Добро пожаловать на наш сайт, где Вы найдете
Описания и фотографии раритетных и ретро автомобилей

Эволюция топливных систем. Карбюратор

Изображение: 
Карбюратор двигателя ГАЗ-31 "Волга"

Любой двигатель внутреннего сгорания состоит из целого ряда систем. Конечно же, важнейшую роль в двигателе играет сама механическая часть: поршневая, кривошипно-шатунные группы, механизм газораспределения. Но все это – вещи второстепенные, если не заставить топливо производить энергию. Итак, одну из центральных ролей в двигателе внутреннего сгорания играет топливная система.

Первые двигатели внутреннего сгорания появились еще в конце XIX века. И как уже упоминалось, основной сложностью являлось приготовление правильной (стехиометрической) смеси. Науки двигателестроения как таковой еще не было, каждый изобретатель и двигателестроитель строил свои двигатели и свои системы смазки, охлаждения и подачи топлива. Во многом, именно эта конкуренция привела к выделению из богатейшего разнообразия двигателей наиболее удачных решений.

Первые модели двигателей работали на светильном газе. Его было просто использовать в качестве топлива для двигателя, но, увы, он производился в небольших количествах и был довольно дорог. Тогда начались первые попытки использования в качестве топлив легких нефтепродуктов: бензина, керосина и т.д. Тогда же появились первые устройства, готовящие топливо-воздушные смеси. В основном они работали по принципу испарения топлива. Смесь получалась крайне нестабильной, да и производительность таких систем была весьма ограниченной.

В 1883 году произошел настоящий переворот. Создатели первого автомобиля Юлиус Даймлер и Вильгельм Майбах создали первый карбюратор распылительного типа. Можно сказать, что с этого момента началась история полноценного двигателя внутреннего сгорания. Их распылительный карбюратор стал прообразом всех карбюраторов, которые устанавливались на автомобильные бензиновые двигатели вплоть до 1990-х. В 1885 году ими был запатентован 4-цилиндровый двигатель с вертикальным расположением цилиндров, на бензине, который подавался в двигатель посредством карбюратора.

Простой карбюратор работает по следующем принципам. Чаще всего диффузор карбюратора (канал, по которому проходит воздух в двигатель) располагается вертикально (так называемые карбюраторы с нисходящим или падающим потоком). Диффузор имеет такую форму, что при прохождении воздуха через него поток ускоряется и его давление падает. В диффузор выведен топливный канал, через который в диффузор поступает топливо. Когда начинается такт впуска, поршень движется вниз, через диффузор начинает проходить воздух. Поток воздуха создает разряжение и через топливный канал в диффузор начинает втягиваться топливо. Ускоренный поток разрывает топливо на мелкие капельки, превращая его в топливный туман. Получившаяся топливо-воздушная смесь поступает в цилиндры двигателя.

Первые карбюраторы имели лишь одну камеру. Но на самом деле для хорошей работы двигателя, высоких характеристик, легкого запуска и экономичности, требуется разное количество смеси и ее состав на разных режимах. Постепенно карбюраторы стали усложнятся, появились системы холостого хода, дополнительные камеры, автоматические обогатители. Карбюраторы последних поколений стали сложнее самого двигателя.

Большинство «современных» карбюраторов европейского типа имели две камеры. Вторая начинала работать на режимах высокой мощности. Отдельные экземпляры имели три камеры – третья была необходима для приготовления смеси для форкамеры. На больших двигателях устанавливались четырехкамерные карбюраторы, которые, по сути, представляли собой сдвоенные двухкамерные карбюраторы. Последней страницей в истории карбюраторов стала замена части механических систем электронными. На данный момент в автомобилестроении карбюраторная топливная система полностью заменена системами впрыска топлива.

Патент на карбюраторный двигатель Даймлера
Патент на первый карбюратор с топливным жиклером
Однокамерный карбюратор для мотоцикла
Четырехкамерный карбюратор V-образного двигателя