Карбюраторы К-126, К-135. Руководство - часть 1

Тихомиров Н.Н.

Принцип действия, устройство, регулировка, ремонт

Издательство "КОЛЕСО" МОСКВА

2002 Настоящая брошюра рассчитана на владельцев автомобилей, работников станций
технического обслуживания и лиц, изучающих устройство автомобиля, и рассматривает
теоретические основы карбюрации, конструкцию, особенности, возможные методы ремонта и
регулировки карбюраторов К-126 и К-135 Ленинградского завода "ЛЕНКАРЗ" (ныне "ПЕКАР"),
устанавливаемых на автомобили Горьковского и автобусы Павловского автозаводов.
Брошюра предназначена для владельцев автомобилей, работников станций технического
обслуживания и лиц, изучающих устройство автомобиля.

От автора

Карбюраторы серии К-126 представляют собой целое поколение карбюраторов,

выпускавшихся Ленинградским карбюраторным заводом "ЛЕНКАРЗ", впоследствии ставшим АО
"ПЕКАР" (Петербургские карбюраторы), почти сорок лет. Они появились в 1964 году на
легендарных автомобилях ГАЗ-53 и ГАЗ-66 одновременно с новым тогда еще двигателем ЗМЗ-53.
Эти двигатели, Заволжского моторного завода заменили собой знаменитый ГАЗ-51 вместе с
применявшимся на нем однокамерным карбюратором.

Чуть позже с 1968 года Павловский автобусный завод начал выпуск автобусов ПАЗ-672, в

семидесятых годах появилась модификация ПАЗ-3201,позднее ПАЗ-3205 и на всех
устанавливается двигатель, сделанный на базе того же, что применялся на грузовиках, но с
дополнительными элементами. Система питания не изменялась, и карбюратор тоже был,
соответственно,
семейства К-126. .

Невозможность сразу полностью перейти на новые двигатели обусловила появление в 1966

году переходного автомобиля ГАЗ-52 с шестицилиндровым двигателем. На них в 1977 году
однокамерный карбюратор также был заменен на К-126 с соответствующей заменой впускной
трубы. На ГАЗ 52-03 установили К-126И, а на ГАЗ 52-04 - К-126Е. Различие в карбюраторах
касается единственно разных типов ограничителей максимальной частоты вращения. В паре с
карбюраторами К-126И, -Е, -Д, предназначенными для ГАЗ-52, устанавливался ограничитель,
работавший за счет скоростного напора воздуха, проходящего в двигатель. Пневмоцентробежный
ограничитель карбюратора К-126Б или К-135 на двигателях ЗМЗ работает по сигналу
центробежного датчика, установленного на носке распределительного вала.

Двигатели ЗМЗ-53 совершенствовались и изменялись. Последнее крупное изменение,

произошло в 1985 году, когда появился ЗМЗ-53-11 с полнопоточной системой фильтрации масла,
одноярусной впускной трубой, винтовыми впускными каналами, повышенной степенью сжатия и
карбюратором К-135. Но семейство не нарушилось, К-135 имеет все корпусные детали семейства
К-126 и лишь некоторые различия по сечениям жиклеров. В этих карбюраторах приняли меры к
приближению составов приготовляемой смеси к требованиям нового времени, внесли изменения
под более строгие нормы токсичности. В целом регулировки карбюратора сместились в более
бедную сторону. В конструкции карбюратора учли введение на двигателях системы рециркуляции

отработавших газов (СРОГ), добавив штуцер отбора разрежения на клапан СРОГ. В тексте мы не
будем использовать маркировку К-135 кроме отдельных случаев, считая его просто одной из
модификаций серии К-126.

Естественное различие двигателей, на которые устанавливаются К-126, учтено в размере

дозирующих элементов. Прежде всего, это жиклеры, хотя могут встретиться и разные по диаметру
диффузоры. Изменения отражены в индексе, присвоенном каждому карбюратору и об этом необ-
ходимо помнить при попытках заменить один карбюратор другим. Сводная таблица размеров
основных дозирующих элементов всех модификаций К-126 приведена в конце книги. Колонка "К-
135" справедлива для всех модификаций: К-135, К-135М, К-135МУ, К-135Х.

Следует помнить, что карбюратор является лишь частью сложного комплекса, именуемого

двигатель. Если, например, должным образом не работает система зажигания, мала компрессия в
цилиндрах, негерметичен впускной тракт, то возлагать ответственность за "провалы" или большой
расход топлива только на карбюратор, по крайней мере, нелогично. Необходимо отличать
дефекты, относящиеся именно к системе питания, их характерные проявления во время движения,
узлы, которые могут нести за это ответственность. Для понимания процессов, происходящих в
карбюраторе, начало книги отводится описанию теории регулирования искровых ДВС и
карбюрации.

В настоящее время Павловские автобусы являются практически единственными

потребителями восьмицилиндровых двигателей ЗМЗ. Соответственно, карбюраторы семейства К-
126 все реже встречаются в практике ремонтных служб. При этом эксплуатация карбюраторов
продолжает задавать вопросы, на которые требуются ответы. Последний раздел книги посвящен
выявлению возможных неисправностей карбюраторов и способам их устранения. Не надейтесь,
однако, что найдете универсальную "отмычку" по устранению каждого возможного дефекта.
Оцените ситуацию сами, прочтите то, что сказано в первом разделе, "приложите" это к вашей
конкретной проблеме. Проведите полностью комплекс работ по регулировке узлов карбюратора.
Книга рассчитана, прежде всего, на рядовых водителей и лиц, проводящих обслуживание или
ремонт систем питания в автобусных или автомобильных парках. Надеюсь, что после изучения
книги у них не возникнет более вопросов касающихся данного семейства карбюраторов.

Канд. техн. наук А.Н.Тихомиров

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО КАРБЮРАТОРА

1. Режимы работы, идеальная характеристика карбюратора.

Мощность двигателей внутреннего сгорания определяется энергией, которая заключена в

топливе и высвобождается при сгорании. Для достижения большей или меньшей мощности
необходимо, соответственно, подавать в двигатель большее или меньшее количество топлива. В то
же время для сгорания топлива необходим окислитель - воздух. Именно воздух фактически
засасывается поршнями двигателя на тактах впуска. Педалью "газа", связанной с дроссельными
заслонками карбюратора, водитель может только ограничить доступ воздуха в двигатель или
напротив разрешить двигателю наполняться до предела. Карбюратор в свою очередь должен
автоматически отслеживать расход воздуха, поступающий в двигатель, и подавать
пропорциональное количество бензина.

Таким образом, расположенными на выходе карбюратора дроссельными заслонками

регулируется количество приготовленной смеси воздуха и топлива, а значит и нагрузка двигателя.
Полная нагрузка соответствует максимальным открытиям дросселя и характеризуется
наибольшим поступлением горючей смеси в цилиндры. На "полном" дросселе двигатель развивает
наибольшую мощность, достижимую при данной частоте вращения. Для легковых автомобилей
доля полных нагрузок в реальной эксплуатации невелика - около 10...15%. Для грузовиков,
наоборот, режимы полных нагрузок занимают до 50% времени работы. Противоположным полной
нагрузке является холостой ход. Применительно к автомобилю это работа двигателя с
отключенной коробкой передач, независимо от того, какова частота вращения двигателя. Все

промежуточные режимы (от холостого хода до полных нагрузок) попадают под определение
частичные нагрузки.

Изменение количества смеси, проходящей через карбюратор, происходит и при постоянном

положении дросселя в случае изменения частоты вращения двигателя (количества рабочих циклов
в единицу времени). В целом нагрузка и частота вращения определяют режим работы двигателя.
Автомобильный двигатель работает в огромном разнообразии эксплуатационных режимов
вызванных изменяющейся дорожной обстановкой или желанием водителя. Каждый режим
движения требует своей величины мощности двигателя, каждому режиму работы соответствует
определенный расход воздуха и должен соответствовать определенный состав смеси. Под
составом смеси понимается соотношение между количеством воздуха и топлива, поступающего в
двигатель. Теоретически полное сгорание одного килограмма бензина произойдет в том случае,
если при этом будет участвовать чуть меньше 15 килограммов воздуха. Величина эта определяется
химическими реакциями горения и зависит от состава самого топлива. Однако в реальных
условиях оказывается выгоднее поддерживать состав смеси хотя и близко к названной величине,
но с отклонениями в ту или иную сторону. Смесь, в которой топлива меньше чем теоретически
необходимо, называется бедной; в которой больше - богатой. Для количественной оценки принято
использовать коэффициент избытка воздуха а, показывающий избыток воздуха в смеси:
Gв
а = ——
Gт*1о,

где Gв — расход воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, кг/час;

Gт - расход топлива, поступающего в цилиндры двигателя, кг/час;

1о - расчетное количество воздуха в килограммах, необходимое

для сжигания 1 кг топлива (14,5...15).

Для бедных смесей а >1, для богатых - а < 1, смеси с а =1 называются стехиометрическими.

Основными выходными параметрами двигателя являются эффективная мощность Ne (кВт)

и удельный эффективный расход топлива g = Gm/Ne (г/кВт • ч). Удельный расход является мерой
экономичности, показателем совершенства рабочего процесса двигателя (чем меньше величина
ge,, тем выше эффективный к.п.д). И тот, и другой параметр зависят как от количества смеси, так и
от ее состава (качества).

Какой состав смеси требуется для каждого режима можно определить по специальным

регулировочным характеристикам, снимаемым с двигателя на тормозном стенде при
фиксированных положениях дросселей и постоянных частотах вращения. Одна из таких

характеристик приведена на рис. 1.

N.г/кВт ч 380 340 300

0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 a

Рис. 1. Регулировочная характеристика по составу смеси: Двигатель ЗМЗ 53-18 n=2000
min',Р1,=68кПа

На графике хорошо видно, что на данном режиме максимум мощности достигается при

обогащенной смеси а = 0,93 (такую смесь принято называть мощностной), а минимум удельного
расхода топлива, т.е. максимум экономичности, при бедной а = 1,13 (смесь так и называется
экономичной).

Можно заключить, что целесообразные пределы регулирования лежат в интервале между

точками мощностной и экономичной регулировок (на рисунке выделен стрелкой). За этими
пределами составы горючей смеси невыгодны, так как, работа на них сопровождается
одновременно ухудшением экономичности и падением мощности. Повышение экономичности
двигателя при обеднении смеси от мощностной до экономичной объясняется увеличением
полноты сгорания топлива. При дальнейшем обеднении смеси экономичность снова начинает
ухудшаться из-за значительного падения мощности, вызываемого уменьшением скорости
сгорания смеси. Об этом надо помнить тем, кто в надежде понизить расход топлива у своего
двигателя стремится ограничить поступление в него бензина.

Для всех режимов частичных нагрузок экономичные составы смеси являются

предпочтительными, причем работа на экономичных смесях не ограничит нас в мощности.
Следует помнить, что мощность, которая при некотором положении дросселя достигается только
на мощностном составе смеси, может быть получена и на смеси экономичного состава, только при
несколько большем ее количестве (при большем открытии дросселя). Чем более обедненную
смесь мы используем, тем большее количество ее потребуется для достижения той же мощности.

На практике мощностной состав горючей смеси организуют только при полных нагрузках.

Сняв серию регулировочных характеристик при разных положениях дросселя, можно построить
так называемые характеристики оптимального регулирования, показывающие, как должен
изменяться состав смеси при изменении нагрузки (рис. 2). .

О

100%

N.

Рис. 2. Характеристика оптимального регулирования искрового двигателя

В целом, идеальный карбюратор (если во главу угла поставлена экономичность, а не

токсичность, например) должен обеспечивать изменение состава смеси в соответствии с линией
abc. Каждой точке на участке ab соответствует экономичный состав смеси для данной нагрузки.
Это самая протяженная часть характеристики. В точке b начинается плавный переход к
обогащению смеси, продолжающийся до точки с.

Любая величина мощности могла бы быть достигнута и при использовании только

мощностных смесей по всей характеристике (линия dc). Однако работа с такими составами смеси
на частичных нагрузках не имеет особого смысла, поскольку есть резерв достижения той же
мощности за счет простого открытия дросселя и впуска дополнительного количества все еще
экономичной смеси. Обогащение действительно необходимо только при полных открытиях
дросселя, когда исчерпаны резервы увеличения количества смеси. Если обогащения не
осуществить, то характеристика "остановится" в точке b и прирост мощности ANt не будет
достигнут. Мы получим примерно 90% возможной мощности.

2. Карбюрация, образование токсичных компонентов

Кроме дозирования топлива, важной задачей, стоящей перед карбюратором, является

организация смешения топлива с воздухом. Дело в том, что для горения необходимо не жидкое, а
газифицированное, испаренное топливо. Непосредственно в карбюраторе происходит первая
стадия подготовки смеси -распыливание топлива, дробление его на возможно более мелкие капли.