Karburátor – Gosstandart

Seznámení s motorem obvykle prochází několika fázemi. První začíná ihned po jeho zakoupení. Po rychlém prostudování návodu, hlavně části, která říká, jak nastartovat motor, jej zavěsíme na příď lodi, připojíme hadici na plyn (směs benzínu a oleje v poměru 1:15 byla vyrobena s maximální pečlivostí) , načerpejte benzín žárovkou a se skrytou nadějí zatáhněte za startovací šňůru. Motor na to zpravidla nijak nereaguje. Táhneme podruhé, potřetí – stejný výsledek. Možnosti jsou možné – po n-tém pokusu začne motor náhle pracovat a zahalí nás do oblaků modrého kouře. Otočíme plyn a snažíme se zpomalit, ale z nějakého důvodu to nejde hned. Pak motor zhasne a pak se vše znovu spustí: jednou, dvakrát, třikrát zatáhneme za šňůru.

Přesvědčeni o marnosti pokoušet se dosáhnout úspěchu, abych tak řekl hned, znovu otevíráme pokyny a snažíme se zjistit, co se děje. Toto je druhá fáze. Je to nejnebezpečnější, protože to často končí tím, že zcela neseřízený motor musí být odvezen do opravny.

Než se motor definitivně podřídí svému majiteli a promění se z obskurního a nebezpečného souseda ve spolehlivého společníka a kamaráda, bude následovat ještě mnoho dalších fází. Počet a obsah těchto posledních fází je však do značné míry určen tím, jak jsou první dvě dokončeny.

První seznámení s motorem, první dovednosti v zacházení s ním, první zkušenosti s nastavováním jeho systémů a zařízení – to je obsah článků, které budou publikovány v sekci „Co potřebujete vědět o motoru“, která opens in this issue. Раздел ведет мастер спорта Олег Гаврилов.

Před zapálením ve válci motoru je třeba benzín nejprve přeměnit na hořlavou směs – rozprášit na malé částice a smíchat ve vhodných poměrech se vzduchem.

Zařízení, ve kterém vzniká hořlavá směs, se nazývá karburátor. Na chodu karburátoru záleží hodně, od bezproblémového startování až po účinnost a životnost motoru.

Pojďme se seznámit se základními principy provozu karburátoru na příkladu poměrně jednoduché konstrukce, která je instalována na přívěsném motoru Whirlwind. Podrobné schéma zařízení je uvedeno na barevné vložce.

Informace o obrázku
Karburátor přívěsného přívěsného motoru „Whirlwind“

Benzín z palivové nádrže je přiváděn do plovákové komory 3 (viz obrázek), kde plovák pomocí jehlového ventilu 2 udržuje konstantní hladinu paliva. Dále benzín vstupuje do atomizéru 5 instalovaného v difuzoru 4, kterým vzduch prochází do směšovací komory karburátoru. Hladina paliva v atomizéru je zpočátku stejná jako v plovákové komoře; benzín nedosahuje na konec trubky málo.

Při chodu motoru je vzduch nasáván pístem do válce přes difuzor, kde se zužováním proudění zvyšují jeho otáčky a následně klesá tlak – vzniká podtlak.

Vlivem podtlaku bude palivo proudící z rozprašovače 5 proudit z plovákové komory kalibrovaným otvorem – hlavní tryskou 6. Čím větší podtlak, tím větší proud paliva z trysky.

Při výstupu z atomizéru proud paliva vstupuje do proudu vzduchu proudícího vysokou rychlostí, ve kterém se drtí a částečně odpařují kapky benzínu. Ve směšovací komoře karburátoru (hned za difuzorem) dochází k intenzivnímu promíchávání paliva se vzduchem – vzniká hořlavá směs.

Palivová tryska je zvolena tak, aby se benzín a vzduch mísily v přesně definovaném poměru. Množství vzduchu procházejícího difuzorem je regulováno škrticí klapkou 11, která v konečném důsledku určuje množství hořlavé směsi vstupující do válce motoru. Škrtící klapka je hlavním ovládacím prvkem karburátoru.

Uvažovaný systém poskytuje motoru požadované ekonomické složení hořlavé směsi pouze za podmínek středního zatížení je nedílnou součástí každého karburátoru a nazývá se hlavní dávkovací systém.

Velmi často ale motor pracuje v režimech, které vyžadují jiné složení směsi plynu a vzduchu, než jaké dokáže připravit hlavní systém. V režimech plného výkonu je tedy zapotřebí „bohatší“ směs, tj. měla by obsahovat zvýšené množství benzínu. Bohatá směs je vyžadována jak v režimu spouštění a naprázdno, tak v režimech zrychlení. Pro zajištění normálního chodu motoru ve všech režimech má karburátor řadu přídavných systémů.

Systém volnoběhu, kterým jsou vybaveny všechny karburátory, funguje při téměř úplném uzavření škrticí klapky a v difuzoru prakticky neproudí vysokorychlostní proudění. Trysky volnoběhu tedy nejsou vypouštěny do difuzoru, jako u hlavního systému, ale za hranu škrticí klapky, kde je v tomto režimu velmi vysoký podtlak.

V uvažovaném karburátoru „Whirlwind“ se systém volnoběhu skládá z palivových 7 a vzduchových 8 volnoběžných trysek, takže se v kanálech systému tvoří obohacená emulze benzínu a vzduchu. Přes otvory 10 a 12 se při uzavřené škrticí klapce emulze nasává do karburátoru. Složení směsi, které určuje minimální stabilní otáčky, je v tomto režimu regulováno speciálním šroubem 12 a počet otáček je fixován přítlačným šroubem 19, o který se obvykle opírá páka pohonu škrticí klapky.

Pro nastartování motoru při nízkých teplotách vzduchu je zapotřebí ještě bohatší pracovní směs. V karburátoru Whirlwind je tato směs připravována v samostatném systému sestávajícím z palivové trysky 13, otvoru pro nasávání vzduchu 14 a ventilu 15. V kanálcích systému se vytváří emulze, která při otevření ventilu 13 škrticí klapka je uzavřena, je nasávána do válců motoru.

U jiných karburátorů k tomu slouží přídavná vzduchová klapka umístěná ve vzduchovém potrubí. Při startování se tato klapka uzavře, v oblasti trysky hlavního systému se vytvoří podtlak, pod jehož vlivem palivo intenzivně vytéká a větší množství směsi se dostává do sacího potrubí motoru.

Karburátory automobilových motorů instalované na lodích mají řadu přídavných zařízení a systémů, které poskytují další režimy provozu motoru.

Systém ekonomizéru funguje pouze v režimech plného výkonu, kdy je škrticí klapka plně otevřena, a slouží k obohacení směsi v hlavním systému při přepnutí do režimu plné zátěže. Tento režim je zvláště široce používán u motorů sportovních lodí za normálních podmínek je nepraktický kvůli zvýšené spotřebě benzínu a přetížení částí motoru.

Zařízení ekonomizéru jsou obvykle ventil v palivovém systému, který je nucen se otevřít, když je škrticí klapka téměř úplně otevřená. Prostřednictvím trysky ekonomizéru vstupuje do proudu směsi další palivo a směs se stává bohatší.

Akcelerační čerpadla slouží ke krátkodobému obohacení hořlavé směsi při prudkém otevření škrticí klapky v režimu zrychlení. Umožňují vám získat dobrou odezvu motoru s ekonomickým seřízením karburátoru. U nás se hojně používají pístová urychlovací čerpadla, jejichž mechanický pohon je kombinován s pohonem ekonomizéru. Akcelerační čerpadlo lze také použít k obohacení hořlavé směsi při startování studeného motoru. Na rozdíl od ekonomizéru, který obohacuje směs tak dlouho, dokud motor běží na plný plyn, funguje akcelerační čerpadlo při náhlém otevření plynu jen velmi krátkou dobu.

V různých provedeních, v závislosti na účelu, může jeden nebo druhý pomocný systém chybět. Například většina karburátorů motocyklů a stacionárních motorů nemá čerpadlo akcelerátoru a některé karburátory nemají zařízení ekonomizéru.

Konstrukčně jsou karburátory vyráběny různými způsoby. Existují karburátory horizontální, kdy je osa proudění vzduchu vodorovná – k tomuto typu patří většina karburátorů motocyklů, stejně jako karburátory přívěsných lodních motorů a stacionárních motorů; vertikální karburátory, které zase přicházejí se stoupajícími a klesajícími průtoky směsi. Posledně jmenované mají řadu významných výhod: zajišťují lepší plnění válců motoru hořlavou směsí, rovnoměrnější rozdělení směsi mezi válce a jsou pohodlněji umístěny na motoru, což usnadňuje instalaci a údržbu. Takové karburátory jsou nyní nejrozšířenější u motorů automobilů.

Popisy obvodů a konkrétní konstrukce karburátorů jsou uvedeny v pokynech pro údržbu motoru, které nutně mají část věnovanou palivovému zařízení. Další informace si můžete přečíst například v knize V. I. Gribanova a V. A. Orlova „Karburátory spalovacích motorů“.

Tělesa karburátorů jsou obvykle vyrobena ze slitin zinku a hliníku pomocí vstřikování. Během provozu pod vlivem teplotních změn dochází k určité deformaci a smrštění odlévaných materiálů. V důsledku toho a také vlivem vibrací motoru se postupem času uvolňují závitové spoje jednotlivých komponentů a dílů karburátoru, proto je při přípravě motoru na sezónu i před dlouhou cestou nutné utáhněte všechny šrouby a upevňovací prvky.

Při provozu karburátoru hrají důležitou roli plovákové mechanismy, které udržují konstantní hladinu paliva v plovákové komoře. Pokud je hladina příliš vysoká, bude tryskou protékat nadměrné množství paliva a karburátor bude velmi citlivý na náklony a vibrace. V důsledku toho se motor může zastavit kvůli silnému nadměrnému obohacení hořlavé směsi a spotřeba paliva se výrazně zvýší.

Pokud je hladina paliva snížena, hořlavá směs se stává chudší, což vede k výraznému přehřívání motoru. Navíc při silném čerpání bude palivo proudit k tryskám přerušovaně, dojde k přerušení chodu motoru a může se zastavit.

Tvar a provedení plováku je zvoleno tak, aby při minimálních rozměrech bylo dosaženo dostatečné zvedací síly pro zajištění uzavření jehlového palivového ventilu. -Plováky jsou v podstatě vylisovány z mosazné fólie. Používá se také korek, pěna a plast. Korkové a pěnové plováky jsou potaženy jednotnou vrstvou benzínu odolného laku, který chrání materiál před působením benzínu a bobtnáním. Pokud mosazný plovák selže, je připájen pájkou pomocí běžné páječky.

Pokud je poškozeno těsnění plovákového ventilu, je nutné jej vyměnit, protože opravou ventilu nebo sedla se změní jejich geometrické rozměry a naruší se interakce mezi ventilem a plovákem. V poslední době se rozšířily palivové ventily s elastickými uzavíracími prvky – jsou spolehlivé v provozu a několikrát odolnější než kovové. Při jakékoli opravě plovákového mechanismu a také při přípravě na sezónu se doporučuje zkontrolovat hladinu paliva v plovákové komoře a zkontrolovat těsnost ventilu.

Trysky používané v karburátorech jsou obvykle velikostně unifikované, rozdíl mezi nimi spočívá pouze v průřezu kalibrovaného dílu, tedy v jejich průchodnosti, která se zjišťuje pomocí speciálního zařízení a za přesně definovaných podmínek. Takto získaná hodnota propustnosti (průměr) je vyhloubena na vnějším povrchu trysky.

В связи с непрерывным ростом мощностей двигателей все большее распространение получают многокамерные карбюраторы. To se týká především automobilových motorů, které jsou přeměněny na lodní zařízení pro lodě. Instalace takových karburátorů namísto jednokomorových vám umožní získat další 10% zvýšení výkonu z motoru. Například na motoru Moskvich-407 bylo možné získat asi 52 koňských sil namísto 45.

Co je to vícekomorový karburátor? Jedná se vlastně o několik (dvou nebo čtyř) jednokomorových karburátorů, které mají společnou plovákovou komoru, akcelerační čerpadlo, ekonomizér, systém volnoběhu a startovací zařízení.

Vícekomorové karburátory jsou motory „ZIL-130“ (KV8A), „GAZ-13“ (K114), „Moskvich-408“ (K-126) atd. Takový karburátor stojí méně než několik jednokomorových.

V důsledku čerpacích ztrát vyžaduje zvýšení výkonu motoru zvětšení průtokové plochy difuzorů a směšovacích komor. Zároveň jsou pro lepší zrychlení a účinnost ve středních a přechodových režimech vyžadovány vysoké rychlosti u postřikovače, kterých lze dosáhnout pouze zmenšením průtokové plochy difuzorů.

Tyto dva zdánlivě se vylučující problémy konstruktéři vyřešili použitím vícekomorového karburátoru se sekvenčním otevíráním škrticích klapek. V něm je průtoková plocha obou komor mnohem větší než u jednokomorového karburátoru.

V takovém karburátoru pracuje jedna komora (hlavní nebo primární) při středním a přechodovém zatížení a při přepnutí do režimů blízkých plnému výkonu přichází do provozu i druhá komora (přídavná nebo sekundární). To zajišťuje vysokou účinnost motoru a vysoký maximální výkon.

Průřezy trysek, difuzorů, ale i průměry atomizéru a směšovací komory se volí pro každý motor zvlášť – v závislosti na jeho zdvihovém objemu, maximálním výkonu a točivém momentu a také počtu otáček odpovídajících tomuto výkonu a točivému momentu. . Výkonová a ekonomická charakteristika každého motoru závisí na důkladnosti této úpravy; seřízení se provádí pomocí speciálního zařízení v továrnách na karburátory.

Palivová směs složená z kapiček paliva a vzduchu hoří ve válcích spalovacího motoru. K smíchání těchto dvou složek v požadovaném poměru zhruba do poloviny devadesátých let sériově vyráběné osobní automobily používaly mechanické dávkovací zařízení – karburátor.

Historie karburátoru

První auta jezdila na lampu a nepotřebovala karburátor, protože plyn vstupoval do spalovací komory pod vlivem vakua. Podobný princip byl následně použit pro vytvoření plynového zařízení první generace. Lampový plyn byl drahý. Například v Rusku byly pouze dvě továrny, kde se vyráběl.

V souvislosti s těmito problémy se ve druhé polovině 1876. století vědci zrodili nápady, jak nahradit stávající automobilová paliva ekonomičtějšími a levnějšími. Nejlepší možností bylo použití kapalného paliva. Takové palivo se však nemůže vznítit bez vzduchu, proto bylo zapotřebí zařízení, které by tyto dva prvky dokázalo smíchat, a to dokonce v určitých poměrech. Potřebné zařízení vynalezl v roce XNUMX Ital jménem Luigi De Christoforis. Říkalo se tomu „karburátor“. Jeho konstrukce a princip činnosti byly odlišné od moderních karburátorů. Pro vytvoření směsi paliva a vzduchu se palivo zahřívalo a páry se mísily se vzduchem. Výzkum v této oblasti pokračoval a o rok později inženýři Gottlieb Daimler a Wilhelm Maybach zkonstruovali spalovací motor vybavený rozstřikovacím karburátorem, který se stal prototypem moderních zařízení.

Na konci 5. století se karburátory postupně dostaly pod kontrolu elektroniky. Používali četné solenoidové ventily, které vyžadovaly ovládací zařízení. Například karburátory Hitachi Nissanu Sunny používaly minimálně XNUMX ventilů a elektronicky řízené klapky. Před příchodem elektronického vstřikování zbýval jeden krok a bodem, odkud nebylo návratu, bylo použití vstřikovačů paliva. Karburátory byly brzy nahrazeny monovstřikováním. Jeho výhodou oproti karburátorům je schopnost mísit palivo a vzduch v přesnějších poměrech. Dalším krokem ve vývoji vstřikovacích systémů byl vstřikovač.

V současné době se vstřikování karburátorem používá pouze u motorů určených pro speciální zařízení. Nevýhodou elektroniky je, že se bojí vody, proto by například terénní vůz určený pro použití v bažinách měl být vybaven karburátorem, což je mechanické zařízení, které lze v extrémních případech jednoduše vysušit, i když byl celý pod vodou.

Zařízení a princip činnosti

Úkolem karburátoru je míchat palivo a vzduch. V různých modifikacích tohoto zařízení se proces míchání řídí přibližně stejným principem.

Nejoblíbenějším typem karburátoru je plovákový karburátor. Skládá se z následujících prvků:

• plováková komora,
• plovák,
• jehla plovákového zámku,
• proud,
• směšovací komora,
• sprej,
• Venturiho trubice,
• škrtící klapka.

K plovákové komoře je připojena trubka, kterou proudí palivo z nádrže. Množství paliva uvnitř komory je regulováno dvěma vzájemně propojenými částmi: plovákem a jehlou. Když hladina paliva v komoře klesne, plovák klesá spolu s jehlou. Jehla tak otevírá přístup k další porci paliva. V souladu s tím, když palivo naplní komoru, plovák se zvedne a s ním i jehla a blokuje přístup. Kromě toho je na dně komory tryska – kalibrované zařízení, které měří dodávku kapaliny (v tomto případě paliva). Přes něj vstupuje do rozprašovače. Působení se tak přenáší z plovákové komory do směšovací komory, kde se připravuje hořlavá směs.

Směšovací komora obsahuje difuzér (konstrikci), který je potřebný pro zvýšení rychlosti proudění vzduchu. Difuzér vytváří řídký vzduch v blízkosti rozprašovače. Vzduch pomáhá odsát palivo z plovákové komory a lépe jej rozprášit ve směšovací komoře.

Úloha škrticí klapky v provozu karburátoru

Množství palivové směsi, které vstupuje do válců, závisí na poloze škrticí klapky, která je zase spojena s plynovým pedálem.

V interiéru některých vozů s karburátorem je navíc na palubní desce speciální páčka, kterou lze ovládat i plyn. Běžně se označuje jako „sytič“, i když technicky jde o „zařízení se studeným startem“. Zatažením za rukojeť směrem k sobě řidič uzavře vzduchovou klapku, čímž omezí přístup vzduchu a zvýší podtlak ve směšovací komoře karburátoru. Díky tomu je benzin z plovákové komory intenzivněji odsáván a při nedostatku vzduchu připravuje pro motor obohacenou hořlavou směs, která je nezbytná pro start studeného motoru.

Aby motor běžel na volnoběh, má karburátor speciální přídavné kalibrované vzduchové trysky, kterými se pod škrticí klapku dostává přesně definované množství vzduchu a mísí se s palivem, i když sundáte nohu z plynového pedálu.

Proces vývoje karburátoru

Během procesu vývoje pracovali inženýři z různých společností na automatizaci všech procesů bez výjimky, takže existuje spousta možností pro implementaci karburátorů. Mimochodem, jedním z prvních, který prošel automatizací, bylo výše popsané „sání“.

Moderní karburátor je vybaven velkým množstvím pomocných zařízení, která stabilizují chod karburátoru v různých situacích (náhlé uvolnění plynu, volnoběh při stání na semaforu v autě s automatickou převodovkou, kompenzace rychlosti při otočení klimatizace dále a tak dále).

Ukázkový seznam zařízení vypadá takto.

• Systém regulace teploty nasávaného vzduchu.
• Ohřívač sacího potrubí.
• Uzavírací ventil paliva.
• Ventil obohacovacího zařízení.
• Bimetalová pružina vzduchové klapky (mechanismus otevírání vzduchové klapky).
• Rychlý systém volnoběhu.
• Systém pro udržování konstantních otáček motoru a tak dále.

Všechna tato zařízení byla implementována jako samostatná analogová zařízení, ovládaná primitivní elektronikou nebo samoregulační, jako bimetalový pásek. Později, s příchodem levných mikroprocesorů, potřeba těchto zařízení zmizela, protože bylo možné spojit jejich funkce v jedné řídicí jednotce a instalovat jednoduché ovladače na karburátor (a později do vstřikovače).

Výhody a nevýhody karburátoru

Hlavní výhodou karburátoru je jeho udržovatelnost. K tomuto zařízení si můžete zakoupit opravnou sadu, kterou lze v případě potřeby vyměnit i na ulici. Tato výhoda však již dávno ztratila svůj praktický význam: vývoj počítačové diagnostiky učinil z opravy vstřikovačů činnost v jednoduchosti téměř rovnocennou.

Nevýhody karburátoru jsou způsobeny skutečností, že se jedná o poměrně tenké a složité mechanické zařízení. Čas od času se musí seřídit, vyčistit a chránit před ucpáním. Jeho provoz navíc závisí na povětrnostních podmínkách: v zimě v něm může namrzat kondenzát, v létě se přehřívá a palivo se začíná rychle odpařovat. Obecně lze říci, že toto zařízení je morálně zastaralé.

Nenašli jste, co jste hledali? Žádost můžete zanechat ve formuláři zpětné vazby.

Portál Gosstanart.info nevyvíjí obchodní činnost a nespolupracuje s inzerenty, výrobci zboží a společnostmi poskytujícími služby. Nedělejte prosím komerční nabídky! Veškeré informace prezentované na portálu jsou výsledkem nezávislého výzkumu a jsou volně šířenými informacemi.