Карбюраторы мотоциклетного типа. Диффузор и дроссельная заслонка / Хабр
Здравствуйте, уважаемые читатели. Настало время публикации очередной части статьи про карбюраторы малолитражных двигателей.Мы уже полностью рассмотрели главную дозирующую систему.
Сегодня рассмотрим особенности конструкций диффузора и дроссельной заслонки.
Большинство карбюраторов мотоциклетного типа имеют в своей основе диффузор переменного сечения и дозирующую иглу. Управление сечением диффузора осуществляется с помощью дроссельной заслонки цилиндрической или плоской формы. Дроссельная заслонка скомпонована с дозирующей иглой. Получается, что регулирование подачи топлива осуществляется одновременно с изменением сечения диффузора. Подробнее об управлении сечением рассказано в этой публикации.
Пропускная способность диффузора
Диффузор — один из основных элементов карбюратора. К определяющим параметрам диффузора относится его диаметр. Выбор диаметра строго зависит от требований, предъявляемых к двигателю. Численные значения диаметра диффузора и других важных параметров изначально определяют исходя из инженерной практики и опыта проектирования различных мотоциклов и двигателей к ним. Окончательный подбор диаметра осуществляется при испытаниях на двигателе.К примеру, малокубатурные двухтактные двигатели, применяемые на мопедах и скутерах, оснащаются карбюраторами с диаметром диффузора от 12 до 14 мм. На 125-кубовых спортивных двигателях используются диффузоры с диаметром от 36 до 40 мм. На гоночных двигателях с золотниковым газораспределением можно встретить карбюраторы с еще большим диффузором. Такая тенденция связана с тем, что диаметр диффузора определяет максимальную пропускную способность главного воздушного канала, т.е. — максимальное наполнение цилиндра. Чем бóльшую мощность предполагается развить, тем больше должен быть диффузор, так как он будет оказывать меньшее сопротивление потоку смеси.
Однако большой диаметр диффузора делает двигатель менее приемистым, так как ухудшает распыление топлива в режимах малых и средних нагрузок.
Для двигателей, работающих в широком диапазоне оборотов, приемистость важнее максимальной мощности. В таком случае применяются карбюраторы с диффузором небольшого сечения, что позволяет улучшить истечение топлива за счет большего разрежения.Чтобы увеличить пропускную способность, не меняя диаметр диффузора, применяют специальные вставки для исключения ступенчатого изменения сечения на пути потока воздуха, снижая тем самым паразитные завихрения.
Форма диффузора
После определения площади сечения необходимо определить форму, которой будет ограничена эта площадь.Для спортивных и других высокопроизводительных двигателей, у которых первостепенен режим максимальной мощности, предпочтительна круглая форма. Круг — это фигура с наименьшим периметром среди прочих фигур одинаковой площади, поэтому стенки диффузора круглой формы оказывают наименьшее сопротивление воздушному потоку.
На двигателях, где важно плавное управление мощностью, применяются карбюраторы с овальным сечением диффузора. Встречаются и более сложные формы, например, форма «щита», как прозвали ее инженеры Dellorto — дальнейшая эволюция овальной формы.
Формы диффузоров: a — овальная форма, b — форма «щита»
Как уже было упомянуто, при малом диаметре диффузора двигатель обладает лучшей приемистостью за счет поддержания высокой скорости воздушного потока в карбюраторе. При небольших подъемах дроссельной заслонки овальный профиль образует меньшее сечение. В этом случае карбюратор работает так, как будто имеет диффузор меньше, чем есть на самом деле. У карбюраторов в форме щита на малых подъемах площадь сечения еще меньше в сравнении с просто овальной. Это делает двигатель еще более отзывчивым на изменение положения ручки газа, что бывает очень важно для некоторых моторов с автоматической трансмиссией.
Сложная форма диффузора позволяет улучшить качество смеси на неустановившихся режимах, не ухудшая наполнение цилиндра при полностью открытом дросселе, так как на полном подъеме площадь увеличивается до рассчитанной на режим максимальной мощности. Помимо этого, сложная форма диффузора позволяет расширить диапазон рабочих оборотов и делает управление мощностью более прогнозируемым для водителя.
Таким образом, можно утверждать, что наполняемость цилиндра в основном определяется диаметром диффузора и формой его сечения (как в поперечной, так и в продольной плоскости). Также на наполняемость влияет форма входного устройства карбюратора и геометрические параметры смесительной камеры.
Дроссельная заслонка
Дроссельная заслонка является регулирующим элементом карбюратора, соединенным с органом управления газом посредством гибкой связи. Она регулирует проходное сечение диффузора, перемещаясь перпендикулярно к оси главного воздушного канала. Во многих моделях карбюраторов дроссельная заслонка представляет из себя цилиндр, перемещающийся на скользящей посадке внутри корпуса карбюратора.Даже в карбюраторах с постоянным разрежением (в литературе встречается термин — с постоянной скоростью потока), в которых дроссельная заслонка совершает вращательные движения, есть клапан, регулирующий сечение путем перпендикулярного перемещения к оси диффузора. Конструкция и принцип работы подобных карбюраторов будет рассмотрен позже, так как их особенности заслуживают отдельного раздела.
Дроссельные заслонки классифицируются по форме на цилиндрические и плоские (еще их называют шиберные — Термин является уместным, так как в соответствии с ГОСТ 24856-2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» шиберная задвижка определяется как «параллельная задвижка, у которой запирающий элемент выполнен в виде пластины»). На рисунке ниже представлено сравнение размеров круглой и плоской заслонок. Плоская дроссельная заслонка создает меньше паразитных завихрений под собой за счет сокращения длины диффузора.
Общий вид круглой и плоской дроссельной заслонок. Цветом выделены направляющие отверстия для дозирующих игл по центру заслонок.
На следующем рисунке демонстрируется разница в длинах главных воздушных каналов при применении круглой и плоской заслонки. Видно, что у карбюратора с плоской дроссельной заслонкой канал короче, значит сопротивление потоку воздуха оказывается меньшее.
Сравнение длин главных воздушных каналов при цилиндрической и плоской заслонках
Диффузоры современных карбюраторов тщательно прорабатываются для уменьшения паразитных завихрений в местах сопряжения дроссельной заслонки с корпусом карбюратора. Например, на рисунке ниже под буквой
А на рисунке под буквой b демонстрируется дроссельная заслонка карбюратора серии VHSB, установленная в специальный «стаканчик», который служит направляющей для ее перемещения. Заслонка в сборе со стаканчиком устанавливается в цилиндрическое посадочное место корпуса карбюратора.
a — направляющие для перемещения дроссельной заслонки, b — стаканчик-направляющая для дроссельной заслонки.
Дроссельная заслонка карбюраторов с дозирующей иглой как плоская, так и цилиндрическая имеет скос, который влияет на смесеобразование при малых подъемах дросселя. Заслонка с небольшим скосом обогащает смесь вплоть до 1/4 подъема дросселя, но, если смесь слишком богатая, можно взять заслонку с большим скосом. Следует иметь в виду, что даже небольшое изменение этого регулировочного параметра может существенно сказаться на смесеобразовании.
Дроссельные заслонки с различным скосом
Паразитные эффекты
В карбюраторах четырехтактных двигателей может наблюдаться эффект залипания дроссельной заслонки в закрытом состоянии из-за очень сильного прижимного действия низкого давления во впускном тракте. Для уменьшения этого эффекта, а также предотвращения быстрого износа, приводящего к паразитному подсосу воздуха, поверхность покрывается хромом для увеличения твердости и гладкости (рисунок ниже под буквойЭтот же эффект вынуждает применять весьма жесткие возвратные пружины для обеспечения закрытия дроссельной заслонки. Однако, поскольку жесткость пружины определяет усилие на ручке газа со стороны водителя, следует стремиться к минимизации трения между заслонкой и корпусом. Например, на рисунке ниже под буквой b представлена хромированная дроссельная заслонка с возвратной пружиной спортивного карбюратора линейки VHSD. Видно, что применена пружина весьма скромных размеров, но ее усилия вполне достаточно для закрытия дросселя, так как хромовое покрытие заслонки существенно снижает трение о корпус.
a — хромированные дроссельные заслонки, b — дроссельная заслонка с возвратной пружиной
Ранее мы отмечали преимущества плоской дроссельной заслонки, но и она не лишена недостатков. Плоская дроссельная заслонка вносит трудности при размещении переходного отверстия системы холостого хода. Это отверстие (отверстия) необходимо для подачи топлива в момент, когда отверстие малых оборотов холостого хода уже не может подавать требуемое количество топлива, а главная дозирующая система еще не включилась в работу.
В технологическом цикле изготовления карбюратора эти отверстия сверлят после обработки главного топливного колодца и, для должного функционирования, располагают чуть дальше кромки дроссельной заслонки. При плоском дросселе отверстия располагаются очень близко к распылителю, что усложняет компоновку. Но, несмотря на это, карбюраторы с плоским дросселем являются наиболее совершенными в своей конструкции.Продолжение следует…
Для чего нужна воздушная заслонка карбюратора?
На примере воздушной заслонки карбюратора Солекс 21083 ДААЗ разберемся для чего нужна воздушная заслонка, какие функции она выполняет, а так же какие неисправности в работе двигателя появляются в случае нарушения ее нормального функционирования.
Для чего нужна воздушная заслонка карбюратора?
1. Что представляет из себя воздушная заслонка карбюратора Солекс?
Воздушная заслонка карбюратора Солекс 21083 — это фигурная пластина толщиной около миллиметра. В ней имеются два отверстия под винты крепления.
2. Где расположена воздушная заслонка на карбюраторе Солекс?
Воздушная заслонка карбюратора Солекс 21083 установлена в его крышке, в верхней части патрубка первой камеры, на оси заслонки, над диффузором. На этой же оси имеется треугольный рычаг, связанный пружиной со штифтом на корпусе (пружина удерживает заслонку в закрытом положении). В свою очередь, штифт на самом рычаге входит в паз рычага управления воздушной заслонкой, что позволяет перемещая рычаг выставлять нужное положение заслонки.
Воздушная заслонка является элементом пускового устройства карбюратора.
3. Для чего нужна воздушная заслонка карбюратора?
Воздушная заслонка необходима для того, чтобы перекрыть сечение первой камеры карбюратора при пуске холодного двигателя автомобиля (в холодную погоду), тем самым создав условия для обогащения топливной смеси, необходимого для обеспечения этого самого пуска.
4. Как работает воздушная заслонка?
Перед пуском холодного двигателя водитель вытягивает на себя рукоятку привода воздушной заслонки, соединенный с ней тросом рычаг управления воздушной заслонкой на карбюраторе перемещается и закрывает ее.
Условия для приготовления карбюратором богатой топливной смеси созданы: воздушная заслонка перекрыла доступ воздуха в карбюратор, теперь при пуске под действием разрежения из распылителей ГДС будет вытекать бензин сильно изменяя в свою пользу пропорцию «воздух/бензин» в топливной смеси. Что и нужно для обеспечения уверенного пуска холодного двигателя.
Пусковое устройство карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс взведено («подсос» вытянут на себя, воздушная залонка полностью закрыта). Топливная смесь будет богатой.После пуска воздушная заслонка немного приоткрывается специальным диафрагменным механизмом приоткрывателя. Это позволяет слегка обеднить топливную смесь воздухом и не дать бензину залить свечи зажигания.
Элементы механизма приоткрывателя воздушной заслонки карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083По мере прогрева двигателя автомобиля водитель самостоятельно утапливает рукоятку привода воздушной заслонки пока она полностью не откроется.
При пуске прогретого двигателя богатая топливная смесь не нужна, соответственно перекрытия смесительной камеры карбюратора не требуется. Поэтому рукоятка привода должна быть утоплена и воздушная заслонка полностью открыта (занимает строго вертикальное положение).
Элементы пускового устройства карбюратора Солекс перед взводом (рукоятка «подсоса» утоплены). Топливная смесь будет сбалансированная.5. Неисправности в работе двигателя связанные с нарушением функционирования воздушной заслонки.
По ряду причин воздушная заслонка может либо не закрываться полностью, либо полностью не открываться. И то и другое приводит к нарушению в работе двигателя автомобиля так как влияет на состав топливной смеси приготавливаемой карбюратором для того или иного режима работы.
Например, если при пуске холодного двигателя воздушная заслонка закрыта не полностью, то двигатель можно будет запустить только с нескольких попыток, так как в топливной смеси будет больше воздуха.
Или если на режиме холостого хода или мощностных режимах воздушная заслонка будет хотя бы слегка прикрыта, то не избежать перерасхода топлива.
Чаще всего причиной нарушения функционирования воздушной заслонки является неправильно отрегулированный ее привод. Помимо этого возможен перекос заслонки на оси и подклинивание троса или рычага управления заслонкой.
Примечания и дополнения
На карбюраторе Солекс 21083-1107010-31 регулировкой положения воздушной заслонки управляет полуавтоматическое пусковое устройство. На Солекс 21083-1107010-35 автоматическое двухступенчатое (зима-лето).
Еще статьи по устройству карбюратора Солекс 21083 ДААЗ
— Принцип действия пускового устройства Солекс
— Привод воздушной заслонки Солекс
— Доработка привода воздушной заслонки карбюратора Солекс
— Устройство верхней части («крышки») карбюратора Солекс
— Блокировка открытия дроссельной заслонки второй камеры карбюратора Солекс
— Неисправности подсоса — привода воздушной заслонки Солекс
Подписывайтесь на нас!
Детали карбюратора и дроссельной заслонки — Детали и комплекты дроссельной заслонки, воздушной заслонки и карбюратора
Трос дроссельной заслонки JEGS и оборудование
Трос дроссельной заслонки JEGS и оборудование
$19,99 — $52,79
$19,99 — $52,79
$19,99 — $52,79
Алюминиевые дроссельные скобы JEGS Billet
Алюминиевые дроссельные скобы JEGS Billet
12,59–125,99 долл. США
12,59–125,9 долларов США9
12,59–125,99 долл. США
Втулки и шарниры соединения карбюратора JEGS
Втулки и шарниры соединения карбюратора JEGS
6,19–15,99 долл. США
6,19–15,99 долл. США
6,19–15,99 долл. США
Универсальные комплекты дроссельной заслонки JEGS
Универсальные комплекты дроссельной заслонки JEGS
6,67–43,99 долл. США
6,67–43,99 долл. США
6,67–43,99 долл. США
Дроссельная заслонка JEGS, телевизионный кабель и удлинительные кронштейны
Дроссельная заслонка JEGS, телевизионный кабель и удлинительные кронштейны
12,59–43,99 долл. США
12,59–43,99 долл. США
12,59–43,99 долл. США
JEGS Billet Педали в сборе и подушечки
JEGS Billet Педали в сборе и подушечки
8,07–129,98 $
8,07–129,98 $
8,07–129,98 долл. США
Трос ручного дросселя JEGS
Трос ручного дросселя JEGS
12,19 $
12,19 $
12,19 $
Педали газа JEGS
Педали газа JEGS
$14,19 — $89,17
$14,19 — $89,17
14,19–89,17 долл. США
Шпильки дроссельной заслонки/трансмиссии карбюратора JEGS
Шпильки дроссельной заслонки/трансмиссии карбюратора JEGS
8,09–11,69 $
$8,09- $11,69
8,09–11,69 долл. США
Тросы дроссельной заслонки Lokar Hi-Tech
Тросы дроссельной заслонки Lokar Hi-Tech
26,95–142,95 $
26,95–142,95 $
26,95–142,95 долл. США
Адаптеры, шпильки и удлинители тросов Edelbrock Carb Linkage
Адаптеры, шпильки и удлинители тросов Edelbrock Carb Linkage
$12,95 — $79,95
$12,95 — $79,95
$12,95 — $79,95
Holley Throttle, Kickdown, Кронштейны и рычаги для телевизионного кабеля
Holley Throttle, Kickdown, Кронштейны и рычаги для телевизионного кабеля
$9,95 — $123,95
$9,95 — $123,95
$9,95 — $123,95
Кронштейн дроссельной заслонки из нержавеющей стали JEGS
Кронштейн дроссельной заслонки из нержавеющей стали JEGS
$5,97 — $44,99
$5,97 — $44,99
5,97–44,9 долл. США9
Топливопроводы и оборудование Right Stuff
Топливопроводы и оборудование Right Stuff
$3,95 — $127,95
$3,95 — $127,95
$3,95 — $127,95
Ассортимент дроссельных шаров JEGS
Ассортимент дроссельных шаров JEGS
17,09 $
17,09 $
17,09 $
Соленоид дроссельной заслонки Holley, приборная панель и кронштейны
Соленоид дроссельной заслонки Holley, приборная панель и кронштейны
$11,95 — $149,95
$11,95 — $149,95
11,95–149,95 долл. США
Кронштейн регулируемого троса дроссельной заслонки JEGS
Кронштейн регулируемого троса дроссельной заслонки JEGS
16,49 $
16,49 $
16,49 $
Комплект универсальных тяг JEGS
Комплект универсальных тяг JEGS
$5,49 — $53,18
$5,49 — $53,18
$5,49 — $53,18
JEGS Универсальный соединительный комплект для туннельного домкрата
JEGS Универсальный соединительный комплект для туннельного домкрата
20,29–109,80 $
20,29–109,80 $
20,29–109,80 долл. США
Комплекты дроссельной заслонки карбюратора Edelbrock
Комплекты дроссельной заслонки карбюратора Edelbrock
$43,95 — $92,95
$43,95 — $92,95
$43,95 — $92,95
Кронштейны дроссельной заслонки и регулятора Holley Billet
Кронштейны дроссельной заслонки и регулятора Holley Billet
$32,03 — $139,95
$32,03 — $139,95
$32,03 — $139,95
JEGS 1968-1969 Camaro/Firebird и 1968-1972 Nova Accelerator Link Kit
JEGS 1968-1969 Camaro/Firebird и 1968-1972 Nova Accelerator Link Kit
17,09 $
17,09 $
17,09 $
Комплект для переоборудования ручной дроссельной заслонки Holley
Комплект для переоборудования ручной дроссельной заслонки Holley
$19,95 — $44,95
$19,95 — $44,95
$19,95 — $44,95
Комплект шпилек карбюратора RPC
Комплект шпилек карбюратора RPC
$3,94 — $5,70
$3,94 — $5,70
$3,94 — $5,70
Кабели акселератора Year One
Кабели акселератора Year One
$39,99 — $79,99
$39,99 — $79,99
$39,99 — $79,99
Детали и комплекты для переоборудования электрических дросселей Holley
Детали и комплекты для переоборудования электрических дросселей Holley
$7,95 — $92,27
$7,95 — $92,27
$7,95 — $92,27
Набор шариковых шпилек для карбюратора Holley
Набор шариковых шпилек для карбюратора Holley
18,95 $
$18,95
$18,95
Комплекты соединений JEGS 6-71/8-71 и туннельного домкрата
Комплекты соединений JEGS 6-71/8-71 и туннельного домкрата
8,17–287,99 долл. США
8,17–287,99 долл. США
8,17–287,99 долл. США
Холли шпильки и втулки
Холли шпильки и втулки
$9,95 — $65,95
$9,95 — $65,95
$9,95 — $65,95
Тросы и кронштейны дроссельной заслонки Spectre
Тросы и кронштейны дроссельной заслонки Spectre
7,49–69,99 долл. США
7,49–69,99 долл. США
$7,49 — $69,99
Кронштейны карбюратора и соединение | Автозапчасти O’Reilly
Сравнить
Мистер Прокладка карбюратора
Сравнить
Трос акселератора карбюратора серии Edelbrock Performer
Сравнить
Рычаг дроссельной заслонки Edelbrock Performer Series
Сравнить
Mr.
Прокладка Кронштейн троса дроссельной заслонки карбюратораСравнить
Mr. Прокладка Кронштейн троса дроссельной заслонки карбюратора
Сравнить
Шпилька дроссельной заслонки карбюратора Holley
Сравнить
Mr. Gasket Комплект соединения акселератора карбюратора
Сравнить
Mr. Комплект прокладок карбюратора акселератора
Сравнить
Шаровой шарнир дроссельной заслонки карбюратора Holley
Сравнить
Кронштейн электромагнитного клапана дроссельной заслонки Holley
Сравнить
Дорман ПОМОГИТЕ! Шаровой шарнир дроссельной заслонки
Сравнить
Мистер Прокладка карбюратора
Сравнить
Комплект для соединения ускорителя Holley
Сравнить
Рычаг дроссельной заслонки Holley
Сравнить
Комплект для соединения ускорителя Holley
Сравнить
Кронштейн троса Edelbrock Kickdown
Сравнить
Репрезентативное изображениеКомплект круиз-контроля Edelbrock Performer Series
Сравнить
Дорман ПОМОГИТЕ! Ассортимент рычажных зажимов
Сравнить