Karbüratör: tasarım ve çalışma prensibi

80'li yılların ortalarına kadar, binek otomobiller ve hafif kamyonlar üzerindeki içten yanmalı benzinli motorlar, büyük ölçüde karbüratörlerle donatıldı. Bu tür motorlar, daha önce harici bir cihaz tarafından motor silindirlerinde hazırlanan bir yakıt hava karışımının yanması prensibine göre çalışır. Bu çalışma karışımı, yakıt ve hava damlacıklarından oluşur. Karbüratör, ICE'nin verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için bu bileşenlerin bir karışımının doğru oranda oluşturulmasını ima eden işlemden sorumludur. En basit karbüratör, bir mekanik dozlama cihazıdır.

Biraz tarih

Motor yapımı çağının başlangıcındaki erken gelişmeler yakıt olarak kullanılan hafif bir gazdır. Bu tür motorlara erken bir aşamada karbüratör basit bir şekilde ihtiyaç duyulmadı. Motorun çalışması sırasında ortaya çıkan nadirlik nedeniyle, ışıklı gaz silindirlere girmiştir. Bu yakıtın ana sorunu, yüksek maliyeti ve kullanım sürecinde bir dizi zorluktu.

XIX yüzyılın ikinci yarısı, dünya çapındaki mucitler, mühendisler ve mekaniklerin bir içten yanmalı motor için daha pahalı, ucuz ve uygun fiyatlı bir yakıtla pahalı hafif gazı değiştirmeye çalıştığı dönemdi.En iyi çözüm, bugün bizim için alışılmış olan sıvı yakıtı kullanmaktı.

Bu yakıtın havaya katılmadan ateşlenemeyeceği dikkate alınmalıdır. Karışımı hava ve yakıttan hazırlamak için ek bir cihaza gerek duyuldu. Ayrıca, hava ve yakıtın doğru oranlarda karıştırılması gerekiyordu.

Bu sorunu çözmek için ilk karbüratör icat edildi. Cihaz 1876 yılında piyasaya sürüldü. Erken karbüratör modelinin mucidi İtalyan mucit Luigi De Christoforis'di. İlk karbüratör tasarımı ve çalışma prensibi ile daha modern analoglardan önemli farklılıklar gösterdi. Yüksek kaliteli bir yakıt hava karışımı elde etmek için, ilk cihazdaki yakıt ısıtıldı ve buharları hava ile karıştırıldı. Bir dizi nedenden ötürü, bir çalışma karışımı oluşturma yöntemi yaygın olarak kullanılmamıştır.

Bu alandaki gelişmeler devam etti ve bir yıl içinde yetenekli mühendisler Gottlieb Daimler ve Wilhelm Maybach, yakıt püskürtme prensibiyle çalışan bir karbüratöre sahip bir içten yanmalı motorun tasarımını yarattılar. Bu cihaz, sonraki tüm gelişmeler için temel oluşturdu.

modernizasyon

Mühendislerin gelecekteki çalışmalarının ana yönü, tüm karışım oluşum süreçlerinin maksimum otomasyonudur. Araba üreten birçok şirketin en iyi akılları, karbüratörün tasarımını geliştirmek için çalıştı. Bu nedenle çok sayıda dünya üreticisinden çok sayıda basit ve karmaşık karbüratör modelini karşılayabilirsiniz.

Daha fazla gelişme

Karbüratörler aktif olarak sadece 20. yüzyılın sonunda enjeksiyon sistemleri ile değiştirildi. Bu zamana kadar, karbüratör tasarımı yoğunlaştırıldı. Karbüratör enjeksiyonunun gelişimindeki en son dönüşler, elektronik tarafından kontrol edilen karbüratörlerdir. Bu tür karbüratörlerde, operasyonu özel bir kontrol cihazı tarafından kontrol edilen birkaç solenoid valf vardı. Örneğin, marka karbüratör Hitachi'den söz edebilirsiniz. Tasarımda neredeyse 5 valf vardı ve damperler elektronik olarak kontrol edildi.

En son yapısal olarak kompleks karbüratör nesli, daha önce sözü edilen karbüratör modeli Hitachi tarafından iyi bir şekilde kanıtlanmıştır. Bu karbüratör, 80'lerin sonunda ve 90'ların başında Nissan arabalarına kuruldu.Bu jenerasyon karbüratörün karmaşıklığı, özellikle Hitachi'yi VAZ'a konan ilkel "Solex" ile karşılaştırırken çok sayıda yardımcı cihazdır.

Yardımcı cihazlar, çeşitli modlarda karbüratörün çalışmasını stabilize etmekten sorumluydu. Bu modlar ve çalışma özellikleri arasında keskin gaz deşarjı, otomatik vites kutusu bulunan araçta rölanti zamanında rölanti modu, klimanın aktivasyonundan sonra motor hızının hizalanması ve stabilizasyonu ve diğer birçok özellik bulunur.

Son nesillerin mükemmelleştirilmiş karbüratörü birçok cihazdan oluşuyordu. Referans için bunlardan sadece birkaçı ismini vereceğiz:

  1. Dış hava sıcaklık kontrol sistemi;
  2. Bir giriş toplayıcısının ısıtıcısı;
  3. Yakıt vermenin sona ermesi valfı;
  4. Bir karışımın zenginleştirilmesi cihazının valfı;
  5. Gaz kelebeği açma mekanizmasında hava damperinin bimetal yayı;
  6. Hızlı rölanti vb.

Bu tür cihazlar en son "elektronik" karbüratörlere aittir. Bu modellerde ek elemanlar, ayrı analog cihazlar şeklinde yapılmıştır.Cihazlar en basit elektronikler tarafından kontrol edildi veya kendi kendini düzenleme prensibi üzerinde çalıştı (bimetal yay).

Basit mekanik karbüratörlerin çok yönlü cihazlar olduğu ve farklı model araçlara bir adaptör kullanılarak kurulabilmesi dikkat çekicidir. Mükemmel bir örnek, yerli motorlu karbüratör "Solex" ile mükemmel şekilde aynıdır.

Karbüratör ve enjektör

Dahası, yakıt besleme sistemleri ve karışım oluşumu tarihinde, ilk olarak mono-enjektör (monoinjektör) ortaya çıktı ve tamamen elektronik enjeksiyon ve verimli yakıt enjektörleri, eski karbüratörlerin yerini aldı.

Enjektörün ana avantajı, yakıt hava karışımının doğru oranlarını elde etmek için yakıtın çok daha doğru ve zamanında dozajlanmasıdır. Otomobil endüstrisinde uygun fiyatlı mikroişlemcilerin ortaya çıkması ve piyasaya sürülmesi, sonunda, karmaşık bir karbüratöre ve tasarımındaki ek cihazlara olan ihtiyacın ortadan kalkmasına neden oldu. Karbüratörün tek tek bileşenlerinin tüm fonksiyonları tek bir kontrol ünitesi (ECU) tarafından devralındı ​​ve enjektörün tasarımında basit çalıştırma cihazları kuruldu.

Enjektörün bir karbüratöre kıyasla daha ekonomik bir çözüm olduğuna inanmak bir hatadır. İyi yapılmış bir karbüratör, yakıt tüketiminde benzer performans gösterir. Dağıtılmış enjeksiyonun popülerliği, bu yakıt tedarik mekanizmasının, ICE'nin ekolojik uyumluluğu için tüm katı modern standartları ve gereksinimleri karşılayabilmesi gerçeğidir. Karbüratör, tasarım özellikleri ve jetin performansından dolayı bu gereksinimleri karşılayamaz.

Bugün karbüratör enjeksiyonu sadece ana motorlar için özel ekipman için hedef kurulum olan bu motorlarda bulunur. Bu kararın nedeni, ağır çalışma koşullarında elektronik enjeksiyon sistemlerinin savunmasızlığıydı. Enjektörün elektronik parçaları ve modülleri yüksek nem ve kirden etkilenmekte ve enjektörler yakıt kalitesine duyarlıdır. Örneğin, bataklıklarda böyle bir aracı kullanırken, özel bir araç üzerinde özel bir karbüratör takmanın kesinlikle daha iyi olduğunu söylemek gerekir.Böyle bir karbüratör her zaman kolayca servis edilebilir, temizlenebilir ve gerekirse kurutulabilir.

Karbüratör çeşitleri

Daha önce de belirttiğimiz gibi, karbüratör modernizasyon süreci, farklı üreticilerden bu cihazın çok sayıda çeşidini üretmiştir. Tüm bu karbüratör çeşitliliği şartlı olarak üç gruba ayrılabilir:

  • bir balon;
  • Membran iğne;
  • yüzer;

İlk iki tür karbüratör uzun zamandır görünmez olmuştur, bu yüzden bu tasarımlarda olmayacağız. Bu günlerde 90'lı yıllarda sivil otomobillerde çeşitli modifikasyonlarda görülebilen yüzer karbüratörü düşünmek daha elverişlidir.

Şamandıra karbüratörün düzenlenmesi

Karbüratörün ana görevi yakıt ve havayı karıştırmaktır. Karbüratörlerin farklı modelleri benzer bir prensibe göre bu süreci yürütmektedir. Şamandıra karbüratör aşağıdaki elemanlardan oluşur:

  • şamandıra odası;
  • yüzer;
  • şamandıra iğnesini kilitleme,
  • jet;
  • karıştırma odası;
  • püskürtücü;
  • Venturi tüpü;
  • gaz kelebeği valfi;

Şamandıra karbüratör, şamandıra odasına özel bir boru hattı bağlanacak şekilde tasarlanmıştır.Yakıt, yakıt borusundan karbüratöre bu hat boyunca tedarik edilir. odasındaki yakıtın miktarını ayarlama birbirine bağlı iki elemanları vasıtasıyla gerçekleştirilir. Şamandıra ve iğne ile ilgili. şamandıra haznesi aracı yakıt seviyesini düşen ve yüzer iğne ile birlikte düşmektedir. Nedenle, yakıt sonraki kısmının bölme içine nüfuz açık iğne giriş gider elde edilir. Benzin şamandıra doldururken bölme yükselir ve yakıt ile iğne paralel erişimi engeller.

Şamandıra odasının dibinde, jet denen bir sonraki eleman bulunur. Jet kalibratör işlev gerçekleştirir ve yakıt besleme dağıtım sağlar. Jet yakıtı sayesinde atomizer girer. Gerekli miktarda yakıt şamandıra odasından karıştırma haznesine doğru hareket eder. Karıştırma bölmesinde, çalışma yakıt-hava karışımının hazırlanması işlemi gerçekleşir.

Yapısal olarak, karıştırma bölmesi bir difüzöre sahiptir. Bu eleman hava akışının hızını arttırmak için tasarlanmıştır. Difüzör, nebülizörün hemen yakınında bir vakum oluşturulmasından sorumludur.Bu, şamandıra odasından yakıt çekmeye yardımcı olur ve aynı zamanda karıştırma haznesinde daha iyi püskürtmesini sağlar. Bu basit bir yüzer karbüratörün temel cihazıdır.

Gaz kelebeği: soğuk çalıştırma ve rölantide

Motorun silindirlerine akacak olan yakıt hava karışımının miktarı gaz kelebeği konumuna bağlı olacaktır. Damper gaz pedalına doğrudan bağlanır. Ama hepsi bu değil.

Karbüratörlü bazı araçlarda gaz kelebeğini kontrol etmek için ek bir cihaz vardı. Bu element, VAZ'ın eski "klasikleri" nin sevgilileri tarafından iyi bilinir. Bu cihaz sürücülerinde insanlar "emiş" lakaplı ve cihaz soğuk bir başlangıç ​​için yaratıldı. Eleman, sürücü tarafında torpido alt kısmında bulunan özel bir kol şeklinde yapılır.

Kol, ek olarak gaz kelebeğini kontrol etmenizi sağlar. Kendinize "emiş" çekerseniz, bu durumda, damper kaplıdır. Bu, hava girişini kısıtlamanıza ve karbüratör karıştırma haznesindeki dilüsyon düzeyini artırmanıza izin verir.

Artan vakumda şamandıra odasından gelen benzin, karıştırma odasına çok daha yoğun şekilde çekilir,ve gelen hava miktarının yetersiz olması, karbüratörün motor için zenginleştirilmiş bir çalışma karışımı hazırlamasına neden olur. Soğuk bir motorun emin bir başlangıcı için en uygun olan bu karışımdır.

Bu bütün yapı içinde ilk ileri modernizasyon geçirdiğine dikkat edilmelidir "emme" adı altında bize zaten tanıdık bir soğuk çalıştırma vardır. En basit karbüratöre layıkıyla klasik VAZ arabalarının hattına borçlu olan popüler ve popüler karbüratör "Solex" denir.

Karbüratör motorunun rölanti modunda çalışması aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:

  • Karbüratör, özel ek hava jetleri ile donatılmıştır. Bu nozullar, sıkı bir dozda hava tedarik etmekle sorumludur;
  • hava gaz kelebeği valfinin altında ve daha fazla çalışma algoritması benzin harmanlanır akmaktadır. Aynı zamanda, gaz pedalı sıkılmadan ve serbest bırakılmadığında tüm işlem gerçekleşir;

Bu temel cihaz ve karbüratör şamandıra tipi prensibi böyle görünüyor.

Cihazın güçlü ve zayıf yönleri

Karbüratörün ana avantajı, uygun servis verilebilirliğidir.Bu güne yapılan ücretsiz satışta, karbüratörün yeterince hızlı bir şekilde işletmeye geri dönmesini sağlayan özel tamir takımları bulunmaktadır. Karbüratörün tamir edilmesi için, herhangi bir özel ekipmanın cephaneliğine gerek duyulmamakta ve cihazı, neredeyse herhangi bir sürücünün gücü altında belirli beceri ve yeteneklerle onarmak gerekmektedir.

Mekanik karbüratör, kirletici ve sudan çok fazla korkmuyor, çünkü vurdukları onu kalıcı olarak devre dışı bırakmıyor. Bu aynı anda cihazın hem güçlü hem de zayıf tarafını kapsar. Karbüratörün yeterince sık ayarlanması ve enjektör enjeksiyonuna göre temizlenmesi gerekir, ancak ciddi veya hatta aşırı çalışma koşullarına işaret eden bir takım koşullar ortaya çıktığında elektronik çözümlerden daha dayanıklıdır.

Karbüratörün ek artıları düşük kaliteli yakıtlara olan daha düşük hassasiyetini içerir ve temizlik işlemi zor değildir. Karbüratör, nispeten karmaşık bir cihaz olmasına rağmen, tıkanmış veya arızalı bir enjektör sistemine göre arızaların teşhis ve bakımının yapılması kesinlikle daha kolaydır.

Karbüratörün ana dezavantajları, düzenli temizlik ve ayarlama ihtiyacını içerir.Karbüratör, dış hava şartlarına bağımlı olduğu için operasyon sürecinde sürprizler ortaya koyabilir. Kış aylarında, kondens karbüratör gövdesinde birikir ve sonra donar. Isıda, karbüratör aşırı ısınmaya eğilimlidir, bu da yakıtın yoğun buharlaşmasına ve ICE'nin gücünde bir düşüşe neden olur.

Karbüratöre karşı çıkan son argüman, egzozun artan toksisitesidir ve bu da dünyanın dört bir yanındaki modern araçlarda kullanılmasının terk edilmesine yol açmıştır. Bugün, karbüratör haklı bir şekilde “klasik” bir çözüm olarak haklı olarak kabul edilir.