Карбюратор и топливная система автомобиля на примере спортивной конфигурации

Карбюратор и топливная система автомобиля на примере спортивной конфигурации

Трудно переоценить хорошо разработанную систему подачи смеси топлива с воздухом для мотора автомобиля. Если игнорировать эти две критические области, вся работа по созданию мощной автомобильной силовой установки теряет смысл. Между тем, топливное питание мотора – это, прежде всего, карбюратор автомобильного двигателя – важная деталь системы. Для достижения пика движущей силы авто, на входе карбюратора необходимо обеспечить поступление охлаждённого воздуха высокой плотности. Рассмотрим «карбюраторную» концепцию мотора спортивного автомобиля. Такой подход даст лучшее представление о принципах топливного питания и о механике автомобильного карбюратора вообще.

Карбюратор и система забора воздуха на капоте автомобиля

Желательно свести к минимуму ограничения на входном тракте карбюратора, поддерживая повышенное давление воздуха. Чем плотнее воздух, тем больше смеси попадает в цилиндры мотора, тем больший объём смеси сжигает двигатель. Соответственно, производится больше энергии, затрачиваемой на движение автомобиля.

Специалисты автомеханики рекомендуют устанавливать наружный воздухозаборник на капоте машины, если такой подход допускают правила эксплуатации транспортных средств. Под капотом воздух прогревается от работающего двигателя, тепла, излучаемого головками блока цилиндров, что сопровождается уменьшением мощности мотора в целом.

Если снизить температуру подаваемого воздуха, допустим, на 10 градусов, появляется больше возможностей рассчитывать на увеличение мощности двигателя, примерно, на один процент. В продаже доступны комплекты для герметизации карбюратора в точках сочленения с воздухозаборником. По возможности следует использовать воздушный колокол (радиусное заборное устройство) для увеличения потока воздуха в карбюратор.

Доставка топлива через карбюратор в камеру сгорания

Многие спортсмены автолюбители сталкиваются с проблемой доставки топлива в камеру сгорания, даже не подозревая, что главной причиной является топливная система гоночных автомобилей и  в частности — карбюратор.

Стоит отметить: двигатели обычных современных автомобилей производят гораздо больше энергии, чем двигатели гоночных авто, разработанные десять-пятнадцать лет назад.

КАРБЮРАТОРЫ

Классический карбюратор двигателя автомобиля - схема и принцип
Конструкция классического карбюратора: 1 – вход воздушного потока; 2 – разгрузочное сопло подачи топлива в трубку Вентури; 3 – область низкого давления, создаваемого трубкой Вентури; 4 – дроссельная заслонка; 5 – выход рабочей смеси; 6 – игольчатый клапан управления смесью; 7 – подача топлива в поплавковую камеру; 8 – поплавковый механизм

Процесс производства лошадиных сил мотором любого автомобиля напрямую сопряжён с преобразованием топлива в энергию движения. Чем больше топлива двигатель способен эффективно сжигать за час работы, тем больше лошадиных сил, требуемых для движения, в конечном итоге производит автомобильный мотор.

Правильный подбор топливного насоса

На овальных треках (21 км гоночной трассы с односторонними поворотами) предпочтительным является топливный насос с ремённым приводом, если конкретно не указано использование механического топливного насоса.

Ременно-приводные насосы обеспечивают максимальный объём подачи топлива, по сравнению с любым механическим насосом, но поддерживают низкое давление топлива при низких оборотах автомобильного двигателя.

Эта своеобразная насосная функция облегчает «загрузку» свечей зажигания. Механические топливные насосы типа «BG» с шестью клапанами, а также серийные разработки по образу и подобию «Super Speedway», тоже обеспечивают достаточный объём топлива при использовании в соответствии с рекомендациями.

TOYOTA 3Y

Карбюратор автомобиля - одна из популярных конструкций "Стромберг"
Конструкция одного из популярных топливных автомобильных приборов – карбюратора «Стромберг», заслужившего признательность пользователей на многие годы с момента начала изготовления и применения

Так, для гоночных автомобилей электрический топливный насос типа «BG400-2» позиционируется лучшим способом предотвращения нехватки топлива.

Если автомобилю характерна «медлительность» движения или остановки посередине пути, а на более высокой передаче мотор тянет удовлетворительно, возможно, двигатель испытывает периодически нехватку топлива. Почему такое происходит?

Карбюратор и фактор периодической недостачи топлива в цилиндрах

Как правило, ёмкость карбюратора заполнена до уровня «стартовой» линии, поэтому автомобиль начинает движение уверенно, но далее по ходу движения машины ёмкость карбюратора опорожняется.

На пониженных передачах автомобиль разгоняется быстро, двигатель также быстро набирает обороты. Такое ускорение увеличивает потребление топлива системой карбюратора.

Когда же уровень топлива в поплавковой камере карбюратора снижается, мотор автомобиля теряет мощность по причине недостачи топливного ресурса. На высокой передаче частота вращения двигателя увеличивается медленнее, поэтому ёмкость карбюратора стабильно пополняется.

Тестирование карбюратора мотора под топливным ресурсом

Работа топливной системы автомобилей вполне понятно расписана в соответствующей литературе. Однако начинающие гонщики, да и некоторые опытные спортсмены не до конца понимают физику расхода топливного ресурса и лошадиных сил. Для получения крутящего момента и лошадиных сил требуется оптимальная смесь воздуха с топливом в системе карбюратора.

VOLKSWAGEN

Автомобильный карбюратор "Holley" - простой и надёжный
Такой, примерно, выглядит внешне ещё одна достаточно популярная конструкция – «Holley» карбюратор, реализуемая в торговых сетях меньше чем за сотню долларов. Однако цена сильно меняется в зависимости от моделей карбюраторов «Holley»

Так, для производства 1 лошадиной силы за 1 час требуется примерно 0,25 л бензина. Например, если запустить одноцилиндровый двигатель газонокосилки под нагрузкой в 1 лошадиную силу на 1 час работы и взвесить топливный бак до и после процесса, бак облегчится на те самые 0,25 литра. Поэтому уравнение по расходу топлива фактически можно записать как:

1 – Л.С. = 0,250 г/час

Как правило, автомобильному двигателю мощностью 600 л.с. требуется примерно 135 л бензина в час, а по той же формуле двигателю мощностью 800 л.с. требуется примерно 180 л бензина в час. Указанные объёмы топливного ресурса требуется доставить с учётом прохождения через:

  • игольчатые клапаны,
  • рабочие сёдла,
  • регулятор давления топлива.

Следует учитывать противостояние системы подачи топлива силам нагрузки, которые настолько велики, что способны остановить движение топлива в линии. Этот фактор даёт понимание того, почему топливная трубка карбюратора чрезмерно большого диаметра столь же вредна, как трубка карбюратора крайне малого диаметра.

Удельный расход топлива и моменты потерь

На Западе практику вождения легковых (спортивных и обычных) машин сопровождает аббревиатура «B.S.F.C.» (Brake Specific Fuel Consumption). Так называемая мера эффективности использования топливного ресурса любым первичным двигателем, сжигающим топливо и воспроизводящим вращение или мощность на валу.

 

Меру  «B.S.F.C.» применяют под сравнение эффективности двигателей внутреннего сгорания с выходом на валу.

Моторы гоночных машин, прошедшие тюнинг высокого класса, отмечаются высокой эффективностью и демонстрируют показатель «B.S.F.C.» не менее 40 (18 л/час).

Так что же происходит, если подача топлива слаба? Двигатель автомобиля при таком состоянии теряет мощь или «выгорает». Эксплуатируемые детали:

способны перегружать и без того нагруженную систему доставки топлива. Карбюратор не в силах распределять оптимальную воздушно-топливную смесь, если топливная система не способна поддерживать правильный уровень внутри поплавковой камеры. Низкие уровни топлива карбюратора, правда, не приводят к потерям или «сгоранию» поршней мотора, но уменьшают расход топлива в карбюраторе, снижая производительность.


При помощи информации: AA1CAR