U ovom članku ćete naučiti o sustavima ubrizgavanja goriva. Karburator je prvi mehanizam koji je omogućio kombiniranje benzina sa zrakom u pravom omjeru kako bi se pripremila smjesa zraka i goriva i dovela u komore za izgaranje motora. Ovi se uređaji aktivno koriste do danas - na motociklima, motornim pilama, kosilicama i tako dalje. To je samo iz automobilske industrije, oni su odavno zamijenjeni sustavima za ubrizgavanje, naprednijim i savršenijim.
Što je karburator?
Raplinjač je uređaj koji miješa gorivo i zrak, isporučuje dobivenu smjesu u usisni razvodnik motora s unutarnjim izgaranjem. Rani su rasplinjači radili tako da su jednostavno dopuštali zraku da prođe preko površine goriva (u ovom konkretnom slučaju, benzina). No, većina njih je kasnije ispuštala izmjerenu količinu goriva u struju zraka. Ovaj zrak prolazi kroz mlaznice. Za karburator je stanje ovih dijelova izuzetno važno.
Raplinjač je bio glavni alat za miješanje goriva i zraka u motorima s unutarnjim izgaranjem sve do 1980-ih, kadasumnja u njegovu učinkovitost. Kada se gorivo sagorijeva, stvara se mnogo štetnih emisija. Iako su se rasplinjači koristili u Sjedinjenim Državama, Europi i drugim razvijenim zemljama do sredine 1990-ih, radili su uz sofisticiranije sustave upravljanja kako bi zadovoljili zahtjeve za emisijom ugljika.
Povijest razvoja
Različite vrste rasplinjača razvili su brojni automobilski pioniri, uključujući njemačkog inženjera Karla Benza, austrijskog izumitelja Siegfrieda Markusa, engleskog polimatičara Fredericka W. Lanchestera i druge. Budući da je u prvim godinama postojanja i razvoja automobila korišteno toliko različitih metoda miješanja zraka i goriva (a izvorni stacionarni benzinski motori također su koristili rasplinjače), prilično je teško točno odrediti tko je izumio ovaj složeni uređaj.
Vrste karburatora
Rani dizajni razlikovali su se po osnovnom načinu rada. Također se razlikuju od modernijih koji su dominirali veći dio dvadesetog stoljeća. Moderni rasplinjač za motornu pilu s raspršivačem, slični se koriste na modernim automobilima. Prve, povijesne, da tako kažemo, konstrukcije mogu se podijeliti u dvije glavne vrste:
- Površinski karburatori.
- Raspršivači.
Pogledajmo ih kasnije detaljno.
Površinski karburatori
Svi rani dizajni karburatora bili su površni, iako je i u ovoj kategoriji bilo puno raznolikosti. Na primjer, Siegfried Markus je 1888. godine predstavio nešto što se zove "okretna četka za karburator". I Frederick Lanchester razvio je svoj fitilj tipa karburatora 1897.
Prvi plovak karburatora razvili su 1885. Wilhelm Maybach i Gottlieb Daimler. Karl Benz je otprilike u isto vrijeme patentirao i karburator s plovkom. Međutim, ovi rani dizajni bili su površinski rasplinjači koji su radili propuštanjem zraka preko površine goriva kako bi se miješali. Ali zašto motor treba karburator? A bez nje je bilo nemoguće dopremiti mješavinu goriva u komore za izgaranje (injektor još nije bio poznat u devetnaestom stoljeću).
Većina površinskih uređaja funkcionirala je na temelju jednostavnog isparavanja. Ali bilo je i drugih rasplinjača, bili su poznati kao uređaji koji rade zbog "mjehurića" (zovu ih i filter rasplinjači). Djeluju tako što tjeraju zrak kroz dno komore za gorivo. Kao rezultat toga, iznad glavnog volumena benzina nastaje mješavina zraka i goriva. I ova smjesa se naknadno usisava u usisni razvodnik.
Raspršivači u spreju
Iako su razni površinski rasplinjači bili dominantni tijekom prvih desetljeća postojanja automobila, rasplinjači s raspršivačem počeli su ispunjavati značajnu nišu na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće. Umjestooslanjajući se na isparavanje, ti su rasplinjači zapravo raspršivali odmjerenu količinu goriva u zrak koji je usisan usisom. Ovi karburatori koriste plovak (poput Maybacha i ranijih Benzovih dizajna). Ali djelovali su na temelju Bernoullijevog principa, kao i Venturijevog efekta, poput modernih uređaja, poput rasplinjača K-68.
Jedan od podvrsta aerosolnih karburatora je takozvani rasplinjač pod pritiskom. Prvi put se pojavio 1940-ih. Iako rasplinjači pod pritiskom samo izgledom nalikuju rasplinjačima u obliku aerosola, oni su zapravo bili najraniji primjeri uređaja za prisilno ubrizgavanje goriva (injektora). Umjesto da se oslanjaju na Venturijev učinak za isisavanje goriva iz komore, tlačni rasplinjači raspršuju gorivo iz ventila na isti način kao i moderni mlaznici. Karburatori su postajali sve složeniji tijekom 1980-ih i 1990-ih.
Što znači "karburator"?
"Carburetor" je engleska riječ koja potječe od izraza carbure, u prijevodu s francuskog - "karbid". Na francuskom, karburer jednostavno znači "kombinirati (nešto) s ugljikom". Slično, engleska riječ "carburetor" tehnički znači "povećanje sadržaja ugljika".
Slično radi karburator K-68, koji se koristio na skuterima tipa Tula (kasnije Ant), motociklima Ural i Dnepr.
Komponente
Sve vrste karburatora imaju različite komponente. Ali moderni uređaji dijele niz zajedničkih karakteristika, uključujući:
- Zrakkanal (Venturijeva cijev).
- Prigušni ventil.
- magnetni ventil praznog hoda.
- Pumpa za ubrzanje.
- Komore karburatora (primarne, plutajuće i tako dalje).
- Plutajući mehanizam.
- Diafragma za prijenos goriva karburatora.
- Vijci za podešavanje.
Kako radi karburator?
Sve vrste karburatora rade s različitim mehanizmima. Na primjer, karburatori tipa fitilja rade tako što tjeraju zrak preko površine fitilja natopljenog plinom. To uzrokuje isparavanje benzina u zrak. Međutim, uređaji tipa fitilja (i drugi uređaji površinskog tipa) stari su više od sto godina.
Većina karburatora koji se danas koriste u vozilima koristi mehanizam za raspršivanje. Svi rade na isti način. Moderni karburatori koriste Venturijev efekt za izvlačenje goriva iz komore.
Osnovni principi karburatora
Raplinjači temeljeni na Bernoullijevom principu imaju neke posebne značajke. Promjene tlaka zraka su predvidljive i izravno povezane s brzinom kretanja. To je važno jer prolaz zraka kroz rasplinjač sadrži usku, komprimiranu venturijevu cev. Potreban je za ubrzavanje zraka dok prolazi kroz njega.
Protok zraka (ne protok smjese) kroz karburator kontrolira se papučicom gasa. Spojen je na ventil za gas,koji se nalazi u rasplinjaču, pomoću kabela. Ovaj ventil zatvara venturijev ventil kada se papučica gasa ne koristi i otvara kada je papučica gasa pritisnuta. To omogućuje prolaz zraka kroz venturijev otvor. Posljedično, više goriva se izvlači iz komore za miješanje. Rad karburatora temelji se na takvim principima.
Većina rasplinjača ima dodatni ventil iznad venturijeve cijevi (nazvan leptir koji djeluje kao sekundarni gas). Zaklopka gasa ostaje djelomično zatvorena kada je motor hladan, što smanjuje količinu zraka koja može proći u rasplinjač. To rezultira bogatijom mješavinom zraka i goriva, tako da bi se gas trebao otvoriti (automatski ili ručno) nakon što se motor zagrije i više mu nije potrebna bogata mješavina.
Ostale komponente sustava rasplinjača također su dizajnirane da utječu na mješavinu zraka i goriva tijekom različitih radnih uvjeta. Na primjer, ventil za napajanje ili mjerna šipka može povećati količinu goriva pri otvorenom gasu ili može biti kao odgovor na niski tlak vakuumskog sustava (ili stvarni položaj leptira za gas). Karburator je složen element, a fizička osnova njegovog rada je prilično složena.
Problemi
Neki problemi s karburatorom mogu se riješiti podešavanjem prigušnice, mješavine ili praznog hoda, dok drugi zahtijevaju popravak ili zamjenu. Često se membrana karburatora istroši, prestane pumpati benzin u komore.
Kadarasplinjač pokvari, motor će pod određenim uvjetima raditi loše. Neki problemi sustava rasplinjača dovode do kvara motora, on ne može normalno raditi u praznom hodu bez vanjske pomoći (na primjer, povlačenje prigušnice ili stalno dahtanje). Najčešći problemi nastaju u hladnoj sezoni, kada je motor najteže raditi. A karburator koji loše radi na hladnom motoru može dobro funkcionirati kada je topao (to je zbog problema s kanalima za koksiranje).
Vrijedi napomenuti da je karburator za hodni traktor isti kao karburator automobila. Razlika je u broju elemenata i njihovoj veličini. U nekim slučajevima, problemi s rasplinjačem mogu se riješiti ručnim podešavanjem smjese ili brzine u praznom hodu. U tu svrhu smjesa se obično podešava okretanjem jednog ili više vijaka. Imaju igličaste ventile. Ovi vijci omogućuju fizički premještanje igličastih ventila, što rezultira smanjenjem količine goriva (bezgrijana) ili povećanjem (bogata) ovisno o situaciji.
Popravak karburatora
Mnogi problemi sa sustavom karburatora mogu se riješiti izmjenama ili drugim popravcima bez uklanjanja jedinice iz motora. Za podešavanje rasplinjača za hodni traktor, nema potrebe za uklanjanjem. No, neki problemi se mogu riješiti samo uklanjanjem uređaja i njegovim potpunim odndjelomični oporavak. Obnova rasplinjača obično uključuje uklanjanje bloka, rastavljanje i čišćenje otapalom dizajniranim posebno za tu svrhu.
Određeni broj unutarnjih komponenti, brtvi i drugih dijelova mora se zamijeniti prije ugradnje. Tek nakon pažljive obrade potrebno je sastaviti rasplinjač i ugraditi ga na mjesto. Za kvalitetnu uslugu trebat će vam komplet za popravak karburatora. Uključuje sve najvažnije elemente dizajna.
Tako smo otkrili da je karburator doslovno uređaj koji dodaje benzin (gorivo) u zrak i isporučuje ovu smjesu u komore za izgaranje motora.
