поступающим через воздухоочиститель. Процесс смешивания называется карбюрацией. Образовавшаяся топливовоздушная смесь через впускной трубопровод и открытые впускные клапаны на такте впуска попадает в цилиндры. В течение такта впуска и сжатия происходит дальнейшая гомогенизация горючей смеси и её нагрев. В конце такта сжатия смесь воспламеняется от электрической искры. Рост температуры в цилиндре приводит к расширению горючих газов и повышению давления. Под действием давления газов поршень в цилиндре движется вниз и через шатун вращает коленчатый вал. При такте выпуска отработавшие газы через открытые выпускные клапаны и систему выпуска удаляются в атмосферу. 
Топливный бак изготавливается из листовой освинцованной стали или специальной пластмассы и может иметь внутренние перегородки, ограничивающие перемещение топлива внутри бака при движении автомобиля. Бак снабжается заливной горловиной, отверстием для спуска отстоя и системой улавливания паров бензина. В заливную горловину встраивают воздухоотводящую трубку. Горловина закрывается крышкой, в которой может присутствовать впускной клапан, необходимый для впуска в бак воздуха, по мере расходования топлива. Клапан открывается при падении давления в баке ниже атмосферного на 0,01 – 0,03 кгс/см2. В баке монтируется топливоприёмник с сетчатым фильтром и датчиком уровня топлива. Топливоприёмник имеет две трубки – штуцера, которые соединяются с топливоподводящей и возвратной магистралью. В разрезе возвратной магистрали устанавливают обратный клапан, пропускающий топливо только в одном направлении. В топливных баках автомобилей с инжекторными системами питания, могут устанавливаться электрические топливные насосы и регуляторы давления. Топливо забирается из бака под действием разрежения, создаваемого топливным насосом и подаётся к карбюратору. Неизрасходованное двигателем топливо по возвратной магистрали сливается обратно в бак.  
Система улавливания паров бензина имеет бачок сепаратора, который двумя трубками соединяется со штуцерами, расположенными по обе стороны топливного бака в его верхней части, а третьей трубкой – с угольным адсорбером, размещаемым, как правило, в моторном отсеке автомобиля. Пары топлива из бака конденсируются в сепараторе и возвращаются обратно в бак, а их избыточная часть поступает в адсорбер. 
Система улавливания паров бензина относится к устройствам снижения токсичности и будет рассмотрена нами подробнее в Главе 2 – «Системы впрыска бензина». 
Топливный насос служит для принудительной подачи топлива из топливного бака в поплавковую камеру карбюратора. Для этих целей обычно применяют диафрагменные топливные насосы с приводом от эксцентрика распределительного вала или вала вспомогательных механизмов (промежуточного вала). Типичная конструкция такого насоса показана на (рис. 1.2). 
Насос состоит из 1) нижнего корпуса с рычагами привода, 2) верхнего корпуса с клапанами и штуцерами, 3) диафрагменного узла и 4) крышки верхнего корпуса. Корпуса изготавливаются из алюминиевого сплава. Диафрагменный узел состоит из рабочих и защитной диафрагм и дистанционной проставки, которые вместе с диафрагменными тарелками устанавливаются на штоке. Шток диафрагм соединяется с балансиром, а диафрагмы через дистанционную проставку винтами зажимаются между корпусами насоса. Диафрагмы изготавливаются из прорезиненной ткани или перкали (специальная ткань с бензостойкой пропиткой). Верхние – рабочие диафрагмы, обеспечивают работу насоса. Нижняя – защитная диафрагма, предотвращает попадание бензина в картер двигателя в случае разрыва рабочих диафрагм. При разрыве рабочих диафрагм бензин будет отводиться через дренажное отверстие в дистанционной проставке наружу корпуса. 
Внимание! Подтекание топлива на автомобиле должно устраняться незамедлительно, так как может привести к пожару.  
Производительность топливоподкачивающего насоса диафрагменного типа составляет около 40 - 60 литров в час, что достаточно для обеспечения работы двигателя при любых рабочих режимах и нагрузках. 
Работу насоса можно условно разложить на два такта: 1) такт всасывания, и 2) такт нагнетания.  
Такт всасывания. На работающем двигателе эксцентрик вращающегося вала воздействует на детали привода насоса (шток рычага, рычаг механической подкачки, балансир). Диафрагмы насоса увлекаются штоком диафрагм вниз. В рабочей камере создаётся разряжение, что приводит к открытию впускного клапана  и заполнению рабочей полости насоса топливом (выпускной клапан под действием разрежение закрывается). 
Такт нагнетания. При сбегании эксцентрика вала с толкателя, детали привода посредством пружин стремятся вернуться в исходное положение. Рабочие диафрагмы движутся вверх, объём рабочей камеры уменьшается и в ней создаётся давление. Под действием давления топлива впускной клапан насоса прижимается к седлу (закрывается), а выпускной клапан, наоборот – открывается. Топливо через выпускной клапан выдавливается из рабочей полости насоса в топливную магистраль и поступает к карбюратору. 
Принцип действия насоса диафрагменного типа поясняет рисунок 1.2.а. 
Топливный фильтр обеспечивает очистку топлива от воды и механических примесей перед его поступлением в топливный насос и карбюратор. Находят применение щелевые и сетчатые фильтры грубой очистки, фильтры тонкой очистки и фильтры отстойники. На легковых автомобилях большей частью используются одноразовые фильтры тонкой очистки с бумажным фильтрующим элементом и сетчатые фильтры – отстойники. Различные конструкции фильтров показаны на рис. 1.3. 
Периодичность замены одноразовых фильтрующих элементов регламентируется производителем и, как правило, составляет 10 – 15 тысяч километров пробега автомобиля или раньше, по мере необходимости. Промывка фильтрующего элемента многоразового фильтра и очистка отстойника выполняется с периодичностью ТО – 1. Чрезмерное загрязнение фильтрующего элемента может приводить к недостатку топлива при работе двигателя уже в режиме частичных нагрузок. 
Топливные магистрали обеспечивают транспортировку топлива от топливного бака к карбюратору и обратно. Замкнутая циркуляция топлива в топливной системе уменьшает вероятность возникновения в ней паровых пробок при повышении температуры двигателя и окружающей среды. Топливные трубки изготавливаются из сталей, меди или специальной пластмассы. Топливные шланги изготавливаются из бензостойкой резины. К корпусу автомобиля трубки и шланги крепятся специальными скобами. Соединение трубопроводов с элементами топливной системы осуществляется посредством резьбовых штуцеров (рис 1.3). Топливные шланги фиксируются на трубках и штуцерах хомутами. 
При производстве работ по монтажу топливной системы особое внимание следует уделять герметичности соединений и обеспечивать надёжное крепление трубопроводов к кузову. 
Воздухоочиститель обеспечивает очистку воздуха поступающего в цилиндры двигателя. Состоит из корпуса с крышкой. Корпус имеет один – два воздухоподводящих и отводящих патрубка. В воздухоподводящем патрубке устанавливается заслонка с механическим или автоматическим приводом для регулирования потока входящего воздуха. В холодный период эксплуатации заслонка пропускает в воздухоочиститель подогретый воздух, идущий от двигателя. В тёплое время года в воздухозаборник забирается более холодный воздух от верхней части моторного отсека или из зоны решетки радиатора. Внутри корпуса размещается фильтрующий элемент. У большинства современных легковых и грузовых автомобилей фильтрующий элемент сменный, изготовлен из специальной перфорированной бумаги, заключённой в металлический каркас с внешней обкладкой из синтетического материала. На части автомобилей  через воздухоочиститель осуществляется рециркуляция картерных газов в цилиндры двигателя. Воздухоочиститель может оборудоваться системой глушения звука всасываемого воздуха.  
В некоторых конструкциях, с целью снижения сопротивления всасыванию воздуха и повышения мощности двигателя, не предусматривается наличие корпуса воздушного фильтра. Фильтр устанавливается на поддон, который, в свою очередь, крепится непосредственно к фланцу карбюратора. Фильтрующий элемент многоразового использования с периодичностью, заявленной производителем, очищается от пыли и грязи (как правило, моется в тёплой воде с применением моющих средств). 
На части грузовых и легковых автомобилей устанавливаются инерционно – масляные (контактные) воздухоочистители. В таких воздухоочистителях воздух очищается вследствие инерционного отбрасывания пыли в масляную ванну и прохождения воздуха через фильтрующий элемент, смоченный маслом. В качестве фильтрующего элемента (фильтрующей набивки воздухоочистителя) в описываемой системе используют синтетическое волокно. 
Тщательная очистка входящего воздуха необходима для предотвращения абразионного изнашивания цилиндров двигателя содержащейся в воздухе пылью. Ресурс двигателя, незащищённого воздушным фильтром снижается, в зависимости от условий эксплуатации, на 50 – 70%. Периодичность очистки/замены фильтрующего элемента составляет 10 – 30 тысяч км. Загрязнённый фильтр начинает хуже пропускать воздух, что может стать причиной переобогащения топливовоздушной смеси. Также, из-за повышенного разрежение во внутренней части воздухоочистителя возможен разрыв фильтрующей кулисы бумажного фильтра, что приведёт к попаданию абразивного материала в цилиндры двигателя и к его преждевременному изнашиванию. 
Впускные и выпускные трубопроводы  служат для подвода свежего заряда (воздуха или горючей смеси) к цилиндрам двигателя и отвода из них отработавших газов. В двигателях с внешним смесеобразованием во впускном трубопроводе осуществляется и сам процесс образования смеси. Общим требованием, предъявляемым к трубопроводам, является их малое сопротивление движению газов, что влияет, в первую очередь, на наполняемость цилиндров и степень их очистки. 
Впускной трубопровод, как правило, делают литым из сплавов алюминия и снабжают рубашкой, в которой циркулирует охлаждающая жидкость или отработавшие газы. Циркуляция горячей жидкости/газов обеспечивает подогрев впускного трубопровода и способствует лучшему испарению топлива. Подогрев может быть регулируемый или нерегулируемый. При регулируемом подогреве, количество жидкости/газов изменяется автоматически при помощи термостата или,  управляемой вручную заслонкой, имеющей два основных положения -  зима/лето. На части двигателей впускной трубопровод может представлять собой цилиндрический ресивер с приваренными к нему патрубками. Преимуществом данной конструкции является то, что впускные патрубки всех цилиндров двигателя имеют одинаковую длину, чем обеспечивается более равномерное распределение заряда по цилиндрам. 
Выпускной трубопровод отливается из серого или жаростойкого чугуна и через термостойкую прокладку крепится к головке блока. Выпускной трубопровод правильнее рассматривать в составе системы выпуска отработавших газов. Данная система включает в себя выпускной коллектор, приёмную трубу, резонатор, глушитель, каталитический нейтрализатор отработавших газов, а также газовую турбину или другие устройства, необходимые для использования энергии выпускных газов, такие как: волновые обменники давления, эжекционные устройства для удаления пыли из воздухоочистителей, глушители шума и т.п. 
Карбюратор. Карбюратором называют прибор, в котором происходит приготовление топливовоздушной смеси нужного состава. По принципу действия карбюраторы делятся на поплавковые с всасыванием топлива при вакууме, мембранные (беспоплавковые) с впрыскиванием топлива под воздействием давления и барботажные (испарительные). На автомобильной технике нашли применение в основном всасывающие поплавковые карбюраторы, среди которых различают одно- и многокамерные карбюраторы с падающим, горизонтальным или восходящим потоком. 
Устройство и работа карбюратора будет подробно рассмотрена в разделе 1.3.

1.2. Обслуживание и типичные неисправности системы питания карбюраторных двигателей

Обслуживание топливной  системы осуществляется с периодичностью, указанной в ТУ по эксплуатации конкретного  автомобиля. Как для топливной  системы карбюраторных двигателей в целом, так и для её отдельных  узлов и деталей продолжительность  эксплуатации между ближайшими сроками  ТО, как правило, составляет 5 – 15 тысяч  километров пробега автомобиля. 
В период эксплуатации особое внимание следует уделять качеству используемого топлива. 
Присутствие в топливе воды может стать причиной неустойчивой работы двигателя, приводит к коррозии деталей топливной системы двигателя, выпускной системы и пр. Замерзание воды в отстойниках фильтров, в топливном насосе или поплавковой камере карбюратора приводит к закупорке топливоподающей магистрали и остановке двигателя. Основными внешними признаками, указывающими на присутствие воды в топливе, являются избыточное наличие водяного пара в выхлопных газах и брызги из глушителя. Для удаления воды из системы используют специальные присадки в топливо.  
Использование бензина с высоким содержанием тяжёлых фракций приводит к осаждению в каналах и жиклёрах карбюратора отложений, уменьшающих проходные сечения отверстий. 
Повышенное содержание механических примесей сокращает срок службы фильтров. 
При техническом обслуживании топливной системы 1) проводят плановую замену/очистку фильтров, 2) сливают отстой из отстойников фильтров и топливного бака, 3) проверяют герметичность и надёжность соединений, 4) выполняют необходимые регулировочные работы. 
Неисправности системы питания, как правило, связаны с неисправностью её узлов и деталей. 
К типичным неисправностям топливного насоса можно отнести: 1) повреждение диафрагм; 2) негерметичность клапанов; 3) засорение сетчатого фильтра; 4) поломка пружин и др. 
Повреждение диафрагм приводит к прекращению или существенному сокращению подачи топлива в карбюратор. При работе насоса с разорванными рабочими диафрагмами топливо будет вытекать наружу корпуса через дренажное отверстие, а в случае разрыва защитной диафрагмы станет поступать в картер двигателя. Присутствие бензина в картере двигателя значительно ухудшает смазывающие свойства моторного масла и приводит к повышению давления картерных газов. В случае воспламенения картерных газов, обогащённых парами топлива, возможен взрыв в картере и повреждение двигателя. 
Повреждение диафрагм топливного насоса диагностируется по подтеканию топлива из дренажного отверстия корпуса насоса, неустойчивой работе двигателя, запаху бензина из маслоналивной горловины клапанной крышки или отверстия масляного щупа. 
Негерметичность клапанов насоса возникает вследствие их износа, перекоса или попадания под клапан инородных частиц и приводит к снижению производительности насоса. Негерметичность диагностируется с помощью специального тестера или визуально, например, по наличию пузырьков воздуха вытекающих из-под неисправного клапана при перемещении рычага ручной подкачки топлива (для визуального контроля крышка верхнего корпуса должна быть снята). 
Если неисправность не устраняется после очистки клапанов, заменяют насос в сборе или заменяют клапаны с сёдлами.  
Уменьшение или прекращение подачи топлива в карбюратор также может быть связано с загрязнением фильтров, поломкой возвратных пружин насоса и другими причинами. В случае ухудшения подачи топлива работу насоса можно проверить, отсоединив от карбюратора топливоподающий шланг и подкачав топливо рычагом ручной подкачки. При наличии из шланга ровной и мощной струи топлива следует предположить, что топливный насос, а также топливоподводящая магистраль и фильтры, расположенные до топливного насоса исправны. В противном случае проводится подробная диагностика системы для выявления причины неисправности.  
Перегрев насоса также может являться причиной его неработоспособности. Чрезмерное повышение температуры приводит к закипанию топлива в корпусе насоса и образованию паровых пробок, препятствующих поступлению топлива в карбюратор. Причиной перегрева насоса чаще всего становится перегрев самого двигателя.  
В отличие от топливного насоса перегрев карбюратора, на работающем двигателе, практически невозможен вследствие интенсивного его охлаждения поступающим извне воздухом и испаряющимся в диффузорах топливом. 
Неисправности карбюратора подробнее будут рассмотрены в следующем разделе.

1.3. Устройство карбюратора.

Существуют карбюраторы  нескольких типов конструкций. На разные модели двигателей в разные историко-технические  отрезки времени, производители  ставили барботажные (испарительные), мембранные, поплавковые всасывающие и иные типы карбюраторов, включая и карбюраторы гибридных конструкций, объединяющие в себе перечисленные выше виды. На двигателях современных автомобилей, большей частью, прижились поплавковые всасывающие карбюраторы, представляющие собой довольно сложные приборы, часто имеющие большое число прецизионных деталей (деталей, изготовленных и собранных с особой точностью) и состоящие из нескольких, в той или иной степени автономных систем и механизмов, каждая из которых обеспечивает работу двигателя в определённом режиме.  
Чтобы лучше понять принцип работы карбюратора и разобраться в протекающих в нём процессах рассмотрим, как устроен простейший карбюратор (рис.  1.4).

1.3.1. Устройство и работа простейшего карбюратора.

Простейший карбюратор состоит из: А) поплавкового механизма  с поплавковой камерой 3, поплавком 2 шарнирно подвешенным на оси и  игольчатым (запорным) клапаном 1; Б) топливной  дозирующей системы с топливным  жиклёром 4, расположенным у дна  поплавковой камеры и распылителем топлива 5; В смесительной камеры 9 с диффузорами 8, дроссельной заслонкой 6 и воздушной заслонкой 10. Смесительная камера карбюратора через впускной трубопровод 7 соединяется с цилиндром двигателя. 
Поплавковый механизм обеспечивает поддержание относительно постоянного уровня топлива в поплавковой камере и распылителе во время работы двигателя. Поплавковая камера представляет собой отдельный объём внутреннего пространства карбюратора, который заполняется топливом, поступающим из топливного бака через систему топливопроводов и топливный насос. Вход топлива в поплавковую камеру карбюратора осуществляется через отверстие, сечение которого регулируется с помощью поплавка игольчатым клапаном. 
При работе двигателя топливо расходуется через топливный жиклёр и распылитель. При понижении уровня топлива в поплавковой камере поплавок опускается и увлекает за собой игольчатый клапан. Клапан приоткрывает входное отверстие, и топливо заполняет поплавковую камеру. По мере наполнения камеры топливом поплавок всплывает и  воздействует на клапан. Клапан перекрывает поступление топлива в поплавковую камеру.  
При работе двигателя на установившемся режиме расход топлива через распылитель и поступление топлива через игольчатый клапан равны и уровень топлива в камере стабилен. При увеличении/уменьшении оборотов КВ расход топлива через дозирующую систему возрастает/уменьшается, поплавок опускается/всплывает увлекая за собой игольчатый клапан, что приводит к приоткрытию/прикрытию впускного отверстия и к компенсации увеличения/уменьшения расхода топлива. Уровень топлива в поплавковой камере стабилизируется относительно установившегося режима работы двигателя. 
Как отмечалось в самом начале, поплавковый механизм поддерживает относительно постоянный уровень топлива в поплавковой камере. На самом деле уровень топлива при работе двигателя на холостом ходу (при малом удельном расходе топлива) будет выше, чем при работе двигателя с максимальной нагрузкой (при высоком удельном расходе топлива), в связи с чем, начальный уровень топлива (уровень топлива в поплавковой камере неработающего двигателя) имеет существенное значение для правильной и бесперебойной работы двигателя. 
Уровень топлива в поплавковой камере величина, подлежащая контролю и регулированию. Повышенный уровень приводит к неустойчивой работе двигателя в режиме холостого хода в результате переобогащения смеси. Пониженный уровень топлива, напротив, может стать причиной перебоев в работе двигателя в режимах максимальных нагрузок из-за недостатка топлива (переобеднения смеси). 
Топливная дозирующая система обеспечивает подачу (дозирование) топлива в смесительную камеру карбюратора. Топливный жиклёр представляет собой бронзовую или латунную втулку, устанавливаемую на резьбе или запрессовываемую в стенку поплавковой камеры карбюратора перед распылителем. Проходное отверстие жиклёра калибровано, т.е. имеет строго определённый размер (площадь). Через заданное сечение отверстия, под определённым давлением/разряжением, за единицу времени может пройти строго определённое количество топлива (т.е. ни больше и не меньше расчётного количества). Топливо поступает в распылитель, представляющий собой канал просверленный в теле карбюратора или тонкую трубку. Распылитель соединяет поплавковую и смесительную камеры карбюратора. 
В отличие от простейших карбюраторов,  НЕ простейшие имеют большее число жиклёров. Следует различать жиклёры топливные (дозируют топливо), воздушные (дозируют воздух) и эмульсионные (дозируют эмульсию – топливо, «взбитое» с некоторым количеством воздуха). На головку жиклёра наносят маркировочную метку в виде цифры. Разделив данную цифру на 10, получим площадь отверстия жиклёра в мм.кв. Например, жиклёр имеет маркировку 106. Разделив на 10 получаем 1,06 мм.кв.  
Конструкция карбюратора должна обеспечивать правильную и бесперебойную работу двигателя заданного объёма. Бездумная замена штатного жиклёра на жиклёр с иным (большим или меньшим) проходным сечением отверстия, приводит к ухудшению работы двигателя и повышению содержания вредных веществ в отработавших газах. 
Смесительная камера представляет собой вертикальный (в карбюраторах с падающим или восходящим потоком воздуха) либо горизонтальный (в карбюраторах с горизонтальным потоком воздуха) патрубок (канал большого диаметра), одним концом соединённый с корпусом воздухоочистителя, а другим концом, с цилиндром двигателя. В нижней части смесительной камеры на поворотной оси устанавливают дроссельную заслонку, которая управляется водителем при помощи педали газа (педалью управления дроссельной заслонкой). В верхней части камеры, так же на оси, устанавливают воздушную заслонку, которая управляется водителем вручную через тросовый или иной тип привода. В НЕ простейших случаях заслонки могут управляться автоматически сервомеханизмами или иметь смешанный тип привода. 
С помощью воздушной заслонки изменяют проходное сечение смесительной камеры, тем самым, регулируя подачу в камеру воздуха. Дроссельной заслонкой регулируют количество топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. 
Примерно в центральной части смесительная камера имеет сужение, именуемое диффузором. Отверстие (или носок) распылителя выходит в смесительную камеру как раз в зоне диффузора. Диффузор предназначен для увеличения скорости воздушного потока у выходного отверстия распылителя. 
Смесительная камера предназначена для смешивания топлива, поступающего в камеру из поплавковой камеры через распылитель, и воздуха, поступающего из воздухоочистителя. Приготовленная в смесительной камере топливовоздушная смесь через дроссельную заслонку, впускной трубопровод и открытый впускной клапан попадает в цилиндр двигателя. 
Упрощённо, процесс смесеобразования можно описать следующим образом:  При такте впуска, когда поршень в цилиндре движется к нижней мёртвой точке, а впускной клапан открыт, через смесительную камеру карбюратора проходит воздух. Движение воздуха осуществляется за счёт разрежения, создаваемого движущимся в цилиндре поршнем. В зоне диффузора из-за сужения проходного сечения смесительной камеры скорость воздушного потока многократно возрастает, что способствует «высасыванию» из распылителя топлива в полость камеры, где оно подхватывается проходящим воздухом и смешивается с ним. 
Открывая или прикрывая дроссельную заслонку, водитель изменяет проходное сечение камеры. При открытии заслонки больше воздуха проходит через диффузор, больше топлива забирается из поплавковой камеры карбюратора и большее количество топливовоздушной смеси поступает в цилиндры двигателя, что обеспечивает большие мощностные и скоростные характеристики двигателя. Прикрывая дроссельную заслонку, достигают противоположного эффекта. 
Прикрытием воздушной заслонки карбюратора, как правило, добиваются необходимого обогащения рабочей смеси (например, для пуска холодного двигателя или в целях повышения оборотов КВ на холостом ходу). Закрытие воздушной заслонки способствует увеличению разрежение (всасывающего эффекта) в зоне диффузора и поступления в камеру дополнительного количества топлива.

1.3.2. Требования, предъявляемые к карбюратору по обеспечению рабочих режимов двигателя.

Напомним, что различают  следующие рабочие режимы двигателя: 1) режим пуска и прогрева; 2) режим  холостого хода; 3) частичные нагрузки; 4) полные нагрузки; 5) переходные режимы. 
Для обеспечения работы двигателя на заданном режиме система питания должна готовить рабочую смесь строго определённого состава и подавать её в цилиндры двигателя в определённом количестве. 
Так как одной из основных проблем холодного пуска двигателя является плохое испарение топлива, то при запуске, оно (топливо) должно поступать в цилиндры в достаточно большом количестве. Из большего количества топлива образуется необходимое количество лёгких фракций, способных участвовать в смесеобразовании и способных к воспламенению. Для устойчивой работы двигателя в режиме прогрева необходимое обогащение смеси поддерживается системой питания до достижения двигателем рабочей температуры. 
При холостом ходе в цилиндры должно подаваться небольшое количество смеси обогащённого состава. Обогащение необходимо для устойчивой работы двигателя с малым числом оборотом. 
Частичные нагрузки начинаются с момента начала открытия дроссельной заслонки и длятся почти до полного её открытия (примерно, 80 – 85% полной нагрузки двигателя). Для работы двигателя в таком широком диапазоне оборотов КВ в цилиндры должно подаваться разное количество смеси примерно одинакового состава (от нормального до слабо обеднённого с коэффициентом λ = 1,0 – 1,15), что и происходит при постепенном увеличении нагрузки обусловленной открытием дросселя. 
При полной нагрузке, для обеспечения максимальной мощности двигателя, система должна готовить большое количество смеси обогащённого состава (λ = 0,90 – 0,85). 
К переходным режимам можно отнести момент начала открытия дроссельной заслонки (переход от режима холостого хода к частичным нагрузкам) и резкое открытие дроссельной заслонки (переход с частичных нагрузок к полным нагрузкам, например при обгоне). В обоих случаях, для обеспечения работы двигателя без провалов, плавного и равномерного увеличения нагрузки, необходимо дополнительное и быстрое обогащение смеси. 
Простейший карбюратор не способен в полной мере обеспечить работу двигателя ни в одном из перечисленных режимов. Для достижения устойчивой и бесперебойной работы двигателя на всех возможных режимах карбюратор дополняется рядом устройств, систем и механизмов.

1.3.3. Основные системы карбюратора и их работа.

Поплавковые всасывающие  карбюраторы различных производителей имеют, по большей части, идентичное устройство и обладают стандартным  «набором» систем и механизмов, конструкция  которых, тем не менее, может несколько  разниться. Значительная часть карбюраторов современных автомобилей интегрирована  в систему управления подачей  топлива и зажиганием и имеет  большое число исполнительных элементов, как механических, так и электрических, обеспечивающих обратную связь с  двигателем и  установленные экологические характеристики. 
Мы рассмотрим устройство и работу следующих основных частей, систем и механизмов карбюратора.