Zařízení a princip karburátoru

Karburátor: návrh a princip činnosti

Až do poloviny 80. let byly zážehové motory spalování na osobních a lehkých vozidlech masově vybaveny karburátory. Tyto motory pracují na principu spalovacího externího zařízení předem připraveného k směsi vzduchu a paliva ve válcích motoru. Tato pracovní směs se skládá z kapiček paliva a vzduchu. Karburátor je odpovědný za proces zahrnující vytvoření směsi těchto složek ve správném poměru pro maximální účinnost spalovacího motoru. Nejjednodušší karburátor je mechanické dávkovací zařízení.

Trochu historie

Raný vývoj na úsvitu éry motoru byl použit jako hořlavého svítiplynu. Karburátor k těmto motorům v raném stadiu prostě nebyl potřebný. Uhlí plyn vstupuje do válce prostřednictvím podtlaku, který tvoří v průběhu provozu motoru. Hlavním problémem takového paliva je jeho vysoká cena a řada obtíží v procesu používání.

Ve druhé polovině XIX století bylo období, kdy se vynálezci, mechanici a inženýři se snažili nahradit drahé svítiplyn celosvětově úspornější, levný a dostupný typ paliva pro motor s vnitřním spalováním.Nejlepším řešením bylo použití tekutého paliva, které je dnes pro nás obvyklé.

Stojí za to, že takové palivo se nemůže vznítit bez účasti vzduchu. Pro přípravu směsi ze vzduchu a paliva bylo zapotřebí další zařízení. Kromě toho bylo nutné míchat vzduch a palivo ve správném poměru.

K vyřešení tohoto problému byl vynalezen první karburátor. Zařízení bylo propuštěno v roce 1876. Vynálezcem modelu brzkého karburátoru byl italský vynálezce Luigi De Christoforis. Podle svého návrhu a principu fungování měl první karburátor řadu významných rozdílů od modernějších analogů. Pro získání vysoce kvalitní směsi paliva a vzduchu bylo palivo v prvním zařízení ohříváno a jeho páry byly smíchány se vzduchem. Z mnoha důvodů nebyla tato metoda vytváření pracovní směsi široce používána.

Vývoj v této oblasti pokračoval a během jednoho roku vytvořili talentovaní inženýři Gottlieb Daimler a Wilhelm Maybach návrh spalovacího motoru, který měl karburátor pracující na principu stříkání paliva. Toto zařízení vytvořilo základ pro všechny další vývojy.

Modernizace

Hlavním směrem budoucí práce inženýrů byla maximální automatizace všech procesů směšování. Nejlepší mysl mnoha společností vyrábějících automobily a související zařízení vylepšila konstrukci karburátoru. Z tohoto důvodu můžete splnit řadu jednoduchých a komplexních modelů karburátorů od mnoha světových výrobců.

Další vývoj

Karburátory byly aktivně nahrazeny vstřikovacími systémy pouze na konci 20. století. Až do té doby byl návrh karburátoru zesílen. Nejnovějšími změnami ve vývoji vstřikování karburátoru byly karburátory řízené elektronikou. V takových karburátorech bylo několik elektromagnetických ventilů, jejichž provoz byl řízen speciálním kontrolním zařízením. Můžete například zmínit značku karburátoru Hitachi. V návrhu bylo téměř 5 ventilů a tlumiče byly elektronicky řízeny.

Nejnovější generace konstrukčně komplexních karburátorů je dobře demonstrována už zmíněným karburátorem Hitachi. Tento karburátor byl instalován na automobily Nissan v pozdních 80. a počátku 90. let.Složitost této generace karburátorů je velké množství příslušenství, zejména ve srovnání s produktem Hitachi primitivní „Solex“, která byla umístěna na WHA.

Pomocná zařízení byla zodpovědná za stabilizaci provozu karburátoru v různých režimech. Tyto režimy provozu a funkce patří ostrý vypouštění plynu, režim během odstávky volnoběhu v autě s automatickou převodovkou, vyrovnání a stabilizaci pohonné jednotky otáček Po zapnutí klimatizace, stejně jako mnoho dalších.

Dokonalý karburátor posledních generací se skládal z mnoha zařízení. Z nich budeme jmenovat jen několik z nich:

  1. Systém řízení teploty venkovního vzduchu;
  2. Ohřívač sběrného kolektoru;
  3. Ventil ukončení dodávky paliva;
  4. Ventil zařízení pro obohacování směsi;
  5. Bimetalová pružina vzduchové klapky v mechanismu otevření škrtící klapky;
  6. Systém rychlého volnoběhu atd .;

Taková zařízení patří k nejnovějším "elektronickým" karburátům. Další prvky v těchto modelech byly vytvořeny ve formě samostatných analogových zařízení.Přístroje byly ovládány nejjednodušší elektronikou nebo pracují na principu samoregulace (bimetalová pružina).

Je pozoruhodné, že jednoduché mechanické karburátory jsou velmi univerzální přístroj a mohou být instalovány pomocí adaptéru pro různé modely automobilů. Vynikajícím příkladem je ten samý perfektně známý automobilový karburátor "Solex".

Karburátor a injektor

Dále v historii dodávek paliva a míchacích zařízení poprvé objevil monoinjection (monoinzhektor) a plně elektronické vstřikování paliva a vysoce výkonné vstřikovače paliva byly do zastaralé karburátory.

Hlavní výhodou injektoru je mnohem přesnější a včasné paliva dávkování pro získání požadovaných proporce směsi paliva se vzduchem. Vznik a provádění automobilovém průmyslu prostých mikroprocesorů nakonec vedlo k tomu, že je potřeba komplikované karburátoru a dalších zařízení jednoduše odešel do jeho designu. Všechny funkce jednotlivých prvků karburátoru převzala jediná řídící jednotka (ECU) a jednoduché spuštění zařízení instalované v designu vstřikovače.

Je chybou věřit, že vstřikovač je úspornějším řešením než karburátor. Dobře postavený karburátor vykazuje podobný výkon při spotřebě paliva. Popularita distribuovaných injekcí je dána skutečností, že tento mechanismus zásobování palivem je schopen splnit všechny přísné moderní normy a požadavky na ekologickou kompatibilitu ICE. Karburátor nesplňuje takové požadavky, což je způsobeno jeho konstrukčními vlastnostmi a výkonem trysek.

Dnes se vstřikování karburátoru nachází pouze na těch motorech, jejichž hlavním účelem je cílová instalace pro speciální zařízení. Důvodem tohoto rozhodnutí byla zranitelnost elektronických vstřikovacích systémů během těžkých provozních podmínek. Elektronické součásti a moduly vstřikovače trpí vysokou vlhkostí a znečištěním a injektory jsou citlivé na kvalitu paliva. Například je třeba říci, že je určitě lepší instalovat speciální karburátor na speciální vozidlo, když použijete takové vozidlo v bažinách, které se nevyhoří.Takový karburátor lze v případě potřeby snadno vyměnit, vyčistit a vysušit.

Typy karburátorů

Jak jsme již uvedli, proces modernizace karburátoru způsobil velké množství typů tohoto zařízení od různých výrobců. Všechny tyto karburátory mohou být podmíněně rozděleny do tří skupin:

  • bublina;
  • membránová jehla;
  • plovoucí;

První dva typy karburátorů jsou již dlouho neviditelné, a proto se tyto návrhy nebudeme zabývat. Je vhodnější zvážit plovoucí karburátor, který lze v dnešní době vidět v různých modifikacích na civilních automobilech 90. let.

Uspořádání plavebního karburátoru

Hlavním úkolem karburátoru je smíchat palivo a vzduch. Různé modely karburátorů provádějí tento postup podle podobného principu. Plovákový karburátor se skládá z následujících prvků:

  • floatová komora;
  • float;
  • zamykací jehlu,
  • jet;
  • mísící komora;
  • rozprašovač;
  • Venturiho trubice;
  • škrtící ventil;

Plovákový karburátor je navržen tak, aby byl do své plavební komory připojen speciální potrubí.Palivo je dodáváno z palivové nádrže k karburátoru podél této linie. Regulace množství paliva v komoře se provádí pomocí dvou prvků, které jsou vzájemně propojeny. Je to o plováku a jehle. Pokles hladiny paliva v plovákové komoře znamená, že plovák také klesne s jehlou. Ukazuje se tedy, že snížená jehla otevře dveře další části paliva pro vstup do komory. Při plnění komory benzínem se plovák zvedne a jehla současně zablokuje přístup k palivu.

Ve spodní části plovákové komory je další prvek nazývaný proud. Prùtok funguje jako kalibrátor a poskytuje dávkování paliva. Prostřednictvím jetového paliva vstupuje do rozprašovače. Takto se potřebné množství paliva pohybuje z plovákové komory do směšovací komory. V mísící komoře probíhá proces přípravy pracovní směsi paliva a vzduchu.

Strukturálně má mísicí komora difuzér. Tento prvek je určen pro zvýšení rychlosti proudění vzduchu. Difuzér je odpovědný za vytváření vakua v bezprostřední blízkosti rozprašovače.To pomáhá čerpat palivo z plovákové komory a také podporuje jeho lepší rozstřikování v mísící komoře. Jedná se o základní zařízení jednoduchého karburátoru s plovákem.

Škrtící klapka: Studený start a volnoběh

Množství směsi paliva a vzduchu, které bude proudit do válců motoru, závisí na poloze škrticí klapky. Klapka má přímé spojení s plynovým pedálem. Ale to není všechno.

Některé vozy s karburátorem měly další zařízení pro ovládání škrticí klapky. Tento prvek je dobře známý milovníkům starých "klasik" z VAZ. U lidí, kteří toto zařízení přezdívali "sání", zařízení bylo vytvořeno pro studený start. Prvek je vyroben ve formě speciální páky, která je umístěna ve spodní části torpéda na straně řidiče.

Páka umožňuje dodatečně ovládat škrticí klapku. Pokud vytáhnete "sání" na sebe, v tomto případě je klapka zakryta. To umožňuje omezit přístup vzduchu a zvýšit úroveň zředění v komůrkové komoře karburátoru.

Benzin z plovákové komory se zvýšeným vakuem je intenzivněji vtahován do směšovací komory,a nedostatečné množství přívodního vzduchu způsobuje, že karburátor připraví obohacenou pracovní směs pro motor. Tato směs je nejvhodnější pro spolehlivý start studeného motoru.

Stojí za zmínku, že první v celém designu byla podrobena následné modernizaci je studený start, který je již známý pod názvem "sání". K nejjednoduššímu karburátoru se zaslouženě odkazuje jednou populární a oblíbený karburátor "Solex", který dluží hodně řadu klasických vozů VAZ.

Provoz karburátoru v klidovém režimu se provádí následovně:

  • Karburátor je vybaven speciálním přídavným proudem vzduchu. Tyto trysky jsou zodpovědné za dodávku přísně dávkovaného množství vzduchu;
  • Vzduch prochází pod škrtící klapkou a poté je podle pracovního algoritmu smíchán s benzínem. Současně se celý proces vyskytuje, když plynový pedál není vytlačen a uvolněn;

Tak vypadá základní přístroj a princip karburátoru typu plováku.

Silné a slabé stránky zařízení

Hlavní výhodou karburátoru je cenová dostupnost.Ve volném prodeji dodnes existují speciální opravné soupravy, které umožňují rychlé vrácení karburátoru do provozu. Opravovat karburátor nevyžaduje arzenálu žádného speciálního vybavení a opravovat zařízení s určitými dovednostmi a schopnostmi pod vedením téměř jakéhokoli motoristu.

Mechanický karburátor se tak obává znečištění a vody, protože jejich hit nemůže trvale zablokovat. To současně pokrývá jak silnou, tak slabou stranu zařízení. Karburátor je třeba často přizpůsobit a musí být vyčištěn ve srovnání s vstřikovacím vstřikovacím zařízením, ale je odolnější než elektronická řešení, když vznikne řada takových podmínek, které se týkají těžkých nebo dokonce extrémních provozních podmínek.

Další přínosy karburátoru zahrnují jeho nižší citlivost na palivo nízké kvality a proces čištění není obtížné. I když je karburátor poměrně složitým zařízením, je určitě snadnější diagnostikovat a udržovat chyby než ucpaný nebo vadný vstřikovací systém.

Mezi hlavní nevýhody karburátoru patří potřeba pravidelného čištění a nastavení.Karburátor může v průběhu provozu představovat překvapení, neboť je závislost na vnějších povětrnostních podmínkách. V zimě se může kondenzát nahromadit v těle karburátoru a zmrazit. V teple je karburátor náchylný k přehřátí, což vede k intenzivnímu odpařování paliva ak poklesu výkonu ICE.

Posledním argumentem proti karburátoru je zvýšená toxicita výfukových plynů, která vedla k opuštění jeho použití na moderních automobilech po celém světě. Dnes je karburátor oprávněně považován za beznadějně zastaralé "klasické" řešení.

Líbí se vám tento příspěvek? Sdělte prosím svým přátelům: