Как устроен карбюратор - принципы работы и конструкция

Статья обновлена: 18.08.2025

Карбюратор остаётся ключевым компонентом двигателей внутреннего сгорания несмотря на распространение инжекторных систем.

Его задача – создавать оптимальную топливовоздушную смесь путём дозирования бензина и смешивания его с воздухом.

Понимание конструкции и принципов работы карбюратора необходимо для диагностики неисправностей и грамотной настройки.

В статье подробно исследуется устройство основных систем карбюратора, физические законы формирования смеси и взаимодействие компонентов.

Ключевые компоненты: корпус, поплавковая камера и жиклеры

Корпус карбюратора представляет собой цельнолитую основу из алюминиевого сплава, формирующую главные воздушные и топливные каналы. В нём строго зафиксированы все рабочие элементы: дроссельные заслонки, ось поплавка, каналы для жиклёров. Его конструкция обеспечивает герметичность системы и точное позиционирование деталей относительно друг друга, что критично для стабильности состава топливовоздушной смеси.

Поплавковая камера поддерживает постоянный уровень бензина благодаря взаимодействию поплавка и игольчатого клапана. При расходовании топлива поплавок опускается, открывая клапан для поступления горючего из бензобака. Когда уровень восстанавливается до нормы, поплавок перекрывает подачу. Этот принцип аналогичен работе сливного бачка унитаза и гарантирует стабильное давление топлива у жиклёров независимо от положения автомобиля (в разумных пределах).

Функции и типы жиклёров

Жиклёры – калиброванные пробки с точно рассверленными отверстиями, выполняющие две ключевые задачи:

Дозирование топлива (топливные жиклёры)
Регулировка воздуха (воздушные жиклёры)

Их совместная работа определяет пропорции смеси на разных режимах:

Тип жиклёра	Расположение	Основное воздействие
Главный топливный	Дно поплавковой камеры	Подача топлива на средних и высоких оборотах
Главный воздушный	Воздушный канал диффузора	Коррекция разрежения у топливного жиклёра
Холостого хода	За дроссельной заслонкой	Обеспечение работы двигателя на малых оборотах

Диаметр отверстий жиклёров (сотые доли миллиметра) жёстко определяет производительность системы. Засорение или износ этих элементов нарушает баланс топливовоздушной смеси, приводя к перерасходу бензина, потере мощности или неустойчивой работе двигателя. Для точной настройки карбюратора применяют комплекты жиклёров с разным калибром.

Принцип образования топливовоздушной смеси в диффузоре

Воздушный поток, проходящий через суженную часть диффузора, ускоряется согласно закону Бернулли. Это увеличение скорости приводит к резкому падению статического давления в горловине диффузора, создавая зону разрежения.

Разрежение воздействует на топливный жиклер, подключенный к поплавковой камере. Перепад давлений преодолевает сопротивление жиклера и вытягивает топливо через распылитель в центр воздушного потока. Топливо впрыскивается струей перпендикулярно направлению движения воздуха.

Ключевые факторы смесеобразования

Турбулентность воздушного потока в диффузоре интенсивно дробит топливную струю на мелкие капли
Кинетической энергии воздуха достаточно для частичного испарения топлива уже на этом этапе
Конусообразная форма диффузора обеспечивает плавное изменение скорости и давления

Профиль диффузора калибруется так, чтобы максимальное разрежение совпадало с выходным отверстием распылителя. Качество смеси зависит от:

Геометрии и чистоты диффузора
Точности дозирования жиклером
Вязкости и испаряемости топлива

Параметр	Влияние на смесь
Диаметр горловины	Определяет степень разрежения и скорость потока
Угол раскрытия	Контролирует плавность восстановления давления
Положение распылителя	Задает точку впрыска топлива в зону вакуума

Работа поплавкового механизма: поддержание уровня бензина

Поплавковый механизм обеспечивает стабильное количество топлива в поплавковой камере, критически важное для корректного смесеобразования. Он состоит из полого поплавка (обычно пластикового или латунного), шарнирно закреплённого рычага и запорной иглы с коническим наконечником.

При опустошении камеры во время работы двигателя поплавок опускается вниз, воздействуя через рычаг на иглу клапана. Это открывает канал подачи топлива из бензобака, позволяя горючему поступать в камеру под действием силы тяжести или топливного насоса.

Принцип циклического регулирования

Процесс поддержания уровня происходит циклически:

Фаза наполнения:
При снижении уровня топлива поплавок опускается → Рычаг оттягивает иглу от седла клапана → Топливо поступает в камеру.
Фаза блокировки:
Достигнув расчётного уровня (обычно на 15-20 мм ниже края распылителей), поплавок всплывает → Рычаг прижимает иглу к седлу → Подача топлива прекращается.

Ключевые параметры настройки:

Жёсткость поплавка (исключает деформацию от вибраций)
Угол шарнира рычага (определяет точность хода иглы)
Материал игольчатого наконечника (обычно резина или витон)

Типичные неисправности механизма:

Проблема	Последствие
Зависание иглы	Перелив топлива → Затопление двигателя
Потопление поплавка	Постоянно низкий уровень → Обеднённая смесь
Износ иглы/седла	Подтекание бензина в выключенном состоянии

Калибровка уровня выполняется подгибанием кронштейна рычага при снятой крышке карбюратора. Оптимальный зазор между поплавком и прокладкой крышки указывается в спецификации производителя (обычно 6-8 мм).

Дозирующая система: главный топливный и воздушный каналы

Главный топливный канал обеспечивает подачу горючего из поплавковой камеры к распылителю. Он начинается топливным жиклёром, строго дозирующим количество бензина. Проходя через жиклёр, топливо смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклёр главной дозирующей системы. Эта эмульгированная смесь легче испаряется и обеспечивает стабильную работу двигателя на средних нагрузках.

Воздушный канал подаёт атмосферный воздух через отдельный воздушный жиклёр непосредственно в эмульсионную трубку или колодец. Его ключевая роль – корректировать плотность топливно-воздушной эмульсии и создавать небольшое разряжение, необходимое для подъёма топлива из поплавковой камеры. Соотношение сечений топливного и воздушного жиклёров определяет базовый состав смеси.

Ключевые компоненты и взаимодействие

Топливный жиклёр: Калиброванное отверстие, ограничивающее максимальный поток бензина.
Воздушный жиклёр: Регулирует количество воздуха, подмешиваемого к топливу до его попадания в смесительную камеру.
Эмульсионная трубка (колодец): Вертикальный канал, где происходит предварительное смешивание воздуха и топлива. Имеет ряд отверстий для ступенчатого обогащения смеси.
Распылитель: Выходное сопло, через которое эмульсия впрыскивается в центр диффузора.

Компонент	Функция	Влияние на смесь
Топливный жиклёр	Дозировка топлива	Увеличение сечения → обогащение смеси
Воздушный жиклёр	Дозировка воздуха для эмульгирования	Увеличение сечения → обеднение смеси
Отверстия эмульсионной трубки	Регулировка состава эмульсии на разных оборотах	Размер и количество → изменение характеристик переходных режимов

Роль дроссельной заслонки в регулировании оборотов двигателя

Дроссельная заслонка представляет собой поворотный клапан круглой формы, установленный в корпусе карбюратора между смесительной камерой и впускным коллектором. Её основная функция – дозировать количество воздушного потока, поступающего в двигатель. Чем больше открыта заслонка, тем больше воздуха проходит в цилиндры, что напрямую влияет на состав топливно-воздушной смеси и интенсивность её сгорания.

Положение заслонки жестко связано с педалью акселератора через механическую или тросовую тягу. При нажатии на педаль заслонка поворачивается вокруг своей оси, увеличивая проходное сечение канала. Это вызывает рост разрежения в диффузорах карбюратора, усиливая подсос топлива из жиклёров. В результате в цилиндры подаётся больше горючей смеси, что провоцирует повышение оборотов коленчатого вала.

Принципы воздействия на работу двигателя

Регулирование мощности осуществляется за счёт изменения массового расхода воздуха. Когда заслонка закрыта:

Разрежение во впускном тракте достигает максимума
Топливо поступает через систему холостого хода и переходные отверстия
Двигатель работает на минимально устойчивых оборотах

При плавном открытии происходят ключевые процессы:

Увеличение воздушного потока снижает относительное разрежение в диффузоре
Главная дозирующая система активируется пропорционально углу открытия
Экономайзеры и ускорительный насос корректируют смесь при резких изменениях положения

Положение заслонки	Разрежение (кПа)	Расход топлива
Закрыто (ХХ)	60-70	Минимальный
Частично открыто	40-50	Пропорциональный
Полностью открыто	5-15	Максимальный

Важно: Резкое открытие вызывает временное обеднение смеси из-за инерции топлива. Для компенсации служит ускорительный насос, впрыскивающий дополнительное горючее. При сбросе газа заслонка перекрывает воздух, создавая эффект торможения двигателем за счёт высокого разрежения в коллекторе.

Устройство пускового обогатителя ("подсос") для холодного запуска

Пусковой обогатитель (часто называемый "подсосом") представляет собой отдельный канал или систему в карбюраторе, временно увеличивающую подачу топлива при холодном пуске двигателя. Его основная функция – компенсировать недостаточное испарение бензина в холодном состоянии, обеспечивая образование обогащённой топливовоздушной смеси, необходимой для воспламенения.

Физически подсос чаще всего реализован в виде воздушной заслонки, установленной во входном патрубке карбюратора перед диффузорами. Эта заслонка управляется вручную тросом из салона автомобиля или автоматически через биметаллический термоэлемент. Дополнительно в систему интегрирован предохранительный клапан (подпружиненный или вакуумный), предотвращающий чрезмерное обогащение смеси после запуска.

Ключевые компоненты и принцип взаимодействия

При активации подсоса происходит следующая последовательность действий:

Закрытие воздушной заслонки: Ручное или автоматическое перекрытие основного воздушного канала резко ограничивает поступление воздуха в карбюратор.
Создание повышенного разряжения: Сильное разрежение под заслонкой распространяется на все топливные каналы (главный жиклер, систему холостого хода, переходную систему).
Интенсивный подсос топлива: Под действием высокого разрежения топливо начинает активно вытекать из всех распылителей одновременно, формируя переобогащённую смесь.
Работа предохранительного клапана: После запуска мотора разрежение во впускном коллекторе резко возрастает. Вакуумный привод (или центробежный регулятор) приоткрывает воздушную заслонку на небольшой фиксированный угол, впуская порцию воздуха и предотвращая "залив" свечей.
Дозированное открытие водителем: По мере прогрева двигателя водитель постепенно открывает воздушную заслонку вручную (или термоэлемент делает это автоматически), возвращая систему к нормальному режиму работы с оптимальным соотношением топливо/воздух.

Состояние системы	Положение воздушной заслонки	Состав смеси
Холодный пуск (ручник подсоса вытянут)	Полностью закрыта	Сильно обогащённая
Двигатель запущен (прогрев)	Приоткрыта вакуумным приводом	Обогащённая (умеренно)
Прогретый двигатель (ручник убран)	Полностью открыта	Нормальная (стехиометрическая)

Важным элементом является механическая связь с дроссельной заслонкой. При полностью вытянутом подсосе тяга или кулачок слегка приоткрывают дроссельную заслонку, обеспечивая повышенные обороты холостого хода на холодном двигателе. Это гарантирует устойчивую работу сразу после запуска и компенсирует возросшее трение в непрогретых деталях.

Система холостого хода: подача топлива на малых оборотах

При закрытой дроссельной заслонке основной топливный жиклёр не обеспечивает достаточного разрежения для стабильной подачи топлива. Система холостого хода (СХХ) берёт на себя эту функцию, поддерживая работу двигателя на минимальных оборотах без нагрузки. Топливо поступает в обход основной дозирующей системы через отдельные каналы, активируемые сильным разрежением под заслонкой.

Воздух для эмульсирования засасывается через отдельный воздушный жиклёр холостого хода, смешиваясь с топливом до подачи во впускной коллектор. Состав смеси регулируется винтом "качества" (соотношения воздух/топливо), а общий объём подачи – винтом "количества" (ограничивающим проходное сечение канала).

Ключевые компоненты и их взаимодействие

Основными элементами СХХ являются:

Топливный канал холостого хода: ответвляется от главного топливного колодца после главного жиклёра.
Воздушный жиклёр холостого хода: дозирует воздух, смешивающийся с топливом для создания эмульсии.
Винт качества (состава смеси): коническая игла, регулирующая сечение выходного отверстия эмульсионного канала.
Винт количества (объёма смеси): ограничивает ход дроссельной заслонки в прикрытом положении.
Переходные отверстия: обеспечивают плавный переход между режимом холостого хода и средними оборотами.

Принцип работы иллюстрирует таблица:

Состояние дросселя	Зона разрежения	Источник топлива
Полностью закрыт	Под заслонкой	Эмульсионное отверстие СХХ
Приоткрыт на 5-10%	Переходные отверстия	Канал СХХ + переходные отверстия
Открыт более 15%	Диффузор	Основная дозирующая система

Винт качества изменяет соотношение топлива и воздуха в эмульсии: выкручивание обогащает смесь (увеличивая подачу топлива), закручивание – обедняет. Винт количества физически приоткрывает заслонку, повышая обороты ХХ за счёт увеличения общего потока смеси.

Типичные неисправности карбюратора и методы их устранения

Основной проблемой карбюраторов является нарушение состава топливовоздушной смеси из-за засорения каналов или износа компонентов. Это проявляется в неустойчивой работе двигателя на холостом ходу, провалах при резком нажатии на педаль газа, повышенном расходе топлива и затрудненном запуске.

Механические повреждения, такие как деформация корпуса или нарушение геометрии дроссельных заслонок, также ведут к подсосу неучтенного воздуха и переобеднению смеси. Особое внимание требуется уплотнительным прокладкам и диафрагмам ускорительного насоса, чья разгерметизация полностью нарушает работу переходных режимов.

Распространенные неполадки и способы ремонта

Неисправность	Признаки	Устранение
Загрязнение жиклеров	Двигатель глохнет на холостом ходу, рывки при разгоне	Продувка сжатым воздухом, промывка аэрозольным очистителем
Износ игольчатого клапана	Перелив топлива в поплавковую камеру, черный дым из выхлопа	Замена клапана, регулировка уровня топлива
Заклинивание дроссельной заслонки	Плавающие обороты, медленный сброс RPM	Очистка оси заслонки, замена деформированных деталей
Разрыв диафрагмы ускорительного насоса	Провал при резком разгоне, отсутствие "подхвата"	Замена диафрагмы, проверка работы распылителя

Критически важна регулярная очистка воздушных и топливных каналов специальными составами. При разборке обязательна калибровка жиклеров и проверка:

Поплавкового механизма на отсутствие залипания.
Герметичности топливных клапанов.
Целостности всех уплотнителей.

После сборки необходима обязательная регулировка холостого хода винтами качества и количества смеси, а при наличии вакуумных корректоров – проверка их работоспособности манометром.

Список источников

При подготовке материала об устройстве карбюратора использовалась специализированная техническая литература по автомобильным системам питания и двигателям внутреннего сгорания. Основное внимание уделялось фундаментальным принципам работы механических карбюраторов и их конструктивным особенностям.

Для обеспечения точности описания внутренних компонентов и процессов смесеобразования были изучены инженерные руководства от производителей карбюраторов и учебные пособия для автомехаников. Актуальность информации подтверждалась сопоставлением данных из современных справочников по обслуживанию карбюраторных систем.

Росс Твег. Карбюраторы. Устройство, обслуживание, ремонт
В.В. Кленников, Ю.В. Панов. Устройство автомобилей: учебное пособие для СПО
Г.Б. Канарский. Топливная аппаратура автомобильных двигателей
Технические руководства Weber и Solex по обслуживанию карбюраторов
Н.А. Иванов. Автомобильные двигатели: теория и техническое обслуживание
Производственная документация завода ДААЗ (Димитровградский автоагрегатный завод)
Учебные материалы курсов "Топливные системы бензиновых двигателей" для автотехников
Сборник "Неисправности карбюраторных систем" под редакцией П.С. Савина