Silnik samochodu to w zasadzie proste urządzenie. Przekształca energię chemiczną zmagazynowaną w benzynie w moc mechaniczną. Dzieje się to poprzez spalanie paliwa. Dlatego nazywane są silnikami spalinowymi. Proces ten wymaga precyzyjnego połączenia paliwa i powietrza.
Zanim systemy wtrysku paliwa stały się powszechne, praktycznie wszystkie samochody korzystały z gaźników. Dziś nie widuje się ich często. Być może zastanawiasz się, czym dokładnie jest gaźnik i jak działa.
Rola gaźnika w mieszaniu paliwa i powietrza
Główną funkcją gaźnika jest mieszanie benzyny i powietrza w odpowiednich proporcjach. To fakt, który zaskakuje wiele osób. Benzyna płynna nie pali się. Jego opary palą się. Gaźnik pobiera płynne paliwo ze zbiornika i miesza je z dopływającym powietrzem. Odparowana mieszanina trafia następnie do komory spalania. Tam świeca zapłonowa zapala mieszankę.
Wszystko zależy od odpowiednich proporcji. Silnik wymaga „złotego środka” w tuningu. Nie za gorąco i nie za zimno. Nie za szybko i nie za wolno. Wszystko powinno być w porządku.
Jeśli w mieszance nie ma wystarczającej ilości paliwa, silnik pracuje na ubogiej mieszance. W tym trybie zapłon jest całkowicie uniemożliwiony. Co gorsza, może to spowodować poważne uszkodzenie silnika. Części metalowe mogą się przegrzać, jeśli nie ma wystarczającej ilości paliwa do ich schłodzenia.
Uboga mieszanka może spowodować katastrofalną awarię, natomiast bogata mieszanka może zadławić silnik.
Nadmiar paliwa może powodować odwrotny problem. Silnik pracuje na bogatej mieszance. Może całkowicie zalać i odmówić uruchomienia. Pracuje nierówno i może zgasnąć podczas przyspieszania. Z rury wydechowej może wydobywać się czarny dym. Prowadzi to do nadmiernego zużycia paliwa i zwiększonej emisji.
Wewnątrz gaźnika
Krzywa gaźnika: szybki kurs
Nawet w dobie elektronicznego wtrysku paliwa wiele samochodów z małymi silnikami nadal korzysta z gaźników. Gaźniki do pił łańcuchowych są prostsze niż inne silniki, dlatego jest to dobre miejsce na wyjaśnienie podstaw. Tak naprawdę istnieją tylko trzy sytuacje, które należy uwzględnić:
- Podczas próby uruchomienia zimnego silnika silnik musi pracować.
- Silnik musi pracować na biegu jałowym.
- Silnik powinien pracować na pełnych obrotach.
Użytkownicy pił łańcuchowych nie interesują się zakresem między biegiem jałowym a pełnym otwarciem przepustnicy, więc dodatkowa moc pomiędzy tymi dwoma skrajnościami jest mniej istotna. W samochodzie jest wiele warstw, dlatego gaźniki samochodowe są znacznie bardziej złożone.
W jaki sposób zwężka Venturiego wytwarza próżnię?
Kształt rury nie jest przypadkowy. Jest to precyzyjne ograniczenie inżynieryjne. Wchodzi powietrze. Dociera do wąskiego gardła – zwężki Venturiego – i przyspiesza. Przyspieszenie to powoduje spadek ciśnienia.
„Podczas procesu skurczu powstaje próżnia.”
Spadek ciśnienia jest „impulsem” silnika. Bez tego paliwo nie będzie się poruszać. Podciśnienie zasysa ciecz przez strumień. Dysza to mały mosiężny otwór w gardzieli zwężki Venturiego. Ten projekt jest wyraźnie widoczny na rysunku 2. Strumień znajduje się po wąskiej lewej stronie. To nie jest pompa. To nie jest skomplikowany obwód elektroniczny. To jest fizyka. Powietrze porusza się szybko. Ciśnienie spada. Następnie przychodzi paliwo.
Reduktor gazu i przepływ powietrza
Przed zwężką Venturiego znajduje się zawór przepustnicy. Jest to regulowany mosiężny dysk pokazany na rysunku 1. Działa jak tama. Gdy jest otwarta, powietrze krąży swobodnie. Zamknij – silnik potrzebuje tlenu.
Przepustnica ta bezpośrednio reguluje ilość powietrza przepływającego przez rurę. Jest to główny interfejs między nogą a układem dolotowym silnika. Po każdym naciśnięciu pedału przyspieszenia tarcza się porusza. Otwiera się bardziej. Dodaje się powietrze. Stopień podciśnienia w zwężce Venturiego wzrasta. Ze strumienia pobierana jest większa ilość paliwa.
Mechanizm podawania paliwa
Jet jest ważnym ogniwem w tym łańcuchu. Jest to mały otwór, przez który próżnia zasysa paliwo. Brak strumienia – brak paliwa. To takie proste. Wielkość strumienia określa ilość paliwa dostępnego do spalenia. Czy jest za mały? Silnik pracuje na ubogiej mieszance. Może się przegrzać. Może się to nie udać. Czy jest za duży? Silnik pracuje na bogatej mieszance. Nadmierne zużycie paliwa. Brudne świece zapłonowe.
Interakcja pomiędzy przepustnicą a strumieniem następuje natychmiast. Żadnych opóźnień. Brak oprogramowania do aktualizacji. Tylko mechaniczne połączenie „przyczyna – skutek”. Obróć zawór. Powietrze się porusza. Tworzy się próżnia. Wycieka paliwo.
Dlaczego dokładność jest ważna
Strojenie gaźnika nie jest kwestią zgadywania. To jest kalibracja. Rozmiar Venturiego, średnica dyszy, kąt przepustnicy – wszystkie te zmienne wymagają regulacji. Na przykład niewielkie odchylenie położenia strumienia może zniszczyć próżnię. Paliwo jest wtryskiwane nieprawidłowo. Ma to wpływ na spalanie.
Rysunek 2 przedstawia położenie strumienia względem zwężki Venturiego. Nie jest to opcjonalne. To jest obliczone. Podciśnienie musi być na tyle silne, aby zassać paliwo, ale nie na tyle silne, aby zalać silnik. To delikatna równowaga. Jeśli popełnisz błąd, silnik się zatrzyma. Albo, co gorsza, będzie działać słabo.
Dynamika na pełnym gazie
Gaźnik pracuje „normalnie”, gdy przepustnica jest szeroko otwarta. Korpus przepustnicy jest równoległy do korpusu, co pozwala na niezakłócony przepływ powietrza. Przepływ ten wytwarza próżnię wewnątrz zwężki Venturiego. Podciśnienie pobiera paliwo przez strumień. Dawka jest mierzona. Dokładnie.
Śruby wysokiego i niskiego biegu jałowego
Spójrz na prawy górny róg gaźnika na rysunku 1. Są tam dwie śruby. Śruba „Hi” reguluje przepływ paliwa przy szeroko otwartej przepustnicy. To jest zawór iglicowy. Obracając go, wydobywa się z końcówki mniej lub więcej paliwa.
Na biegu jałowym przepustnica jest prawie zamknięta. Przepływ powietrza przez zwężkę Venturiego jest minimalny. Nie wystarczy do wytworzenia próżni Venturiego. Ale co z przestrzenią za klapką? Ogromna próżnia. Ograniczenia to tworzą.
Bezczynny strumień
Wywierć mały otwór w rurce gaźnika za przepustnicą. Dzięki temu podciśnienie za ssaniem zasysa paliwo. Ta dziura to strumień jałowy. Druga śruba, oznaczona na schemacie piły łańcuchowej jako „Lo” (niska), reguluje przepływ w tym miejscu.
Regulacja tych śrub jest łatwa. To nie jest wróżenie. Ścieżka paliwa przez dysze główne i jałowe fizycznie otwiera się i zamyka. Prosty mechanizm.
Zablokuj logikę
Zimny silnik. Pociągnij za sznurek. Prędkość obrotowa jest niższa. Temperatura jest niska. Silnik do zapłonu wymaga bogatej mieszanki. Zapewnia to przepustnica powietrza.
Po włączeniu przepustnica powietrza całkowicie zamyka zwężkę Venturiego. Gdy przepustnica jest szeroko otwarta, podciśnienie w silniku nie może dotrzeć nigdzie poza dyszami. Główny i bezczynny. Zużywa dużo paliwa.
Ta bogata mieszanka może spowodować jedno lub dwukrotne uruchomienie silnika. Albo będzie działać powoli. Po otwarciu przepustnicy silnik przechodzi do normalnej pracy. Jest to rozwiązanie tymczasowe stosowane podczas zimnego rozruchu.
Co to jest wtrysk paliwa?
Prawie wszystkie nowe samochody korzystają z elektronicznego wtrysku paliwa (EFI). Zmiana ta rozpoczęła się w latach 80. Chipy komputerowe stały się tanie i wystarczająco małe, aby można je było stosować w samochodach konsumenckich.
EFI wykorzystuje komputer do obliczenia dokładnej ilości powietrza i paliwa. Czujniki przesyłają dane do ECU (elektronicznej jednostki sterującej). Temperatura silnika. Bogactwo mieszanki. Stężenie tlenu podczas przyjmowania. Komputer dostosowuje się w czasie rzeczywistym. Rezultatem jest większa oszczędność paliwa. Emisje są zmniejszone.
Często zadawane pytania dotyczące gaźnika
Co to jest gaźnik?
Cel jest prosty. Zapewnij prawidłową mieszankę paliwa i powietrza. Optymalna wydajność silnika wymaga odpowiednich proporcji. Żadnych komputerów. Tylko fizyka i geometria.
Czy samochody nadal korzystają z gaźników?
Samochody wyprodukowane przed 1990 rokiem? Tak. Czy jest to małe urządzenie, takie jak kosiarka lub piła łańcuchowa? Nadal tak. Są proste. Tani. EFI jest prawie powszechnie stosowany w samochodach ze względu na wymagania dotyczące wydajności i emisji. Jednak gaźniki to wciąż rynek niszowy.
Jak wyregulować śruby Hi i Lo na gaźniku?
To są zawory iglicowe. Obróć je, aby przecisnąć paliwo przez igłę. Ich regulacja bezpośrednio steruje przepływem paliwa przez dysze jałowe i główne. Jest to regulacja mechaniczna.
Co się stanie, jeśli gaźnik się zepsuje?
Za mało paliwa? Silnik pracuje na ubogiej mieszance. To nie zadziała. Lub może to być szkodliwe dla samego siebie. Za dużo paliwa? Silnik pracuje na bogatej mieszance. Jest dym. To nie działa poprawnie. Będzie to strata paliwa. Równowaga jest wszystkim.
