Ebből a cikkből megismerheti az üzemanyag-befecskendező rendszereket. A karburátor a legelső olyan mechanizmus, amely lehetővé tette a benzin és a levegő megfelelő arányú keverését a levegő-üzemanyag keverék elkészítéséhez és a motor égésterébe való ellátásához. Ezeket az eszközöket a mai napig aktívan használják - motorkerékpárokon, láncfűrészeken, fűnyírókon és így tovább. Ez csak az autóiparból származik, ezeket már régóta kiszorították a fejlettebb és tökéletesebb befecskendező rendszerekkel.
Mi az a karburátor?
A karburátor egy olyan berendezés, amely összekeveri az üzemanyagot és a levegőt, és a kapott keveréket a belső égésű motor szívócsonkjához juttatja. A korai karburátorok úgy működtek, hogy egyszerűen átengedték a levegőt az üzemanyag (jelen esetben a benzin) felületén. A legtöbbjük azonban később mért mennyiségű üzemanyagot juttatott a légáramba. Ez a levegő áthalad a fúvókákon. A karburátornál ezeknek az alkatrészeknek az állapota rendkívül fontos.
A karburátor volt az üzemanyag és a levegő keverésének fő eszköze a belső égésű motorokban egészen az 1980-as évekig, amikor iskétségei vannak hatékonyságával kapcsolatban. Az üzemanyag elégetésekor sok káros kibocsátás keletkezik. Bár az Egyesült Államokban, Európában és más fejlett országokban az 1990-es évek közepéig karburátorokat használtak, a szén-dioxid-kibocsátási követelmények teljesítése érdekében kifinomultabb szabályozási rendszerekkel működtek együtt.
Fejlesztési előzmények
A különböző típusú karburátorokat számos autóipari úttörő fejlesztette ki, köztük Karl Benz német mérnök, Siegfried Markus osztrák feltaláló, Frederick W. Lanchester angol polihisztor és mások. Mivel az autók létezésének és fejlesztésének kezdeti éveiben nagyon sokféle módszert alkalmaztak a levegő és az üzemanyag keverésére (és az eredeti, álló benzinmotorok is karburátort használtak), meglehetősen nehéz meghatározni, hogy pontosan ki találta fel ezt a bonyolult eszközt.
Karburátortípusok
A korai tervek alapvető működési módjukban különböztek egymástól. Eltérnek a modernebbektől is, amelyek a huszadik század nagy részében domináltak. Modern karburátor egy permetező típusú láncfűrészhez, hasonlókat használnak a modern autókon. A legelső, mondhatni történelmi építmények két fő típusra oszthatók:
- Felületi típusú karburátorok.
- Spray karburátorok.
Később nézzük meg őket részletesen.
Felületi karburátorok
Minden korai karburátor-konstrukció felületes volt, bár ebben a kategóriában is sok volt a változatosság. Például Siegfried Markus 1888-ban bevezetett egy „forgó karburátorkefét”. Frederick Lanchester pedig 1897-ben fejlesztette ki karburátor típusú kanócát.
Az első karburátor úszót 1885-ben fejlesztette ki Wilhelm Maybach és Gottlieb Daimler. Karl Benz ugyanekkor szabadalmaztatta az úszó típusú karburátort is. Ezek a korai tervek azonban felületi karburátorok voltak, amelyek úgy működtek, hogy levegőt vezettek át az üzemanyag felületén, hogy összekeverjék őket. De miért kell egy motorhoz karburátor? Enélkül pedig lehetetlen volt a tüzelőanyag-keveréket az égésterekbe juttatni (az injektort a XIX. században még nem ismerték).
A legtöbb felületi eszköz egyszerű párologtatáson alapult. De voltak más karburátorok is, ezeket "buborék" miatt működő eszközökként ismerték (szűrőkarburátoroknak is nevezik). Úgy működnek, hogy levegőt nyomnak fel az üzemanyagkamra alján. Ennek eredményeként levegő és üzemanyag keveréke képződik a benzin fő térfogata felett. Ezt a keveréket ezután beszívja a szívócsőbe.
Spray karburátorok
Noha az autók létezésének első évtizedeiben a különböző felületi karburátorok domináltak, a 19. és 20. század fordulóján a porlasztó porlasztók kezdtek betölteni egy jelentős rést. Ahelyetta párolgásra támaszkodva ezek a karburátorok valójában kimért mennyiségű üzemanyagot permeteztek a levegőbe, amelyet a szívónyílás szívott be. Ezek a karburátorok úszót használnak (mint a Maybach és a korábbi Benz-tervek). De a Bernoulli-elv, valamint a Venturi-effektus alapján jártak el, mint a modern eszközök, például a K-68 karburátor.
Az aeroszolos karburátorok egyik altípusa az úgynevezett nyomásos karburátor. Először az 1940-es években jelent meg. Bár a nyomás alatti karburátorok csak megjelenésükben hasonlítanak az aeroszolos karburátorokra, valójában ezek voltak a legkorábbi példái a kényszerű üzemanyag-befecskendező eszközöknek (injektorok). Ahelyett, hogy a Venturi-effektusra hagyatkoztak volna, hogy kiszívják az üzemanyagot a kamrából, a nyomás alatti karburátorok ugyanúgy szórták ki az üzemanyagot a szelepekből, mint a modern befecskendezők. A karburátorok az 1980-as és 1990-es években egyre bonyolultabbá váltak.
Mit jelent a „karburátor”?
A "karburátor" egy angol szó, amely a carbure kifejezésből származik, franciául fordítva - "karbid". A franciául a karburátor egyszerűen annyit jelent, hogy "egyesít (valamit) szénnel". Hasonlóképpen, az angol "karburátor" szó technikailag azt jelenti, hogy "széntartalom növelése".
Hasonlóan működik a K-68 karburátor, amelyet Tula típusú (később Ant), Ural és Dnepr motorkerékpárok robogóin használtak.
Alkatrészek
Minden típusú karburátornak különböző alkatrészei vannak. A modern készülékek azonban számos közös jellemzővel rendelkeznek, többek között:
- Levegőcsatorna (Venturi-cső).
- Fujtószelep.
- Üresjárati mágnesszelep.
- Gyorsítószivattyú.
- Karburátorkamrák (elsődleges, úszó és így tovább).
- Úszó mechanizmus.
- Karburátor üzemanyag-átvivő membrán.
- Beállító csavarok.
Hogyan működik a karburátor?
Minden típusú karburátor különböző mechanizmusokkal működik. Például a kanóc típusú karburátorok úgy működnek, hogy levegőt kényszerítenek a gázzal átitatott kanócok felületére. Emiatt a benzin a levegőbe párolog. A kanóc típusú készülékek (és más felületi típusú készülékek) azonban több mint száz évesek.
A járművekben manapság használt legtöbb karburátor permetező mechanizmust használ. Mindegyik ugyanúgy működik. A modern karburátorok a Venturi-effektust használják az üzemanyag kiszívására a kamrából.
A karburátorok alapelvei
A Bernoulli-elven működő porlasztóknak van néhány különleges tulajdonsága. A légnyomás változásai előre megjósolhatók, és közvetlenül kapcsolódnak a légnyomás sebességéhez. Ez azért fontos, mert a karburátoron áthaladó levegő keskeny, összenyomott Venturi-csővel rendelkezik. Szükséges a levegő felgyorsításához, ahogy áthalad rajta.
A levegőáramlást (nem a keverék áramlását) a karburátoron keresztül a gázpedál szabályozza. A fojtószelephez van csatlakoztatva,a karburátorban található, kábel segítségével. Ez a szelep zárja a Venturi-csövet, ha a gázpedált nem használják, és kinyit, ha a gázpedált lenyomják. Ez lehetővé teszi a levegő áthaladását a Venturi-csonkon. Következésképpen több üzemanyag kerül kiszívásra a keverőkamrából. A karburátor működése ilyen elveken alapul.
A legtöbb karburátornak van egy kiegészítő szelepe a Venturi-cső felett (úgynevezett fojtószelep, amely másodlagos fojtószelepként működik). A fojtószelep részben zárva marad, amikor a motor hideg, ami csökkenti a karburátorba jutó levegő mennyiségét. Ez gazdagabb levegő/üzemanyag keveréket eredményez, így a fojtószelepnek ki kell nyitnia (automatikusan vagy manuálisan), ha a motor felmelegedett, és már nincs szüksége gazdag keverékre.
A karburátorrendszerek más alkatrészeit is úgy tervezték, hogy különböző üzemi körülmények között befolyásolják a levegő-üzemanyag keveréket. Például egy erősáramú szelep vagy adagolórúd növelheti az üzemanyag mennyiségét nyitott fojtószelep mellett, vagy az alacsony vákuumrendszernyomásra (vagy a fojtószelep tényleges helyzetére) reagálhat. A karburátor összetett elem, működésének fizikai alapja meglehetősen összetett.
Problémák
Néhány karburátor-probléma megoldható a szívató, a keverék vagy az üresjárat beállításával, míg mások javítást vagy cserét igényelnek. A karburátor membránja gyakran elhasználódik, és leáll a benzin szivattyúzása a kamrákba.
Mikora karburátor meghibásodik, a motor bizonyos körülmények között rosszul fog működni. A karburátorrendszerek egyes problémái a motor meghibásodásához vezetnek, külső segítség nélkül (például szivatóhúzás vagy állandó zihálás) nem tud alapjáraton működni. A leggyakoribb problémák a hideg évszakban jelentkeznek, amikor a motor a legnehezebb. A hideg motoron rosszul működő karburátor pedig melegen jól működhet (ez a kokszolócsatornákkal kapcsolatos problémák miatt van).
Érdemes megjegyezni, hogy a mögöttes traktorok karburátora megegyezik az autó karburátorával. A különbség az elemek számában és méretében van. Egyes esetekben a karburátor problémái megoldhatók a keverék vagy az alapjárati fordulatszám kézi beállításával. Ebből a célból a keveréket általában egy vagy több csavar elforgatásával állítják be. Tűszelepekkel rendelkeznek. Ezek a csavarok lehetővé teszik a tűszelepek fizikai áthelyezését, ami a helyzettől függően csökkenti (sovány) vagy növeli (dús) az üzemanyag mennyiségét.
Karburátor javítás
Számos karburátorrendszer-probléma megoldható változtatásokkal vagy egyéb javításokkal anélkül, hogy eltávolítaná az egységet a motorból. A karburátor beállítható egy mögöttes traktorhoz, nem kell eltávolítani. De néhány probléma csak a készülék eltávolításával oldható meg és annak teljes illrészleges gyógyulás. A karburátor újjáépítése általában a blokk eltávolítását, szétszedését és egy kifejezetten erre a célra kialakított oldószerrel történő tisztítását foglalja magában.
A beszerelés előtt számos belső alkatrészt, tömítést és egyéb alkatrészt ki kell cserélni. Csak gondos feldolgozás után szükséges a karburátor összeszerelése és a helyére történő felszerelése. A minőségi szolgáltatás elvégzéséhez karburátor-javító készletre lesz szüksége. Az összes legfontosabb tervezési elemet tartalmazza.
Így rájöttünk, hogy a karburátor szó szerint egy olyan eszköz, amely benzint (üzemanyagot) ad a levegőbe, és ezt a keveréket juttatja a motor égésterébe.
