Automobilový motor je v podstatě jednoduché zařízení. Přeměňuje chemickou energii uloženou v benzínu na mechanickou energii. To se děje spalováním paliva. Proto se jim říká spalovací motory. Tento proces vyžaduje přesnou kombinaci paliva a vzduchu.
Než se systémy vstřikování paliva staly běžnými, prakticky všechna auta spoléhala na karburátory. Dnes je nevidíte často. Možná se ptáte, co to vlastně karburátor je a jak funguje.
Role karburátoru při míchání paliva a vzduchu
Hlavní funkcí karburátoru je smíchat benzín a vzduch ve správném poměru. To je fakt, který mnohé lidi překvapuje. Kapalný benzín nehoří. Jeho páry hoří. Karburátor nasává kapalné palivo z nádrže a mísí ho s přiváděným vzduchem. Odpařená směs pak vstupuje do spalovací komory. Tam zapalovací svíčka zapálí směs.
Vše je o správných proporcích. Motor vyžaduje „zlatou střední cestu“ v ladění. Ne moc horko a ne moc zima. Ne moc rychle a ne moc pomalu. Všechno by mělo být tak akorát.
Pokud není ve směsi dostatek paliva, motor běží chudý. V tomto režimu je zcela zabráněno vznícení. Ještě horší je, že může způsobit vážné poškození motoru. Kovové části se mohou přehřát, pokud není dostatek paliva k jejich ochlazení.
Chudá směs může způsobit katastrofální poruchu, zatímco bohatá směs může udusit motor.
Přebytek paliva může způsobit opačný problém. Motor běží na bohatou směs. Může se úplně zaplavit a odmítnout nastartovat. Běží nerovnoměrně a při akceleraci se může zastavit. Z výfukového potrubí může vycházet černý kouř. To vede k nadměrné spotřebě paliva a zvýšeným emisím.
Uvnitř karburátoru
Křivka karburátoru: Rychlý kurz
I v éře elektronického vstřikování paliva mnoho malých motorových vozů stále používá karburátory. Karburátory motorové pily jsou jednodušší než jiné motory, takže je to dobré místo pro vysvětlení základů. Ve skutečnosti existují pouze tři situace, které je třeba pokrýt:
- Při pokusu o nastartování ze studeného stavu musí motor běžet.
- Motor musí běžet na volnoběh.
- Motor by měl běžet na plný plyn.
Uživatelé motorových pil mají malý zájem o rozsah mezi volnoběhem a plným plynem, takže extra výkon mezi těmito dvěma extrémy je méně důležitý. V autě je mnoho vrstev, a proto jsou karburátory automobilů mnohem složitější.
Jak Venturiho trubice vytváří vakuum?
Tvar trubky není náhodný. Toto je přesné technické omezení. Vzduch vstupuje. Dosáhne úzkého hrdla – Venturiho trubice – a zrychlí. Toto zrychlení způsobuje pokles tlaku.
“Během kontrakce vzniká vakuum.”
Pokles tlaku je „puls“ motoru. Bez něj se palivo nepohne. Vakuum nasává kapalinu přes proud. Tryska je malý mosazný otvor v hrdle Venturiho trubice. Tento design je jasně vidět na obrázku 2. Tryska je na úzké levé straně. Toto není čerpadlo. Nejedná se o složitý elektronický obvod. To je fyzika. Vzduch se pohybuje rychle. Tlak klesá. Následuje palivo.
Regulátor plynu a průtok vzduchu
Před Venturiho trubicí je umístěn škrticí ventil. Toto je nastavitelný mosazný kotouč zobrazený na obrázku 1. Funguje jako přehrada. Když je otevřená, vzduch volně cirkuluje. Zavřete – motor potřebuje kyslík.
Tato klapka přímo řídí množství vzduchu procházející potrubím. Toto je hlavní rozhraní mezi nohou a sacím systémem motoru. Při každém sešlápnutí plynového pedálu se kotouč pohne. Více se otevírá. Přidá se vzduch. Stupeň vakua ve Venturiho trubici se zvyšuje. Z trysky se odebírá více paliva.
Mechanismus přívodu paliva
Jet je důležitým článkem tohoto řetězce. Jedná se o malý otvor, který umožňuje vakuu nasávat palivo. Žádný proud – žádné palivo. Je to tak jednoduché. Velikost trysky určuje množství paliva dostupného pro spalování. Je to příliš malé? Motor běží na chudou směs. Může se přehřát. Může selhat. Je to příliš velké? Motor běží na bohatou směs. Nadměrná spotřeba paliva. Špinavé zapalovací svíčky.
Interakce mezi škrticí klapkou a tryskou nastává okamžitě. Žádné zpoždění. Žádný software k aktualizaci. Pouze mechanické spojení „příčina – následek“. Otočte ventilem. Vzduch se pohybuje. Vzniká vakuum. Uniká palivo.
Proč je důležitá přesnost
Ladění karburátoru není otázkou hádání. Toto je kalibrace. Velikost Venturiho trubice, průměr trysky, úhel škrticí klapky – všechny tyto proměnné vyžadují úpravu. Například mírná odchylka v poloze trysky může zničit vakuum. Palivo není správně vstřikováno. To ovlivňuje spalování.
Obrázek 2 ukazuje polohu trysky vzhledem k Venturiho trubici. Toto není volitelné. Je to spočítáno. Podtlak musí být dostatečně silný, aby nasál palivo, ale ne tak silný, aby zahltil motor. Je to křehká rovnováha. Pokud uděláte chybu, motor se zastaví. Nebo, ještě hůř, bude fungovat špatně.
Dynamika na plný plyn
Karburátor funguje „normálně“, když je plyn otevřen dokořán. Těleso škrticí klapky je rovnoběžné s tělem, což umožňuje neomezený průtok vzduchu. Toto proudění vytváří podtlak uvnitř Venturiho trubice. Vakuum nasává palivo tryskou. Dávka se měří. Přesně.
Šrouby pro vysoký a nízký volnoběh
Podívejte se na pravý horní roh karburátoru na obrázku 1. Jsou tam dva šrouby. Šroub „Hi“ reguluje průtok paliva, když je škrticí klapka zcela otevřená. Toto je jehlový ventil. Jeho otáčením dostanete ze špičky více či méně paliva.
Při volnoběhu je škrticí klapka téměř zavřená. Proudění vzduchu Venturiho trubicí je minimální. Nestačí vytvořit Venturiho vakuum. Ale co prostor za klapkou? Obrovské vakuum. Omezení to vytváří.
Letadlo naprázdno
Vyvrtejte malý otvor do trubky karburátoru za škrticí klapkou. To umožňuje vakuu za sytičem nasát palivo. Tento otvor je volnoběžný proud. Druhý šroub, označený na schématu motorové pily „Lo“ (nízký), zde reguluje průtok.
Nastavení těchto šroubů je snadné. To není věštění. Cesta pro palivo přes hlavní a volnoběžné trysky se fyzicky otevírá a zavírá. Jednoduchý mechanismus.
Utlumit logiku
Studený motor. Zatáhněte za šňůru. Rychlost otáčení je nižší. Teplota je nízká. K zapálení potřebuje motor bohatou směs. Vzduchová klapka to zajišťuje.
Při aktivaci vzduchová klapka úplně uzavře Venturiho trubici. Když je škrticí klapka otevřená dokořán, podtlak motoru se nemůže dostat nikam kromě trysek. Hlavní a nečinný. Spotřebovává hodně paliva.
Tato bohatá směs může způsobit, že motor jednou nebo dvakrát naskočí. Nebo to půjde pomalu. Po otevření sytiče se motor přepne do normálního provozu. Jedná se o dočasné opatření při studeném startu.
Co je vstřikování paliva?
Téměř všechny nové vozy používají elektronické vstřikování paliva (EFI). Tato změna začala v 80. letech 20. století. Počítačové čipy se staly levnými a dostatečně malými na to, aby je bylo možné používat ve spotřebitelských automobilech.
EFI používá počítač k výpočtu přesného množství vzduchu a paliva. Snímače přenášejí data do ECU (elektronické řídicí jednotky). Teplota motoru. Bohatost směsi. Koncentrace kyslíku během příjmu. Počítač se přizpůsobuje v reálném čase. Výsledkem je zlepšená spotřeba paliva. Emise se snižují.
Často kladené otázky o karburátoru
Co je to karburátor?
Cíl je jednoduchý. Zajistěte správnou směs paliva a vzduchu. Optimální výkon motoru vyžaduje správný poměr. Žádné počítače. Pouze fyzika a geometrie.
Používají auta stále karburátory?
Auta vyrobená před rokem 1990? Ano. Je to malý spotřebič, jako je sekačka nebo motorová pila? Stále ano. Jsou jednoduché. Levný. EFI je téměř univerzálně používán v automobilech kvůli požadavkům na účinnost a emise. Karburátory jsou však stále mezerou na trhu.
Jak nastavit Hi a Lo šrouby na karburátoru?
Jedná se o jehlové ventily. Otočte je, abyste protlačili palivo jehlou. Jejich nastavení přímo řídí průtok paliva volnoběžnými a hlavními tryskami. Jedná se o mechanické nastavení.
Co se stane, když se rozbije karburátor?
Příliš málo paliva? Motor běží na chudou směs. To nebude fungovat. Nebo to může být škodlivé pro sebe. Příliš mnoho paliva? Motor běží na bohatou směs. Je tam kouř. Nefunguje to správně. To bude plýtvání palivem. Rovnováha je všechno.
