7. Vive la France!
Пока авиаторы экспериментировали с инжекторами, в мировом карбюраторостроении произошли следующие изменения:
Двигатель Даймлера приняли у него на родине прохладно, во многом это объяснялось тем, что в Германии в те годы бензин считался чрезвычайно опасным веществом. Во время своих экспериментов с двигателем, установленным на моторной лодке, Даймлер провел по бортам фальшивые провода на фарфоровых изоляторах и всем любопытным сообщал, что лодка работает на электричестве. Ездить по Германии на автомобиле с бензиновым двигателем было равносильно заявлению в наше время о том, что под капотом установлен маленький ядерный реактор – перед каждым выездом на своем авто Даймлер обязан был заблаговременно сообщить об этом в полицию для того, чтобы полицейские успели подготовить пожарные расчеты по пути его следования!
Однако французы, восприимчивые ко всему новому, с интересом отнеслись к разработке Даймлера и в 1890 году патент на производство его двигателей был приобретен французскими фирмами «Panhard et Levassor» и «Peugeot», таким образом градиент интеллектуального потенциала повернулся в сторону Франции.
Сразу же после своего появления, элегантная идея Майбаха использовать для автоматической регулировки подачи топлива разрежение в воздушном канале карбюратора натолкнулась на неожиданное препятствие. Оказалось, что с ростом разрежения расход горючего растет сильнее, чем расход воздуха, в результате чего на максимальных оборотах смесь становится примерно на 10% богаче, чем на малых. Это обстоятельство привело к тому, что в первоначальную конструкцию карбюратора Майбаха, которую за ее простоту вскоре стали называть «элементарным карбюратором», пришлось добавить систему коррекции, предотвращающую обогащение смеси при увеличении оборотов мотора, что привело к существенному усложнению всего устройства. За короткое время было разработано немыслимое количество различных систем коррекции, однако все они основаны всего на нескольких принципах работы. Рассмотрим эти принципы поподробнее.
7.1. Изменение разрежения в диффузоре
Богатую смесь можно обеднить двумя способами – либо добавить воздуха, либо уменьшить подачу топлива, однако мотор, работающий без системы наддува не может засосать в себя больше воздуха, чем он уже засасывает, поэтому состав смеси можно скорректировать только по топливу. Наиболее очевидный вариант – использовать жиклер с переменным сечением оказался трудно осуществимым на практике, так как требовал повышенной точности изготовления деталей регулятора. Однако изобретатели не сидели сложа руки и в 1902 году Артур Кребс (Arthur Krebs), инженер и руководитель компании “Panhard et Levassor”, разработал систему коррекции состава смеси путем впуска добавочного воздуха в смесительную камеру через автоматический воздушный клапан, открывавшийся под воздействием разрежения в карбюраторе. Принцип действия его корректора основан на том, что объем воздуха, поступающего в мотор при неизменных оборотах коленвала, является постоянной величиной, поэтому впуск добавочного воздуха за диффузор вызывает эквивалентное уменьшение объема воздуха, проходящего через диффузор, что приводит к снижению разрежения в области форсунки и уменьшению подачи топлива. Карбюраторы, работающие по этому принципу, особенно широко распространились по Америке, поэтому в те годы даже появился термин «Американская школа», применимый к карбюраторам, напичканым всевозможными клапанами, тягами и пружинками.
На рисунке:
1. Карбюратор Кребса, холостой ход.
Воздух поступает в карбюратор через воздушный канал b, проходит через диффузор a и смешивается с топливом, поступающим из форсунки d под воздействием разрежения в диффузоре. Образовавшаяся горючая смесь поступает в цилиндрический дроссельный золотник f, проходит через небольшие отверстия в золотнике i и попадает во впускной патрубок двигателя j. Поскольку дроссельный золотник закрыт, разрежение в воздушном канале карбюратора незначительное и воздушный клапан k закрыт.
2. Карбюратор Кребса, максимальные обороты.
Дроссельный золотник f сдвинут влево и воздушный канал полностью открыт. Разрежение в карбюраторе возросло до максимального значения и под воздействием этого разрежения мембрана p втянулась в корпус карбюратора и открыла воздушный клапан k. Добавочный воздух поступает в карбюратор через окна m. Разрежение в диффузоре и расход топлива несколько меньше тех значений, которые имели бы место без системы коррекции и обогащение смеси на высоких оборотах устранено.