В тази статия ще научите за системите за впръскване на гориво. Карбураторът е първият механизъм, който направи възможно комбинирането на бензин с въздух в правилната пропорция, за да се подготви сместа въздух-гориво и да се подаде в горивните камери на двигателя. Тези устройства се използват активно и до днес - на мотоциклети, верижни триони, косачки и т.н. Това е само от автомобилната индустрия, те отдавна са изместени от системи за впръскване, по-модерни и перфектни.
Какво е карбуратор?
Карбураторът е устройство, което смесва гориво и въздух, доставя получената смес към всмукателния колектор на двигател с вътрешно горене. Ранните карбуратори работеха, като просто позволяваха на въздуха да преминава над повърхността на горивото (в този конкретен случай, бензин). Но повечето от тях по-късно разпределиха измерено количество гориво във въздушния поток. Този въздух преминава през струите. За карбуратора състоянието на тези части е изключително важно.
Карбураторът е основното средство за смесване на гориво и въздух в двигателите с вътрешно горене до 80-те години, когатосъмнения относно неговата ефективност. Когато горивото се изгаря, се произвеждат много вредни емисии. Въпреки че карбураторите са били използвани в Съединените щати, Европа и други развити страни до средата на 90-те години, те са работили заедно с по-сложни системи за управление, за да отговарят на изискванията за въглеродни емисии.
История на развитие
Различни типове карбуратори са разработени от редица автомобилни пионери, включително немския инженер Карл Бенц, австрийския изобретател Зигфрид Маркус, английския специалист Фредерик В. Ланчестър и други. Тъй като в първите години на съществуването и развитието на автомобилите са били използвани толкова много различни методи за смесване на въздух и гориво (а оригиналните стационарни бензинови двигатели също са използвали карбуратори), е доста трудно да се определи точно кой е изобретил това сложно устройство.
Видове карбуратори
Ранните дизайни се различаваха по основния си метод на работа. Те също се различават от по-модерните, доминиращи през по-голямата част от ХХ век. Модерен карбуратор за моторен трион тип спрей, подобни се използват в съвременните автомобили. Първите, исторически, така да се каже, конструкции могат да бъдат разделени на два основни типа:
- Карбуратори тип повърхност.
- Спрей карбуратори.
Нека ги разгледаме подробно по-късно.
Повърхностни карбуратори
Всички ранни дизайни на карбуратора бяха повърхностни, въпреки че имаше много разнообразие и в тази категория. Например Зигфрид Маркус въвежда нещо, наречено "въртяща се четка за карбуратор" през 1888 г. И Фредерик Ланчестър разработи своя фитил от карбуратор през 1897 г.
Първата плувка на карбуратора е разработена през 1885 г. от Вилхелм Майбах и Готлиб Даймлер. Карл Бенц също патентова карбуратора с плаващ тип приблизително по същото време. Въпреки това, тези ранни проекти бяха повърхностни карбуратори, които работеха чрез преминаване на въздух над повърхността на горивото, за да ги смесят. Но защо един двигател се нуждае от карбуратор? И без него беше невъзможно да се подава горивната смес в горивните камери (инжекторът все още не беше известен през деветнадесети век).
Повечето повърхностни устройства функционират на базата на просто изпаряване. Но имаше и други карбуратори, те бяха известни като устройства, които работят поради "балон" (те също се наричат филтърни карбуратори). Те работят, като принуждават въздуха нагоре през дъното на горивната камера. В резултат на това се образува смес от въздух и гориво над основния обем бензин. И тази смес впоследствие се засмуква във всмукателния колектор.
Спрей карбуратори
Въпреки че различните повърхностни карбуратори бяха доминиращи през първите десетилетия от съществуването на автомобила, спрей карбураторите започнаха да запълват значителна ниша в началото на 19-ти и 20-ти век. Вместоразчитайки на изпарение, тези карбуратори всъщност впръскват дозирано количество гориво във въздуха, който се засмуква от всмукателя. Тези карбуратори използват поплавък (като Maybach и по-ранните дизайни на Benz). Но те действаха въз основа на принципа на Бернули, както и ефекта на Вентури, подобно на съвременните устройства, като карбуратора K-68.
Един от подвидовете аерозолни карбуратори е така нареченият карбуратор под налягане. За първи път се появява през 40-те години на миналия век. Въпреки че карбураторите под налягане приличат само на аерозолни карбуратори, те всъщност са най-ранните примери за устройства за принудително впръскване на гориво (инжектори). Вместо да разчитат на ефекта на Вентури за изсмукване на гориво от камерата, карбураторите под налягане разпръскват горивото от клапаните по почти същия начин като съвременните инжектори. Карбураторите стават все по-сложни през 1980-те и 1990-те години.
Какво означава "карбуратор"?
"Карбуратор" е английска дума, която произлиза от термина carbure, преведен от френски - "карбид". На френски карбурер означава просто "комбиниране (нещо) с въглерод". По същия начин, английската дума "карбуратор" технически означава "увеличаване на съдържанието на въглерод".
Карбураторът K-68 работи по подобен начин, който се използва на скутери от типа Tula (по-късно Ant), мотоциклети Ural и Dnepr.
Компоненти
Всички видове карбуратори имат различни компоненти. Но съвременните уреди споделят редица общи характеристики, включително:
- Въздухканал (тръба на Вентури).
- Дроселова клапа.
- Електронен клапан на празен ход.
- Ускорителна помпа.
- Камери на карбуратора (първични, плаващи и т.н.).
- Плуващ механизъм.
- Мембрана за пренос на гориво на карбуратора.
- Регулиращи винтове.
Как работи карбураторът?
Всички видове карбуратори работят с различни механизми. Например, карбураторите тип фитил работят чрез принуждаване на въздух върху повърхността на напоените с газ фитили. Това кара бензина да се изпари във въздуха. Въпреки това, уредите от тип фитил (и други уреди от повърхностен тип) са на повече от сто години.
Повечето карбуратори, използвани в превозните средства днес, използват механизъм за пръскане. Всички те работят по един и същи начин. Съвременните карбуратори използват ефекта на Вентури, за да изтеглят гориво от камерата.
Основни принципи на карбураторите
Карбураторите, базирани на принципа на Бернули, имат някои специални характеристики. Промените във въздушното налягане са предвидими и пряко свързани с това колко бързо се движи. Това е важно, защото преминаването на въздуха през карбуратора съдържа тясна, компресирана тръба на Вентури. Необходим е за ускоряване на въздуха, докато преминава през него.
Въздушният поток (не потокът на сместа) през карбуратора се управлява от педала на газта. Свързан е с дроселната клапа,разположен в карбуратора, с помощта на кабел. Този клапан затваря тръбата на Вентури, когато педалът на газта не се използва и се отваря, когато педалът на газта е натиснат. Това позволява на въздуха да преминава през тръбата на Вентури. Следователно от смесителната камера се изтегля повече гориво. Работата на карбуратора се основава на такива принципи.
Повечето карбуратори имат допълнителен клапан над тръбата на Вентури (наречен дросел, който действа като вторичен дросел). Дроселът остава частично затворен, когато двигателят е студен, което намалява количеството въздух, което може да премине в карбуратора. Това води до по-богата смес въздух/гориво, така че дроселът трябва да се отвори (автоматично или ръчно), след като двигателят се загрее и вече не се нуждае от богата смес.
Други компоненти на карбураторните системи също са проектирани да влияят на сместа въздух-гориво при различни работни условия. Например, захранващ клапан или дозиращ прът може да увеличи количеството гориво при отворена дроселна клапа или може да е в отговор на ниско налягане на вакуумната система (или действително положение на дросела). Карбураторът е сложен елемент и физическата основа на неговата работа е доста сложна.
Проблеми
Някои проблеми с карбуратора могат да бъдат решени чрез регулиране на дросела, сместа или празен ход, докато други изискват ремонт или подмяна. Често мембраната на карбуратора се износва, спира да изпомпва бензин в камерите.
Когакарбураторът се повреди, двигателят ще работи лошо при определени условия. Някои проблеми на карбураторните системи водят до повреда на двигателя, той не може нормално да работи на празен ход без външна помощ (например дърпане на дросела или постоянно задъхване). Най-честите проблеми възникват през студения сезон, когато двигателят е най-труден за работа. А карбуратор, който работи лошо на студен двигател, може да работи добре, когато е топъл (това се дължи на проблеми с каналите за коксуване).
Заслужава да се отбележи, че карбураторът за мотоблок е същият като карбуратора за кола. Разликата е в броя на елементите и техните размери. В някои случаи проблемите с карбуратора могат да бъдат разрешени чрез ръчно регулиране на сместа или скоростта на празен ход. За тази цел сместа обикновено се регулира чрез завъртане на един или повече винтове. Имат иглени клапани. Тези винтове позволяват на иглените клапани да бъдат физически препозиционирани, което води до намаляване на количеството гориво (постно) или увеличено (богато) в зависимост от ситуацията.
Ремонт на карбуратор
Много проблеми със системата на карбуратора могат да бъдат решени чрез извършване на промени или други поправки, без да се изважда уредът от двигателя. За да регулирате карбуратора за мотоблок, не е необходимо да го сваляте. Но някои проблеми могат да бъдат решени само с премахването на устройството и пълното му иличастично възстановяване. Възстановяването на карбуратор обикновено включва премахване на блока, разглобяването му и почистването му с разтворител, предназначен специално за тази цел.
Някои вътрешни компоненти, уплътнения и други части трябва да бъдат сменени преди монтажа. Само след внимателна обработка е необходимо да сглобите карбуратора и да го монтирате на място. За да извършите качествено обслужване, ще ви е необходим комплект за ремонт на карбуратор. Включва всички най-важни дизайнерски елементи.
Така разбрахме, че карбураторът е буквално устройство, което добавя бензин (гориво) към въздуха и доставя тази смес в горивните камери на двигателя.
