Karburátor: princíp návrhu a prevádzky

Až do polovice 80. rokov boli zážihové motory spaľovacieho motora na osobných a ľahkých nákladných automobiloch masívne vybavené karburátormi. Tieto motory pracujú na princípe spaľovacieho externého zariadenia vopred pripraveného k zmesi vzduchu a paliva vo valcoch motora. Táto pracovná zmes sa skladá z kvapiek paliva a vzduchu. Karburátor je zodpovedný za proces zahŕňajúci vytvorenie zmesi týchto zložiek v správnom pomere pre maximálnu účinnosť spaľovacieho motora. Najjednoduchšie karburátor je mechanický dávkovacie zariadenie.

Trochu histórie

Raný vývoj na úsvite éry motora bol použitý ako horľavého svietiplynu. Karburátor motory, takže čoskoro bol jednoducho nie je potreba. Uhlie plyn vstupuje do valca prostredníctvom podtlaku, ktorý tvorí v priebehu prevádzky motora. Hlavným problémom takéhoto paliva je jeho vysoká cena a rad ťažkostí v procese používania.

V druhej polovici XIX storočia bolo obdobie, kedy sa vynálezcovia, mechanici a inžinieri sa snažili nahradiť drahé svietiplyn celosvetovo úspornejšie, lacný a dostupný typ paliva pre motor s vnútorným spaľovaním.Najlepším riešením bolo použiť kvapalné palivo, ktoré je pre nás dnes bežné.

Stojí za to, že takéto palivo sa nemôže vznietiť bez účasti vzduchu. Pri príprave zmesi zo vzduchu a paliva bolo potrebné ďalšie zariadenie. Okrem toho bolo potrebné miešať vzduch a palivo v správnom pomere.

Na vyriešenie tohto problému bol vynájdený prvý karburátor. Prístroj bol prepustený v roku 1876. Creator čoskoro carb model bol taliansky vynálezca Luigi De Hristoforis. Svojou konštrukciou a funkcií k prvému karburátora som mal rad významných rozdielov z modernejších náprotivky. Pre kvalitatívne zmesi paliva so vzduchom z paliva v prvom zariadení sa zahrieva a výpary sa mieša so vzduchom. Z mnohých dôvodov sa tento spôsob tvorby pracovnej zmesi nebol široko používaný.

Vývoj v tomto odbore aj naďalej, ao rok neskôr talentovaní technici Gottlieb Wilhelm Daimler a Maibach vytvoril štruktúru spaľovacieho motora, ktorý má karburátor pracujúci na princípe palivového spreje. Toto zariadenie tvorilo základ pre všetky následné vývojové trendy.

modernizácia

Hlavným smerom budúcej práce inžinierov bola maximálna automatizácia všetkých procesov tvorby zmesí. Najlepšie myslenie mnohých spoločností vyrábajúcich automobily a súvisiace vybavenie pracovalo na zlepšení dizajnu karburátora. Z tohto dôvodu sa môžete stretnúť s množstvom jednoduchých a zložitých modelov karburátorov od mnohých svetových výrobcov.

Ďalší vývoj

Karburátory boli aktívne nahradené vstrekovacími systémami až na konci 20. storočia. Až do tejto doby sa dizajn karburátora zintenzívnil. Poslednými zákrutami vo vývoji vstrekovania karburátora boli karburátory ovládané elektronikou. V takých karburátoroch bolo niekoľko elektromagnetických ventilov, ktorých činnosť bola riadená špeciálnym ovládacím zariadením. Môžete napríklad uviesť značku karburátor Hitachi. V konštrukcii bolo takmer 5 ventilov a tlmiče boli elektronicky riadené.

Najnovšia generácia štrukturálne komplexných karburátorov je dobre demonštrovaná už spomínaným karburátorovým modelom Hitachi. Tento karburátor bol inštalovaný na vozidlách Nissan koncom 80. a začiatkom 90. rokov.Zložitosť tejto generácie karburátorov je veľký počet pomocných zariadení, najmä pri porovnaní produktu Hitachi s primitívnym "Solexom", ktorý bol uvedený na VAZ.

Pomocné zariadenia boli zodpovedné za stabilizáciu činnosti karburátora v rôznych režimoch. Tieto režimy a prevádzkové funkcie zahŕňajú ostré vypúšťanie plynu, voľnobeh v režime voľnobehu na vozidle s automatickou prevodovkou, vyrovnanie a stabilizácia otáčok motora po aktivácii klimatizačného zariadenia, ako aj mnoho ďalších.

Perfektný karburátor najnovších generácií pozostával z mnohých zariadení. Len pár z nich ich budeme nazývať ako odkaz:

  1. Systém riadenia teploty vonkajšieho vzduchu;
  2. Ohrievač prívodu kolektora;
  3. Ventil ukončenia dávkovania paliva;
  4. Ventil zariadenia na obohatenie zmesi;
  5. Bimetalová pružina vzduchovej klapky v mechanizme otvárania škrtiacej klapky;
  6. Systém rýchleho voľnobehu atď .;

Takéto zariadenia patria k najnovším "elektronickým" karburátorom. Ďalšie prvky v týchto modeloch boli vytvorené vo forme samostatných analógových zariadení.Zariadenia boli riadené najjednoduchšou elektronikou alebo pracovali na princípe samoregulácie (bimetalová pružina).

Je pozoruhodné, že jednoduché mechanické karburátory sú veľmi univerzálny prístroj a môžu byť inštalované pomocou adaptéra pre rôzne modely automobilov. Skvelým príkladom je ten istý perfektný známy karburátor domácej motoristi "Solex".

Karburátor a injektor

Ďalej v histórii dodávok paliva a miešacích zariadení prvýkrát objavil monoinjection (monoinzhektor) a plne elektronické vstrekovanie paliva a vysoko výkonné vstrekovače paliva boli do zastarané karburátory.

Hlavnou výhodou injektora je oveľa presnejšie a včasné paliva dávkovanie pre získanie požadovaných proporcie zmesi paliva so vzduchom. Vznik a vykonávanie automobilovom priemysle prostých mikroprocesorov nakoniec viedlo k tomu, že je potrebné komplikované karburátora a ďalších zariadení jednoducho odišiel do jeho dizajnu. Všetky funkcie jednotlivých prvkov karburátora prevzala jediná riadiaca jednotka (ECU) a jednoduché spustenie zariadenia inštalované v dizajne vstrekovače.

Je chybou veriť, že vstrekovač je ekonomickejším riešením v porovnaní s karburátormi. Dobre skonštruovaný karburátor vykazuje podobný výkon pri spotrebe paliva. Obľúbenosť distribuovanej injekcie je spôsobená tým, že tento mechanizmus zásobovania palivom je schopný splniť všetky prísne moderné normy a požiadavky na ekologickú kompatibilitu ICE. Karburátor nemôže spĺňať tieto požiadavky, čo je spôsobené jeho konštrukčnými vlastnosťami a výkonom trysiek.

Dnes sa vstrekovanie karburátorov nachádza len na tých motoroch, ktorých hlavným účelom je cieľová inštalácia pre špeciálne zariadenia. Dôvodom tohto rozhodnutia bola zraniteľnosť elektronických vstrekovacích systémov počas ťažkých prevádzkových podmienok. Elektronické komponenty a moduly injektora trpia vysokou vlhkosťou a kontamináciou a injektory sú citlivé na kvalitu paliva. Napríklad je potrebné povedať, že je určite lepšie inštalovať špeciálny karburátor na špeciálne vozidlo, keď používate takéto vozidlo v močiaroch, ktoré sa nevypália.Takýto karburátor možno vždy ľahko opraviť, prípadne vyčistiť a vysušiť.

Typy karburátorov

Ako sme už povedali, proces modernizácie karburátora vytvoril veľký počet typov tohto zariadenia od rôznych výrobcov. Všetky tieto karburátory môžu byť podmienene rozdelené do troch skupín:

  • bublina;
  • Membránová ihly;
  • float;

Prvé dva typy karburátorov sú už dlhú dobu prakticky neviditeľné, takže nebudeme mať na týchto konštrukciách. Je vhodnejšie uvažovať o karburátore plaváka, ktorý je možné pozorovať v rôznych úpravách na civilných autách 90. rokov.

Usporiadanie plavákového karburátora

Hlavnou úlohou karburátora je miešanie paliva a vzduchu. Rôzne modely karburátorov vykonávajú tento proces podľa podobného princípu. Plavákový karburátor pozostáva z nasledujúcich prvkov:

  • plaváková komora;
  • float;
  • uzamykacia plováková ihla,
  • jet;
  • miešacia komora;
  • rozprašovač;
  • Venturiho trubica;
  • škrtiaci ventil;

Plovákový karburátor je navrhnutý tak, aby bol do svojej plavákovej komory pripojený špeciálny potrubný systém.Palivo sa dodáva z palivovej nádrže na karburátor pozdĺž tejto línie. Regulácia množstva paliva v komore sa uskutočňuje pomocou dvoch prvkov, ktoré sú navzájom prepojené. Ide o plavák a ihlu. Pokles hladiny paliva v plavákovej komore znamená, že plavák tiež klesne s ihlou. Ukázalo sa teda, že znížená ihla otvorí dvere pre ďalšiu časť paliva na vstup do komory. Pri plnení komory benzínom bude plavák stúpať a ihly súčasne zablokujú prístup k palivu.

V spodnej časti plavákovej komory je ďalší prvok nazývaný prúd. Prúd funguje ako kalibrátor a poskytuje meranie prívodu paliva. Prostredníctvom prúdového paliva vstúpi do atomizéra. Týmto spôsobom sa pohybuje potrebné množstvo paliva z plavákovej komory do miešacej komory. V miešacej komore prebieha proces prípravy pracovnej zmesi palivo-vzduch.

Štrukturálne má miešacia komora difuzér. Tento prvok slúži na zvýšenie rýchlosti prúdenia vzduchu. Rozpúšťadlo je zodpovedné za vytvorenie vákua v bezprostrednej blízkosti rozprašovača.Pomáha to čerpať palivo z plavákovej komory a tiež podporuje jeho lepšie nastriekanie v zmiešavacej komore. Toto je základný prístroj jednoduchého plavákového karburátora.

Škrtiacu klapku: studený štart a voľnobeh

Množstvo zmesi paliva a vzduchu, ktoré bude prúdiť do valcov motora, bude závisieť od polohy škrtiacej klapky. Klapka má priame napojenie na plynový pedál. Ale to nie je všetko.

Niektoré vozidlá s karburátorom mali dodatočné zariadenie na ovládanie škrtiacej klapky. Tento prvok je dobre známy milovníkom starých "klasik" z VAZ. V ľuďoch tohto prístroja motoristov prezývaný "sacie", a samotné zariadenie bolo vytvorené pre studený štart. Prvok je vyrobený vo forme špeciálnej páky, ktorá je umiestnená v spodnej časti torpéda na strane vodiča.

Páka umožňuje dodatočné ovládanie škrtiacej klapky. Ak vytiahnete "sanie" na seba, v tomto prípade je klapka zakrytá. To vám umožní obmedziť prístup vzduchu a zvýšiť úroveň riedenia v zmiešavacej komore karburátora.

Benzín z plavákovej komory pri zvýšenom vákuu sa do miešacej komory vťahuje oveľa intenzívnejšie,a nedostatočné množstvo prichádzajúceho vzduchu spôsobuje, že karburátor pripraví obohatenú pracovnú zmes pre motor. Táto zmes je najvhodnejšia pre bezpečný štart chladného motora.

Stojí za zmienku, že prvý v celom projekte bol podrobený následnej modernizácii je studený štart, ktorý je už známy pod názvom "sacie". K najjednoduchšiemu karburátoru sa zaslúžene odkazuje raz populárny a obľúbený karburátor "Solex", ktorý vďačí za značku klasických automobilov VAZ.

Prevádzka karburátora v kľudovom režime sa vykonáva nasledovne:

  • Karburátor je vybavený špeciálnymi prídavnými vzduchovými tryskami. Tieto trysky sú zodpovedné za dodávanie prísne dávkovaného množstva vzduchu;
  • Vzduch prechádza pod škrtiacim ventilom a potom sa podľa pracovného algoritmu zmieša s benzínom. Súčasne celý proces nastane, keď plynový pedál nie je vytlačený a uvoľnený;

Takto vyzerá základný prístroj a princíp typu plaváka karburátora.

Silné a slabé stránky zariadenia

Hlavnou výhodou karburátora je jeho cenovo dostupný servis.Vo voľnom predaji dodnes existujú špeciálne opravné súpravy, ktoré umožňujú rýchle vrátenie karburátora do prevádzky. Ak chcete opraviť karburátor nevyžaduje arzenál akéhokoľvek špeciálneho vybavenia a opraviť prístroj, ak sa niektoré zručnosti v rámci výkonu takmer všetkých motoristov.

Mechanický karburátor nie je tak strach z znečistenia a vody, pretože ich hit nemôže trvale zabrániť. Toto súčasne pokrýva silnú i slabú stranu zariadenia. Karburátor musieť často upraviť a uistite sa, že čistenie v porovnaní s injekciou vstrekovač paliva, ale je odolnejší elektronické riešenia v prípade mnohých podmienok, ktoré sú závažné, alebo dokonca extrémnych prevádzkových podmienkach.

Ďalšie prínosy karburátora zahŕňajú jeho nižšiu citlivosť na palivo s nízkou kvalitou a proces čistenia nie je ťažký. Hoci je karburátor a je pomerne zložité zariadenia, ale ťažkostí a udržať jej rozhodne jednoduchšie v porovnaní s upchatý alebo nefunkčné vstrekovača systému.

Medzi hlavné nevýhody karburátora patrí potreba pravidelného čistenia a nastavovania.Karburátor môže predstavovať prekvapenie v procese prevádzky, pretože je závislosť od vonkajších poveternostných podmienok. V zime sa kondenzát môže hromadiť v tele karburátora a potom zmraziť. V teple je karburátor náchylný na prehriatie, čo vedie k intenzívnemu odparovaniu paliva a k poklesu výkonu ICE.

Posledným argumentom proti karburátoru je zvýšená toxicita výfukových plynov, ktorá viedla k jeho opusteniu na moderných automobiloch po celom svete. Dnes je karburátor oprávnene považovaný za beznádejne zastarané "klasické" riešenie.