Для этого смесеобразующая система автомобильного двигателя должна приготовлять на всех режимах его работы горючую смесь необходимого состава и высокого качества.
Все узлы смесеобразующей системы должны быть долговечными и надежными в эксплуатации. Они не должны самопроизвольно изменять регулировку, т. е. необходимо, чтобы узлы системы обладали высокой эксплуатационной стабильностью.
Требования к карбюратору. Выше было установлено, что получить на каком-либо одном составе смеси работу карбюраторного двигателя одновременно с максимальной мощностью и с наилучшей экономичностью невозможно.
Чтобы получить наименьшие расходы топлива при движении автомобиля, карбюратор должен на неполных открытиях дросселя приготовлять смесь, обеспечивающую экономичную работу двигателя. Однако при такой смеси двигатель развивает несколько меньшую мощность, чем при работе на более богатой смеси.
В случае движения автомобиля при неполных открытиях дросселя, преобладающих в условиях обычной эксплуатации, некоторое снижение мощности вполне допустимо, так как повышение ее может быть достигнуто увеличением открытия дросселя.
Иные требования предъявляются к работе двигателя с полным открытием дросселя. В этом случае экономичность не имеет того первостепенного значения, как при частичных открытиях дросселя. При полном открытии дросселя двигатель должен прежде всего развивать наибольшую мощность, а это может быть достигнуто только при помощи обогащения смеси. Следовательно, при полном открытии дросселя карбюратор должен приготовлять богатую смесь.
При холостом ходе двигателя карбюратор должен подавать богатую смесь, обеспечивающую устойчивую работу двигателя с минимальной частотой вращения коленчатого вала и минимальным расходом топлива на этом режиме.
Во время работы двигателя под нагрузкой смесь должна обедняться по мере увеличения нагрузки. При полном открытии дросселя горючая смесь должна быть вновь обогащена.
На рис. 38 приведено изменение необходимого состава смеси в зависимости от количества горючей смеси, поступающей в двигатель при постоянной частоте вращения коленчатого вала. 100-процентный расход горючей смеси соответствует полному открытию дросселя.
Всякое отклонение от указанной зависимости (в области частичных открытий дросселя) как в сторону обогащения, так и в сторону обеднения смеси приводит к увеличению расхода топлива. При этом в случае обогащения смеси улучшится динамичность автомобиля, однако возрастет токсичность отработавших газов. При обеднении смеси одновременно с увеличением расхода топлива динамичность ухудшится.
Токсичность же остается практически без изменений.
Во время пуска холодного двигателя и во время его прогрева карбюратор должен создавать необходимое обогащение смеси.
Таким образом, карбюратор должен обеспечивать получение от двигателя наибольшей мощности, возможность быстрого изменения режима работы и наименьшие расходы топлива, а также легкий пуск двигателя в любом тепловом состоянии.
Для удовлетворения этих требований карбюратор должен на всех режимах работы двигателя, т. е. при каждом открытии дросселя и при каждой частоте вращения коленчатого вала, давать строго определенный, наивыгоднейший для данного режима состав горючей смеси.
Все указанные изменения состава смеси карбюратор должен производить по возможности автоматически в зависимости от режима работы двигателя и его теплового состояния. Однако автоматическое изменение состава горючей смеси не должно достигаться за счет уменьшения надежности карбюратора.
Кроме того, чтобы обеспечить качественное приготовление горючей смеси, карбюратор должен производить мелкое распыливание топлива.
Требования к впускному трубопроводу. Во впускном трубопроводе происходит испарение значительной части топлива, поступающего в цилиндры двигателя. Поэтому основным требованием к трубопроводу является обеспечение необходимого подогрева смеси.
При этом подогрев должен быть таким, чтобы обеспечить достаточное испарение топлива, но без излишнего повышения температуры смеси, чтобы не уменьшать наполнение цилиндров по массе и не увеличивать склонность смеси к детонации.
Большое значение имеют форма и расположение зоны подогрева по отношению к потоку горючей смеси, входящей в трубопровод из карбюратора.
Условия работы автомобиля неодинаковы. Одному и тому же автомобилю приходится работать в различных климатических условиях, в разные сезоны года, с различным соотношением между временем движения и временем стоянок.
Вследствие этого конструкция подогревающего устройства должна обеспечить изменение интенсивности подогрева автоматически или вручную.
Во время прогревания холодного двигателя подогревающее устройство должно возможно быстрее обеспечивать получение необходимой температуры смеси.
Для улучшения работы двигателя на переменных режимах (в основном при разгоне автомобиля) подогрев должен быть по возможности безынерционным, т. е. необходимо, чтобы интенсивность подвода тепла к смеси изменялась сразу же после изменения режима работы двигателя.
Вполне определенные требования предъявляются к сопротивлению трубопровода и скорости воздуха в нем. Сопротивление трубопровода должно быть по возможности минимальным, чтобы не ухудшать наполнения по массе. Однако понижение его сопротивления путем излишнего увеличения сечения приводит к уменьшению скорости воздуха в трубопроводе и к ухудшению смесеобразования.
Некоторое значение имеет длина впускного трубопровода. При чрезмерно малой длине трубопровода топливо не будет успевать испаряться. Излишняя длина трубопровода повысит его сопротивление, а также увеличит путь топливной пленки до цилиндра. Последнее повлечет за собой увеличение продолжительности ненормальной работы двигателя после быстрого открытия дросселя.
Конструкция трубопровода многоцилиндрового двигателя должна обеспечивать равномерный состав смеси в отдельных цилиндрах.
Это требование относится не только к впускному трубопроводу, но и к карбюратору. В последнее время в связи с широким применением многокамерных карбюраторов, особенно с последовательным открытием дросселей и подогревом ветвей трубопровода, это требование приобрело особо важное значение.
Внутри трубопровода не должно быть мест, способствующих скоплению топливной пленки. Коленам трубопровода и его концам следует придавать форму, способствующую срыванию и распылению топливной пленки,
Для получения высокого наполнения цилиндров многоцилиндрового двигателя поток смеси должен возможно меньше менять направление движения при поступлении в различные цилиндры.
