Карбюрацией называется процесс приготовления в карбюраторе горючей смеси из топлива и воздуха. Основным назначением карбюратора является регулирование количества горючей смеси и ее качества в зависимости от режима работы двигателя.

Карбюратор двигателя должен обеспечить: приготовление горючей смеси при мелком распыливании топлива, его испарении и хорошем перемешивании с воздухом;

изменение состава смеси в соответствии с нагрузкой и частотой вращения коленчатого вала двигателя, т. е. обеспечение такого дозирования топлива, при котором коэффициент избытка воздуха а на всех режимах работы двигателя был бы оптимальным;

быстрый переход на любой из возможных режимов работы двигателя;

надежный пуск холодного двигателя и устойчивую его работу на минимальной частоте вращения в режиме холостого хода;

небольшое сопротивление на впуске при работе двигателя с полной нагрузкой;

стабильную регулировку всех систем карбюратора в течение длительного времени эксплуатации двигателя.

При этом карбюратор должен быть надежным, простым и удобным в эксплуатации.

Процессу карбюрации поддаются только легко испаряющиеся топлива; их свойства, влияющие на смесеобразование, называются карбюрационными. Основные из них — испаряемость и плотность, а также теплота парообразования и поверхностное натяжение, влияющие на испаряемость. Например, бензин, представляющий собой смесь различных углеводородов, выкипающих в интервале температур 300-550 К, имеет плотность р — 0,69г0,75 г/см3 и теплоту парообразования г = 250тт300 кДж/кг.

Распыливание топлива в карбюраторе происходит вследствие разности скоростей движения топлива и воздуха. В современных карбюраторах скорость истечения топлива составляет 5-6 м/с, а скорость воздуха 150 — 200 м/с.

Испарение топлива начинается в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе и заканчивается в цилиндре двигателя. Количество испаряющегося топлива в единицу времени возрастает с увеличением поверхности испарения (тонкости распыливания топлива), с повышением испаряемости топлива и его температуры, а также с уменьшением давления топливовоздушной смеси, т. е. возрастанием ее скорости во впускном трубопроводе.

Несмотря на высокие скорости движения смеси, часть топлива (на некоторых режимах до 20-30 %) оседает в виде пленки на стенках впускного трубопровода, что вызывает неравномерное распределение топлива по цилиндрам, увеличение количества топлива, поступающего в цилиндры в жидком виде, а следовательно, приводит к ухудшению энергетических и экономических показателей двигателя,

Для улучшения процесса карбюрации наряду с повышением скорости свежего заряда на впуске прибегают к подогреву впускного трубопровода посредством отработавших газов или охлаждающей жидкости, что уменьшает долю неиспарившегося топлива на входе в цилиндры, Однако подогрев горючей смеси должен быть умеренным, так как чрезмерный подогрев уменьшает коэффициент наполнения и способствует возникновению детонационного сгорания.