In dit artikel leer je over brandstofinjectiesystemen. De carburateur is het allereerste mechanisme dat het mogelijk maakte om benzine met lucht in de juiste verhouding te combineren om het lucht-brandstofmengsel te bereiden en aan de verbrandingskamers van de motor te leveren. Deze apparaten worden tot op de dag van vandaag actief gebruikt - op motorfietsen, kettingzagen, grasmaaiers, enzovoort. Dat komt gewoon uit de auto-industrie, ze zijn al lang verdrongen door injectie-injectiesystemen, geavanceerder en perfecter.
Wat is een carburateur?
Een carburateur is een apparaat dat brandstof en lucht mengt en het resulterende mengsel aflevert aan het inlaatspruitstuk van een verbrandingsmotor. Vroege carburateurs werkten door simpelweg lucht over het oppervlak van de brandstof te laten gaan (in dit specifieke geval benzine). Maar de meesten van hen doseerden later een afgemeten hoeveelheid brandstof in de luchtstroom. Deze lucht gaat door de jets. Voor een carburateur is de staat van deze onderdelen uiterst belangrijk.
De carburateur was tot de jaren tachtig het belangrijkste hulpmiddel voor het mengen van brandstof en lucht in verbrandingsmotoren, toentwijfels over de effectiviteit ervan. Bij het verbranden van brandstof komen veel schadelijke stoffen vrij. Hoewel carburateurs tot het midden van de jaren negentig in de Verenigde Staten, Europa en andere ontwikkelde landen werden gebruikt, werkten ze samen met meer geavanceerde controlesystemen om te voldoen aan de vereisten voor koolstofemissies.
Ontwikkelingsgeschiedenis
Verschillende soorten carburateurs zijn ontwikkeld door een aantal auto-pioniers, waaronder de Duitse ingenieur Karl Benz, de Oostenrijkse uitvinder Siegfried Markus, de Engelse polyhistor Frederick W. Lanchester en anderen. Omdat er in de beginjaren van het bestaan en de ontwikkeling van auto's zoveel verschillende methoden werden gebruikt om lucht en brandstof te mengen (en de oorspronkelijke stationaire benzinemotoren ook carburateurs gebruikten), is het vrij moeilijk om precies te bepalen wie dit complexe apparaat heeft uitgevonden.
Soorten carburateurs
Vroege ontwerpen verschilden in hun basismethode. Ze verschillen ook van de modernere die het grootste deel van de twintigste eeuw domineerden. Een moderne carburateur voor een kettingzaag van het spray-type, soortgelijke worden gebruikt op moderne auto's. De allereerste, historische, om zo te zeggen, constructies kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen:
- Surface carburateurs.
- Spuit carburateurs.
Laten we ze later in detail bekijken.
Surface carburateurs
Alle vroege carburateurontwerpen waren oppervlakkig, maar er was ook veel variatie in deze categorie. Siegfried Markus introduceerde bijvoorbeeld in 1888 iets dat een "draaiende carburateurborstel" wordt genoemd. En Frederick Lanchester ontwikkelde zijn lont van het carburateurtype in 1897.
De eerste vlotter van de carburateur werd in 1885 ontwikkeld door Wilhelm Maybach en Gottlieb Daimler. Karl Benz patenteerde rond dezelfde tijd ook de carburateur van het vlottertype. Deze vroege ontwerpen waren echter oppervlakte-carburateurs die werkten door lucht over het oppervlak van de brandstof te laten gaan om ze te mengen. Maar waarom heeft een motor een carburateur nodig? En zonder dat was het onmogelijk om het brandstofmengsel naar de verbrandingskamers te brengen (de injector was in de negentiende eeuw nog niet bekend).
De meeste oppervlakteapparaten werkten op basis van eenvoudige verdamping. Maar er waren ook andere carburateurs, die stonden bekend als apparaten die werken door "bubbel" (ze worden ook wel filtercarburateurs genoemd). Ze werken door lucht door de bodem van de brandstofkamer omhoog te stuwen. Als gevolg hiervan wordt een mengsel van lucht en brandstof gevormd boven het hoofdvolume van benzine. En dit mengsel wordt vervolgens in het inlaatspruitstuk gezogen.
Spuit carburateurs
Hoewel verschillende oppervlakte-carburateurs domineerden tijdens de eerste decennia van het bestaan van de auto, begonnen sproei-carburateurs aan het begin van de 19e en 20e eeuw een belangrijke niche te vullen. In plaats vanafhankelijk van verdamping sproeiden deze carburateurs feitelijk een afgemeten hoeveelheid brandstof in de lucht die door de inlaat werd aangezogen. Deze carburateurs gebruiken een vlotter (zoals de Maybach en eerdere Benz-ontwerpen). Maar ze werkten op basis van het Bernoulli-principe, evenals het Venturi-effect, zoals moderne apparaten, zoals de K-68 carburateur.
Een van de subtypes van aerosol carburateurs is de zogenaamde drukcarburateur. Het verscheen voor het eerst in de jaren 1940. Hoewel drukcarburateurs qua uiterlijk alleen lijken op aerosol-carburateurs, waren ze eigenlijk de vroegste voorbeelden van apparaten voor geforceerde brandstofinjectie (injectoren). In plaats van te vertrouwen op het Venturi-effect om brandstof uit de kamer te zuigen, sproeiden drukcarburateurs brandstof uit de kleppen op vrijwel dezelfde manier als moderne injectoren. Carburateurs werden in de jaren 80 en 90 steeds complexer.
Wat betekent "carburateur"?
"Carburateur" is een Engels woord dat is afgeleid van de term carbure, vertaald uit het Frans - "carbide". In het Frans betekent carburer gewoon "combineren (iets) met koolstof". Evenzo betekent het Engelse woord "carburateur" technisch "toename van het koolstofgeh alte".
De K-68 carburateur werkt op dezelfde manier, die werd gebruikt op scooters van het Tula-type (later Ant), Ural en Dnepr-motorfietsen.
Componenten
Alle soorten carburateurs hebben verschillende componenten. Maar moderne apparaten delen een aantal gemeenschappelijke kenmerken, waaronder:
- Luchtkanaal (venturibuis).
- Smoorklep.
- Idle magneetventiel.
- Versnellingspomp.
- Carburateurkamers (primair, vlotter enzovoort).
- Float-mechanisme.
- Carburateur brandstofoverdracht membraan.
- Afstelschroeven.
Hoe werkt een carburateur?
Alle soorten carburateurs werken met verschillende mechanismen. Carburateurs van het lonttype werken bijvoorbeeld door lucht over het oppervlak van met gas doordrenkte pitten te persen. Hierdoor verdampt de benzine in de lucht. Echter, apparaten van het lonttype (en andere apparaten van het oppervlaktetype) zijn meer dan honderd jaar oud.
De meeste carburateurs die tegenwoordig in voertuigen worden gebruikt, gebruiken een sproeimechanisme. Ze werken allemaal op dezelfde manier. Moderne carburateurs gebruiken het Venturi-effect om brandstof uit de kamer te halen.
Basisprincipes van carburateurs
Carburateurs op basis van het Bernoulli-principe hebben een aantal speciale eigenschappen. Veranderingen in luchtdruk zijn voorspelbaar en direct gerelateerd aan hoe snel het beweegt. Dit is belangrijk omdat de luchtdoorgang door de carburateur een smalle, samengedrukte venturi bevat. Het is nodig om de lucht te versnellen terwijl deze er doorheen gaat.
De luchtstroom (niet de mengselstroom) door de carburateur wordt geregeld door het gaspedaal. Het is verbonden met de gasklep,bevindt zich in de carburateur, met behulp van een kabel. Deze klep sluit de venturi wanneer het gaspedaal niet in gebruik is en opent wanneer het gaspedaal wordt ingetrapt. Hierdoor kan lucht door de venturi stromen. Hierdoor wordt er meer brandstof uit de mengkamer gehaald. De werking van de carburateur is gebaseerd op dergelijke principes.
De meeste carburateurs hebben een extra klep boven de venturi (een smoorklep die als secundaire smoorklep fungeert). De gasklep blijft gedeeltelijk gesloten als de motor koud is, waardoor er minder lucht in de carburateur kan komen. Dit resulteert in een rijker lucht/brandstofmengsel, dus de gasklep moet open (automatisch of handmatig) zodra de motor is opgewarmd en geen rijk mengsel meer nodig heeft.
Andere componenten van carburateursystemen zijn ook ontworpen om het lucht-brandstofmengsel tijdens verschillende bedrijfsomstandigheden te beïnvloeden. Een vermogensklep of doseerstang kan bijvoorbeeld de hoeveelheid brandstof verhogen bij open gas, of het kan een reactie zijn op een lage vacuümsysteemdruk (of de werkelijke gasklepstand). Een carburateur is een complex element en de fysieke basis van zijn werking is behoorlijk complex.
Problemen
Sommige carburateurproblemen kunnen worden opgelost door de choke, het mengsel of het stationair af te stellen, terwijl andere reparatie of vervanging vereisen. Vaak verslijt het membraan van de carburateur, stopt het met het pompen van benzine in de kamers.
Wanneerde carburateur uitv alt, zal de motor onder bepaalde omstandigheden slecht lopen. Sommige problemen met carburateursystemen leiden tot motorstoringen, deze kan normaal gesproken niet stationair draaien zonder hulp van buitenaf (bijvoorbeeld aan de choke trekken of constant naar adem happen). De meest voorkomende problemen doen zich voor tijdens het koude seizoen, wanneer de motor het moeilijkst werkt. En een carburateur die slecht presteert op een koude motor kan prima werken als hij warm is (dit komt door problemen met verkooksingskanalen).
Het is vermeldenswaard dat de carburateur voor een achtertrekker hetzelfde is als een carburateur voor een auto. Het verschil zit in het aantal elementen en hun afmetingen. In sommige gevallen kunnen carburateurproblemen worden opgelost door handmatig het mengsel of het stationair toerental aan te passen. Hiertoe wordt het mengsel meestal aangepast door een of meer schroeven te draaien. Ze hebben naaldventielen. Met deze schroeven kunnen de naaldventielen fysiek worden verplaatst, waardoor de hoeveelheid brandstof kan worden verminderd (arm) of verhoogd (rijk), afhankelijk van de situatie.
Carburateur reparatie
Veel problemen met het carburateursysteem kunnen worden opgelost door wijzigingen of andere reparaties aan te brengen zonder de unit van de motor te verwijderen. Om de carburateur af te stellen voor een achtertrekker, hoeft deze niet te worden verwijderd. Maar sommige problemen kunnen alleen worden opgelost met het verwijderen van het apparaat en zijn volledige ofgedeeltelijk herstel. Het herbouwen van een carburateur omvat meestal het verwijderen van het blok, het uit elkaar halen en schoonmaken met een speciaal voor dit doel ontworpen oplosmiddel.
Een aantal interne componenten, afdichtingen en andere onderdelen moeten dan vóór installatie worden vervangen. Pas na zorgvuldige verwerking is het nodig om de carburateur te monteren en op zijn plaats te installeren. Om kwaliteitsservice uit te voeren, hebt u een carburateurreparatieset nodig. Het bevat alle belangrijkste ontwerpelementen.
Dus we kwamen erachter dat een carburateur letterlijk een apparaat is dat benzine (brandstof) aan de lucht toevoegt en dit mengsel afgeeft aan de verbrandingskamers van de motor.
