Горючі суміші, необхідні для роботи карбюраторного двигуна, готуються в смесеобразующем пристрої карбюратора і впускному трубопроводі двигуна. Час, відведений на приготування сумішей, визначається робочим процесом двигуна. Для сучасних двигунів цей час надзвичайно мало і складає 0,007 -0,015 с. Кількість випаровується палива в заданому обсязі повітря залежить від його фракційного складу і тиску насичених парів. Іншим неодмінною умовою освіти горючих сумішей є необхідність підведення тепла до Паливо, що випаровується. Практично це здійснюється підігрівом впускного трубопроводу, який зв'язує карбюратор з циліндром двигуна. Температура підігріву суміші, що забезпечує найкраще сумішоутворення, становить 40 - 60 ° С. Дуже велике значення для утворення суміші має ступінь розпилювання палива в смесеобразующем пристрої карбюратора. Чим дрібніше розпилюється паливо, тим швидше і краще воно випаровується. При цьому значний вплив на випаровування палива надає також швидкість руху повітря в камері змішувача. При малій швидкості повітря вступає в контакт з крапельками випаровується палива, швидко насичується його парами, і випаровування сповільнюється. При великій швидкості повітря умови випаровування палива поліпшуються, тому що потік повітря захоплює за собою пари випарувався палива, і процес випаровування прискорюється.
Якщо в горючій суміші повітря міститься стільки, скільки необхідно для пів-ного згоряння палива (Lg = Ln = 15Ke), то Я = 1. При відхиленнях коефіцієнта Я від 1 розрізняють суміші збагачені і багаті (Я менше 1), збіднені і бідні (Я більше 1). Збагачені і багаті суміші характеризуються недоліком повітря, в збіднені і бідні - надлишком повітря. Горючі суміші спалахують тільки в певних межах зміни їх складу. Ці межі можуть бути виражені коефіцієнтом надлишку повітря і називаються межами займистості сумішей, які для бензинових горючих сумішей оцінюють орієнтовно Я = 0,4-1,4. Залежно від зміни зовнішніх умов, головним чином початкової температури, межі займистості сумішей можуть кілька від-хилиться від зазначених значень. Наприклад, при 0 ° С Я = 0,53-1,23, при 100 ° С Я = 0,4-1,6. На межі займистості сумішей впливає також кількість відпрацьованих газів, що залишилися в циліндрі двигуна після завершення такту випуску. Залишкові гази звужують межі займистості сумішей. Склад горючих сумішей безпосередньо впливає на потужність і економічність двигуна і сильно залежить від режиму роботи двигуна.
Для роботи двигуна в режимі холостого ходу або малих навантаженнях, т. Е. При сильно прикритої дросельної заслінки, найкраще мати збагачену суміш. При цих умовах розпилювання і випаровування палива в карбюраторі погіршуються внаслідок малих швидкостей повітряного потоку в дифузорі. Крім того, з прикриттям дросельної заслінки збільшується кількість продуктів в циліндрі, які залишаються там після попереднього робочого циклу. Щоб компенсувати цей недолік, необхідно суміш зробити значно збагаченої (Я = 0,65-0,75). У цих умовах збагачена суміш сприятиме надійній роботі двигуна. В режимах роботи двигуна на середніх навантаженнях переважно готувати горючу суміш збідненого складу. При збідненості суміші до коефіцієнта надлишку повітря Я = 1,1-1,15 (до 16-17 кг повітря на 1 кг палива) збільшується повнота згоряння суміші, але швидкість згоряння і кількість виділився тепла зменшуються, що призводить до зниження тиску газів в циліндрах , а отже, і потужності двигуна. Однак економічність двигуна в цьому випадку зростає, так як паливо згорає найбільш повно і в меншій кількості. Але оскільки сучасні двигуни працюють більшу частину часу з неповною потужністю, то збіднена суміш є найбільш підходящою. Якщо горюча суміш буде збіднюватися до великих значень (Я = 1,2-1,3), то швидкість його згоряння зменшується дуже сильно. Це істотно знижує потужність двигуна, а при подальшому збідненості може наступити межа займистості суміші (Я = 1,4), коли двигун не зможе працювати зовсім.
У деяких умовах необхідна короткочасна робота двигуна з максімальнойнагрузкой (рух з максимальною швидкістю, подолання крутих підйомів і т. Д.). У таких випадках, нехтуючи економічністю, застосовують збагачену суміш. При збагаченні суміші до значень а = 1-0,9 швидкість згоряння горючої суміші зростає. Найбільша швидкість згоряння виходить при а = 0,9, що відповідає приблизно 13 кг повітря на 1 кг палива. Таке співвідношення палива і повітря в суміші забезпечує отримання максимальної потужності двигуна. Однак згоряння палива в цьому випадку буде неповним, і економічність роботи двигуна зменшиться. Надходження збагаченої суміші дозволяє отримати найбільшу потужність двигуна, яка використовується тільки при певних, порівняно коротких за часом режимах роботи двигуна. Тому застосування збагачених сумішей не впливає суттєво на витрату палива двигуном, але значно підвищує ефективність його роботи. Якщо горюча суміш буде збагачуватися до значень а = 0,6-0,5 (багата суміш), неповнота згоряння збільшується дуже сильно. При коефіцієнті надлишку повітря OL = 0,4 або змісті повітря в суміші менше 6 кг на 1 кг палива горюча суміш не запалюється.
При пуску холодного двигуна погіршуються умови утворення горючої суміші. По-перше, відсутній підігрів впускного трубопроводу, і стінки циліндрів теж не нагріті. По-друге, швидкість потоку повітря через дифузор при пуску невелика, що також погіршує розпилювання і випаровування палива. Що випливає з розпилювача паливо рухається у вигляді плівки по трубопроводу і в рідкому стані потрапляє в циліндри. Тому для створення суміші, яка може займатися і горіти, доводиться значно збільшувати кількість палива в ній. Відомо, що час пуску двигуна зменшується зі збагаченням суміші. Тому при пуску двигуна суміш повинна бути дуже багатою, щоб за рахунок випаровування найбільш легких фракцій палива отримати необхідний для займання складу суміші (бС = 0,4). Практично на одну частину маси палива має припадати дві-три частини повітря. При цьому велика частина палива при пуску витрачається непродуктивно. Паливо, що не приймає участі в горінні, потрапляє в циліндри двигуна і інтенсивно змиває мастило, викликаючи підвищений знос поршнів і циліндрів. Тому після пуску двигуна необхідно відразу зменшувати ступінь збагачення горючої суміші.
При роботі автомобільного двигуна в умовах руху часто доводиться різко відкривати дросельну заслінку карбюратора .Такі випадки можуть зустрітися, наприклад, при обгонах і швидких прискореннях. Різке відкриття дросельної заслінки найпростішого карбюратора викликає короткочасне збіднення суміші, яке пояснюється наступними причинами. Спочатку при прочинених дросельної заслінки і сталому режимі роботи двигуна розрідження в дифузорі порівняно невелике. Як тільки дросельна заслінка різко відкривається, це розрідження швидко зростає. При цьому повітря внаслідок його меншої маси в порівнянні з паливом, т. Е. Володіючи більшою рухливістю, отримує більше прискорення і буде надходити в змішувальну камеру в більшій кількості, т. Е. Суміш збіднюється. Цей процес буде йти до тих пір, поки швидкості повітря і палива не вирівняються. Крім різниці швидкостей при різкому відкритті дросельної заслінки погіршуються умови випаровування палива. У цьому випадку за дросельною заслінкою розрідження зменшується, паливо не встигає випаровуватися, і його найбільші крапельки починають осідати на стінках впускного трубопроводу, утворюючи плівку великої товщини. В результаті суміш збіднюється. Збіднення суміші буде відбуватися до тих пір, поки плівка не досягне товщини, відповідної сталому режиму. Вплив різкого відкриття дросельної заслінки найпростішого карбюратора може характеризуватися такими ознаками: з'являються перебої в роботі двигуна, хлопки в карбюраторі і навіть можлива зупинка двигуна.
Таким чином, для поліпшення прийомистості двигуна, а також для усунення всіх порушень, якими супроводжується робота двигуна при різкому відкритті дросельної заслінки карбюратора, необхідно короткочасне збагачення горючої суміші. На закінчення можна сказати, що для кожного характерного режиму роботи двигуна необхідні строго відповідні йому горючі суміші:
- при пуску холодного двигуна суміш повинна бути дуже багатою (? = 0,5-0,4);
- на холостому ходу-значно збагаченої (? = 0,65-0,75);
- на середніх навантаженнях при відкритті дросельної заслінки до 80% її ходу -обедненной (? = 1,1-1,15);
- на повній потужності, при повному відкритті дросельної заслінки, - збагаченої (? = 0,8 0,9);
- при різкому відкритті дросельної заслінки суміш повинна отримувати короткочасне збагачення (? = 0,8 0,9).