Последнее обновление: 30 декабря 2020 г.

Ремонт карбюратора

По идее, карбюратор, как часть автомобиля, уже, вроде бы, что называется, отошел в прошлое. Вроде бы. Правда остались еще военные автомобили (многие из них, те, что на бензине, являются карбюраторными), а также старые, более 15 лет. Поэтому проблема ремонта карбюратора в настоящее время не слишком актуальна. Возможно, эта статья опоздала с выходом лет на 10…20. Однако, кое-что является показательным. Собственно, ведь и на инжекторных машинах тоже бывают свои проблемы; и с ними, иной раз, люди маются-маются, а потом или продают, или еще что. Ибо – качественный ремонт осуществить бывает некому. А как ездить с этими постоянно возникающими компьютерными ошибками? Правильно: в отсутствие того, кто способен обнаружить и устранить, иной раз, некую мелочь (например, неявное нарушение контакта в каком-нибудь разъеме) – только и остается, что или «ездить так», или – расстаться с автомобилем.

Так что если у Вас – инжекторный, а не карбюраторный автомобиль, не спешите откладывать чтение статьи. Вполне возможно, что в роли поплавка карбюратора окажется форсунка или электрический топливный насос…

Итак, симптомы такие (кстати, они точь в точь встречаются и на инжекторных машинах):

1. неустойчивый холостой ход (иногда работает нормально, иногда – резко снижаются обороты и двигатель глохнет)
2. очень затрудненный пуск двигателя «на горячую» (т.е. когда он прогрет практически до рабочей температуры и постоит с момента выключения зажигания минут 10…15)
3. свечи периодически зарастают черным махровым нагаром
4. двигатель часто глохнет при торможении, а также при повороте направо

При этом холодный пуск двигателя, а также работа его на повышенных оборотах были очень даже приемлемыми. При долгой езде с высокой скоростью нагар со свечей немного исчезал. При работе (даже недлительной, минут 5…10) на холостом ходу – свечи вновь покрывались нагаром.

На подобные симптомы, на самом деле, жалуется немало владельцев СОВРЕМЕННЫХ автомобилей (и инжекторных, кстати). По крайней мере, в интернете, на разных форумах таких жалоб немало – в этом легко убедиться. Если почитать книгу Росса Твега «Ремонт двигателя жигулей» (кстати, вполне достойная и грамотная книга), то, по выводу ее автора, первые три указанных симптома являются признаками начала прогорания клапанов. Да уж… как все серьезно.

Итак, что же делать с двигателем?

Понятно, что, скорее всего, неисправности тормозов или левого (т.е. пассажирского) кресла тут, вроде бы, ни причем. Хотя, конечно, иногда бывают такие совпадения, что…

В общем, поездки по разным автосервисам в г. Уфе (таким, как «Шанс», «Ладья» на ул. Лесотехникума и др.) привели лишь к замене исправных деталей на новые (ну, как это и бывает нередко после проведенной, так сказать, «диагностики»). Это когда мастер что-то там «диагностирует» и потом (лишь бы что сказать клиенту) выносит вердикт: то-то, мол, и то-то меняйте. В крайнем случае, если совсем уж сказать нечего, в обиходе такого мастера возникают слова, типа «драндулет», «пора продавать машину», «я такими машинами не занимаюсь».

В итоге после посещения одного из «мастеров» игла у электромагнитного клапана карбюратора оказалась «почему-то»… отломанной и исчезла в неизвестном направлении (видимо, «мастер», не доверяя звуку щелчка электромагнитного клапана холостого хода при включении зажигания, решил обнадежиться в его работоспособности более радикальным способом: отломал иглу, сделав, тем самым, этот клапан постоянно как бы «открытым»). Ведь иначе-то, ей и деться там некуда: через очень тонкое отверстие в жиклере холостого хода она не никак пройдет: для этого вначале придется снять его, этот жиклер. Внутрь клапана – тоже не пролезет – слишком мало там места.

А в процессе «диагностики» «мастер» (видимо, начитавшись интернетных слов от троллей на форумах) начал всерьез фантазировать о том, что вот, мол, как он ни пытается продуть карбюратор, но там, якобы, где-то в каналах находится некая твердая частица – то ли камешек, то ли еще что. И вот, она, эта частица-то (магическая, не иначе), под воздействием вибраций двигателя, напора топлива – ходит то туда, то сюда. И иногда, мол, перекрывает ход воздуху, что и ведет в ВРЕМЕННОМУ переобогащению смеси. Вот какая нехорошая частичка. И извлечь то ее оттуда не получится – каналы карбюратора имеют сложную форму.

Глупость? Естественно. Но, на первый взгляд все кажется правдоподобным. Тем более, что говорил такую ерунду человек, который как раз и ремонтировал… карбюраторные автомобили. Который, в свободное время (если не было клиентов) не вел сплетни со своими коллегами, а открывал в интернете разные сайты по автомобильной тематике и читал, пытаясь что-то усвоить.

Да, в результате напичканности некоторыми интернетными рекомендациями человек приобретает своего рода мозаичное знание. Как бы состоящее из кусочков. Да еще в эти кусочки незаметно вкраплены «рассуждения» «спецов» (т.е. троллей, живущих в интернете, а также работников некоторых спецслужб). При этом отсутствует цельность, а именно она-то и нужна для реализации мало-мальски серьезного дела, неважно, какого конкретно – будь то создание диссертации, дипломной работы, юридически грамотное оформление документов для узаконения земельного участка, ремонт автомобиля или что еще.

Потому-то эти «диагносты» и ходили вокруг да около автомобиля, что-то там меняли и регулировали, не соображая, что же они делают-то, собственно.

Кстати, Вы уже, наверное, поняли намек, прозвучавший в первой части статьи?... Если автомобиль – инжекторный, то и там может возникнуть аналогичная неисправность.

Впрочем, в общем-то, это и понятно – логически. Конечно, ремонтировать новые и/или исправные автомобили для подобных мастеров интереснее: деньги получаются те же, а то и гораздо больше, а работы – минимум: «нагрузил» клиента своими разговорами, заменил «полмашины» (исправное – на новое – и все за счет клиента), глядишь, она заработала как надо, клиент доволен. Да и квалификации особой тут не требуется.

В самом деле, ведь не будем же мы приравнивать работу грузчика (переносчика кирпичей) с работой каменщика, который эти кирпичи укладывает, как полагается, так что дом потом стоит веками. Так и с автомобилем: одно дело – разобрать – собрать автомобиль или его определенную часть; и совсем другое дело – заменить (или 7777) именно то, что нужно, вообще не трогая остальное.

Именно по этой причине карбюраторными машинами в г. Уфе, к примеру, практически никто не занимается. Повторимся, вовсе не потому, что это «невыгодно» или «немодно». Это, разумеется, неверно: ведь рынок на дворе, мастер может заявлять свою цену, приемлемую для него – а дело клиента, соглашаться или заявлять свою. Тем более, раз мало (точнее, ОЧЕНЬ мало) настоящих специалистов. К тому же, карбюратор, при грамотном подходе, ремонтируется, максимум, в течение 30…40 мин (если, конечно, он вообще ремонтопригоден). Да, повторим: карбюратор ремонтируется ПОЛНОСТЬЮ за 30…40 мин. Если делает – специалист, т.е. Мастер. А не просто тот, кто назвался мастером и устроился работать на автосервис.

Скажем, относительно недавно (на момент написания статьи) очередной мастер проводил многократную (в течение дня) «диагностику» обсуждаемого карбюраторного автомобиля. Однако, холостой ход так и не заработал, как полагается. Мастер то так «диагностировал», то эдак. После каждой «диагностики» он выезжал с клиентом на машине «покататься», т.е. проверить все в движении. Злился и др. (вот, драндулет, мол), но его эмоции, к сожалению, не дали нужного результата. В итоге он сильно опустил вниз поплавок карбюратора (отогнув соответствующий его язычок) и посоветовал клиенту ездить «так» или менять карбюратор. Клиенту ничего не оставалось делать, как согласиться. Ну, в самом деле, сколько же можно кататься-то? Ведь было около десятка таких «катаний».

На прощание, ремонтник заявил: Вам, видимо, надо карбюратор менять. И ушел.

Следующий «мастер» что-то там по-своему регулировал, предлагал заменить. Результат – тот же самый, т.е. без изменений.

И вот, наконец, автомобиль попал действительно к Мастеру. Кстати, если кому интересно, зовут его Ирек Мансурович, работает на СТО «ВЕТЕРАН» в г. Уфе (г. Уфа, ул. Сельскобогородская, 6Б). Это – действительно Мастер безо всяких натяжек.

Сайт, правда, слабоватый, но вот качество работы на этой СТО – очень даже хорошее (не реклама).

Как он ремонтировал карбюратор? Безо всяких «понтов» и прочего «юмора», спокойно снял воздушный фильтр. Заводите машину, говорит. Через пару секунд произносит: ну, все ясно, у Вас во вторичную камеру бензин капает.

Возник вопрос: так, а почему об этом не сказали предыдущие «мастера»? Почему вместо этого они проводили разные диагностики и чуть ли не ЧАСАМИ ломали голову о том, что же может быть неисправным в этом автомобиле? Ну, да ладно.

Дальше, секунд через 15, Мастер снял верхнюю часть карбюратора, пошевелил поплавок, потом без особых раздумий снял его (на это ушло еще секунд 15).

Передает его клиенту с вопросом: Ну, Вы все понимаете?...

Клиент не понимал в упор. Мастер как-то недоверчиво: точно ли, в самом деле – не понимаете? Мастеру, видимо, даже не верилось, что такую «очевидную» вещь возможно не понять.

Однако, клиент опять ничего не понял. Тогда Мастер дал ему для сравнения еще один, заведомо исправный поплавок – с другого карбюратора аналогичной модели. Ну, что – теперь поняли?

Да, вот ТЕПЕРЬ-то, да, стало ПОНЯТНО. Конечно, как оказалось, поплавки-то отличались по весу раз в 5, наверное. Если не в 10.

Ну, тот, который был снят с автомобиля, был, конечно, легким (ну, в смысле – по весу – не как молоток или кувалда, конечно). Но тот, который исправен – был не то, что легким или легчайшим… по сравнению с первым, он был, пожалуй, невесомым. Старый поплавок насытился бензином – потому и стал тяжелым. Вот в чем дело.

На демонстрацию поплавков клиенту и объяснения истинной причины проблем с его автомобилем у мастера ушло еще секунд 20.

После чего Мастер тщательно продул карбюратор, проанализировал жиклеры и прочее. Попутно, сняв шланг вакуумного усилителя тормозов и, хорошенько дунув в него, посоветовал сменить этот усилитель (на эту диагностическую операцию потребовалось еще секунд 20…30).

В итоге, пока клиент ходил в магазин за исправным поплавком карбюратора (стоимостью – примерно 100 российских рублей) и вакуумным усилителем, Мастеру пришлось заняться другим делом, так как с тем автомобилем больше проблем не было.

Ну, собственно, вот и все. Установка указанных двух исправных деталей преобразила машину, холостой ход стал устойчивым, двигатель перестал глохнуть на холостом ходу, при торможении и поворотах направо. Снизился расход топлива.

Конечно, здесь риторическим является вопрос – а куда смотрели предыдущие мастера? Получается, что не на карбюратор, а на некоторое иное (быть может, свое собственное) место?

Много раз смотрели, трогали руками этот самый поплавок, но никак не могли понять, что дело в нем. Ведь если «священный» прибор измеряет СО и СН, показывая норму, то причем, мол, тут поплавок?

Конечно, замена карбюратора в сборе на новый (ну, а то и всего автомобиля полностью) дала бы, наверное, аналогичный результат. Однако, новый карбюратор стоит, по идее, подороже. Автомобиль, соответственно, еще дороже. Да и зачем менять, когда все и так работает, за исключением некой мелочи. Но, кому как нравится, конечно…

Причины неустойчивости холостого хода из-за неисправного поплавка карбюратора

На самом деле, конечно, эта причина не столь очевидна. Иначе бы, в конце концов, «мастера»-диагносты мигом ее устранили. В чем же дело?

С одной стороны, казалось бы, - противоречие. Ведь, несмотря на то, что поплавок стал, в процессе эксплуатации автомобиля, тяжелее, чем раньше (по причине того, что в него постепенно набрался бензин и впитался), все-таки, он, находясь в поплавковой камере карбюратора, не был погружен в бензин полностью. Т.е. свои функции, с горем пополам, выполнял, всплывая вверх при повышении уровня топлива в ней и запирая электромагнитный клапан. Но, тогда – почему так?

С другой стороны, так как масса поплавка увеличилась (при неизменном объеме), он стал погруженным в бензин в большей мере. Это привело к приоткрытию игольчатого клапана карбюратора и, соответственно, к подъему уровня топлива в поплавковой камере, что вело к переобогащению топливно-воздушной смеси. Последнее, в свою очередь, означает, что необходимо опустить поплавок ниже – путем соответствующего подгиба его язычка. Что, кстати, и делали предыдущие «мастера». Попутно меняли клапан игольчатой камеры… и даже не удосужились вопросом: а ПОЧЕМУ возникает необходимость в столь существенном (миллиметров на 5…10!) опускании поплавка, даже с учетом того, что ставились новые (наверное, исправные) игольчатые клапана?

Да, «мастера», даже не задумываясь, как один – меняли клапана (свечи, высоковольтные провода, коммутатор и т.п.) и – тут же к своему прибору для измерения СН и СО. Ориентируясь по нему, они устанавливали поплавок и регулировали холостой ход.

Итак, о причинах

Поплавок со временем, в результате впитывания в себя бензина, стал тяжелее. Однако, не настолько тяжелым, чтобы полностью тонуть в бензине. Повторимся, он лишь стал (существенно) более тяжелым, т.е. – более погруженным в бензин.

Пока машина стоит на стенде (т.е. не двигается), при надлежащей регулировке карбюратора особым сотрясениям двигатель (а, следовательно, и поплавок) не подвержен. Поэтому, пока выталкивающей (архимедовой) силы бензина хватает, чтобы перекрыть игольчатый клапан, поплавковая камера не переполняется. Правда, если двигатель не отрегулирован и трясется (вместе с рычагом переключения передач), то будет наблюдаться нижеописанные явления (см. ниже).

Но вот, после всех «диагнозов» и регулировок – автомобиль выехал. Дороги неровные, в любом случае, двигатель будет совершать движения вверх-вниз. Соответственно, на поплавок будут действовать (попеременно вверх-вниз) силы инерции.

Если карбюратор вместе с двигателем автомобиля ускоренно движется вверх, то на поплавок будет действовать сила инерции, направленная вниз. И, соответственно, наоборот. При повороте автомобиля направо на поплавок будет действовать центробежная сила (которая также является подвидом сил инерции), направленная влево.

Понятно, что если сила инерции, действующая на поплавок, направлена вверх, то противодействовать ей будет силе упругости со стороны игольчатого клапана. А вот если вниз – то там в качестве противодействующей силы будет фигурировать сила Архимеда.

Чем тяжелее (при одинаковом объеме) тело, тем больше оно будет погружено в жидкость (в соответствии с законом Архимеда).

Надо сказать, что, на самом деле, при неизменной силе, действующей на поплавок вниз, расстояние, на которое он погрузится в бензин, НЕ ЗАВИСИТ от массы поплавка. Вот выкладки, позволяющие в этом убедиться.

Для многих, наверное, этот момент является очевидным.

Однако, попробуем это доказать. Рассмотрим два тела, плавающие в жидкости, массами m₁ и m₂. Пусть, для примера, m₂=2m₁.

Сила тяжести mg действует на каждое из тел по направлению вниз, ей (согласно третьему закону Ньютона) противодействует сила Архимеда F_a. Глубины погружения тела в жидкость в состоянии равновесия равны h₁ и h₂, соответственно.

Определяем глубину h погружения тела массы m в жидкость (для целей наглядности полагаем, что тела имеют форму прямоугольных параллелипипедов высотой, равной Н каждый) из равенства сил тяжести и Архимеда

ρ_жSgh = mg

где   ρ_ж – плотность жидкости, кг/м³,

S – площадь основания тела, м²,

g=9,8 м/с² – ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Откуда

h₁⁽¹⁾=m₁/( ρ_жS)

h₂⁽¹⁾=m₂/( ρ_жS)

Пусть теперь на каждое из этих тел действует сила F, направленная, как и сила тяжести, вниз. Тогда оба тела погрузятся в жидкость глубже. Уравнение равновесия тела запишется следующим образом:

ρ_жSgh = mg + F

Глубины погружения тел в жидкость составят

h₁⁽²⁾=(m₁+F/g)/( ρ_жS)

h₂⁽²⁾=(m₂+F/g)/( ρ_жS)

Δ h₁ = h₁⁽²⁾- h₁⁽¹⁾ = (m₁+F/g)/( ρ_жS)- m₁/( ρ_жS) = F/(g ρ_жS)

Δ h₂ = h₂⁽²⁾- h₂⁽¹⁾ = (m₂+F/g)/( ρ_жS)- m₂/( ρ_жS) = F/(g ρ_жS)

Таким образом, получаем, что

Δ h₁ =Δ h₂

Т.е. изменение глубины погружения тела, плавающего в жидкости, вызванное действием на него вертикально направленной силы, не зависит от его массы.

Примечание: при этом тело не должно тонуть, т.е. должно выполняться условие h < H.

А вот если сила увеличивается, то глубина погружения поплавка (и степень открытия игольчатого клапана) тоже увеличится.

Итак, что же происходит?

Поплавок, впитавший в себя много бензина (т.е. увеличившийся по массе) в моменты вибрации двигателя будет, как уже говорилось, испытывать переменные силы инерции, направленные то вверх, то вниз.

Кстати, абсолютная величина этих сил инерции прямо пропорциональна эффективной массе поплавка. Если он, скажем, в 5 раз тяжелее, чем положено, следовательно, и силы инерции тоже будут примерно в 5 раз выше.

Если силы направленные вверх не создают ничего, кроме увеличения ответной (третий закон Ньютона) силы упругости со стороны игольчатого клапана, то силы инерции, направленные вниз, создают условия для приоткрытия этого клапана. И, чем больше величина этих сил, тем сильнее он откроется. Видите, как все просто?

Правда, эта «простота» появилась уже ПОСЛЕ того, как Мастер (Ирек Мансурович) выявил указанную неисправность.

Если же автомобиль не стоит, а движется по дороге, то силы инерции, действующие на поплавок в вертикальном направлении, могут быть еще больше. Соответственно, вероятность открытия игольчатого клапана (при  воздействии силы инерции, направленной вниз) и степень его открытия будут выше. Естественно, что когда вероятность открытия достигнет 90…100%, то бензин польется в камеру сгорания потоком и автомобиль вскоре остановится. Одно НО.

Почему при движении с высокой скоростью двигатель работал хорошо, не глох: ведь силы инерции при этом были еще выше?

Дело в том, что при движении с высокими скоростями расходуется больше бензина, да и в камеру сгорания поступает больше воздуха вследствие открытия дроссельной заслонки. Вот бензин и уходил из поплавковой камеры (в камеру сгорания), грубо говоря, вовремя, способствуя, тем самым, снижению уровня бензина в ней. Поэтому и свечи несколько очищались от нагара, пока автомобиль ехал быстро (и потреблял много бензина, который успевал вовремя удалиться из поплавковой камеры).

Становится понятной и причина легкости холодного пуска

В самом деле, ведь для этого требуется (пере)обогатить воздушно-топливную смесь. Неисправный поплавок создавал для этого отличный условия. К тому же, за время стоянки автомобиля, часть бензина из поплавковой камеры испарялась, его уровень снижался, возвращаясь к штатному.

Кстати, еще задолго до этой неисправности, лет за 5…6 (за это время автомобиль проехал около 60 тыс. км) его владелец стал обращать внимание, в теплое время стало проще заводить двигатель, почти не пользуясь подсосом: достаточно было раз-другой нажать на педаль газа (подав при помощи ускорительного насоса немного бензина во впускной коллектор) – и потом двигатель, пусть и неустойчиво, но все же заводился и продолжал работать.

С одной стороны, вроде стало удобнее. С другой стороны, причина этого, после всего написанного, очевидна. Вот уж воистину, полное соответствие с пословицей: благими намерениями вымощена дорога в ад.

Почему двигатель, работая на холостом ходу, имел большую тенденцию глохнуть, когда автомобиль поворачивал именно НАПРАВО?

Для этого схематически рассмотрим устройство поплавковой камеры и учтем, что на данном автомобиле поплавок расположен ПОПЕРЕК движения, т.е. поперек продольной оси автомобиля. На первом рисунке (если смотреть, как обычно, по направлению взгляда сидящего в кресле водителя), схематично представлен исправный поплавок в поплавковой камере карбюратора.

На втором рисунке изображен поплавок, пропитавшийся бензином и потому увеличенный по массе. Соответственно, он будет глубоко погружен в бензин (по сравнению с исправным поплавком) и потому для правильной регулировки СО и СН язычок поплавка сильно отогнут вверх.

Сравнивая рисунки, можно отметить, что плечо силы инерции, действующей влево (центробежной силы, действующей на поплавок), во втором случае (когда поплавок неисправен) будет выше. Это и понятно: ведь центр инерции его опустился вниз, тогда как ось крепления поплавка осталась на месте.

Соответственно, выше будет и крутящий момент, создаваемый этой силой и, следовательно, поплавок под действием этого момента опустится ВНИЗ на большее расстояние. А это означает, что автомобиль с переполненным (бензином) поплавком карбюратора, в самом деле, оказывается весьма чувствительным к поворотам автомобиля направо: ведь при этом поплавок (пусть, и временно) дополнительно опускается вниз под действием центробежной силы (действующей на поплавок влево). Плюс еще – сила инерции, действующая вниз, обусловленная переездом автомобиля через неровности, работой пружин передней подвески.

Плюс еще надо учесть и тот факт, что при повороте направо под действием центробежной силы бензин в поплавковой камере получал смещение в левую сторону (т.е. в сторону игольчатого клапана) и, соответственно, вверх.

Для проверки в справедливости этого достаточно наполнить кружку водой, поставить на ровный стол и начать передвигать ее с ускорением. При этом вода может начать переливаться через задний край кружки, тогда как спереди (если смотреть по ходу ее движения) уровень воды снизится.

Это, в свою очередь, приведет к снижению уровня бензина в районе, где находится поплавок, что будет способствовать его опусканию вниз.

Все это и приводило к тому, что, казалось бы, даже небольшой поворот направо (на холостом ходу) приводил к открытию игольчатого клапана поплавковой камеры, ее переполнению и падению оборотов двигателя, вплоть до его остановки.

Почему автомобиль с трудом заводился именно через 10…15 минут после остановки двигателя?

Ведь если завести сразу или через 1…5 минут, то завести было гораздо легче.

Ответ тоже ясен: потому, что, вероятно, именно в течение этих 10…15 минут игольчатый клапан был закрыт не слишком плотно и бензин (под действием остаточного давления, создаваемого бензонасосом) постепенно просачивался в поплавковую камеру, при этом завышался его уровень. Но, когда автомобиль постоит еще дольше, то этот (просочившийся) бензин частично испарялся. Создавались условия для более легкого пуска двигателя.

Выводы

Итак, бензин, впитывающийся в поплавок карбюратора, увеличивает (и существенно) его массу. Что, во-первых, снижает силу Архимеда, а, во-вторых, увеличивает величину сил инерции, действующих на поплавок. Все это приводит к тому, что во время работы двигателя, а, тем более – в движении автомобиля, поплавок будет гораздо более склонен периодически открывать игольчатый клапан карбюратора – вне зависимости от того, какой уровень бензина присутствует в поплавковой камере. Точнее, поплавок будет чаще находиться в открытом состоянии. Особенно подобную ситуацию усугубляет поворот автомобиля направо. Что приводит к переобогащению воздушно-топливной смеси, образованию нагара и снижению частоты вращения двигателя вплоть до его остановки.

Когда же автомобиль ехал на высокой скорости, обороты двигателя были высоки, излишняя часть бензина, попадавшая в карбюратор в результате нештатного открытия игольчатого клапана, успевала сгорать. При этом дроссельная заслонка была открыта на большой угол, что приводило к попаданию в камеру сгорания большого объема воздуха, что и нормализовало (а временами – даже обедняло) топливно-воздушную смесь. Нагар со свечей зажигания вскоре исчезал.