V tomto článku sa dozviete o systémoch vstrekovania paliva. Karburátor je úplne prvý mechanizmus, ktorý umožnil kombinovať benzín so vzduchom v správnom pomere na prípravu zmesi vzduchu a paliva a jej privádzanie do spaľovacích komôr motora. Tieto zariadenia sa aktívne používajú dodnes - na motocykloch, motorových pílach, kosačkách na trávu atď. To je len z automobilového priemyslu, už dávno ich nahradili vstrekovacie vstrekovacie systémy, pokročilejšie a dokonalejšie.
Čo je to karburátor?
Karburátor je zariadenie, ktoré mieša palivo a vzduch a dodáva výslednú zmes do sacieho potrubia spaľovacieho motora. Skoré karburátory fungovali tak, že jednoducho nechali vzduch prechádzať cez povrch paliva (v tomto konkrétnom prípade benzínu). Väčšina z nich ale neskôr dávkovala odmerané množstvo paliva do prúdu vzduchu. Tento vzduch prechádza tryskami. Pre karburátor je stav týchto dielov mimoriadne dôležitý.
Karburátor bol hlavným nástrojom na miešanie paliva a vzduchu v spaľovacích motoroch až do 80. rokov 20. storočia, kedypochybnosti o jeho účinnosti. Pri spaľovaní paliva vzniká množstvo škodlivých emisií. Hoci sa karburátory používali v Spojených štátoch, Európe a ďalších rozvinutých krajinách až do polovice 90. rokov, pracovali spolu so sofistikovanejšími riadiacimi systémami, aby splnili požiadavky na emisie uhlíka.
História vývoja
Rôzne typy karburátorov vyvinulo množstvo automobilových priekopníkov, vrátane nemeckého inžiniera Karla Benza, rakúskeho vynálezcu Siegfrieda Markusa, anglického polyhistora Fredericka W. Lanchestera a ďalších. Keďže v prvých rokoch existencie a vývoja automobilov sa používalo toľko rôznych metód miešania vzduchu a paliva (a pôvodné stacionárne benzínové motory používali aj karburátory), je dosť ťažké presne určiť, kto toto zložité zariadenie vynašiel.
Typy karburátorov
Skoré návrhy sa líšili v základnom spôsobe fungovania. Líšia sa aj od tých modernejších, ktoré dominovali po väčšinu dvadsiateho storočia. Moderný karburátor pre reťazovú pílu v spreji, podobné sa používajú na moderných autách. Úplne prvé, takpovediac historické stavby možno rozdeliť do dvoch hlavných typov:
- Karburátory povrchového typu.
- Rozprašovacie karburátory.
Pozrime sa na ne podrobne neskôr.
Povrchové karburátory
Všetky skoré konštrukcie karburátorov boli povrchné, aj keď aj v tejto kategórii bolo veľa rôznorodosti. Napríklad Siegfried Markus v roku 1888 predstavil niečo, čo sa nazývalo „otočná kefa karburátora“. A Frederick Lanchester vyvinul svoj knôt typu karburátora v roku 1897.
Prvý plavák karburátora vyvinuli v roku 1885 Wilhelm Maybach a Gottlieb Daimler. Karl Benz tiež patentoval karburátor plavákového typu približne v rovnakom čase. Tieto skoré návrhy však boli povrchové karburátory, ktoré fungovali tak, že vzduch prechádzal cez povrch paliva, aby sa zmiešali. Prečo však motor potrebuje karburátor? A bez nej nebolo možné dodávať palivovú zmes do spaľovacích komôr (v devätnástom storočí ešte nebol známy vstrekovač).
Väčšina povrchových zariadení fungovala na báze jednoduchého odparovania. Ale existovali aj iné karburátory, boli známe ako zariadenia, ktoré fungujú vďaka „bubline“(nazývajú sa aj filtračné karburátory). Fungujú tak, že tlačí vzduch nahor cez spodok palivovej komory. V dôsledku toho sa nad hlavným objemom benzínu vytvorí zmes vzduchu a paliva. A táto zmes sa následne nasáva do sacieho potrubia.
Rozprašovacie karburátory
Hoci počas prvých desaťročí existencie automobilu dominovali rôzne povrchové karburátory, na prelome 19. a 20. storočia začali zapĺňať významnú medzeru sprejové karburátory. Namiestospoliehajúc sa na odparovanie, tieto karburátory skutočne rozprašovali odmerané množstvo paliva do vzduchu, ktorý bol nasávaný saním. Tieto karburátory používajú plavák (ako dizajn Maybach a skorší Benz). Ale fungovali na základe Bernoulliho princípu, ako aj Venturiho efektu, ako moderné zariadenia, ako napríklad karburátor K-68.
Jedným z podtypov aerosólových karburátorov je takzvaný tlakový karburátor. Prvýkrát sa objavil v 40. rokoch 20. storočia. Aj keď tlakové karburátory len vzhľadom pripomínajú aerosólové karburátory, v skutočnosti to boli prvé príklady zariadení s núteným vstrekovaním paliva (injektorov). Namiesto spoliehania sa na Venturiho efekt pri nasávaní paliva z komory, tlakové karburátory rozprašovali palivo z ventilov v podstate rovnakým spôsobom ako moderné vstrekovače. Karburátory sa v 80. a 90. rokoch 20. storočia stávali čoraz zložitejšími.
Čo znamená „karburátor“?
„Carburetor“je anglické slovo, ktoré je odvodené od výrazu carbure, preloženého z francúzštiny – „karbid“. Vo francúzštine znamená karburátor jednoducho „spojiť (niečo) s uhlíkom“. Podobne aj anglické slovo „karburátor“technicky znamená „zvýšenie obsahu uhlíka“.
Podobne funguje karburátor K-68, ktorý bol použitý na skútroch typu Tula (neskôr Ant), motocykle Ural a Dnepr.
Components
Všetky typy karburátorov majú rôzne komponenty. Moderné spotrebiče však zdieľajú niekoľko spoločných charakteristík, vrátane:
- Vzduchkanál (Venturiho trubica).
- Škrtiaca klapka.
- Solenoidový ventil naprázdno.
- Pumpa akcelerátora.
- Komory karburátora (primárne, plavákové atď.).
- Plávajúci mechanizmus.
- Membrána na prenos paliva karburátora.
- Nastavovacie skrutky.
Ako funguje karburátor?
Všetky typy karburátorov pracujú s rôznymi mechanizmami. Napríklad knôtové karburátory fungujú tak, že tlačí vzduch nad povrch plynom nasiaknutých knôtov. To spôsobí, že sa benzín vyparí do vzduchu. Knôtové spotrebiče (a iné povrchové spotrebiče) však majú viac ako sto rokov.
Väčšina karburátorov používaných vo vozidlách dnes používa rozprašovací mechanizmus. Všetky fungujú rovnakým spôsobom. Moderné karburátory využívajú Venturiho efekt na nasávanie paliva z komory.
Základné princípy karburátorov
Karburátory založené na Bernoulliho princípe majú niektoré špeciálne vlastnosti. Zmeny tlaku vzduchu sú predvídateľné a priamo súvisia s tým, ako rýchlo sa pohybuje. Je to dôležité, pretože vzduchový priechod cez karburátor obsahuje úzku stlačenú Venturiho trubicu. Je potrebný na zrýchlenie vzduchu, keď ním prechádza.
Prúd vzduchu (nie prietok zmesi) cez karburátor je riadený plynovým pedálom. Je pripojený k škrtiacej klapke,umiestnený v karburátore pomocou kábla. Tento ventil zatvára Venturiho trubicu, keď sa plynový pedál nepoužíva, a otvára sa, keď je zošliapnutý. To umožňuje priechod vzduchu cez Venturiho trubicu. V dôsledku toho sa zo zmiešavacej komory odoberá viac paliva. Na takýchto princípoch je založená činnosť karburátora.
Väčšina karburátorov má prídavný ventil nad Venturiho trubicou (nazývaný škrtiaca klapka, ktorá funguje ako sekundárna škrtiaca klapka). Pri studenom motore zostáva škrtiaca klapka čiastočne zatvorená, čo znižuje množstvo vzduchu, ktoré môže prejsť do karburátora. Výsledkom je bohatšia zmes vzduchu a paliva, takže škrtiaca klapka by sa mala otvoriť (automaticky alebo manuálne), keď sa motor zahreje a už nepotrebuje bohatú zmes.
Ostatné komponenty karburátorových systémov sú tiež navrhnuté tak, aby ovplyvňovali zmes vzduchu a paliva počas rôznych prevádzkových podmienok. Napríklad výkonový ventil alebo dávkovacia tyč môže zvýšiť množstvo paliva pri otvorenej škrtiacej klapke, alebo to môže byť reakciou na nízky tlak v podtlakovom systéme (alebo aktuálnu polohu škrtiacej klapky). Karburátor je zložitý prvok a fyzikálny základ jeho činnosti je pomerne zložitý.
Problémy
Niektoré problémy karburátora možno vyriešiť nastavením sýtiča, zmesi alebo voľnobehu, zatiaľ čo iné vyžadujú opravu alebo výmenu. Membrána karburátora sa často opotrebuje a prestane pumpovať benzín do komôr.
Kedyzlyhá karburátor, motor bude za určitých podmienok bežať zle. Niektoré problémy karburátorových systémov vedú k poruche motora, ten nemôže normálne bežať na voľnobeh bez cudzej pomoci (napríklad ťahanie sýtiča alebo neustále dýchanie). Najčastejšie problémy sa vyskytujú v chladnom období, kedy je motor najťažšie pracovať. A karburátor, ktorý funguje zle na studenom motore, môže fungovať dobre, keď je teplý (je to kvôli problémom s koksovacími kanálmi).
Za zmienku stojí, že karburátor pre pojazdný traktor je rovnaký ako karburátor pre auto. Rozdiel je v počte prvkov a ich veľkostiach. V niektorých prípadoch môžu byť problémy s karburátorom vyriešené manuálnym nastavením zmesi alebo voľnobežných otáčok. Na tento účel sa zmes zvyčajne upravuje otáčaním jednej alebo viacerých skrutiek. Majú ihlové ventily. Tieto skrutky umožňujú fyzické premiestnenie ihlových ventilov, výsledkom čoho je zníženie (chudé) alebo zvýšenie (bohaté) množstvo paliva v závislosti od situácie.
Oprava karburátora
Mnohé problémy so systémom karburátora možno vyriešiť vykonaním zmien alebo iných opráv bez odstránenia jednotky z motora. Ak chcete nastaviť karburátor pre pojazdný traktor, nie je potrebné ho odstraňovať. Ale niektoré problémy sa dajú vyriešiť iba odstránením zariadenia a jeho úplným respčiastočné zotavenie. Prestavba karburátora zvyčajne zahŕňa odstránenie bloku, jeho rozobratie a čistenie rozpúšťadlom navrhnutým špeciálne na tento účel.
Pred inštaláciou je potrebné vymeniť množstvo vnútorných komponentov, tesnení a iných častí. Iba po starostlivom spracovaní je potrebné zostaviť karburátor a nainštalovať ho na miesto. Na vykonanie kvalitného servisu budete potrebovať súpravu na opravu karburátora. Obsahuje všetky najdôležitejšie dizajnové prvky.
Zistili sme teda, že karburátor je doslova zariadenie, ktoré pridáva benzín (palivo) do vzduchu a dodáva túto zmes do spaľovacích komôr motora.
