En aquest article aprendràs sobre els sistemes d'injecció de combustible. El carburador és el primer mecanisme que va permetre combinar la gasolina amb l'aire en la proporció adequada per preparar la mescla aire-combustible i subministrar-la a les cambres de combustió del motor. Aquests dispositius s'utilitzen activament fins al dia d'avui: en motocicletes, motoserres, talladores de gespa, etc. Això és només de la indústria de l'automòbil, fa temps que han estat suplantats pels sistemes d'injecció d'injecció, més avançats i perfectes.
Què és un carburador?
Un carburador és un dispositiu que barreja combustible i aire, lliura la mescla resultant al col·lector d'admissió d'un motor de combustió interna. Els primers carburadors funcionaven simplement deixant passar l'aire per la superfície del combustible (en aquest cas particular, la gasolina). Però la majoria d'ells després van dispensar una quantitat mesurada de combustible al corrent d'aire. Aquest aire passa pels dolls. Per a un carburador, l'estat d'aquestes peces és molt important.
El carburador va ser l'eina principal per barrejar el combustible i l'aire en els motors de combustió interna fins a la dècada de 1980, quandubtes sobre la seva eficàcia. Quan es crema combustible, es produeixen moltes emissions nocives. Tot i que els carburadors es van utilitzar als Estats Units, Europa i altres països desenvolupats fins a mitjans de la dècada de 1990, van treballar juntament amb sistemes de control més sofisticats per complir els requisits d'emissions de carboni.
Historial de desenvolupament
Diferents tipus de carburadors van ser desenvolupats per una sèrie de pioners de l'automoció, com l'enginyer alemany Karl Benz, l'inventor austríac Siegfried Markus, el polímata anglès Frederick W. Lanchester i altres. Com que es van utilitzar tants mètodes diferents per barrejar aire i combustible en els primers anys de l'existència i el desenvolupament dels cotxes (i els motors de gasolina estacionaris originals també utilitzaven carburadors), és bastant difícil determinar amb exactitud qui va inventar aquest complex dispositiu.
Tipus de carburadors
Els primers dissenys es diferencien pel seu mètode bàsic de funcionament. També es diferencien dels més moderns que van dominar la major part del segle XX. Un carburador modern per a una motoserra de tipus esprai, d' altres similars s'utilitzen en els cotxes moderns. Les primeres construccions històriques, per dir-ho així, es poden dividir en dos tipus principals:
- Carburadors de tipus de superfície.
- Carburadors de polvorització.
Anem a veure'ls amb detall més endavant.
Carburadors de superfície
Tots els primers dissenys de carburadors eren superficials, tot i que també hi havia molta varietat en aquesta categoria. Per exemple, Siegfried Markus va introduir una cosa anomenada "raspall de carburador giratori" el 1888. I Frederick Lanchester va desenvolupar la seva metxa tipus carburador el 1897.
El primer flotador del carburador va ser desenvolupat l'any 1885 per Wilhelm Maybach i Gottlieb Daimler. Karl Benz també va patentar el carburador de tipus flotador al mateix temps. Tanmateix, aquests primers dissenys eren carburadors de superfície que funcionaven fent passar aire sobre la superfície del combustible per barrejar-los. Però, per què un motor necessita un carburador? I sense ell, era impossible subministrar la barreja de combustible a les cambres de combustió (l'injector encara no es coneixia al segle XIX).
La majoria dels dispositius de superfície funcionaven sobre la base d'una simple evaporació. Però hi havia altres carburadors, es coneixien com a aparells que funcionen per "bombolla" (també s'anomenen carburadors de filtre). Funcionen forçant l'aire a pujar per la part inferior de la cambra de combustible. Com a resultat, es forma una barreja d'aire i combustible per sobre del volum principal de gasolina. I aquesta barreja s'aspira posteriorment al col·lector d'admissió.
Carburadors de polvorització
Tot i que diversos carburadors de superfície van ser dominants durant les primeres dècades d'existència de l'automòbil, els carburadors d'esprai van començar a omplir un nínxol important al tombant dels segles XIX i XX. En lloc deDepenent de l'evaporació, aquests carburadors en realitat van ruixar una quantitat mesurada de combustible a l'aire que va ser aspirat per l'admissió. Aquests carburadors utilitzen un flotador (com els dissenys Maybach i Benz anteriors). Però van actuar sobre la base del principi Bernoulli, així com de l'efecte Venturi, com els dispositius moderns, com el carburador K-68.
Un dels subtipus de carburadors en aerosol és l'anomenat carburador a pressió. Va aparèixer per primera vegada a la dècada de 1940. Tot i que els carburadors a pressió només s'assemblen als carburadors d'aerosol en aparença, en realitat eren els primers exemples de dispositius d'injecció de combustible forçada (injectors). En lloc de confiar en l'efecte Venturi per aspirar combustible de la cambra, els carburadors a pressió van ruixar combustible de les vàlvules de la mateixa manera que els injectors moderns. Els carburadors es van fer cada cop més complexos durant les dècades de 1980 i 1990.
Què vol dir "carburador"?
"Carburetor" és una paraula anglesa que es deriva del terme carbure, traduït del francès - "carbure". En francès, carburer significa simplement "combinar (alguna cosa) amb carboni". De la mateixa manera, la paraula anglesa "carburador" significa tècnicament "augment del contingut de carboni".
El carburador K-68 funciona de la mateixa manera, que s'utilitzava en motocicletes del tipus Tula (més tard Ant), Ural i Dnepr.
Components
Tots els tipus de carburadors tenen components diferents. Però els electrodomèstics moderns comparteixen una sèrie de característiques comunes, com ara:
- Airecanal (tub Venturi).
- Vàlvula d'acceleració.
- Vàlvula solenoide de ralentí.
- Bomba acceleradora.
- Cameres del carburador (primària, flotador, etc.).
- Mecanisme de flotació.
- Diafragma de transferència de combustible del carburador.
- Cargols d'ajust.
Com funciona un carburador?
Tots els tipus de carburadors funcionen amb diferents mecanismes. Per exemple, els carburadors de tipus metxa funcionen forçant l'aire sobre la superfície de les metxes amarades de gas. Això fa que la gasolina s'evapori a l'aire. Tanmateix, els aparells de tipus metxa (i altres aparells de superfície) tenen més de cent anys.
La majoria dels carburadors que s'utilitzen avui en dia als vehicles utilitzen un mecanisme de polvorització. Tots funcionen de la mateixa manera. Els carburadors moderns utilitzen l'efecte Venturi per extreure combustible de la cambra.
Principis bàsics dels carburadors
Els carburadors basats en el principi de Bernoulli tenen algunes característiques especials. Els canvis en la pressió de l'aire són previsibles i estan directament relacionats amb la rapidesa amb què es mou. Això és important perquè el pas d'aire a través del carburador conté un venturi estret i comprimit. Es necessita per accelerar l'aire a mesura que hi passa.
El flux d'aire (no el flux de mescla) a través del carburador està controlat pel pedal de l'accelerador. Està connectat a la vàlvula d'acceleració,situat al carburador, mitjançant un cable. Aquesta vàlvula tanca el venturi quan no s'utilitza el pedal de l'accelerador i s'obre quan s'aprimeix el pedal de l'accelerador. Això permet que l'aire passi a través del venturi. En conseqüència, s'extrau més combustible de la cambra de mescla. El funcionament del carburador es basa en aquests principis.
La majoria dels carburadors tenen una vàlvula addicional per sobre del venturi (anomenada accelerador que actua com a accelerador secundari). L'accelerador roman parcialment tancat quan el motor està fred, la qual cosa redueix la quantitat d'aire que pot passar al carburador. Això dóna com a resultat una barreja d'aire/combustible més rica, de manera que l'accelerador s'hauria d'obrir (automàticament o manualment) un cop el motor s'hagi escalfat i ja no necessiti una barreja rica.
Altres components dels sistemes de carburador també estan dissenyats per afectar la barreja aire-combustible durant diverses condicions de funcionament. Per exemple, una vàlvula de potència o una barra de mesura poden augmentar la quantitat de combustible amb l'accelerador obert, o pot ser en resposta a una pressió baixa del sistema de buit (o la posició real de l'accelerador). Un carburador és un element complex i la base física del seu funcionament és força complexa.
Problemes
Alguns problemes del carburador es poden resoldre ajustant l'obturador, la barreja o el ralentí, mentre que d' altres requereixen reparació o substitució. Sovint, la membrana del carburador es desgasta i deixa de bombejar gasolina a les cambres.
Quanel carburador falla, el motor funcionarà malament en determinades condicions. Alguns problemes dels sistemes de carburadors provoquen una avaria del motor, normalment no pot funcionar sense ajuda externa (per exemple, estirant l'estrangulador o jadeant constantment). Els problemes més habituals es produeixen durant l'estació de fred, quan el motor és més difícil de treballar. I un carburador que funciona malament amb un motor fred pot funcionar bé quan està calent (això es deu a problemes amb els canals de cocització).
Val la pena assenyalar que el carburador d'un tractor amb cotxe és el mateix que un carburador d'un cotxe. La diferència està en el nombre d'elements i les seves mides. En alguns casos, els problemes del carburador es poden resoldre ajustant manualment la barreja o la velocitat de ralentí. Amb aquesta finalitat, la mescla s'acostuma a ajustar girant un o més cargols. Tenen vàlvules d'agulla. Aquests cargols permeten reposicionar físicament les vàlvules d'agulla, de manera que la quantitat de combustible es redueix (pobre) o augmenta (ric) segons la situació.
Reparació del carburador
Molts problemes del sistema del carburador es poden resoldre fent canvis o altres solucions sense treure la unitat del motor. Per ajustar el carburador d'un tractor amb cotxe, no cal treure'l. Però alguns problemes només es poden resoldre amb l'eliminació del dispositiu i el seu complet orecuperació parcial. Reconstruir un carburador normalment implica treure el bloc, desmuntar-lo i netejar-lo amb un dissolvent dissenyat específicament per a aquest propòsit.
A continuació, s'han de substituir diversos components interns, segells i altres peces abans de la instal·lació. Només després d'un processament acurat és necessari muntar el carburador i instal·lar-lo al seu lloc. Per dur a terme un servei de qualitat, necessitareu un kit de reparació de carburadors. Inclou tots els elements de disseny més importants.
Així vam descobrir que un carburador és literalment un dispositiu que afegeix gasolina (combustible) a l'aire i lliura aquesta barreja a les cambres de combustió del motor.
