Карбюраторы 2108, как и любые другие карбюраторы, представляют собой устройства для точного дозирования топлива в потоке воздуха, образования из топлива и воздуха горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя. Карбюраторы имеют два расположенных рядом вертикальных канала для прохода воздуха, в нижней части каждого из которых установлена поворотная дроссельная заслонка. Каждый из каналов называют камерой карбюратора.

Поскольку таких каналов-камер два, а привод дроссельных заслонок устроен так, что по мере нажатия на педаль акселератора сначала открывается одна, а затем другая заслонка, карбюраторы этого типа называют двухкамерными, с последовательным включением камер. Камера, в которой дроссельная заслонка открывается раньше другой, называется первичной, другая - вторичной. В средней части каждого из главных воздушных каналов имеются конусообразные сужения - диффузоры, посредством которых создается разрежение, необходимое для подсасывания топлива из находящейся в корпусе карбюратора специальной емкости - поплавковой камеры.

Необходимый для нормальной работы карбюратора уровень топлива в поплавковой каме ре поддерживается постоянным (точнее, почти постоянным, о чем речь ни же) при помощи механизма с поплавком и запорной иглой. Карбюратор состоит из двух основных частей: верхней - крышки корпуса с фланцем и шпильками крепления воздушного фильтра и топливными штуцерами; нижней - корпуса, в котором размещены диффузоры, поплавковая ка мера, дроссельные заслонки с механизмом их привода.

Крышка крепится к корпусу пятью винтами через тонкую картонную про кладку. В карбюраторе базового исполнения имеются следующие системы, уст ройства и механизмы: поплавковый механизм; топливодозирующие системы первичной и вторичной камер в том числе:
а) главные дозирующие системы первичной и вторичной камер;
б) система холостого хода;
в) переходная система вторичной камеры;
г) эконостат;
д) экономайзер с пневматическим управлением;
е) ускорительный насос; пусковое устройство; клапан отключения топливоподачи на режиме принудительного холо стого хода (система ЭПХХ); система принудительной вентиляции картера; механизм управления дроссельными заслонками. Поплавковый механизм (рис. 1, служит для поддержания постоянного уровня топлива в поплавковой камере, необходи мого для нормальной работы карбюратора. Уровень топлива автоматически устанавливается за счет изменения про ходного сечения отверстия клапана, перекрываемого запорной иглой с демп фирующим подпружиненным шариком на хвостовике, перемещаемой языч ком кронштейна-держателя пластмассовых поплавков. Когда топлива в ка мере мало, поплавки опускаются вниз, и язычок освобождает иглу, открывая сечение запорного клапана, и, обеспечивая поступление большего количест ва топлива.

По мере заполнения камеры поплавки поднимаются вверх, язы чок перемещает иглу в направлении седла и перекрывает подачу топлива. Одновременно с изменением расхода топлива через запорный клапан поплавковой камеры автоматически (за счет особой конструкции привода) изменяется подача топлива со стороны насоса, что исключает чрезмерное повышение давления топлива на входе в карбюратор. Строго говоря, уро вень топлива в поплавковой камере не сохраняется постоянным при различ ных режимах работы двигателя: на холостом ходу он максимальный и уменьшается на несколько миллиметров на полной мощности двигателя, когда для обеспечения большего расхода топлива запорная игла с поплавком должна сместиться вниз, увеличивая проходное сечение у запорного конуса иглы, что возможно только при понижении уровня топлива. Это не оказывает никакого отрицательного влияния на работу карбюратора, так как учтено при подборе регулировок дозирующих систем.

Главные дозирующие системы первичной и вторичной камер

одинаковы по своей конструкции. Они имеют главные топливные жиклеры, установленные на резьбе на дне вертикальных колодцев (называемых эмульсионными) между камерами карбюратора. В верхней части эмульсионных колодцев на резьбе установлены воздушные жиклеры, объединенные в блоки с эмульсионными трубками - полыми цилиндрическими деталями с рядами радиальных отверстий в стенках. В средней части стенок каждого из эмульсионных колодцев имеется по одному отверстию большого сечения, которые каналами соединяются с выходными отверстиями распылителей, расположенных внутри так называемых малых диффузоров - съемных деталей, вставленных на упругих фиксаторах в средние части больших диффузоров. Топливо к главным топливным жиклерам поступает из соединительного канала 1 (рис. 2) под дном секций 2, 11 поплавковой камеры, закрытого снаружи с двух сторон двумя заглушками 3, 10, которые видны между торцами осей заслонок.

Топливо из секций поплавковой камеры в соединительный канал поступает через два отверстия 4, 9, кромки которых немного приподняты над дном поплавковой камеры, чтобы уменьшить попадание в них грязи. Под действием разрежения в зоне отверстий распылителей топливо через главные топливные жиклеры 5, 8 поднимается по эмульсионным колодцам и доходит до уровня радиальных отверстий в эмульсионных трубках, после чего подхватывается выходящим из центральных частей трубок, прошедшим через воздушные жиклеры 6, 7 воздухом и, образуя топливную эмульсию/уносится по боковым каналам к отверстиям распылителей, где, наконец, смешивается с основным потоком воздуха. Система холостого хода (рис. 3) подает топливо (точнее, топливовоз-душную эмульсию, о чем речь ниже) непосредственно под дроссельную заслонку первичной камеры через канал, сечение которого, а, следовательно, и количество топлива регулируется винтом 1 качества. Система холостого хода имеет еще одно выходное отверстие 2 - щелевое, расположенное у кромки закрытой дроссельной заслонки первичной камеры, и соединяемое с каналами системы до места расположения винта качества. Система холостого хода, подобно главной дозирующей системе, имеет свой топливный 12 и воздушный 10 жиклеры.

Топливный жиклер системы холостого хода размещен в держателе электромагнитного клапана 5 с за-порнои иглой 13, перекрывающей отверстие 11 жиклера при обесточивании обмотки. (О назначении и работе клапана речь идет ниже, где описывается система ЭПХХ).

Топливо в систему холостого хода забирается из эмульсионного колодца 5 главной дозирующей системы первичной камеры, т.е., после ее топливного жиклера 4, что необходимо для согласования работы обеих систем. Далее топливо поступает с торца к топливному жиклеру холостого хода на электромагнитном клапане и, выйдя из него, эмульсируется, т.е. смешивается с воздухом. Эмульсирующий воздух, поступающий в зону смешения с топливом, забирается из отверстия 3 в стенке нижней половины большего диффузора первичной камеры. В стенке воздушного канала системы холостого хода перед воздушным жиклером имеется дополнительное (противодренажное) отверстие 9, выходящее в горловину карбюратора. Оно исключает возможность самопроизвольного "засифонивания" топ лива из поплавковой камеры через низко расположенное отверстие забора воздуха.

После смешения топлива с воздухом образовавшаяся топливовоздуш- ная эмульсия по каналу 15 поступает к уже описанным выходным отверсти ям системы холостого хода. Для предотвращения обмерзания выходных каналов системы холостого хода в холодную погоду к нижней части корпуса карбюратора со стороны ка налов системы холостого хода крепится бобышка, подогреваемая потоком горячей жидкости из системы охлаждения двигателя. На холостом ходу, когда дроссельная заслонка закрыта и щелевое пере ходное отверстие находится выше ее кромки, через него в канал системы хо лостого хода подсасывается дополнительное количество воздуха.

При работе двигателя с минимальным открытием дроссельной заслонки щелевое пе реходное отверстие оказывается ниже ее кромки, т.е. в зоне высокого разре жения. В результате разрежение в каналах системы холостого хода повыша ется, топливо начинает интенсивно подсасываться через жиклер холостого хода и выходить через щелевое переходное отверстие, чем обеспечивается плавный переход от холостого хода к режиму средних нагрузок, при которых разрежение в диффузоре первичной камеры повышается до величины, дос таточной для нормальной работы главной дозирующей системы. В корпусе и крышке карбюратора имеется большое число неиспользуе мых в настоящее время каналов, предназначенных для модификаций базо вой модели карбюратора. Чтобы разобраться в них, подробно опишем слож ную сеть каналов системы холостого хода. Забор топлива в систему холостого хода производится через трубку 9 (рис. 4), запрессованную в корпус карбюратора, и, соединяемую с эмульси онным колодцем 2 главной дозирующей системы первичной камеры после топливного жиклера горизонтальным, а затем вертикальным (под тоубкой 9) каналом. Для уплотнения в месте стыка с крышкой на трубке устанавлива ется резиновое кольцо 8. Далее топливо поступает в отверстие 3 канала в крышке (рис. 5) и под водится к отверстию 11 (рис. 3) топливного жиклера холостого хода. Пройдя через жиклер, топливо смешивается с воздухом, поступающим в полость от верстия электромагнитного клапана через перпендикулярное его оси сверление. Образовавшаяся топливовоздушная эмульсия проходит по каналу, параллельному плоскости левого поплавка и выходит из крышки в корпус карбюратора через отверстие 6 (рис. 5). Эмульсирующий топливо воздух поступает в крышку карбюратора через канал с установленным в нем воздушным жиклером 4 (рис. 5). Дополнительное количество воздуха поступает в вертикальный канал после воздушного жиклера через наклонное сверление в стенке вблизи кромки закрытой воздушной заслонки.

Далее, по наклонному, а затем вертикальному каналам, закрытым с торцов технологическими заглушками 6 (рис. 6), воздух подается в зону смешения с топливом, т.е. отверстию для электромагнитного клапана.

В корпусе карбюратора (рис. 4) выполнены следующие каналы системы холостого хода: прежде всего это вертикальный канал 5 подачи воздуха в систему из зоны диффузора первичной камеры к воздушному жиклеру, стыкующийся с каналом 4 (рис. 5) в крышке, а также эмульсионный канал 1, (рис. 4) стыкующийся с отверстием 6 (рис. 5) в крышке и начинающийся выемкой 16 (рис. 4) на верхней плоскости корпуса. Далее эмульсия поступает сначала по наклонному «А» (рис. 8), а затем по вертикальному «Б» участкам канала, заканчивающегося полостью, закрытой с торца заглушкой на нижнем фланце корпуса. В стенке полости выполнено щелевое переходное отверстие. Из этой полости выходит система каналов, закрытых с торцов заглушками «Д» под блоком подогрева. Сечение одного из этих соединенных последовательно каналов регулируется винтом регулировки состава смеси, расположенным в плоскости нижнего фланца в задней его части справа по ходу автомобиля. Выходное отверстие системы холостого хода расположено на вертикальной стенке выемки 2 нижнего фланца (рис. 7). Переходная система вторичной камеры (рис. 3) во многом похожа на систему холостого хода, однако ее топливный жиклер 7 питается непосредственно из поплавковой камеры.

В системе также имеется воздушный жиклер 8 и выходное отверстие 6 у кромки закрытой дроссельной заслонки вторичной камеры, назначение и работа которого по существу аналогичны переходному отверстию системы холостого хода. Топливо в переходную систему (рис. 5) забирается из правой секции поплавковой камеры по трубке 9 с несъемным жиклером, запрессованной в отверстии крышки карбюратора. По системе каналов с тремя заглушками на торцах, топливо, смешиваясь с поступающим через установленный сверху в крышке воздушный жиклер 2 (рис. 6) воздухом и образуя топливовоздушную эмульсию, поступает к отверстию 12 (рис. 5) в крышке. По системе каналов, начинающейся отверстием 10 (рис. 4) в корпусе карбюратора, топливовоздушная эмульсия поступает к переходному отверстию у кромки дроссельной заслонки вторичной камеры. Эконостат (рис. 10) представляет собой простейшую дозирующую систему только с топливным жиклером 1 и отдельным распылителем 2 в виде высоко поднятой над диффузором вторичной камеры трубки 3. Топливо в эконостат забирается непосредственно из поплавковой камеры. Вследствие расположения распылителя эконостата вне диффузора, т.е. в зоне низкого разрежения, он начинает подавать заметное количество топлива только при больших расходах воздуха через карбюратор, что соответствует работе двигателя с высокой частотой вращения и большим открытием дроссельных заслонок. Каналы эконостата целиком выполнены в крышке карбюратора. Забор топлива производится из правой секции поплавковой камеры по запрессованной в крышку трубке 10 (рис. 5) с размещенным в ней несъемным жиклером. Экономайзер (рис. 10) представляет собой пневмомеханическое устройство, подключающее параллельно главному топливному жиклеру 2 первичной камеры дополнительно другой жиклер 15, в результате чего состав приготавливаемой горючей смеси обогащается в требуемых пределах.

Основной узел экономайзера - поджимаемая пружиной диафрагма 16 с толкателем, который давит на шариковый клапан 17 Полость над диафрагмой соединена с задроссельным пространством каналом, заканчивающимся демпфирующим жиклером 3, который служит для сглаживания пульсации разрежения и размещен в выемке, выходящей к стенке первичной камеры у края привалочного фланца. На холостом ходу и при малых нагрузках разрежение над диафрагмой велико; оно преодолевает усилие пружины, отводя толкатель от клапана. При полной нагрузке разрежение мало, пружина перемещает диафрагму и открывает клапан, позволяя бензину поступать через жиклер экономайзера непосредственно в эмульсионный колодец главной дозирующей системы первичной камеры, параллельно потоку топлива через главный жиклер 2. Ускорительный насос (рис. 10) - вспомогательная механическая то-пливоподающая система карбюратора, обеспечивающая принудительную, не зависящую от расхода воздуха через диффузоры подачу топлива в период открытия дроссельных заслонок.

Необходимость подачи дополнительного количества топлива определяется отнюдь не его «инерционностью» в каналах карбюратора при резком разгоне, как это традиционно указывается в популярных изданиях, а изменением в этот момент условий смесеобразования во впускной системе, в результате чего до цилиндров в первые секунды после начала резкого открытия дроссельной заслонки доходит только часть поданного карбюратором топлива, в то время как другая оседает на стенках впускной системы. Ускорительный насос компенсирует этот эффект и обеспечивает требуемый состав горючей смеси в цилиндрах в первый же момент после начала разгона.

По принципу действия ускорительный насос почти не отличается от автомобильного топливного насоса. В нем имеются подпружиненная диафрагма 10, связанная через рычаг 7 с кулачком 4 на оси дроссельной заслонки первичной камеры и шариковый всасывающий клапан 5, свободно пропускающий топливо из поплавковой камеры в полость под диафрагмой при ходе всасывания (в период закрытия дроссельной заслонки) и препятствующий его выходу обратно при ходе нагнетания (в период открытия дроссельной заслонки). Кроме того, имеется шариковый нагнетательный клапан 11, препятствующий подсасыванию воздуха в полость насоса при ходе всасывания, и пропускающий топливо к распылителям 12 при ходе нагнетания. Ход всасывания происходит за счет упругости пружины 6 диафрагмы, а ход нагнетания - за счет силового воздействия рычага привода на торец головки 8 диафрагмы. В головке 8 диафрагмы между подпятником, контактирующим с рычагом и тарелкой, установлена жесткая пружина 9. При резком открытии дроссельной заслонки, когда диафрагма ускорительного насоса, удерживаемая относительно медленно удаляемым топливом, не может быстро переместиться на расстояние, определяемое ходом рычага, пружина 9 сжимается и затем, по мере удаления топлива из полости насоса, медленно распрямляется, обеспечивая, во-первых, защиту диафрагмы от разрыва большим давлением топлива, и, во-вторых, растягивание процесса впрыска на 1-2 с., что требуется для обеспечения устойчивой работы двигателя.

Подаваемое ускорительным насосом топливо поступает к двум распылителям - жиклерам на длинных трубках, выведенных в обе камеры карбюратора и установленных на держателе 19 (рис. 9), в котором размещен и шариковый нагнетательный клапан (о нем речь шла выше). Всасывающий клапан ускорительного насоса запрессован в дно вертикального канала 3 (рис. 4) под держателем распылителей. Забор топлива из поплавковой камеры осуществляется через отверстие переходящее в горизонтальный канал с торцевой технологической заглушкой у правого нижнего винта крепления крышки ускорительного насоса, соединяемый в свою очередь с вертикальным каналом перед всасывающим клапаном. Держатель распылителей устанавливается в гнезде корпуса карбюратора, уплотняется резиновым кольцом и фиксируется только крышкой карбюратора.

На карбюраторах 21073, являющихся по существу аналогами карбюраторов 2108, отличающихся в основном только параметрами дозирующих систем, ускорительный насос имеет единственный распылитель, который подает топливо лишь в первичную камеру, т.е. точно так же, как это делается на карбюраторах "Озон" Пусковое устройство (рис. 11) служит для приготовления и дозирования весьма обогащенной горючей смеси (в 10-20 раз более богатой, чем обычно), необходимой для пуска холодного двигателя. Требуемое обогащение состава смеси в период пуска достигается за счет создания разрежения у распылителя главной дозирующей системы первичной камеры путем перекрытия входной горловины карбюратора воздушной заслонкой 1, подобной дроссельной. Одновременно немного приоткрывается дроссельная заслонка 2, обеспечивая заданную подачу обогащенной горючей смеси. Сразу же после пуска воздушная заслонка 1 автоматически приоткрывается, чем предотвращается излишнее переобогащение состава смеси в период прогрева.

По мере прогрева двигателя водитель может уменьшать подачу горючей смеси, а также уменьшать степень ее обогащения путем закрытия дроссельной и открытия воздушной заслонок, утапливая манетку управления пусковым устройством. Необходимые взаимосвязанные перемещения заслонок в период пуска и прогрева обеспечиваются профилированным в виде кулачка рычагом 6 управления пусковым устройством, а также диафрагменным механизмом 20, управляемым разрежением за дроссельной заслонкой. Перемещение дроссельной заслонки определяется, во-первых, задаваемым водителем через трос 7 углом поворота, во-вторых формой наружного профиля рычага 6 управления пусковым устройством, и, в третьих, положением регулировочного упорного винта 8 на рычаге 9, связанным с осью дроссельной заслонки 12.

При выключенном пусковом устройстве, когда профилированный рычаг зафиксирован вошедшим в его специальное отверстие 23 подпружиненным шариком, находящемся в цилиндрическом отверстии корпуса карбюратора, верхняя кромка паза 2, воздействуя на штифт 4 и рычаг 5, принудительно устанавливает воздушную заслонку в открытое (вертикальное) положение, несмотря на противодействие возвратной пружины растяжения 3, стремящейся через рычаг 5 закрыть ее. По мере вытягивания манетки управления пусковым устройством и поворота профилированного рычага, верхняя кром ка паза 2, скользя по штифту 4, освобождает его, и воздушная заслонка под действием пружины 3 закрывается. В случае загрязнения и заклинивания оси воздушной заслонки, усилия пружины 3 оказывается недостаточно для ее закрытия. В этом случае со штифтом 4 начинает контактировать нижняя кромка 24 паза и закрытие заслонки (правда, неполное) происходит принудительно. При неработающем двигателе или в начале прокручивания коленчатого вала стартером, разрежение в полости диафрагменного механизма отсутст вует, Г-образный шток 22 под действием пружины 19 диафрагмы выдвинут из корпуса и не оказывает влияния на положение закрытой под действием пружины 3 воздушной заслонки. При первых же вспышках частота вращения коленчатого вала увеличивается, разрежение за дроссельной заслонкой и в диафрагменной полости повышается и достигает значения, выше которого передаваемое от диафрагмы 20 усилие на шток превышает усилие пружи ны, в результате чего воздушная заслонка приоткрывается. Величина приоткрытая воздушной заслонки после пуска при полностью вытянутой манетке управления пусковым устройством определяется положе нием регулировочного винта 19 с контргайкой 18, расположенного в крышке 17 диафрагменного механизма и ограничивающего ход штока 22 под действием разрежения.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) предназна чен для уменьшения выброса токсичных веществ с отработавшими газами, а также для снижения расхода топлива. На режиме торможения автомобиля двигателем (т.е. при движении по инерции с включенной передачей и отпу щенной педалью управления карбюратором), называемом также принуди тельным холостым ходом (ПХХ), условия сгорания рабочей смеси в цилинд рах резко ухудшаются, в отработавших газах возрастает содержание проду ктов неполного сгорания - в основном оксида углерода (СО) и углеводоро дов (СН), непроизводительно расходуется топливо. Отключение топливопо дачи через систему холостого хода на режиме ПХХ позволяет решить обе эти проблемы.

Отключение топливоподачи на ПХХ производится при помощи установ ленного в крышке карбюратора электромагнитного клапана на топливном жиклере холостого хода. Подачей тока в обмотку электромагнитного клапа на управляет несложное по современным меркам электронное устройство - блок управления, соединенный в электрическую цепь с клапаном, источни ком питания, катушкой зажигания, датчиком положения дроссельной за слонки на карбюраторе, а также «массой» автомобиля. Импульсы тока от катушки зажигания 1 (рис. 12) дают информацию о частоте вращения, а датчик положения дроссельной заслонки, представляю щий собой контакт 3 на упорном винте 4 дроссельной заслонки, механически замыкаемый на «массу» при полностью закрытой заслонке, сигнализи рует о переходе карбюратора в режим холостого хода. Режим принудительного холостого хода, при котором обмотка электро магнитного клапана 5 обесточивается и подача топлива через систему холостого хода прекращается, наступает, когда блок управления 2 регистрирует одновременное наличие двух факторов: повышенная частота вращения коленчатого вала (более 2000 мин"1) и закрытая дроссельная заслонка. Режим ПХХ прекращается и подача топлива возобновляется, если водитель: не нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой уменьшит скорость движения, выключит сцепление или, включив нейтраль, перейдет на холостой ход (сработает отключение режима ПХХ по частоте вращения); нажмет на педаль управления дроссельными заслонками и продолжит движение с высокой частотой вращения (произойдет отключение режима ПХХ по положению дроссельной заслонки).

Для повышения устойчивости работы двигателя, исключения рывков, отключение топливоподачи происходит при одной частоте вращения (около 2000 мин-'), а включение - при другой, на 150-200 мин-' меньшей. Обесточивание электромагнитного клапана происходит также и при выключении зажигания, чем исключается возможность возникновения работы двигателя с самовоспламенением. Для того, чтобы не допускать выброса в атмосферу весьма токсичных (более чем в десятки раз по сравнению с отработавшими) картерных газов, на современных двигателях применяется система принудительной вентиляции картера. Для этого картерные газы подаются под действием разрежения в полость воздушного фильтра после фильтрующего элемента и, смешиваясь с воздухом, поступают в цилиндры. Однако на режимах малых нагрузок разрежение в воздушном фильтре невелико, и такая система не обеспечивает удовлетворительного удаления картерных газов.

Для повышения эффективности работы системы вентиляции картера ее дополняют так называемой малой ветвью, соединяющей штуцер отвода газов от двигателя с задроссельным пространством. Сечение этого дополнительного канала не превышает 2-3 мм в диаметре.

Штуцер 1 (рис. 7) для присоединения малой ветви системы вентиляции картера расположен на карбюраторе в его нижней части, в зоне дроссельной заслонки первичной камеры под ускорительным насосом. Далее газы поступают по каналу в выемку 6 на нижнем фланце и выходят непосредственно в задроссельное пространство под дроссельной заслонкой первичной камеры. Привод дроссельных заслонок служит для управления количеством поступающей в двигатель горючей смеси, а, следовательно и изменения его мощности. Для этого имеются две поворотные дроссельные заслонки: первичная, связанная непосредственно через ручьевой сектор и трос с педалью «газа» в салоне и вторичная, открывающаяся через рычажный привод на последней трети полного хода педали. Вторичная дроссельная заслонка, открываемая посредством специального промежуточного рычага 11, (рис. 11) связывающего оси двух заслонок, блокируется в закрытом положении независимо от величины хода педали управления карбюратором при вытянутой манетке управления пусковым устройством. Это достигается наличием в механизме привода дополнительного рычага 15 блокировки, выполняющего роль защелки и улучшает работу непрогретого двигателя под нагрузкой. При неработающем пусковом устройстве рычаг 15 повернут против часовой стрелки за счет действия пружины и при повороте оси первичной заслонки на 2/3 полного угла открытия его усик 14 входит в контакт с выступом 13 рычага заслонки, обеспечивая поворот промежуточного рычага 11 и открытие заслонки 10 вторичной камеры. При вытягивании манетки управления пусковым устройством на штифт 16 рычага 15 блокировки воздействует поворотный рычаг-кулачок 6, и приподнимает его усик 14, выводя из зоны возможного зацепления с выступом 13 рычага на оси первичной заслонки, и, препятствуя тем самым открытию дроссельной заслонки вторичной камеры.