Применяемые на серийных карбюраторных двигателях автомобилей "Москвич" карбюраторы "Солекс" и "Озон" требуют при пуске двигателя, особенно при низких температурах, дополнительного управления воздушной заслонкой карбюратора. Это отвлекает водителя от управления автомобилем, а также приводит к перерасходу топлива и увеличению выбросов в окружающую среду, если воздушная заслонка не будет вовремя открыта после прогрева двигателя. Для исключения возможности ошибок при управлении воздушной заслонкой и повышения удобства и безопасности управления автомобилем применяют полуавтоматичесткое пусковое устройство. Ниже рассмотрен пример реализации такого устройства для карбюратора "Солекс". Аналогичное устройство для карбюратора "Вебер" (предшественника карбюратора "Озон") существовало, однако так и не было запущено в серийное производство.

Полуавтоматическое пусковое устройство карбюратора "Солекс" служит для управления положением воздушной заслонки в период пуска и прогрева без участия водителя. Внешний вид карбюратора "Солекс" с полуавтоматическим пусковым устройством показан ниже:

1 - крышка пускового устройства со штуцерами подключения нагревательного элемента к системе охлаждения двигателя; 2 - стяжной болт половин корпуса нагревательного элемента; 3 - пластина крепления крышки пускового устройства; 4 - отверстие под бесшлицевой винт крепления крышки; 5 - винты крепления крышки; 6 - промежуточный рычаг связи пускового устройства с рычагом управления дроссельными заслонками; 7 - винт крепления промежуточного рычага; 8 - штуцер для подключения буферной емкости; 9 - винт для регулировки второй фиксированной величины приоткрытия воздушной заслонки после пуска двигателя; 10 - крышки диафрагменного механизма пускового устройства; 11 - рычаг на оси воздушной заслонки; 12 - ось воздушной заслонки.

Основным узлом пускового устройства, показанного на первом нижеприведенном рисунке, является заключенная в корпус биметаллическая спиральная пружина 2, обогреваемая потоком охлаждающей жидкости. Тепло от жидкости передается биметаллической пружине через стенку 4 корпуса. Внутренний конец биметаллической пружины жестко закреплен в держателе 3, а наружный имеет фигурный поводок 1, надеваемый на усик 1 (второго нижеприведенного рисунка) рычага управления пусковым устройством. Держателль 3 биметаллической пружины при сборке на заводе-изготовителе устанавливается в заданное исходное положение путем совмещения риски и точки на боковых поверхностях половин нагревателя, стянутых болтом 2 (показан на вышеприведенном рисунке). При Температуре 20-25 °С усик биметаллической пружины жолжен быть расположен под углом около 45° по отношению к оси жидкостных штуцеров. При необходимости можно изменить зависимость степени закрывания воздушной заслонки от температуры, изменяя положение поводка пружины, ослабив стяжной болт 2.

На холодном двигателе биметаллическая пружина скручивается против часовой стрелки. По мере повышения температуры она распрямляется по часовой стрелке. Изменение угла поворота свободного поводка пружины при изменении ее температуры от минимальной до максимальной составляет более ³/₄ полного оборота.

Поводок биметаллической пружины, воздействуя на усик 1 рычага управления пусковым устройством, показанный на втором нижеприведенном рисунке, поворачивает систему рычагов, закрепленную на оси 2 гайкой. Пружина 7 и вторая, расположенная в глубине корпуса между плечами рычагов, служат для компенсации зазоров в механизме. Ось 2 установлена в корпусе пускового устройства на свернутом в цилиндр тонком слое тефлона, что уменьшает вероятность утраты подвижных деталей узла в эксплуатации вследствие коррозии или загрязнения.

Рычаг 3 пускового устройства представляет собой кулачок, в который упирается острие упорного рычага 4, определяющего величину приоткрытия дроссельной заслонки при пуске холодного двигателя. Рычаг 4 выполнен составным, из двух сидящих на оси 6 частей, между которыми имеется спиральная пружина, стремящаяся свести обе его части. На нижней части рычага 4 имеется регулировочный винт 5 с пружинным стопором, при помощи которого можно изменять в небольших пределах взаимное положение частей упорного рычага 4, обеспечивая степени приоткрытия дроссельной заслонки от температуры и тем самым частоту вращения коленчатого вала непрогретого двигателя на холостом ходу.

На прогретом двигателе кулачок пускового устройства, поворачиваемый по часовой стрелке биметаллической пружиной, за счет соответствующего профиля полностью освобождает упорный рычаг и тем самым не препятствует полному закрытию дроссельной заслонки, обеспечивая работу двигателя с минимальными оборотами холостого хода. На холодном двигателе кулачок поворачивается против часовой стрелки, его выступающий профиль не позволяет острию упорного рычага свободно перемещаться вверх и через систему рычагов оставляет дроссельную заслонку в приоткрытом положении.

Вследствие чрезвычайно малого усилия, создаваемого биметаллической пружиной при ее температурной деформации и одновременно большого трения в паре кулачок 3 ― острие рычага 4 (второй нижеприведенный рисунок) изменение положения кулачка по отношению к воздушной и дроссельной заслонкампри прогреве двигателя может происходить только при периодическом нажатии на педаль управления дроссельной заслонкой; т.е. двигатель будет уменьшать повышенные обороты холостого хода при прогреве только после очередного нажатия на педаль акселератора, когда острие рычага 4 отводится от кулачка 3. По этой же причине для "взведения" пускового механизма в положение для пуска холодного двигателя необходимо однократно нажать и отпустить педаль акселератора. Поэтому данную пусковую систему называют полуавтоматической, имея в виду необходимость предварительного нажатия и отпускания педали акселератора перед пуском двигателя.

На нижеприведенных рисунках показан нагревательный элемент пускового устройства с биметаллической пружиной и вид на карбюратор "Солекс" с полуавтоматическим пусковым устройством со снятой крышкой пускового устройства:

Первый рисунок:

1 - поводок биметаллической пружины; 2 - биметаллическая пружина; 3 - регулируемый поворотный держатель внутреннего конца биметаллической пружины; 4 - теплопередающая стенка; 5 - штуцеры подвода жидкости системы охлаждения; φ - угол расположения поводка биметаллической пружины при температуре 20-25 °С (около 45° по отношению к оси жидкостных штуцеров).

Второй рисунок:

1 - усик рычага управления пусковым устройством; 2 - ось блока рычагов полуавтоматического пускового устройства; 3 - кулачок; 4 - верхняя часть составного упорного рычага; 5 - винт регулировки частоты вращения коленчатого вала при прогреве на составном рычаге; 6 - ось составного упорного рычага кулачка пускового устройства со стопорным кольцом; 7 - пружина.

Вместе с поворотом кулачка пускового устройства биметаллическая пружина через плоскую тягу 12, показанную на первом нижеприведенном рисунке, и рычаг, показанный на втором нижеприведенном рисунке, управляет положением воздушной заслонки: на холодном двигателе она закрыта и затем по мере прогрева постепенно открывается.

При пуске холодного двигателя разрежение во впускной трубе практически отсутствует и воздушная заслонка прижимается к стенкам входной воздушной горловины первичной камеры карбюратора усилием, создаваемым через систему рычагов биметаллической пружиной. После успешного запуска двигателя и роста разрежения за дроссельной заслонкой воздушная заслонка приоткрывается вакуумным диафрагменным механизмом. Для карбюраторов с полуавтоматическим пусковым устройством существуют 2 модификации системы приоткрывания воздушной заслонки ― одноступенчатая (для карбюраторов с индексом -31) и двухступенчатая (для карбюраторов с индексами -35, -61, -62). В одноступенчатой системе воздушная заслонка приоткрывается на определенную заданную величину (порядка 3 мм), на карбюраторах с двухступенчатым приоткрыванием воздушная заслонка сначала приткрывается на величину 2-2.5 мм, а затем через некоторое время ― на величину 5.5-6 мм. Несмотря на внешнюю схожесть конструкции, система с двухступенчатым приоткрыванием воздушной заслонки имеет значительные конструктивные отличия и существенно сложнее.

Механизм одноступенчатого приоткрытия воздушной заслонки после пуска, показанный на втором нижеприведенном рисунке, во многом аналогичен соответствующего механизму карбюратора без полуавтоматического пускового устройства. Отличие заключается в способе регулировки степени приоткрытия (зазаора) воздушной заслонки. На обычных карбюраторах такая регулировка осуществляется регулировочным вином, расположенным в торце полости диафрагменного механизма 1, являющегося упором для диафрагмы 3 и препятствующим ее полному перемещению под воздействием разрежения. В полуавтоматическом пусковом устройстве с одноступенчатым приоткрыванием воздушной заслонки такая регулировка осуществляется регулировочным винтом 4, помещенным в подпружиненную обойму. Регулировочный винт через шток 5 жестко связан с диафрагмой 3 и при ее перемещении упирается в корпус карбюратора, ограничивая степень перемещения и тем самым степень приоткрытия воздушной заслонки после пуска двигателя.

На нижеприведенных рисунках показан снятый с карбюратора корпус полуавтоматического пускового устройства и схема привода рычагов полуавтоматического пускового устройства  с одноступенчатым управлением приоткрытия воздушной заслонки:

Первый рисунок:

1 - крышка диафрагменного механизма пускового устройства; 2 - штуцер для подключения шланга соединения с буферной емкостью; 3 - неиспользуемое в данной модификации карбюратора отверстие для оси рычага блокировки вторичной камеры; 4 - неиспользуемый в данной модификации карбюратора усик рычага блокировки вторичной камеры; 5 - промежуточный рычаг-тяга связи пускового устройства с рычагом на оси заслонки первичной камеры; 6 - упорный рычаг кулачка пускового устройства; 7 - вторая половина упорного рычага; 8 - ось рычагов установки положения дроссельной заслонки при холодном пуске; 9 - винт регулировки активной длины рычагов установки положения дроссельной заслонки при холодном пуске (винт регулировки повышенной частоты вращения коленчатого вала при прогреве двигателя); 10 - пятка штока пускового устройства с возвратной пружиной; 11 - ось блока рычагов пускового устройства; 12 - тяга связи с рычагом на оси воздушной заслонки; 13 - отверстия для винтов крепления корпуса механизма автоматического пускового устройства к корпусу карбюратора; 14 - отверстие для подачи разрежения к диафрагменной полости вакуумного механизма пускового устройства; 15 - штифт крепления тяги связи с рычагом привода дроссельной заслонки; 16 - винт регулировки второго фиксированного положения воздушной заслонки после пуска двигателя.

Второй рисунок:

1 - полость диафрагменного механизма; 2 - отверстие подвода разрежения в полость диафрагменного механизма; 3 - диафрагма; 4 - упорный винт регулировки пускового зазора воздушной заслонки; 5 - шток; 6 - винт регулировки пускового зазора дроссельной заслонки.

Двухступенчатое приоткрывание воздушной заслонки необходимо для того, чтобы при обеспечении устойчивого пуска двигателя при низких температурах не допустить чрезмерного выброса окиси углерода при температурах выше 20° С, характерной для летней эксплуатации автомобиля,  также для всех видов сертификационных испытаний. При низкой температуре двигатель требует значительного обогащения состава горючей смеси, т.е. большего прикрытия воздушной заслонки, чем при более высоких температурах.

Механизм двухступенчатого приоткрытия воздушной заслонки, показанный на первом нижеприведенном рисунке, имеет вакуумную камеру 9 с диафрагмой 11 и закрепленной на ней гайкой со штоком 21. Разрежение в вакуумную камеру по каналу 3 подается из задроссельного пространства карбюратора через отверстие 10 во фланце крепления корпуса пускового устройства. Под крышкой вакуумной камеры имеется возвратная пружина, перемещающая шток 21 при отсутствии разрежения вправо. В корпусе крышки имеется подпружиненный плунжер 6 с перепускным клапаном, открывающимся при соприкосновении и нажатии на нее тарелки диафрагмы и сообщающим при этом полость 9 джиафрагменного механизма пускового устройства со штуцером 5 на крышке. Момент нажатия тарелки диафрагмы на плунжер перепускного клапана крышки может изменяться при помощи регулировочного винта 8, изменяющего величину выступания его конца в полость диафрагменного механизма, что позволяет регулировать первый пусковой зазор. Пластмассовый винт-пробка 7 на крышке диафрагменного механизма представляет собой механический упор для плунжера 6 крышки, который ограничивает возможный ход диафрагмы 11 и штока 21 влево. Винт-пробка имеет кольцевое резиновое уплотнение и позволяет регулировать второй пусковой зазор.

В средней части штока, находящегося вблизи оси 17 пускового устройства выполнена проточка, в правый торец которой может упираться усик 14 рычага 18, жестко связанного через систему рычагов с осью воздушной заслонки. После запуска двигателя в полость диафрагмы подается разрежение и шток 21, преодолевая сопротивление пружин, начинает перемещаться влево, зазор между усиком рычага и торцом проточки штока выбирается, после чего воздушная заслонка приоткрывается, преодолевая, кроме того, дополнительное сопротивление биметаллической пружины. При этом под действием разрежения диафрагма 11 и шток 21 пускового устройства перемещаются влево, тарелка диафрагмы упирается в торец плунжера 6 перепускного клапана и открывает его, сообщая рабочую полость 9 диафрагменного механизма со штуцером 5 на крышке.

Штуцер 5 на крышке пускового устройства соединяется шлангом с буферной емкостью, представляющей пластмассовый цилиндр с двумя штуцерами. Второй штуцер буферной емкости соединяется с термоклапаном (белого цвета), размещенным в стенке воздушного фильтра. Термоклапан имеет 2 штуцера, один из которых соединяется шлангом со штуцером буферной емкости, а второй свободно сообщается с атмосферой. При температуре воздуха ниже 10° С термоклапан открыт и штуцер 5 на крышке пускового устройства через буферную емкость и открытый термоклапан свободно сообщается с атмосферой. В этом случае разрежение в полости диафрагменного механизма ограничивается за счет поступления туда атмосферного воздуха, в результате чего шток 21 пускового устройства останавливается в 1-м фиксированном положении. При температуре воздуха выше 20° С термоклапан закрыт и штуцер на крышке пускового устройства сообщается с изолированной от атмосферы буферной емкостью. В этом случае после пуска разрежение в полости диафрачгменного механизма пускового устройства еще в течение 2-3 секунд продолжает ограничиваться за счет запаса воздуха в буферной емкости, задерживая на это время пусковую заслонку в 1-м фиксированном положении, что необходимо для обогащения смеси сразу после пуска. По истечении этого времени запас воздуха в изолированной от атмосферы буферной емкости, удаляемый через вакуумный канал 3 управления пусковым устройством в задроссельное пространство, заканчивается и разрежение в полости 9 диафрагменного механизма пускового устройства повышается несмотря на открытый перепускной клапан 6. При этом шток 21 движется влево до упора в винт-пробку 7, устанавливая воздушную заслонку во второе фиксированное положение с большей величиной приоткрытия.

Для улучшения ездовых качеств автомобиля при езеде с непрогретым двигателем на некоторых моделях карбюраторов "Солекс" с полуавтоматическим пусковым устройством также применяется система блокировки открывания второй камеры. Для этого через систему рычагов, показанную на втором нижеприведенном рисунке, специальный рычаг 22 , заблокированный на непрогретом двигателе захватом замкового рычага 8, не позволят открыть дроссельную заслонку второй камеры. Данная система применяется только на части карбюраторов с полуавтоматическим пусковым устройством.

На нижеприведенных рисунках показаны схема полуавтоматического  пускового устройства с двухступенчатым приоткрытием воздушной заслонки соответственно без системы блокировки открывания вторичной камеры на непрогретом двигателе и с системой блокировки открывания вторичной камеры:

Первый рисунок:

1 - дроссельная заслонка первичной камеры; 2 - рычаг управления дроссельной заслонкой; 3 - вакуумный канал подачи разрежения в полость диафрагменного механизма пускового устройства; 4 - шланг соединения диафрагменного механизма с буферной емкостью; 5 - штуцер крышки диафрагменного механизма; 6 - плунжер клапана диафрагменного механизма; 7 - винт-пробка регулировки второго фиксированного положения приоткрытия воздушной заслонки; 8 - винт регулировки момента начала открытия клапана диафрагменного механизма пускового устройства; 9 - полость диафрагменного механизма; 10 - входное отверстие вакуумного канала управления диафрагменным механизмом; 11 - диафрагма; 12 - соединительный рычаг-тяга привода воздушной заслонки; 13 - пружина рычажного механизма пускового устройства; 14 - усик поводкового рычага пускового устройства, взаимодействующий с поводком биметаллической пружины; 15 - воздушная заслонка; 16 - поворотный рычаг; 17 - гайка крепления блока рычагов на оси механизма пускового устройства; 18 - приводной рычаг пускового устройства, жестко закрепленный на оси и имеющий жесткую связь с рычагом привода воздушной заслонки; 19 - возвратная пружина пятки штока; 20 - пятка штока; 21 - шток; 22 - пружина половин упорного рычага; 23 - регулировочный винт взаимного положения частей упора рычага (винт регулировки повышенной частоты вращения коленчатого вала при прогреве двигателя); 24 - первая половина упорного рычага, контактирующая с рычагом пускового устройства; 25 - вторая половина упорного рычага, связанная с рычагом привода дроссельной заслонкой; 26 - плоская тяга связи упорного рычага с рычагом привода дроссельной заслонкой; 27 - кулачок пускового устройства; 28 - усик приводного рычага для приоткрытия воздушной заслонки после пуска двигателя;"А" - ход штока, соответствующий первой ступени приоткрытия воздушной заслонки; "Б" - ход штока, соответствующий дополнительному приоткрытию воздушной заслонки второй ступени.

Второй рисунок:

1 - рычаг на оси воздушной заслонки; 2 - воздушная заслонка; 3 - тяга привода воздушной заслонки; 4 - ось поворота замкового рычага пускового устройства; 5 - замковый рычаг пускового устройства; 6 - штифт приоткрытия воздушной заслонки при полном дросселе; 7 - плечо второй половины упорного рычага для приоткрытия воздушной заслонки при полном дросселе; 8 - захват замкового рычага пускового устройства для удержания рычага блокировки вторичной камеры; 9 - ось поворота упорного рычага; 10 - упорный рычаг (вторая половина); 11 - усик рычага блокировки открытия вторичной камеры; 12 - штифт упорного механизма блокировки; 13 - тяга приоткрытия дроссельной заслонки при холодном пуске; 14 - рычаг управления дроссельной заслонкой первичной камеры; 15 - дроссельная заслонк первичной камеры; 16 - упор рычага открытия дроссельной заслонки первичной камеры; 17 - усик блокирующего рычага; 18 - ось поворота блокирующего рычага; 19 - штифт блокирующего рычага; 20 - блокирующий рычаг; 21 - пружина блокирующего рычага; 22 - блокирующий рычаг предотвращения открывания дроссельной заслонки вторичной камеры; 23 - ось поворота блокирующего рычага; 24 - упорный усик блокирующего рычага.

Для установки карбюраторов с полуавтоматическим пусковым устройством необходимо выбрать соответствующий модели двигателя карбюратор. Необходимо иметь в виду, что карбюраторы 21083-31,  21083-35, 21083-62 нецелесообразно устанавливать на двигатели автомобилей "Москвич" в связи с большой разницы в литраже двигателя и типом двигателей, для которых разработаны эти карбюраторы. Исключение составляет двигатель УЗАМ с рабочим объемом 1.5 л, который в настоящее время редко встречается. Наиболее подходящим является использование карбюратора 21053-62 с МПСЗ и системой электронного экономайзера вместо клапана ЭПХХ карбюратора, описание которой приведено в разделе "Электронный экономайзер мощностных режимов для карбюраторов Солекс". Также возможно соединение верхней части карбюраторов 21083-31 или -35 с нижней частью карбюратора 21041-10 с заменой рычагов привода дроссельной заслонки карбюратора 21041-10 на рычаг от карбюратора 21083-31 или -35 и рассверливанием жиклеров в верхней крышке карбюратора 21083-31 или -35 до величин сечений соответствующих жиклеров карбюратора 21041-10. Такое решение является достаточно дорогостоящим, так как требует для изготовления необходимого карбюратора использовать 2 исходных карбюратора. Также возможно использовать карбюраторы 21083-31 или -35 после их полной разборки, увеличения сечения больших диффузоров до величин 24 и 26 для первой и второй камеры соответственно и полной замены жиклеров по образцу карбюратора 21041-10, тарировочные данные которого приведены в таблице. Также можно использовать карбюратор с полуавтоматическим пусковым устройством от автомобиля ГАЗ-3110 с карбюраторным двигателем, однако в этом случае определенные проблемы возникают с приводом дроссельной заслонки, имеющим несколько иную конструкцию, кроме того, в продаже встречается немало таких карбюраторов, изготовленных кустарным способом.

Ниже показана установка карбюраторов "Солекс" с полуавтоматическим пусковым устройством с соответственно одноступенчатым и двухступенчатым приоткрыванием воздушной заслонки на двигателях УЗАМ-248 и УЗАМ-3313 под капотом автомобиля "Москвич":

© Ahlen SoftWare, 2004