Простейший карбюратор на двигателях автомобилей практически не используется, так как имеет серьезные недостатки, главный из которых заключается в том, что этот карбюратор не может изменять состав приготовляемой смеси при изменении режимов работы двигателя. Для оценки работы карбюраторов используют функциональную зависимость между коэффициентом избытка воздуха и степенью открытия дроссельной заслонки. На рис. 4 приведены зависимости изменения составов смеси от ее количества, поступающего в двигатель. Из рассмотрения этих зависимостей можно заключить, что коэффициент избытка воздуха, обеспечиваемый простейшим карбюратором, уменьшается по мере роста расхода смеси. Это означает обогащение горючей смеси при увеличении ее поступления в двигатель. Обогащение горючей смеси в простейшем карбюраторе при увеличении ее подачи в двигатель объясняется тем, что в этом случае дроссельная заслонка открывается на больший угол и увеличивается поток воздуха через диффузор карбюратора. Это вызывает увеличение разрежения в диффузоре и более интенсивное истечение топлива из распылителя, в результате чего смесь обогащается.
Для нормальной работы двигателя необходимо, наоборот, при увеличении подачи смеси в двигатель обеднять ее, при полной подаче—обогащать (кривая 2). Следовательно, характеристика простейшего карбюратора и требуемая характеристика совершенно противоположны. Совпадение их в точке А говорит о том, что простейший карбюратор может обеспечить требуемый состав смеси лишь для какого-то ограниченного режима двигателя. В случае меньшего открытия дроссельной заслонки карбюратор будет давать переобедненную смесь, при большом открытии—переобогащённую. Причиной переобеднения смеси при малом открытии дроссельной заслонки является уменьшение разрежения в диффузоре, так как скорость потока воздуха падает. Малое разрежение не обеспечивает поднятия топлива до устья распылителя и преодоления его поверхностного натяжения. Вследствие этого поступление топлива в диффузор прекращается и двигатель в режиме холостого хода при малом открытии дроссельной заслонки перестает работать. Из рассмотрения характеристики простейшего карбюратора (кривая 1) также видно, что карбюратор не обеспечивает необходимого обогащения смеси в случае разгона автомобиля при резком открытии дроссельной заслонки. В начальный момент при этом произойдет обеднение смеси, так как воздух имеет большую подвижность, чем топливо, и устремится в смесительную камеру в большом количестве. Вместо увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя может произойти «провал» в его работе или полная остановка.
Рисунок 1.8 – Изменение коэффициента избытка воздуха от количества смеси, поступающей в двигатель: 1 – характеристика простейшего карбюратора; 2 – требуемая характеристика.
При пуске холодного двигателя в цилиндр должно поступать большое количество горючей смеси, образующейся из легкоиспаряющихся фракций топлива. Это достигается очень сильным обогащением смеси подачей в смесительную камеру карбюратора большого количества топлива. Однако простейший карбюратор не может обеспечить этого требования, так как на малой частоте вращения коленчатого вала при пуске в диффузоре будет недостаточное разрежение. Чтобы обеспечить работу двигателя во всех режимах эксплуатации, в простейший карбюратор вводят дополнительные устройства. Такими устройствами являются: