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.

Коррекция жиклера хх/иглы/винта качества

Коррекционный фактор	1.04 или больше	1.04-1.00	1.00-0.96	0.96-0.92	0.92 или меньше
Жиклер ХХ	увеличить на два размера	увеличить на  размер	без изменений	уменьшить на размер	уменьшить на два размера
Положение дозирующей иглы	нижняя позиция	без изменений	без изменений	без изменений	поднять на одну позицию
Винт качества	закрутить на оборот	закрутить на 1/2 оборота	без изменений	выкрутить 1/2 оборота	выкрутить на 1 оборот

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.