Princip činnosti karburátoru a jeho vliv na výkon motoru

Chcete-li diagnostikovat závady a efektivně opravit své auto, musíte znát strukturu, účel a princip fungování jeho hlavních částí a mechanismů. Podívejme se na to, co je karburátor do auta a proč je potřeba.

Co je karburátor automobilu?

Karburátor je zařízení pro přípravu a dávkování palivové směsi (benzín + vzduch), na kterou běží motor automobilu. Karburátor je spolu s palivovým čerpadlem, palivovou nádrží, palivovým potrubím a dalšími prvky součástí energetického systému motoru.

1. K čemu slouží karburátor?

Abyste pochopili, proč je potřeba karburátor do auta, musíte vědět, že pro každý provozní režim motoru (volnoběh, zrychlení, střední zatížení, výkon atd.) je nutné připravit palivovou směs určitého složení. Optimální složení je 14,5-15/1 (15 dílů vzduchu na jeden díl benzínu). Jedná se o tzv. stechiometrické složení palivové směsi, při kterém dochází k jejímu nejúplnějšímu spalování s uvolněním maximální energie. Při výkonových režimech je potřeba bohatší palivová směs (například 1 až 13), při nízké zátěži je potřeba chudší (například 17/1). To znamená, že čím silněji řidič sešlápne plynový pedál, tím více by měla být palivová směs vstupující do motoru bohatší.

Karburátor je zodpovědný za přípravu palivové směsi určitého složení pro každý provozní režim motoru. K tomu slouží. Plus dávkování, tedy dodání potřebného objemu. Konstrukčně karburátor kombinuje několik systémů a mechanismů, které takovou práci umožňují.

Například startovací systém – připravuje bohatou palivovou směs pro nastartování motoru, hlavní dávkovací systémy – dodávají palivo do motoru ve všech režimech kromě volnoběhu a nuceného volnoběhu, akcelerační čerpadlo – umožňuje okamžité obohacení směsi a zrychlí když prudce sešlápnete plyn, ekonomizér – obohatí směs při zvýšeném zatížení motoru atd.

2. Jak funguje karburátor?

Karburátor automobilu funguje díky podtlaku generovanému v sacím potrubí při pohybu pístů motoru. Pod vlivem tohoto vakua (nízkotlaká oblast) je palivo doslova „vysáváno“ z kanálů karburátoru. Čím rychleji se písty pohybují, tím vyšší je vakuum. Samotný karburátor dokáže regulovat velikost podtlaku otevíráním a zavíráním škrticí klapky a vzduchových tlumičů.

3. Jak funguje karburátor?

Když je studený motor protáčen startérem ve startovacím režimu, v sacím potrubí se vytvoří podtlak, díky kterému je z kanálů startovacího systému nasáváno určité množství paliva potřebné ke spuštění motoru.

Následuje zahřívací režim, ve kterém pracuje hlavní systém dávkování první komory karburátoru.

Po zahřátí s plně otevřenou vzduchovou klapkou začíná režim volnoběhu (idl), ve kterém je palivo dodáváno do motoru kanály volnoběžného systému.

Když sešlápnete plynový pedál, aktivuje se akcelerační čerpadlo, které vstříkne další dávku paliva a zvýší otáčky motoru.

Začátek pohybu – přechodový systém první komory funguje a zabraňuje selhání.

Dále je režim středního zatížení – funguje GDS první komory karburátoru.

Výkonový režim – uvede se do provozu druhá komora karburátoru a jeho GDS.

4. Co je lepší, karburátor nebo vstřikovač?

Ani druhé, protože každý systém má své klady a zápory. Karburátor je jednodušší a levnější na údržbu, ale směs, kterou připravuje, není stabilní a nedá se přesně dávkovat, záleží na vnějších faktorech, které ovlivňují spotřebu a chod motoru. Vstřikovač dávkuje palivovou směs přesně, což umožňuje snížit spotřebu a optimalizovat její složení v každém režimu, ale údržba vstřikovacího systému je nákladná a vyžaduje určité dovednosti a znalosti.

Budoucnost však patří vstřikovačům, protože environmentální požadavky na výfukové plyny automobilových motorů neustále rostou a vstřikovač je lepší než karburátor z hlediska toxicity výfukových plynů.

Poznámky a doplňky

Seznam všech systémů a mechanismů moderního karburátoru.

— Hlavní systém dávkování první komory karburátoru

— Hlavní systém dávkování druhé komory karburátoru

— Přechodový systém první komory karburátoru

— Přechodový systém druhé komory karburátoru

— Ekonomizér režimu napájení

Karburátor je základní napájecí jednotka pro spalovací motor automobilů a motocyklů. Až do konce 20. století byly karburátory instalovány na většinu automobilů, ale v dnešní době byly pevně nahrazeny pohodlnějšími a funkčnějšími vstřikovacími systémy. V dnešní době se často vyskytují v autech starších XNUMX let.

Princip činnosti a konstrukce jednoduchého karburátoru

V prvním zařízení, které vynalezl L. Christoforis v roce 1876, se palivo ohřívalo, odpařovalo a vzniklé páry a proudy vzduchu se mísily. O rok později bylo řešení zdokonaleno na principu atomizace paliva, které se stalo základem pro navazující projekty.

Před rozšířeným používáním nám známých zařízení existovaly modely s bublinami a modely s membránou-jehla. První měly podobu benzinové nádrže, ve které byla blízko povrchu umístěna deska a dvojice trubek pro přívod směsi paliva a vzduchu z atmosféry a její odběr do motoru. Vzduch, který se pohyboval pod deskou, přímo nad palivem, se obohatil o páry a stal se hořlavou směsí. Byl to jednoduchý, ale fungující systém. Škrtící klapka byla umístěna samostatně. Fungování motoru s probublávací jednotkou bylo ovlivněno přírodními podmínkami – vypařování záviselo na teplotě. Takový systém bylo obtížné regulovat a byl výbušný.

Zařízení s membránou-jehla je umístěno odděleně od plynové nádrže. Obsahoval několik komor, pevně spojených pomocí tyče. Sedlo ventilu, kterým se přivádělo palivo, bylo zajištěno jehlou na dříku. Komory byly spojeny palivovým kanálem a směšovací zónou. Parametry zařízení byly určeny pružinami, na které byly membrány nalisovány. Takový karburátor fungoval bez ohledu na pouliční podmínky a umístění; byl populární na počátku 19. století, kdy byl instalován na automobily a motocykly a do letadel s pístovými spalovacími motory.

Struktura karburátoru dnes

Dnes se používají plovákové modely, které jsou nejpokročilejší. Jsou vidět na většině aut.

Plovákový karburátor se skládá z mnoha prvků:

• Plováková komora pro udržení paliva na dané úrovni.
• Plovák vybavený speciální jehlou, která slouží k dávkování hladiny benzinu.
• Směšovací komora – pro míchání jemně rozptýleného paliva se vzduchem.
• Difuzér je zúžená oblast pro zvýšení rychlosti vzduchu.
• Rozprašovač vybavený tryskou, která spojuje komory, dodává směs do difuzoru.
• Škrticí ventil – k regulaci průtoku pracovní tekutiny.
• Vzduchová klapka – pro regulaci průtoku vzduchu vstupujícího do karburátoru. Pomocí prvku se vytvoří „bohatá“, „normální“ nebo „špatná“ směs.
• Systém volnoběhu – dodává palivo přes směšovací komoru speciálními kanály do prostoru škrticí klapky.
• Ekonostaty a ekonomizéry zajišťují dodatečný přísun paliva při značném zatížení. Ekonostaty fungují ze zředění vzduchu, ekonomizéry jsou řízeny násilně.
• Sání paliva – pro nucené obohacování palivové směsi. Řidič pomocí páky mírně pootevře plyn, vzduch prochází směšovací komorou a nabírá více paliva. V důsledku toho se směs stává bohatší a pomáhá nastartovat studený motor.

Jak funguje karburátor

Nejprve se palivo posílá do plovákové komory. Po dosažení požadované hladiny se plovák zvedne a uzavře ventil, kterým je přiváděno palivo. Když plovák klesne, dodávka paliva se obnoví.

Dále jde palivo do směšovací komory, kde se vytvoří hořlavá směs. Shora je přiváděn vzduch, který se spojuje s palivem. Komora obsahuje rozprašovací trubici s tryskou, dále škrticí klapku a difuzor. Tryska je zátka, která zabraňuje úniku paliva z plovákové komory. Tlumič spojený s pedálem se nazývá plyn. Při stlačení nohou se otevře a hořlavá směs se dostane do válce. Výsledkem je, že auto nabere rychlost. Difuzér obsahuje rozvodnou trubici.

V okamžiku nastartování se v směšovací komoře vytvoří podtlak a z atomizéru se rozstřikuje palivo. Stoupá proud vzduchu, který po smíchání s palivem přenese palivo do válce.

Nejnovější zařízení obsahují kromě směšovací a plovákové komory také spouštěcí a dávkovací zařízení, volnoběžné provedení, ekonomizér a urychlovací čerpadlo. Zastaralé modely neposkytují plný provoz motoru, protože v závislosti na tom, zda je motor studený nebo horký, musí být směs odlišná. Pokud se nastartuje studený motor, je zapotřebí směs bohatá na palivo. V případech, kdy motor běží dlouhou dobu, je zapotřebí směs s malým množstvím paliva.

Pro zvýšení rychlosti nebo jízdu v naloženém autě potřebujete směs vysoce obohacenou o palivo. Podobná situace nastává při jízdě na volnoběh, v nízkých otáčkách. Jednoduchý karburátor takové podmínky poskytnout nemůže.

Pro obohacení směsi palivem se používá urychlovací čerpadlo. Při prudkém sešlápnutí pedálu prochází vzduch a pohybuje se rychleji než palivo. To je způsobeno nedostatkem paliva v hořlavé kapalině. S čerpadlem pracuje pohonná jednotka výkonněji.

Systém volnoběhu je ideální pro nízké rychlosti. V tomto režimu pohonná jednotka pracuje s bohatou směsí. Samotný dávkovací systém však nestačí, protože při volnoběhu se plyn otevírá jen částečně. U nejnovějších karburátorů se hořlavá směs tvoří v blízkosti škrticí klapky, protože v tomto místě, i když není škrticí klapka zcela otevřená, vzniká potřebný podtlak.

Pro nastartování motoru je zapotřebí směs obohacená palivem. Za tímto účelem je ve směšovací komoře, kterou prochází vzduch, umístěna klapka s ventilem. Na palubní desce vozu je knoflík pro ovládání ventilu. Po vytažení rukojeti se ventil mírně otevře a objem vzduchu ve směšovací komoře se sníží. A množství paliva ve směsi se zvyšuje. Díky tomu jsou i první porce směsi dostatečně nasycené a motor rychle naskočí. Se spouští motor běží i při nízkých teplotách.

Možnosti dávkovacího zařízení umožňují vytvořit směs vhodnou pro provoz motoru v různých režimech. Pomocí systému se složení směsi automaticky upravuje při chodu motoru při nízké a střední zátěži. V tomto režimu je palivo dodáváno přes dávkovací systém. I při plně otevřeném plynu však často není dostatek paliva. Z tohoto důvodu, když je škrticí klapka téměř úplně otevřená, páka s ní spojená působí na hnací tyč ekonomizéru – tím se otevře další průchod z plovákové komory. Výsledkem je, že motor pracuje výkonněji.

Klasifikace karburátorů

Všechny karburátory lze rozlišit podle následujících vlastností:

• Na základě směru proudění se rozlišují horizontální a vertikální modely.
• Na základě úpravy otvoru trysky a vytvoření podtlaku se dělí na: systémy s konstantním podtlakem; s konstantním průřezem (sériová zařízení); se škrcení cívky – modely pro motocykly, v nich je místo škrtícího ventilu objem přiváděné směsi regulován šoupátkem.
• V závislosti na počtu směšovacích komor se vyrábějí jednokomorové a vícekomorové modely. „Twin“ zařízení se používají u motorů s válci, které jsou od sebe daleko. Výsledkem je, že každá polovina vstřikuje do svých vlastních válců.

Výhody a nevýhody karburátorů