a=Gв/(Gт * lо), 

Режим	а
Прогрева	0,5...0,8
Холостого хода двигателя на карбюраторах с задроссельным распыливанием	0,8...0,9
Холостого хода двигателя на карбюраторах с автономной системой	0,95...1,05
Средних нагрузок до момента открытия экономайзера	1,05...1,25

Процесс смесеобразования начинается в каналах карбюратора, где топливо насыщается пузырьками воздуха, поступающего через воздушные жиклеры, образуя топливовоздушную эмульсию. На нагрузочных режимах процесс смесеобразования продолжается в диффузоре карбюратора, где топливовоздушная эмульсия, попадая в поток воздуха, перемешивается с частью воздушного заряда. По мере прикрытия дроссельной заслонки скорость воздуха в диффузоре снижается, что может привести к ухудшению дробления топлива. При малых скоростях воздуха в диффузоре начинается пульсирующая подача капель топлива. При этом процесс распыления переносится в зону двух серповидных щелей, образуемых кромкой дроссельной заслонки и стенками смесительной камеры карбюратора. Высокая интенсивность процесса испарения топлива в указанной зоне при низкой температуре воздуха и повышенной влажности, приводит к образованию на кромке дроссельной заслонки ледяной корки, нарушающей нормальною работу карбюратора.
Испарение топлива продолжается во впускном трубопроводе, где на большинстве режимов образуется пульсирующий слой топливной пленки, двигающийся в сторону впускного клапана, и отдельно летящих капель. При прохождении топливовоздушной смеси с высокими скоростями через клапанную щель на ходе впуска происходит дополнительное распыливание топлива. Процесс смесеобразования заканчивается в цилиндре двигателя, где смесь дополнительно подогревается остаточными газами, от ее сжатия, за счет теплопередачи от стенок цилиндра, головки цилиндров, днища поршня. Более интенсивному испарению капель способствует и вихревое движение заряда.
Для совершенствования распыливания топлива с целью более равномерного распределения смеси (по составу) по цилиндрам и улучшения процесса сгорания используется большое число устройств и систем. Эти устройства по способу воздействия на поток эмульсии или смеси могут быть разделены на шесть основных групп для: 
  1. Подогрева воздуха, поступающего в карбюратор;
  2. Подогрева топливовоздушной эмульсии в карбюраторе;
  3. Механичестого воздействия на топливовоздушную смесь;
  4. Обработки смеси механическими способами;
  5. Подогрева смеси во впускном трубопроводе.
Подогрев воздуха и система стабилизации его температуры на входе в воздушный фильтр осуществляется, как правило установкой воздухозаборника с козырьком над поверхностью выпускного трубопровода. Подогрев воздуха позволяет исключить образование корки льда в воздушном фильтре и в зонах интенсивного испарения топлива в карбюраторе при эксплуатации в условиях низких температур при повышенной влажности воздуха, улучшить процесс смесеобразования.
Одним из способов улучшения смесеобразования на малых нагрузках и холостом ходу и предотвращения образования корки льда в карбюраторе является подогрев корпуса дроссельных заслонок карбюратора охлаждающей жидкостью. Однако в связи с невысокой эффективностью, усложнением конструкции в настоящее время такой способ используется лишь на отдельных моделях двигателей.
Устройства для улучшения распыления путем механического воздействия, устанавливаемые после карбюратора, выполняются в виде плоской, сферической или конической сетки. В некоторых случаях они представляют собой неподвижные или вращающиеся крыльчатки. Причем вращение может осуществляться как потоком смеси, так и принудительно, например от электродвигателя. Испытания различных по конструкции устройств показали, что при оптимальной регулировке карбюратора снижения расхода топлива не наблюдается, а вследствие увеличения сопротивления на впуске мощностные показатели двигателя существенно снижаются.
Большинство современных карбюраторных двигателей оборудовано системой подогрева охлаждающей жидкостью нижней части и боковых стенок впускного трубопровода под карбюратором, т.е. зон, где образуется топливная пленка. Преимуществом данной системы подогрева является стабильность температурного режима трубопровода, тепловая инерционность впускного трубопровода. Последнее особенно эффективно при эксплуатации автомобиля с частыми непродолжительными остановками. Однако у данной системы интенсивность подогрева топливовоздушной смеси невысока. При прогреве двигателя карбюратор должен сравнительно длительное время (5...10 мин) обеспечивать подачу обогащенной смеси. Вследствии высокой тепловой инерционности не удается создать систему с регулируемым подогревом. Применение электроники для многофункционального управления двигателем позволяет обеспечить минимальную инерционность и четкую связь между управлением топливоподачей и переменной интенсивностью температурного режима подогревателя. Существуют различные системы электроподогрева топливовоздушной смеси непосредственно в карбюраторе и под ним во впускном трубопроводе.

Процесс сгорания.
Для обеспечения надежного воспламенения топливовоздушной смеси искровой разряд должен обладать достаточной энергией в пределах 15...30 мДж. При зазорах между электродами свечи в пределах 0,6...0,8 мм вторичное напряжение находится в пределах 10...20 кВ.
Оптимальный угол опережения зажигания зависит от скорости сгорания рабочей смеси, определяемой интенсивностью турбулизации, значением n, составом смеси, количеством отработавших газов, степенью сжатия, формой камеры сгорания, давлением и температурой заряда, энергией искры, числом свечей и другими факторами. Наибольший эффективный коэффициент полезного действия, как правило, достигается когда точка максимального давления pz на цилиндре соответствует 12...20° поворота коленчатого вала после ВМТ.
При слишком позднем угле опережения зажигания процесс сгорания затягивается, ухудшаются мощностные и экономические показатели, увеличиваются потери теплоты с отработанными газами и соответственно температура выпускных клапанов.
При слишком раннем угле опережения зажигания давление в цилиндрах резко возрастает еще до ВМТ, а следовательно, возрастают непроизводительные потери. Кроме того вследствие, увеличения давления сгорания, происходит перегрев деталей двигателя, прогар выпускных клапанов и могут возникнуть аномальные процессы сгорания. Одно из них — детонационное сгорание (детонация): это почти мгновенное сгорание наиболее удаленной от свечи зажигания части заряда, вызывающее распространение по камере сгорания ударных волн со скоростью до 1200 м/с. Детонация возникает при малых и средних значениях n и высокой нагрузке, например во время разгона автомобиля.
Детонация характеризуется звонкими металлическими стуками, которую водители ошибочно принимают за стук поршневых пальцев. Длительная работа с интенсивной детонацией приводит к перегреву двигателя, эрозии, оплавлению и задиру поршня, поломке перемычек между канавками поршневых колец, износу цилиндропоршневой группы. Однако больше всего следует опасаться самовоспламенения смеси (калильного зажигания), возникающего от перегретых деталей, чаще от центрального электрода свечи, намного раньше появления искры. Калильное зажигание возникает при установке слишком горячих свечей зажигания не соответствующих данному двигателю, или при работе со слишком ранними углами опережения даже при правильных выбранных свечах, а также при перегреве двигателя, например, в случае использования бензина с пониженным октановым числом и повышенной склонностью к самовоспламенению. Появление калильного зажигания сопровождается снижением мощности (на 5…10%) и появлением характерных стуков.
При работе двигателя с калильным зажиганием резко повышается давление и температура заряда в процессе сгорания. В лучшем случае оплавляется центральный электрод свечи, в худшем – происходит обгорание поршня и начинается задир цилиндров, причем для этого иногда бывает достаточно нескольких секунд. 
Одним из важнейших параметров, определяющих мощностные и экономические показатели, является степень сжатия. Ее величина ограничивается главным образом двумя факторами: возникновением аномальных процессов сгорания (детонация, калильное зажигание и другие) и повышенного выброса оксидов азота с отработанными газами.
Повышение степени сжатия до определенных пределов приводит к росту индикаторного КПД, а следовательно, к улучшению мощностных и экономических показателей. Повышение степени сжатия приводит к увеличению механических потерь, росту относительной поверхности камеры сгорания (поверхность камеры к ее объему), увеличению температуры поверхности стенок цилиндра, головки блока и поршня, а следовательно, повышенной теплопередаче в охлаждающую среду. Поэтому наибольший эффект достигается при значении e в пределах 9…9,5.
У большинства современных двигателей степень сжатия выбрана так, чтобы при малом значении n 1000…1500 мин-1 для высокооборотных двигателей, детонация начиналась не при оптимальных углах опережения зажигания, а при углах соответствующих некоторому падению мощности (до 10%). При средних и больших частотах вращения вала (2500 мин-1 и выше)двигатель должен работать без детонации при оптимальных углах опережения зажигания.
Характеристика автомата опережения зажигания выбирается из следующих условий:
при малом значении n и при полной нагрузке угол опережения должен находится в зоне начала детонации или на несколько градусов позднее с учетом эксплуатационных отклонений; 
на частичных нагрузках подбирается оптимальный угол опережения зажигания из условия обеспечения минимальных удельных расходов g e топлива, в зоне работы двигателя при испытании на токсичность устанавливаются несколько более поздние углы опережения зажигания для снижения выброса CH и Nox; 
при большом значении n и полной нагрузке угол опережения зажигания иногда ограничивается с целью предотвращения появления аномальных процессов сгорания.

Применение настроенной системы питания.
Наибольший эффект в карбюраторных двигателях достигается при установке нескольких карбюраторов с горизонтальным или наклонным потоком смеси так, чтобы для каждого цилиндра имелся свой воздушный тракт, обеспечивающий максимальную величину дозарядки цилиндра в зоне от НМТ до момента закрытия клапана на выбранных режимах (обычно в зоне частот вращения вала, соответствующих диапазону от M k max до N e max ).
Повышение мощности достигается за счет уменьшения аэродинамического сопротивления на ходе впуска при полировке стенок впускного канала, ликвидации ступеней в местах соединения головки цилиндров на входе в каналы карбюратора, экспериментального подбора размеров каналов и фаз газораспределения с целью создания настроенной системы впуска и выпуска, обеспечивающих на основных рабочих режимах увеличение коэффициента наполнения двигателя свыше единицы в результате дозарядки цилиндров. На двигателе с рабочим объемом 1,45 л установка двух горизонтальных карбюраторов “Вебер 40 ДСОЕЕ 44” (диаметр диффузоров 40 мм) без каких-либо других изменений приводит к увеличению мощностных показателей на 10…12% практически во всем диапазоне частот вращения вала. Повышение степени сжатия с 8,8 до 9,2, расширение каналов впускной системы привело в сочетании с установкой двухкамерных карбюраторов к повышению максимальной мощности двигателя ВАЗ-2106 на 36% (с 59 кВт при 5600 мин-1 до 80 кВт при 6000 мин-1 ). Максимальное значение коэффициента наполнения при этом увеличивается с 0,9 при 3200 мин-1 до 0,96 при 4800мин-1, т.е. на 6%. Расширение фаз газораспределения и увеличение подъема клапанов на 1мм обеспечивает увеличение максимального коэффициента наполнения с 0,96 при 4800 мин-1 до 1,04 при 6000 мин-1, т.е. на 8%.
Таким образом, комплекс мероприятий (увеличение проходных сечений впускной системы, установка двух горизонтальных двухкамерных карбюраторов, выпускной системы с индивидуальными патрубками, повышение степени сжатия, повышение максимальной частоты вращения вала) в сочетании с необходимыми конструктивными изменениями, связанными с обеспечением безотказности двигателя (изменения деталей кривошипно-шатунного, газораспределительного механизмов и т.д.), обычно позволяет повышать максимальную мощность двигателя до 120 кВт.
Для двигателей с рабочим объемом 1,6…1,8л, как правило, применяется по два двухкамерных карбюратора “Вебер” или “Солекс” с диффузорами диаметром 45мм.
При установке двух карбюраторов приходится подбирать их регулировку путем замены топливных и воздушных жиклеров главной дозирующей системы и жиклеров экономайзера или эконостата. В некоторых случаях необходимо уточнять регулировку путем смены эмульсионных трубок.
В отличие от методики подбора жиклеров для карбюраторов с последовательным открытием дроссельных заслонок, важно в каждом комплекте топливных и воздушных жиклеров обеспечить отклонения их пропускной способности не более 1…2%. В противном случае неравномерность распределения смеси по цилиндрам по составу будет слишком велика. Порядок подбора жиклеров может производится по приведенной выше методике. При работе на вакуумной установке необходимо иметь в виду, что каждая секция работает только на один цилиндр, поэтому при выборе размеров диффузора и смесительной камеры часто делают ошибку, суммируя проходные сечения четырех камер. Проходное сечение одного диффузора и смесительной камеры должно соответствовать двигателю с рабочим объемом всех четырех цилиндров, так как впуск в каждый цилиндр происходит только через одну смесительную камеру.
При установке двух карбюраторов приходится сталкиваться с явлениями резонанса, приводящими к отказу работы поплавкового механизма в определенном диапазоне высоких частот вращения вала и перелива топлива. Для борьбы с такими явлениями между головкой блока двигателя и карбюраторами ставится гофрированная проставка из бензостойкой резины, уменьшая уровень вибрации двигателя, передающейся на карбюраторы.

Снижение сопротивления на впуске путем подбора проходных сечений карбюратора.
Увеличение проходного сечения диффузоров и смесительных камер обычно приводит к снижению или повышению мощностных показателей при соответственно низкой и высокой частотах вращения коленчатого вала. При увеличении рабочего объема цилиндров, повышении частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальной мощности за счет уменьшения сопротивления системы газообмена и других факторов, как правило требуется увеличивать и проходные сечения воздушного тракта карбюратора и уточнять размеры его дозирующих элементов. Однако в результате увеличения проходных сечений диффузоров максимальную мощность можно повысить не более чем на 8…10%. Наибольший эффект наблюдается при замене однокамерного карбюратора двухкамерным.
Ряд моделей автомобилей оснащается карбюраторами с автоматическим открытием вторичной камеры. Дроссельная заслонка вторичной камеры открывается автоматически в зависимости от расхода воздуха. 
В данных карбюраторах появляется возможность улучшить показатели при малых значениях n, когда вторичная камера закрыта за счет увеличения скорости потока воздуха в первичной камере, улучшения смесеобразования и увеличения наполнения. Кроме того, не ухудшая наполнения при малой частоте вращения вала, можно увеличить проходное сечение диффузора вторичной камеры карбюратора до оптимальной величины с целью получения максимальных мощностных показателей при большой частоте вращения вала.
При одинаковом суммарном сечении диффузора карбюратор обеспечивает повышение крутящего момента на частоте вращения коленчатого вала двигателя менее 2500 мин-1. Наиболее эффективен автоматический привод при частоте вращения вала менее 1500 мин-1.
С целью повышения крутящего момента в зоне малых частот вращения вала в результате устранения переобеднения состава смеси у карбюраторов с автоматическим приводом без экономайзерного устройства вследствие подачи топлива в двигатель на данном режиме только через первичную камеру может быть использовано устройство для принудительного открытия дроссельной заслонки вторичной камеры на угол 10…12° . Таким образом, в результате истечения топлива из отверстий переходной системы вторичной камеры обогащается смесь. Механизм для осуществления такого открытия дроссельной заслонки для карбюраторов ДААЗ 2105, 2107 представляет собой дополнительный выступ на рычаге оси дроссельной заслонки вторичной камеры, с которым при полном нажатии на управления дроссельной заслонкой контактирует соответствующий рычаг на оси заслонки первичной камеры.
Как показали испытания, в карбюраторах с автоматическим приводом вторичной камеры имеется возможность увеличивать проходное сечение ее диффузора по сравнению с принятым при принудительном приводе дроссельных заслонок.
В двухкамерных карбюраторах с последовательным открытием дроссельных заслонок без экономайзера в первичной камере проходное сечение диффузора камеры определяется из возможности движения по ездовому циклу (ОСТ 37.001.054-86), а также движения со скоростью 120 км/ч без перехода на вторичную камеру имеющую обогащенную регулировку смеси.
На номинальном режиме в карбюраторах такого типа обычно удается добиться меньших скоростей в диффузорах 40…70м/с, следовательно имеем лучшее наполнение и более высокие мощностные показатели. Однако при увеличении сечений диффузоров могут появиться зоны “провалов” (переобеднения смеси) при малых нагрузках. При небольших углах открытия дроссельной заслонки, когда подача топлива через переходную систему уже прекращается, а через главную систему еще не начинается из-за снижения скоростей воздуха у распылителя эти “провалы” могут быть исключены путем выполнения выемок в стенках смесительной камеры или прорези между смесительными камерами в двухкамерных карбюраторах. При положении кромки дроссельной заслонки на уровне переходных отверстий через выемки проходит дополнительное количество воздуха, а следовательно, истечение топлива из распылителя начинается еще в зоне действия переходной системы.

Улучшение распределения смеси по цилиндрам.
Одной из причин снижения мощностных показателей двигателя при полностью открытых дроссельных заслонках является неравномерность распределения смеси по цилиндрам вследствии того, что, например, в двигателях ВАЗ первого поколения в средние цилиндры подается обогащенная смесь, а в крайние обедненная. Это определяется тем, что в зоне впускного трубопровода перед разветвлением его на отдельные патрубки из-за порядка работы цилиндров 1-3-4-2 время на испарение пленки для средних цилиндров больше, чем для крайних. Кроме того, в карбюраторах ДААЗ первого поколения вторая смесительная камера подает топливовоздушную смесь обогащенного состава в зону, расположенную ближе к каналам средних цилиндров. Для улучшения равномерности распределения смеси по цилиндрам, а следовательно, улучшения мощностных и экономических показателей на указанных режимах, а также снижения температурного режима первого и четвертого цилиндров из-за переобеднения смеси могут быть использованы два пути: 
Изменение порядка работы цилиндров (1-2-4-3) путем установки специально изготовленного распределительного вала и перестановкой проводов высокого напряжения в распределителе; 
Создание системы для подачи на полной нагрузке обогащенной смеси первичной камеры. Для этого нужно внести изменение в карбюратор. Один из вариантов – введение в конструкцию механического или пневматического экономайзера в первичную камеру. Второй вариант – использование имеющихся в литье корпуса и распылителя каналов для введения эконостата в первичную камеру вместо вторичной. Но при этом ухудшается экономичность на частичных нагрузках. Третий вариант в корпус над воздушными жиклерами вставляется выполненная из пластмассы или алюминия вставка по форме выемки, в которой расположен третий общий для двух камер воздушный жиклер. Главные воздушные жиклеры следует несколько увеличить. В общий воздушный жиклер может быть установлена регулировочная игла для корректирования состава смеси. При этом не обязательно снимать крышку воздушного фильтра. Если сделать в ней отверстие с заглушкой для регулирования состава смеси отверткой.

Дроссельное распыливание.
Недостатком карбюраторов с подачей топливовоздушной эмульсии в задроссельное пространство на холостом ходу, например К-126, ДААЗ 2101, 2106, 2108 является неудовлетворительное распыливание топлива, повышенная неравномерность распределения смеси по цилиндрам, вследствие чего их приходится регулировать на более обогащенную смесь, что вызывает увеличение выброса CO и CH и повышает расход топлива. Для улучшения показателей перечисленных карбюраторов существует несколько способов их совершенствования
Дроссельное распыливание. Такое распыливание является наиболее простым и доступным способом доработки карбюратора. В дроссельной заслонке на расстоянии 0,3…0,5 мм от ее кромки в зоне отверстий переходной системы выполнено круглое или овальное отверстие. Его проходное сечение выбирается в зависимости от расхода воздуха, необходимого для получения требуемой индикаторной мощности при минимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Для двигателей легковых автомобилей с рабочими объемами 1,2 и 1,5л диаметры отверстий должны быть соответственно 2,5 и 3мм. Диаметры отверстий выбираются несколько меньше оптимальных, чтобы иметь возможность уточнять регулировку на холостом ходу винтом качества и винтом положения дроссельной заслонки. Такая система может быть использована для переделки карбюраторов старых моделей, уже находящихся в эксплуатации, или в качестве временной меры для серийно выпускаемых карбюраторов с подачей эмульсией в задроссельное пространство. Она позволяет снизить содержание CO в отработанных газах двигателя до 1…1,5% без увеличения выброса CH на режиме холостого хода. Расход топлива в дорожных условиях снижается в пределах 1…2%(От себя добавлю, что для двигателя 1,5л диаметр 2,8 мм уже большой, холостой ход слишком велик и плохо регулируется. Оптимальный диаметр около 2,5 мм.)Доводка карбюратора в дорожных условияхКроме топливного и воздушного жиклеров на характеристики главной дозирующей системы влияют также расположение и размеры отверстий эмульсионной трубки: длина, диаметр и расположение топливных и эмульсионных каналов особенно канала идущего из эмульсионного колодца в распылитель, а также дозирующие элементы системы холостого хода. На режимах больших нагрузок, когда в диффузоре возрастает, а в задроссельном пространстве уменьшается, воздух через систему холостого хода попадает в главную дозирующую систему, вызывая обеднение смеси. Как следует из рисунка изменение пропускной способности топливного жиклера приводит к соответствующему пропорциональному увеличению или уменьшению расхода топлива (кривые 0, 1, 2). Изменение диаметра воздушного жиклера почти не влияет на состав смеси при малых расходах воздуха. По мере увеличения расхода воздуха функция воздушного жиклера резко возрастает. Изменение размеров отверстий в эмульсионной трубке влияет главным образом при малом расходе воздуха и практически не сказывается при полных нагрузках. Последовательность операций по корректировке регулировок каждой из дозирующих систем: подбирается регулировка главной дозирующей системы на средних нагрузках; уточняется регулировка системы холостого хода и переходной системы на минимальной нагрузке; производится доводка регулировок карбюратора на высоких нагрузках. Перед проведением доводочных набор нужно определить пропускную способность жиклеров карбюратора и заготовить несколько топливных и воздушных жиклеров главной дозирующей системы с меньшей пропускной способностью, отличающейся примерно на 5%. Если нет готовых жиклеров с необходимой пропускной способностью, они могут быть изготовлены из других жиклеров путем рассверливания отверстия и снятия фасок с кромок с последующей доводкой до заданной пропускной способности разверткой. В дорожных условиях жиклеры главной дозирующей системы карбюратора подбираются в следующей последовательности: обедняется топливовоздушная смесь путем установки топливного жиклера первичной камеры с меньшей пропускной способностью (на 5…10%); если в процессе движения со скоростями до 90 км/ч не наблюдается ухудшения ездовых качеств и неустойчивой работы двигателя, устанавливается топливный жиклер с еще меньшей пропускной способностью, и так до тех пор, пока не появятся рывки и “провалы”. Тогда устанавливается предыдущий жиклер. Уточнение регулировок может производится сменой воздушных жиклеров, пропускная способность которых изменяет расход топлива в меньших пределах. Для карбюраторов “Озон” (ДААЗ 2105 и 2107), имеющих уменьшенные диаметры диффузора первичной камеры (21 и 22мм), целесообразно увеличить их на 1…2мм, особенно при систематической эксплуатации автомобиля с повышенными скоростями и нагрузками. В таком случае необходимо плавно скруглить поперечное сечение профиля диффузора. Увеличение диаметра диффузора первичной камеры приводит к началу перехода на работу с двумя камерами при более высоких скоростях движения автомобиля, а следовательно к уменьшению времени работы на мощностном (неэкономичном) составе смеси и снижению расхода топлива. При этом требуется применение топливных жиклеров с большей пропускной способностью, так как скорость воздуха в малом диффузоре у распылителя уменьшается. После завершения работ с главным жиклером уточняют регулировку системы холостого хода. После обеднения регулировки дозирующих систем, обеспечивающих работу двигателя на средних и малых нагрузках, в случае явного ухудшения динамических качеств автомобиля можно подобрать сечение топливных жиклеров главной дозирующей системы вторичной камеры или экономайзер аналогично подбору топливного жиклера первичной камеры. Достигнутый результат оценивается путем определения времени разгона на высшей передаче от минимально устойчивой скорости движения.

Источник: http://people.weekend.ru/fakt/