Качество горючей смеси в карбюраторных двигателях устанавливается вручную при настройке карбюратора, и очень часто этот процесс проводится «на глазок». Однако лучшим решением станет использование специального прибора — индикатора качества смеси.
Что такое индикатор качества смеси
В современных инжекторных двигателях за качество смеси (ее состав и соотношение топлива и воздуха) отвечает электроника, поэтому водитель не беспокоится о режиме работы двигателя, его токсичности и расходе топлива. Но все иначе с карбюраторными моторами — в них предусмотрена возможность регулировки качества смеси, которая производится с помощью винта качества карбюратора на холостом ходу.
От качества горючей смеси, то есть от соотношения топлива и воздуха, зависят основные характеристики двигателя: мощность и расход топлива, а также стабильность работы и токсичность выхлопных газов (в первую очередь — содержание угарного газа). Обычно отношение топлива и воздуха в горючей смеси составляет 1:15 (при пуске холодного двигателя — 1:10), однако для каждого конкретного двигателя эта цифра может отличаться, поэтому и возникает необходимость проводить настройки карбюратора.
В простейшем случае настройка качества горючей смеси производится до достижения стабильной работы двигателя на холостом ходу при определенных оборотах, однако такой подход далеко не всегда позволяет достичь успеха, поэтому лучше использовать специальное устройство — индикатор качества смеси (ИКС).
ИКС имеет очень простое устройство, но при этом он эффективен и может использоваться даже неопытными автовладельцами. Интересно, что наиболее популярный в нашей стране индикатор — ИКС-1 — выпускается не первый десяток лет, но все еще очень востребован и популярен. Это лучше всех слов говорит о полезности прибора.
Индикатор имеет очень простое устройство. Его основу составляет специальная свеча зажигания со встроенным стеклянным световодом, на корпусе свечи надета черная трубка со стеклом в торце и отклоняющимся зеркальцем, образующим что-то вроде перископа. К свече подведен высоковольтный провод со шпилькой, повторяющей форму контактной головки свечи (в приборе ИКС-1 наконечник провода позволяет подключать «подсвечники» различных типов).
Также в комплект индикатора входит уплотнительное кольцо для свечи, с помощью которого обеспечивается герметичность камеры сгорания при установке качества смеси.
В приборе ИКС-1 используется свеча зажигания с резьбой М14×1,25 с максимальной длиной резьбовой части 12 мм — этого достаточно для настройки большинства карбюраторных двигателей отечественных автомобилей.
Принцип работы индикатора
Как определить качество горючей смеси? Можно взять несколько датчиков, измеряющих основные параметры двигателя, и с помощью электронного блока отрегулировать подачу топлива и воздуха — такое решение сегодня используется в инжекторных двигателях. Однако множество датчиков и блок управления — это дорого и не всегда удобно. Оказывается, что для настройки карбюраторного двигателя можно использовать куда более простой и доступный «прибор» — наш глаз.
На самом деле ничего удивительного здесь нет: топливно-воздушная смесь, сгорающая в камере сгорания, образует пламя определенного цвета, который в значительной степени зависит от ее состава и соотношения количества топлива и воздуха. Горючая смесь оптимального состава образует пламя ярко-голубого цвета, а отличие цвета свидетельствует о необходимости регулировки качества смеси.
Можно сказать, что индикатор качества смеси — это окно для камеры сгорания, которое позволяет наблюдать цвет образуемого пламени, и тут же производить настройку карбюратора.
Настройка карбюратора с помощью индикатора качества смеси
Процесс работы с ИКС сводится к следующему:
Запустить и прогреть двигатель;
Заглушить двигатель, вывернуть свечу второго или третьего цилиндра, вкрутить вместо нее свечу ИКС;
Установить на свечу трубку;
Запустить двигатель, повернуть зеркальце с таким расчетом, чтобы из удобного положения видеть цвет пламени в камере сгорания;
Винтом количества установить минимально устойчивые обороты двигателя;
Винтом качества найти такое положение, при котором пламя в камере сгорания приобретает ярко-оранжевый цвет (это свидетельствует о переобогащении смеси, обычно достигается при выворачивании винта);
Вворачивая винт качества, добиться появления ярко-голубого пламени;
Еще немного ввернуть винт качества (не более чем на половину оборота);
Заглушить двигатель, вывернуть ИКС и вернуть свечу зажигания.
Как видите, настройка качества горючей смеси с помощью ИКС очень проста и требует минимум времени, однако нужно обратить внимание на несколько важных моментов:
Настройку лучше производить в затемненном месте — свет от сгорающей смеси в немалой степени задерживается стеклянным световодом в свечи, поэтому наблюдаемый в зеркальце цвет пламени не виден при ярком внешнем освещении;
Ни в коем случае нельзя наблюдать цвет пламени непосредственно через стекло — для безопасности предусмотрено отклоняющееся зеркало;
Свеча зажигания в ИКС не предназначена для длительной работы на высоких оборотах, поэтому частота вращения коленвала при настройке двигателя не должна превышать 1200 об/мин.
В остальном индикатор качества смеси — это очень простое и удобное в использовании средство, которое, к тому же, имеет доступную стоимость. Поэтому иметь его стоит всем, кто эксплуатирует автомобиль с карбюраторным двигателем. Это поможет и обеспечить лучшую работу мотора, и сэкономить топливо, и снизить негативное влияние на окружающую среду.
Все более ужесточающиеся требования к концентрации углеводородов в отработавших газах заставляют автовладельцев задуматься о способах, позволяющих добиться оптимальных показателей. Более того, если машина имеет проблемы при переходе с холостого режима на рабочий или нестабильные обороты на ХХ, то в первую очередь следует заняться регулировкой состава горючей смеси на карбюраторе К-151. Именно от данной юстировки зависят экономичность и минимум CO в выхлопе. Здесь, конечно, придется потрудиться – это не карбюратор Солекс 21083, жиклеры которого достаточно поменять на нужный номер.
Особенности системы холостого хода
Мастер-класс по настройке карбюратора Карбюраторный узел К-151 оснащен независимой системой ХХ, которая представляет собой миникарбюратор. При торможении двигателем параллельно с ним работает экономайзер принудительного ХХ, что снижает токсичность выхлопа и уменьшает расход горючего. Управление клапаном ЭПХХ осуществляется через электронный блок и микровыключатель. При снижении оборотов ниже установленного уровня электроника включает устройство, а при достижении 1500 об/мин – отключает.
Алгоритм корректировки токсичности выбросов
Проверка концентрации CO производится на прогретом двигателе при минимальных и повышенных оборотах. Такой метод обусловлен тем, что на этих режимах дополнительно подключается переходная и главная дозирующая системы. При верной настройке дозирующей системы и исправном моторе показатели CO и CH должны быть ниже допустимой нормы.
Именно с повышенных оборотов начинается регулировка карбюратора К-151, но перед этим нужно произвести ряд действий:
- осмотреть прерыватель и свечи;
- откорректировать уровень горючего в поплавковой камере;
- очистить аппарат от грязи;
- заменить воздухофильтр;
- проверить герметичность соединений.
Для настройки достаточно будет тахометра, который зачастую есть в наличии на борту автомобиля. Запустив мотор, винтом качества необходимо установить максимальные обороты ХХ, которые предусмотрены производителем. Далее следует действовать в таком порядке:
- Винтом количества выбрать обороты на 100 единиц выше, чем стандартная частота вращения коленвала.
- Откорректировать обе регулировки, используя винты качества и количества.
- Завернуть винт качества, добиваясь снижения оборотов на 100 об/мин (до нормальной величины ХХ).
Этим методом возможна корректировка ХХ и токсичности выхлопных газов без применения газоанализатора. В дорожных условиях можно даже пренебречь тахометром, полагаясь на собственное чутье.
Применение индикатора качества смеси (ИКС-2) для настройки К-151
Описанная выше методика способна установить содержание CO в отработавших газах на уровне 1,5%, что существенно ниже нормы. Существует еще один способ регулировки холостого хода карбюратора К-151 – при помощи индикатора ИКС-2, который устанавливается в место для свечи зажигания. По окраске пламени в окне индикатора в процессе корректировки определяется токсичность выхлопа. Стоит отметить, что пользуясь такими показателями, тяжело добиться точности юстировки.
Карбюраторный узел нуждается в настройке после проведения всевозможных работ на двигателе. В условиях обычной эксплуатации не рекомендуется делать корректировку горючей смеси более, чем 3-5 раз в году.
НАСТРОЙЩИКИ
ТЕКСТ / ВЛАДИМИР АРБУЗОВ
Настроить двигатель — наука. Специалистов, способных на ощупь и на слух заставить играть мотор без фальши, поискать. Однако научить агрегат брать верные ноты можно, если немного поупражняться с карбюратором под контролем газоанализатора либо индикатора качества смеси ИКС-1. Газоанализатор для частного гаража — штука дорогая и сложная, ИКС — прост и дешев, но неточен. Замены ему не было, пока не обратились к деталям современных впрысковых машин. Так появился новый компактный прибор для настройки и регулировки.
Речь идет о лямбда-зонде. Он показывает, насколько полно сгорает топливо, определяя содержание кислорода (косвенно СО и СН) в выхлопе. А раз так — датчик кислорода (второе название лямбда-зонда) можно использовать в качестве инструмента для регулировки состава смеси любого бензинового мотора. Достаточно изготовить корпус для датчика, поместить прибор в глушитель, снять показания и подать их в удобной форме.
Такой прибор показан на фото 1. Устроен он просто: в цилиндрическом корпусе смонтированы лямбда-зонд «Бош», микропроцессор и светодиоды. Для анализа качества топливной смеси прибор просто вставляют в выхлопную трубу и крепят резиновым уплотнителем (фото 2). Последний нужен еще и для того, чтобы не было подсоса воздуха. Прибор настолько компактен и неприхотлив, что годится для самостоятельной работы в гараже.
Узнать, насколько эффективен индикатор, мы решили с помощью стационарного цифрового газоанализатора «Автотест МП» — прибора серьезного и точного, того самого, который используют на ПИКах (фото 3). Естественно, прошедшего метрологическую поверку. А для сравнения в компанию пригласили хорошо известный гаражным мастерам индикатор качества смеси ИКС-1 (фото 4).
Три человека на одной и той же машине, независимо друг от друга, проводили измерения. У первого с газоанализатором показания однозначны — это цифры. Второй с датчиком кислорода ориентируется по миганию светодиодов, третий с ИКС-1 и вовсе во многом опирается на интуицию, разглядывая цвет пламени и гадая, укладывается ли данный оттенок в ГОСТ. В результате по перемигиванию желтого и красного светодиодов лямбда-датчика получилась «норма», оранжевое пламя в глазке ИКС-1 ввело мастера в заблуждение — он оценил смесь как «обогащенную». Эталонный прибор зафиксировал 2,85% СО. Многовато, но в норму (ГОСТ 17.2.2.03–87) укладывается.
Теперь попробуем определить точность работы приборов, опираясь на показания стационарного газоанализатора. Для этого будем оценивать качество смеси, меняя положение регулировочных винтов карбюратора. Измерения проводятся на минимальных оборотах холостого хода и на повышенных. Выяснили: настроить карбюратор до приемлемого режима можно любым из трех приборов, были бы сноровка да опыт. Учтем: показания их субъективны и зависят от мнения мастеров.
Так каким же прибором можно настроить быстрее? Винт качества каждый раз заворачиваем на одинаковое количество оборотов, а потом постепенно выводим в норму, отталкиваясь от показаний приборов. Медленнее всех оказался газоанализатор МП. Это неудивительно: прибор очень инерционен, а если проскочил норму — начинай сначала. Однако точность настройки здесь наивысшая. Вопрос в том, нужна ли она. Небольшая погрешность вряд ли повлияет на работу двигателя и на выхлоп.
Быстрее всех с настройкой справился мастер, орудующий ИКС-1, — цвет пламени при изменении состава смеси меняется практически мгновенно. Однако СО оказалось занижено — фактор субъективности оценки цвета внес свою лепту.
Лямбда-датчик занял среднее место как по времени настройки, так и по точности. Реакция прибора на изменение состава смеси практически мгновенная. Однако сам переход «от красного к зеленому» на светодиодах поймать не просто — они все время перемигиваются и вращать винт приходится медленно.
Подведем итоги. Определить СО и СН обоим индикаторам не под силу. А вот подобрать оптимальный состав смеси можно. Если двигатель «здоров», то этого достаточно для того, чтобы «втиснуться» в нормы выхлопа. Светодиодный индикатор работает быстро и весьма точно и не требует, чтобы у мастера был «соколиный» глаз и особое чутье.
Лямбда-индикатор. Способ измерения: анализ реакции недоокисленных соединений СО и СН с кислородом. Малогабаритный. Электропитание — 12 В от бортовой сети автомобиля. Отображает информацию светодиодами трех цветов. Условно совместим с выхлопными трубами различных автомобилей. Требует плотной посадки в трубу. Боится этилированного бензина.
Газоанализатор «Автотест МП». Способ применения: определяет содержание СО, СН в выхлопных газах по инфракрасному излучению, измеряет частоту вращения коленвала. Предназначен для точных измерений, используется на ПИКах. Питание от сети 220 В. Шкала цифровая. Годен для любых двигателей и выхлопных труб.
Индикатор ИКС-1. Обеспечивает непосредственное наблюдение за горением смеси в цилиндре и определяет ее состав по цвету пламени. Вворачивается вместо свечи. Компактен. Дешев. Электропитания не требуется. Для работы необходим навык.