И. М. Кошелев

Устройство и работа карбюратора К-301

       Карбюратор К-301 Г показан на рис. 16. Его поплавковая камера состоит из корпуса, поплавка с запорной иглой, штуцера с гнездом иглы, утолителя и фильтра. Поплавковая камера работает следующим образом. Когда топлива в поплавковой камере нет, поплавок под действием собственного веса опускается вниз и игла открывает доступ топливу в поплавковую камеру. По мере наполнения поплавковой камеры топливом поплавок всплывает и при определенном уровне (22 ± 1,5 мм от плоскости крышки) игла перекрывает доступ топливу, Если двигатель не работает, то уровень топлива остается неизменным.

       После запуска двигателя топливо начинает расходоваться и уровень его понижается. Поплавок снова опускается и открывает доступ топливу.

       Таким образом, уровень топлива в поплавковой камере колеблется в зависимости от режима работы двигателя, однако это колебание очень незначительно (в пределах 1,5 мм) и практически считается, что уровень топлива постоянный.

       Смесительная камера имеет переменное сечение. Самое узкое место называется диффузором. Его диаметр является одним из основных определяющих размеров и характеристик карбюратора (для К-301 Г он равен 28 мм). В диффузоре находится плоский дроссельный золотник (или дроссель), состоящий из корпуса и щеки. Щека по высоте меньше корпуса, поэтому самая узкая щель образуется между корпусом и диффузором, в то время как между щекой и диффузором проходное сечение несколько больше. Дроссель поднимается тросом от ручки газа, а опускается под действием пружины.

       Под дросселем расположен канал главной дозирующей системы, за дросселем в смесительную камеру выходит канал системы холостого хода. В главную дозирующую систему входят жиклер, распылитель и игла. Жиклер представляет собой специальную пробку с калиброванным внутренним отверстием и предназначен для дозирования топлива, поступающего в двигатель.

       Пропускная способность жиклера зависит от его внутреннего диаметра и проверяется на специальных установках. Клеймо, обозначающее пропускную способность, выбивается на его торце (например, 210, 180).

       В распылителе, имеющем очень точный внутренний размер, перемещается коническая игла. Проходное сечение распылителя определяется кольцевой щелью между ним и иглой. При опущенной игле проходное сечение минимально, причем меньше проходного сечения жиклера, при поднятой игле - максимально и больше проходного сечения жиклера. В кольцевую полость между распылителем и корпусом по специальному каналу подводится воздух.

       Система холостого хода имеет топливный жиклер и конический винт, который регулирует количество воздуха, поступающего в систему холостого хода из атмосферы. Воздушный канал системы холостого хода через дренажный канал и воздушный фильтр дополнительно соединяется с атмосферой.

Рис. 16. Схема карбюратора К-301 Г:

       1 - пробка фильтра, 2 - пружина фильтра, 3 - фильтр топливный, 4 - поплавок с запорной иглой; 5 - крышка поплавковой камеры, 6 - утопитель поплавка; 7 - штуцер; 8 - распылитель, 9 - игла дросселя, 10-щека дросселя, 11 - пружина дросселя, 12 - винт дросселя, 13 - крышка карбюратора, 14 - упор оболочки троса, 15 - контргайка; 16 - трос подъема дросселя; 17 - ограничитель подъема дросселя, 18 - корпус карбюратора, 19 - пружина распорная дросселя, 20 - корпус дросселя; 21 - замок иглы дросселя, 22 - винт холостого хода, 23 - воздушный фильтр, 24 - насадок, 25 - жиклер малых оборотов, 26 - пробка главного жиклера, 27 - пробка канала распылителя, 28 - главный жиклер, а - канал топливный; b - канал топливный системы холостого хода, с - канал воздушный главной дозирующей системы, d - канал воздушный системы холостого хода, е - отверстие распыливающее системы холостого хода

       Работает карбюратор следующим образом. При свободном состоянии ручки "газа" дроссель под действием пружины опускается. Между дросселем и стенкой смесительной камеры остается небольшая щель, площадь которой зависит от положения регулировочного винта 12 дросселя (рис.16), так называемого винта количества. За счет разрежения, создаваемого в цилиндре при движении поршня вниз, за дросселем возникает значительное разрежение. Поскольку проходное сечение между щекой дросселя и стенкой смесительной камеры значительно больше, чем проходное сечение между корпусом дросселя и стенкой смесительной камеры при нижнем положении дросселя, то наибольшие скорость и разрежение будут между корпусом дросселя и стенкой смесительной камеры, а над распылителем разрежение будет минимальным. Таким образом, максимальное количество топлива будет поступать из канала холостого хода вследствие максимального разрежения за дросселем, в то время как из распылителя главной дозирующей системы оно поступать почти не будет.

       Вместе с топливом из воздушного канала холостого хода в смесительную камеру будет поступать воздух. Воздух, поступающий в систему холостого хода, уменьшает разрежение, создаваемое за жиклером, поэтому количество топлива, проходящего через него, уменьшается (осуществляется так называемое пневматическое торможение). Количество воздуха, подводимого в систему холостого хода, и соответственно разрежение у жиклера регулируется винтом 22 холостого хода ("винт качества"). При заворачивании винта количество поступающего воздуха уменьшается, разрежение в системе холостого хода увеличивается, что приводит к увеличению подачи топлива и обогащению смеси. При выворачивании винта смесь обедняется.

       При подъеме дросселя количество поступающего в двигатель воздуха увеличивается, разрежение за дросселем уменьшается и, соответственно, уменьшается подача топлива. Смесь обедняется, что соответствует характеристике идеального карбюратора (примерно до 20 % от полного хода дросселя).

       При дальнейшем подъеме дросселя смесь, приготовленная системой холостого хода, становится чрезмерно обедненной. Однако при этом количество проходящего воздуха увеличивается настолько, что его скорость над распылителем главной дозирующей системы достигает значения, достаточного для создания разрежения, необходимого для истечения топлива.

       Если бы в главной дозирующей системе дозирующим устройством являлся только жиклер, то по мере подъема дросселя количество проходящего воздуха увеличилось бы, а его скорость и соответственно разрежение и количество топлива уменьшались бы.

       В результате смесь начала бы обедняться, а нужно, чтобы состав смеси оставался постоянным. Для обеспечения требуемой характеристики в распылитель главной дозирующей системы вводится коническая игла 9. Когда дроссель опущен, проходное сечение между иглой и распылителем мало и количество подаваемого топлива минимально. По мере подъема дросселя количество поступающего воздуха увеличивается, но одновременно увеличивается и проходное сечение между иглой и распылителем, подача топлива возрастает и качество смеси не меняются.

       Для регулирования качества смеси на средних частотах вращения иглу можно устанавливать относительно золотника выше или ниже. Если иглу установить выше, то при данном положении золотника и, следовательно, заданном количестве воздуха, количество топлива увеличится и смесь обогатится. И наоборот, если иглу опустить, то смесь обеднится.

       К распылителю главной дозирующей системы по воздушному каналу подводится воздух. Он уменьшает разрежение, передаваемое из смесительной камеры к распылителю (тем больше, чем больше разрежение у распылителя). В результате при очень большом разрежении в смесительной камере смесь не будет переобогащаться, а при малом в смесительной камере влияние воздушного канала будет незначительным.

       За счет воздушного канала осуществляется пневматическое торможение топлива. Кроме того, воздух, подводимый по воздушному каналу к распылителю, разбивает струю топлива на капельки, т. е. осуществляет первичное смешивание топлива и воздуха. Дальше в смесительную камеру поступает уже не струя топлива, а топливовоздушная эмульсия, которая в смесительной камере основным потоком воздуха еще больше дробится. В результате двойного дробления топлива получается более однородная смесь.

       При подъеме дросселя более чем на 75 % полного хода проходное сечение между иглой и распылителем увеличивается быстрее, чем проходное сечение смесительной камеры. В результате увеличение подачи топлива опережает увеличение подачи воздуха и смесь обогащается. Для предотвращения переобогащения смеси при полностью открытом дросселе служит топливный жиклер 28 главной дозирующей системы, который ограничивает максимальную подачу топлива.

       Таким образом, качество смеси при подъеме дросселя до 20-25 % полного хода регулируется винтом холостого хода ("винтом качества"), а от 25 % до 75 % полного хода дросселя - иглой главной дозирующей системы. При максимальном подъеме дросселя качество смеси регулируется жиклером главной дозирующей системы.

       Винт дросселя ограничивает нижнее положение дросселя и соответственно минимальное количество топливовоздушной смеси и минимальную частоту вращения. Если винт количества выворачивать, то дроссель опустится ниже, смеси будет поступать меньше, частота вращения коленчатого вала двигателя понизится, и наоборот.

       Если воздуха будет поступать недостаточно (например, при закрытой воздушной заслонке), то разрежение в смесительной камере повысится и смесь обогатится. Этим пользуются при запуске двигателя. Обогащение смеси может произойти и из-за недостатка воздуха при засорении воздухофильтра.

       Иногда, вследствие негерметичной посадки иглы поплавковая камера переполняется, и топливо начинает самотеком поступать в неработающий двигатель. Топливо, скопившееся в цилиндре, при последующем запуске вследствие несжимаемости может привести к гидроудару и разрушению двигателя.

       Для предотвращения этого служит дренажный канал с воздухофильтром в системе холостого хода. При переполнении поплавковой камеры топливо из канала холостого хода, минуя регулировочный винт, попадает в дренажный канал и сливается. Если "винт качества" полностью завернуть, то слива топлива не произойдет, что может привести к гидроудару, поэтому эксплуатация двигателя с полностью ввернутыми винтами не рекомендуется.

Устройство и работа карбюратора К-301