Бедная или богатая смесь

Видели, как горит лужа бензина? Яркое пламя первой вспышки тотчас сменяется густым, темным дымом. А замечали - никогда лужа не горит красивым голубым пламенем, как бензиновая горелка, хороший примус или паяльная лампа, потому что после вспышки продукты сгорания мешают притоку свежего воздуха, она настолько богата топливом, что последнее горит медленно, сгорает плохо, не полностью. Не случайно в ветреную погоду любой пожар намного опасней, а при загорании в быстро движущемся поезде или автомобиле, летящем самолете некоторые элементы конструкции успевают сгореть в считанные минуты, приводя к катастрофе!

В отличие от лужи с ее "неорганизованным" пламенем, состав смеси, сгорающей в примусе, паяльной лампе, отопителе "Запорожца", во всех двигателях внутреннего сгорания, а также газотурбинных, ракетных и так далее, регулируемый: бензин, керосин, дизельное или ракетное топливо смешивается с окислителем (кислородом воздуха, жидким кислородом, азотной кислотой и др.) в строго определенных соотношениях.

Мы в автомобилях имеет дело с бензином и воздухом. Смесь, в которой на 1 кг паров бензина приходится 15 кг воздуха (со стандартным содержанием в нем кислорода), принято называть нормальной. Если на ней работает двигатель вашего автомобиля, его мощность достаточно высока при неплохой экономичности.

Уменьшим поступление воздуха до 12,5-13 кг. Смесь, как принято говорить, обогатится (бензином) - станет так называемой мощностной, потому что, сгорая в цилиндрах наиболее быстро, создает максимальное давление на поршни, а значит, высокую мощность. Правда, экономичность ухудшается довольно ощутимо, на 15-20% в сравнении с "идеалом". Каким? Если стремиться к экономичности, воздуха к смеси следует немного добавить - до 16 кг на 1 кг бензина. Такую смесь и называют экономичной. Расход бензина становится минимальным, правда, ценой некоторых потерь мощности - до 8-10% в сравнении с "мощностной". Смесь такого состава принято называть обедненной. Если при сгорании на 1 кг бензина затрачивается лишь 11-12 кг воздуха, смесь называют богатой. Дальнейшее обогащение 5-6 кг воздуха на 1 кг топлива приводит к тому, что способность смеси к воспламенению ухудшается настолько, что двигатель вообще может остановиться.

Нельзя обеднять смесь беспредельно: когда воздуха больше 20 кг на 1 кг бензина, воспламенение от искры станет ненадежным и может вообще прекратиться. А пока он хоть как-то работает на бедной смеси, нечего ждать не только достаточной мощности, но и, как ни странно, экономичности. Ведь тяговые характеристики машины ухудшаются настолько, что водитель вынужден ее "подхлестывать" - например, переходя на пониженную передачу там, где вчера легко ехал на высшей.

Не каждый обладает необходимым опытом, чтобы без каких-либо приборов, просто по ощущению, правильно оценить состав смеси, поступающей в цилиндры двигателя на различных режимах работы. Правда, ему может "посодействовать" в этом ГАИ, остановив для проверки "на СО". Тогда приобретенный таким образом опыт становится - буквально! - очень дорогим...

Положим, однако, что вы наблюдательны и своевременно заметили: в теплый летний день выхлопные газы отчетливо видны невооруженным глазом. Дым, дымок... Есть о чем подумать! Выхлопные газы исправного двигателя - по крайней мере, внешне - выглядят чистыми, прозрачными. Откуда же дым?

Основных причин две. Первая - износ деталей двигателя, о чем мы говорили неоднократно. В цилиндры проникает масло и, сгорев, создает красивый голубой шлейф за кормой и довольно неприятный запах гари в салоне. Подышав ею неделю-другую, вы поймете, что с мотором пора что-то делать: заменять детали, растачивать и т. п. Ситуация, действительно, неприятная, но никогда не путайте ее с другой - когда неполадки возникают в системе питания.

Двигатель, расходующий много масла, можно отрегулировать так, что окиси углерода (СО) в выхлопе почти не будет (хотя даже голубой дымок не пахнет французскими духами). Но серый или, еще хуже, черный дым из трубы - позор для настоящего автолюбителя! Тут - вина только ваша или того "дяди", которому вы доверили регулировку карбюратора. Как мы уже говорили, это признак богатой смеси. Ни на каких режимах его быть не должно, поскольку содержание "СО" в выхлопе может превысить допустимое в несколько раз!

Но и это не все. На слишком богатой смеси, как было сказано, мощность мотора существенно снижается, а расход бензина увеличивается. А значит, тотчас и мнение о вас сложится как о беспомощном "чайнике" - ну, кому это понравится?

Казалось бы, что проще: давайте регулировать карбюратор так, чтобы смесь на любых режимах оставалась бедной - не будет ни "СО", ни черного дыма! На деле не все так просто. Карбюратор, даже простейший, должен позволять двигателю приемлемо работать на самых разнообразных режимах, согласовать которые иногда трудно. Зачастую, обеспечивая работу на одном режиме, жертвуют какими-то характеристиками на другой - тем самым оптимизируют работу машины как целого. Например, холодный пуск (зимой) требует сильного обогащения смеси, при горячем же (когда двигатель достиг максимальной эксплуатационной температуры) такое обогащение, наоборот, недопустимо, - и карбюратор должен готовить смесь, соответствующую каждой из этих ситуаций. Другой пример: когда мотор не связан с колесами (передача выключена), вы имеете дело с "нормальным" холостым ходом двигателя. Но если сбросить газ на высокой скорости, не разъединяя связи мотора и колес, - это тоже холостой ход, "принудительный". Понятно, здесь режимы существенно различны! И снова карбюратор должен готовить то, что нужно для каждого.

Нагрузочных режимов - великое множество. Если максимальная мощность достигается при определенных условиях - скажем, полный газ при 5500 об/мин, то промежуточные значения мощности можно получить (и реализовать на ведущих колесах) по-разному: меняя обороты коленвала, степень открытия дросселей и передачу.

Не забудем и о всевозможных переходных режимах, когда меняются и скорость движения, и открытие дросселей карбюратора, наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью, ее состав, давление, температура.

Реальная жизнь нередко преподносит "сюрпризы". Трудно, наверное, поверить, что на пути из Тулы в Москву (около 200 км) обыкновенные "Жигули" способны почти полностью опустошить бак. Но когда хозяин-рекордсмен пустил двигатель, мы увидели тот самый, густо-черный дым из выхлопной трубы. Мотор, понятно, "троил", еле-еле работал...

Беглое ознакомление сразу выявило замечательный "букет" неисправностей: игольчатый клапан позволял уровню топлива повышаться как угодно; воздушный фильтр был забит жирной грязью (видно, что его не меняли давным-давно!), зажигание работало кое-как (сильно обгорели контакты прерывателя), свечи - сильно закопченные и замасленные (давно пора менять уплотнения!).

Для сегодняшнего разговора нам важны первые два факта. Не раз говорилось: из-за неисправного игольчатого клапана состав смеси может меняться произвольным образом - от нормальной до богатой и даже переобогащенной, когда мотор работает плохо или вообще останавливается. Не менее важно состояние фильтра (на него многие не обращают внимания, пока машина худо-бедно движется). Проделайте на исправном автомобиле такой опыт: когда двигатель полностью прогрет, закройте воздушную заслонку, вытянув кнопку "подсоса". Смесь обогатится настолько, что мотор, как правило, перестает тянуть и глохнет (кстати, такую ошибку часто допускают неопытные водители, забывая вовремя убрать "подсос").

Забитый пылью, а еще хуже - замасленный воздухоочиститель все равно, что закрытая заслонка: разрежение в диффузорах карбюратора намного больше, чем нужно для нормальной работы, поэтому истечение бензина из жиклеров резко увеличивается. Поступление же воздуха уменьшается. Вывод вам ясен - фильтр нужно вовремя заменять.

Что касается зажигания, важно понять, что при неисправной системе питания и переобогащении смеси скорость ее сгорания становится намного ниже требуемой, а характеристики центробежного и вакуумного регуляторов выбраны исходя из предположения, что карбюратор работает нормально! Для медленно горящей смеси опережение зажигания становится, таким образом, недостаточным: как при классическом "позднем" зажигании, еще больше падает мощность, смесь догорает в выпускной системе. Кто-то удачно сравнил мотор с хорошо сыгранным оркестром, – но здесь инструменты играют не в лад. Встречаются и другие причины переобогащения. Как правило, жиклеры первой и второй камер различаются производительностью, порой весьма сильно. Путать их нельзя, но люди это делают - по неопытности, невнимательности. Так, в карбюраторе 2105-1107010-10 диаметры отверстий главных топливных жиклеров равны 1,09 мм для первой камеры и 1,62 мм для второй. Главные воздушные жиклеры одинаковы.

Если перепутать местами топливные жиклеры, то при работе первой камеры расход бензина окажется почти вдвое больше положенного, резко ухудшится тяговая характеристика, упадет мощность. Расход через жиклер второй камеры (если она вступит в работу) будет, наоборот, малым, а смесь - крайне бедной, что лишь усугубит падение мощности. На деле вторая камера в работу может и не вступить: плохо работающая первая просто не позволит двигателю выйти на режим, при котором включится пневмопривод второй камеры.

Итак, богатая или, хуже, переобогащенная смесь - это всегда избыток бензина или недостаток кислорода воздуха. Кстати, для старого двигателя со сниженной компрессией и повышенным давлением картерных газов, что сопровождается выбросом в полость воздухофильтра копоти и капель масла, засорение воздушных жиклеров - дело обычное!

С крайне бедными смесями мы сталкиваемся, когда по каким-либо причинам поступление бензина в карбюратор или отдельные его системы резко ухудшается, - мотор реагирует на это или провалами мощности (не тянет) или вообще глохнет при попытках дать ему даже небольшую нагрузку. Если, например, забит грязью уже упоминавшийся игольчатый клапан, возможна такая картина: пуск и работа на холостом ходу - нормальные, но тронуться с места и проехать десяток метров машина отказывается!

Если подача бензина ослаблена, но не в такой мере, возможны другие "фокусы": при низких и средних нагрузках мотор работает нормально, но при попытке интенсивно разогнаться на полной мощности он вдруг "проваливает" - машина движется словно прыжками, пока не снизится нагрузка. В этом случае нужно искать помеху на пути бензина: забитый грязью бензофильтр, плохо работающий бензонасос, пробки грязи в топливной магистрали, включая игольчатый клапан, и т. д. Такая же картина получится, если плохо вентилируется бензобак, например, дренажная трубка засорена или смята. Знатоки иногда вот так "шутят" над своими приятелями! Небольшая пробочка в трубке - и ваш коллега надолго лишится покоя: машина у него не едет! Если при чистке карбюратора забудете вернуть на свои места воздушные жиклеры, смесь, понятно, станет бедной. Мотор кое-как будет работать, но прокатиться вам вряд ли позволит.

Источник.