karbüratör - Carburetor

Bendix-Technico (Stromberg) 1 namlu aşağı çekişli karbüratör modeli BXUV-3, isimlendirmeli

Bir karbüratör ( Amerikan İngilizcesi ) veya karbüratör ( İngiliz İngilizcesi ), içten yanmalı motorlar için hava ve yakıtı yanma için uygun bir hava-yakıt oranında karıştıran bir cihazdır . Terim bazen Birleşik Krallık ve Kuzey Amerika'da karbonhidrat veya Avustralya'da carby olarak kısaltılır . İçin carburate veya carburete (ve dolayısıyla karbürasyon veya karbüratör bu amaçla bir karbüratör hava ve yakıt ya da donatmak için (bir motor) karıştırılması için araçları sırasıyla).

Yakıt enjeksiyon teknolojisi, otomotivde ve daha az ölçüde havacılık endüstrilerinde büyük ölçüde karbüratörlerin yerini almıştır. Karbüratörler, çim biçme makineleri , rototiller ve diğer ekipmanlar için küçük motorlarda hala yaygındır .

etimoloji

1800'lerin sonlarında, hatta 1912'de (Audels) Amerikan endüstriyel literatürü, gaz motorlarının yakıt ikmal cihazlarını karbüratör olarak tanımlar. Bundan önce, yakıt buharlarını toplamak için giriş havası maruz kalan yakıtın bir yüzeyinden geçirildiğinde, bunlara buharlaştırıcılar deniyordu. (Karbüratör) adı, yakıtı (venturideki negatif hava basıncı ile) motora giren hava akımına taşıyan küçük boruyu (büret) ifade eder.

Bazıları karbüratör kelimesinin " karbür " anlamına gelen Fransızca karbürden geldiğini öne sürüyor, ancak eski literatür bunu desteklemiyor . Karbüratör , karbon ile birleştirmek anlamına gelir ( karbürlemeyi de karşılaştırın ). Yakıt kimyasında terim, bir akışkanın karbon (ve dolayısıyla enerji) içeriğini, onu uçucu bir hidrokarbon ile karıştırarak artırmak anlamına gelen daha özel bir anlama sahiptir .

Tarih ve gelişim

İlk karbüratör 1826'da Samuel Morey tarafından icat edildi . Bir petrol motorunda kullanılmak üzere bir karbüratörün patentini alan ilk kişi, yakıtı hava ile karıştıran bir cihaz için 6 Temmuz 1872'de aldığı patentle Siegfried Marcus'du .

Bir karbüratör, Karl Benz'in (1888) içten yanmalı motorları ve bileşenlerini geliştirdiği ilk patentler arasındaydı .

Erken karbüratörler, benzinin yüzeyinden geçerek havanın yakıtla birleştiği yüzey tipindeydi.

1885 yılında Wilhelm Maybach ve Gottlieb Daimler atomizer nozülüne dayalı bir şamandıralı karbüratör geliştirdi . Daimler-Maybach karbüratörü kapsamlı bir şekilde kopyalandı ve patent davalarına yol açtı. İngiliz mahkemeleri, Daimler şirketinin, Edward Butler'ın Petrol Döngüsü'nde kullandığı 1884 sprey karbüratör lehine öncelik iddiasını reddetti .

Macar mühendisler János Csonka ve Donát Bánki , 1893'te sabit bir motor için bir karbüratör patenti aldı.

İngiltere, Birmingham'dan Frederick William Lanchester , arabalarda fitil karbüratörü denedi. 1896'da Frederick ve erkek kardeşi, İngiltere'de benzinle çalışan, zincir tahrikli tek silindirli 5 hp (3.7 kW) içten yanmalı bir araba yaptılar. Otomobilin performansından ve gücünden memnun olmayanlar, ertesi yıl yatay olarak karşılıklı iki silindir ve yeni tasarlanmış bir fitil karbüratör kullanarak motoru yeniden tasarladılar.

Yakıt enjeksiyonunun tercih edilen yöntem haline geldiği 1980'lerin sonlarına kadar çoğu ABD yapımı benzinli motor için karbüratörler yaygın yakıt dağıtım yöntemiydi. Bu değişiklik, karbürasyonun doğal verimsizliğinden dolayı değil , katalitik konvertörlerin gereksinimleri tarafından belirlendi . Katalitik konvertör, egzoz gazlarında kalan oksijen miktarını kontrol etmek için yakıt/hava karışımı üzerinde daha hassas bir kontrol olmasını gerektirir. ABD pazarında karbüratör kullanan son arabalar şunlardı:

Avustralya'da, bazı arabalar 1990'lara kadar karbüratör kullanmaya devam etti; bunlar arasında Honda Civic (1993), Ford Laser (1994), Mazda 323 ve Mitsubishi Magna sedanlar (1996), Daihatsu Charade (1997) ve Suzuki Swift (1999) vardı. Avustralya'da düşük maliyetli ticari kamyonetler ve 4WD'ler 2000'lerde bile karbüratörlü olarak devam etti, sonuncusu 2003'teki Mitsubishi Express minibüsü oldu. Başka yerlerde, bazı Lada arabaları 2006'ya kadar karbüratör kullanıyordu. Çoğu motosiklet, karbüratörün karbüratör kullanması nedeniyle hala karbüratör kullanıyor. çalışması için bir elektrik sistemine ihtiyaç duymaz. NASCAR'ın 2011 Sprint Cup sezonu karbüratörlü motorlara sahip son sezon olmasına rağmen, karbüratörler hala küçük motorlarda ve stok araba yarışları için tasarlanmış olanlar gibi daha eski veya özel otomobillerde bulunur ; 2012 yarış sezonundan itibaren Cup'ta elektronik yakıt enjeksiyonu kullanılmaya başlandı.

Avrupa'da, karbüratör motorlu arabalar, 1980'lerin sonunda, lüks ve spor modelleri de dahil olmak üzere daha pahalı araçlarda zaten yerleşik bir motor türü olan yakıt enjeksiyonu lehine kademeli olarak kaldırılıyordu. AET mevzuatı, Aralık 1992'den sonra üye ülkelerde satılan ve üretilen tüm araçların bir katalitik konvertöre sahip olmasını zorunlu kıldı. Bu mevzuat, 1990'lardan itibaren birçok otomobilin katalitik konvertörlü veya yakıt enjeksiyonlu kullanıma sunulmasıyla birlikte, bir süredir boru hattındaydı. Ancak, bazı versiyonlar arasında Peugeot 106 versiyonları gibi, 1991 yılında piyasaya gelen karbüratör motorları ile satıldı Renault Clio ve Nissan Primera (1990 yılında başlatılan) ve başlangıçta tüm sürümleri Ford Fiesta XR2i hariç aralık o 1989 Lüks araçta başlatılan zaman Üretici Mercedes-Benz, 1950'lerin başından beri mekanik olarak yakıt enjeksiyonlu arabalar üretiyordu, yakıt enjeksiyonlu ilk ana akım aile arabası 1976'da Volkswagen Golf GTI idi. Ford'un ilk yakıt enjeksiyonlu arabası 1970'de Ford Capri RS 2600 idi. General Motors , ilk yakıt enjeksiyonlu arabasını 1957'de birinci nesil Corvette için bir seçenek olarak piyasaya sürdü . Saab , 1982'den itibaren tüm ürün yelpazesinde yakıt enjeksiyonuna geçti, ancak 1989'a kadar bazı modellerde karbüratörlü motorları bir seçenek olarak tuttu.

Prensipler

Karbüratör, Bernoulli prensibine göre çalışır : hava ne kadar hızlı hareket ederse, statik basıncı o kadar düşük ve dinamik basınç o kadar yüksek olur. Gaz (gaz) bağı ile doğrudan sıvı yakıt akışını kontrol etmez. Bunun yerine, motora taşınan hava akışını ölçen karbüratör mekanizmalarını harekete geçirir. Bu akışın hızı ve dolayısıyla (statik) basıncı, hava akımına çekilen yakıt miktarını belirler.

Pistonlu motorlu uçaklarda karbüratör kullanıldığında, ters uçuş sırasında yakıt açlığını önlemek için özel tasarım ve özelliklere ihtiyaç duyulmaktadır. Daha sonraki motorlar, basınçlı karbüratör olarak bilinen erken bir yakıt enjeksiyonu biçimini kullandı .

Çoğu üretim karbüratörlü motor, yakıt enjeksiyonlunun aksine, tek bir karbüratöre ve hava/yakıt karışımını bölen ve emme valflerine taşıyan eşleşen bir emme manifolduna sahiptir , ancak bazı motorlar (motosiklet motorları gibi) bölünmüş kafalarda birden fazla karbüratör kullanır. Çoklu karbüratörlü motorlar, aynı zamanda, 1950'lerden 1960'ların ortalarına kadar Birleşik Devletler'deki motorları modifiye etmek için ve ayrıca takip eden on yıllık yüksek performanslı kas arabaları sırasında , her karbüratör motorun emme manifoldunun farklı odalarını besleyen ortak geliştirmelerdi .

Daha eski motorlar, havanın karbüratörün altından girdiği ve üst kısımdan çıktığı yukarı çekişli karbüratörler kullanıyordu. Bu , herhangi bir sıvı yakıt damlacıkları emme manifoldu yerine karbüratörden düşeceğinden , motorun asla taşmaması avantajına sahipti ; aynı zamanda , karbüratörün altındaki bir elemanın altındaki bir yağ havuzunun ağ içine çekildiği ve havanın yağ kaplı ağ içinden çekildiği bir yağ banyolu hava temizleyicisinin kullanımına da izin verdi ; bu, kağıt hava filtrelerinin olmadığı bir zamanda etkili bir sistemdi .

1930'ların sonundan itibaren, aşağı çekişli karbüratörler Amerika Birleşik Devletleri'nde otomotiv kullanımı için en popüler tipti. Avrupa'da, motor bölmesindeki boş alan azaldıkça ve SU tipi karbüratörün (ve diğer üreticilerin benzer birimlerinin) kullanımı arttıkça , yan çekişli karbüratör aşağı çekişin yerini aldı . Bazı küçük pervaneli uçak motorları hala yukarı çekişli karbüratör tasarımını kullanıyor.

Dıştan takma motorlu karbüratörler tipik olarak yandan çekişlidir, çünkü silindirleri dikey olarak yönlendirilmiş bir silindir bloğunda beslemek için üst üste istiflenmeleri gerekir.

1979 Evinrude Tip I deniz yandan çekişli karbüratör

Bir karbüratörün çalışmasını Bernoulli Prensibi'ne dayandırmanın ana dezavantajı, akışkanlar dinamiği bir cihaz olduğundan, bir venturideki basınç azalmasının , giriş hava hızının karesiyle orantılı olma eğiliminde olmasıdır. Yakıt jetleri çok daha küçüktür ve yakıt akışı esas olarak yakıtın viskozitesi ile sınırlandırılır, böylece yakıt akışı basınç farkıyla orantılı olma eğilimindedir. Bu nedenle, tam güç için boyutlandırılmış jetler, motoru daha düşük hızda ve kısmi gazda aç bırakma eğilimindedir. En yaygın olarak bu, çoklu jetler kullanılarak düzeltilmiştir. SU ve diğer değişken jet karbüratörlerinde jet boyutu değiştirilerek düzeltildi. Soğuk çalıştırma için çok jetli karbüratörlerde farklı bir prensip kullanıldı. Gaz kelebeği valfine benzer şekilde, jikle adı verilen hava akışına dirençli bir valf , emme manifoldu basıncını azaltmak ve jetlerden ek yakıt çekmek için ana jetin yukarı akışına yerleştirildi.

Operasyon

Sabit venturi
Hava hızı değişen Venturi kontrol yakıt akışı; arabalarda bulunan en yaygın karbüratör tipi.
Değişken-venturi
Yakıt jeti açıklığı, sürgü (aynı anda hava akışını değiştiren) tarafından değiştirilir. "Sürekli depresyon" karbüratörlerinde bu, yakıt jetinin içinde kayan konik bir iğneye bağlı vakumla çalışan bir piston tarafından yapılır. Sürgü ve iğnenin doğrudan gaz kelebeği konumu tarafından kontrol edildiği, en yaygın olarak küçük motosikletlerde ve arazi motosikletlerinde bulunan daha basit bir versiyon mevcuttur. En yaygın değişken venturi (sabit depresyon) tipi karbüratör, yan çekişli SU karbüratör ve Hitachi, Zenith-Stromberg ve diğer üreticilerin benzer modelleridir. Birleşik Krallık'ın SU ve Zenith -Stromberg şirketlerinin konumu, bu karbüratörlerin Birleşik Krallık otomobil pazarında bir hakimiyet konumuna yükselmesine yardımcı oldu, ancak bu tür karbüratörler Volvo'larda ve Birleşik Krallık dışındaki diğer markalarda da çok yaygın olarak kullanılıyordu . Diğer benzer tasarımlar bazı Avrupa ve birkaç Japon otomobilinde kullanılmıştır. Bu karbüratörlere "sabit hız" veya "sabit vakum" karbüratörler de denir. İlginç bir varyasyon, Ford'un VV (değişken venturi) karbüratörüydü; bu, venturi'nin bir tarafı menteşeli ve düşük devirde dar bir boğaz ve yüksek devirde daha geniş bir boğaz verecek şekilde hareketli olan sabit bir venturi karbüratördü. Bu, VV karbüratörün hizmette sorunlu olduğunu kanıtlasa da, çeşitli motor hızlarında iyi karıştırma ve hava akışı sağlamak için tasarlandı.
Yüksek performanslı 4 namlulu karbüratör

Tüm motor çalışma koşulları altında karbüratör şunları yapmalıdır:

  • Motorun hava akışını ölçün
  • Yakıt/hava karışımını uygun aralıkta tutmak için doğru miktarda yakıt verin (sıcaklık gibi faktörlere göre ayarlayarak)
  • İkisini ince ve eşit şekilde karıştırın

Hava ve benzin (benzin) ideal akışkanlar olsaydı bu iş basit olurdu ; ancak pratikte viskozite, sıvı sürtünmesi, atalet, vb. nedeniyle ideal davranıştan sapmaları, olağanüstü yüksek veya düşük motor hızlarını telafi etmek için çok fazla karmaşıklık gerektirir. Bir karbüratör , aşağıdaki senaryolar dahil olmak üzere çok çeşitli ortam sıcaklıkları, atmosferik basınçlar, motor hızları ve yükleri ve merkezkaç kuvvetleri için uygun yakıt/hava karışımını sağlamalıdır ;

  • Soğuk başlangıç
  • sıcak başlangıç
  • Boşta çalışma veya yavaş çalışma
  • Hızlanma
  • Tam gazda yüksek hız / yüksek güç
  • Kısmi gazda seyir (hafif yük)

Ek olarak, modern karbüratörlerin bunu düşük egzoz emisyon seviyelerini korurken yapması gerekir .

Tüm bu koşullar altında doğru bir şekilde çalışmak için, çoğu karbüratör, devre adı verilen birkaç farklı çalışma modunu desteklemek için karmaşık bir mekanizma seti içerir .

Temel bilgiler

Bir aşağı çekişli karbüratörün kesit şeması

Bir karbüratör, içinden havanın motorun giriş manifolduna geçtiği açık bir borudan oluşur . Boru bir venturi şeklindedir: kesit olarak daralır ve sonra tekrar genişleyerek en dar kısımda hava akışının hızının artmasına neden olur. Venturi'nin altında, gaz kelebeği adı verilen bir kelebek vana bulunur - hava akışına izin vermek veya bloke etmek için döndürülebilen döner bir disk. Bu valf, karbüratör boğazından geçen hava akışını ve dolayısıyla sistemin vereceği hava/yakıt karışımı miktarını kontrol ederek motor gücünü ve hızını düzenler. Gaz kelebeği genellikle aracılığıyla, bağlı olduğu kablo veya çubuklar ve eklem ya da nadiren tarafından bir mekanik bağlantı pnömatik bağlantı hızlandırıcı için, pedal bir araba, bir gaz kolu Uçakta veya diğer araç ve tesis eşdeğer kontrolü.

Yakıt, venturi'nin en dar kısmındaki ve basıncın düşük olacağı diğer yerlerdeki küçük deliklerden hava akımına verilir. Yakıt akışı, yakıt yolundaki jetler olarak adlandırılan hassas şekilde kalibre edilmiş orifisler vasıtasıyla ayarlanır .

Off-rölanti devresi

Gaz kelebeği valfi tamamen kapalı konumdan hafifçe açıldığında, gaz kelebeği plakası, gaz kelebeği plakasının/Valfının oluşturduğu düşük basınç alanının hava akışını bloke ettiği ek yakıt dağıtım deliklerini ortaya çıkarır; bunlar, gaz kelebeği açıldığında meydana gelen azaltılmış vakumu telafi etmenin yanı sıra daha fazla yakıtın akmasına izin verir, böylece normal açık gaz kelebeği devresinden ölçülü yakıt akışına geçişi yumuşatır.

Ana açık gaz devresi

Gaz kelebeği kademeli olarak açıldığında, hava akışının daha az kısıtlanması nedeniyle manifold vakumu azalır, bu da rölanti ve rölanti devrelerindeki yakıt akışını azaltır. Bu, Bernoulli ilkesi nedeniyle karbüratör boğazının venturi şeklinin devreye girdiği zamandır (yani hız arttıkça basınç düşer). Venturi hava hızını arttırır ve bu daha yüksek hız ve dolayısıyla daha düşük basınç, venturi'nin merkezinde bulunan bir meme veya meme aracılığıyla hava akımına yakıt çeker. Bazen , etkiyi arttırmak için birincil ventüri içine koaksiyel olarak bir veya daha fazla ek güçlendirici ventüri yerleştirilir.

Gaz kelebeği valfi kapatıldığında, venturiden geçen hava akışı, alçaltılmış basınç yakıt akışını sürdürmek için yetersiz olana kadar düşer ve yukarıda açıklandığı gibi rölanti devreleri yeniden devreye girer.

Akışkan hızının bir fonksiyonu olan Bernoulli ilkesi, büyük açıklıklar ve büyük akış hızları için baskın etkidir, ancak küçük ölçeklerde ve düşük hızlarda akışkan akışına (düşük Reynolds sayısı ) viskozite hakim olduğundan , Bernoulli ilkesi etkisizdir. rölantide veya düşük hızlarda ve ayrıca en küçük model motorların çok küçük karbüratörlerinde. Küçük model motorlarda, yakıtı hava akışına çekmeye yetecek kadar basıncı azaltmak için jetlerin önünde akış kısıtlamaları vardır. Benzer şekilde, büyük karbüratörlerin rölantide ve yavaş çalışan jetleri, gaz kelebeği valfinden sonra yerleştirilir, burada basınç kısmen Bernoulli ilkesinden ziyade viskoz sürükleme ile azalır. Soğuk motorları çalıştırmak için en yaygın zengin karışım üreten cihaz, aynı prensipte çalışan jikledir.

Güç valfi

Açık gaz kelebeği çalışması için, daha zengin bir yakıt/hava karışımı daha fazla güç üretecek, ateşleme öncesi patlamayı önleyecek ve motorun daha soğuk çalışmasını sağlayacaktır. Bu genellikle motor vakumuyla kapalı tutulan yay yüklü bir "güç valfi" ile ele alınır. Gaz kelebeği valfi açıldıkça, manifold vakumu azalır ve yay, ana devreye daha fazla yakıt girmesini sağlamak için valfi açar. Üzerinde , iki zamanlı motorlar , elektrikli valfin çalışması normal, ters - bu ve bir dizi rpm'de bu "kapalı" konumda olması "on" normalde. Motorun devir aralığını genişletmek için yüksek devirde etkinleştirilir ve karışım zayıfken iki zamanlının anlık olarak daha yüksek devir eğiliminden yararlanılır.

Bir güç valfinin kullanılmasına alternatif olarak, karbüratör, yüksek talep koşulları altında yakıt karışımını zenginleştirmek için bir ölçüm çubuğu veya yükseltici çubuk sistemi kullanabilir. Bu tür sistemler , 1950'lerde dört namlulu karbüratörlerinin birincil iki venturileri için Carter Carburetor tarafından oluşturuldu ve yükseltme çubukları, üretimin sonuna kadar 1, 2 ve 4 namlulu Carter karbüratörlerin çoğunda yaygın olarak kullanıldı. 1980'ler. Yükseltme çubukları, ana ölçüm jetlerine uzanan alt uçta incelir. Çubukların üst kısımları, gaz kelebeği açıldığında (mekanik bağlantı) veya manifold vakum düştüğünde (vakum pistonu) çubukları ana jetlerden kaldıran bir vakum pistonuna veya mekanik bir bağlantıya bağlıdır. Yükseltici çubuk ana jetin içine indirildiğinde, yakıt akışını kısıtlar. Yükseltici çubuk jetten kaldırıldığında, içinden daha fazla yakıt akabilir. Bu şekilde, teslim edilen yakıt miktarı motorun geçici taleplerine göre uyarlanır. Bazı 4 namlulu karbüratörler, ölçüm çubuklarını yalnızca birincil iki venturide kullanır, ancak bazıları bunları Rochester Quadrajet'te olduğu gibi hem birincil hem de ikincil devrelerde kullanır .

Hızlandırıcı pompa

Havadan daha yoğun olan sıvı benzin, kendisine uygulanan bir kuvvete tepki vermek için havadan daha yavaştır . Gaz kelebeği hızla açıldığında, karbüratörden geçen hava akışı, yakıt akış hızının artırabileceğinden daha hızlı bir şekilde artar. Ayrıca manifolddaki hava basıncı artarak yakıtın buharlaşmasını azaltır, böylece motora daha az yakıt buharı çekilir. Yakıta göre bu geçici aşırı hava beslemesi, motorun tekleme yapmasına (veya "tökezlemesine") neden olan zayıf bir karışıma neden olur; bu, gaz kelebeğinin açılmasıyla talep edilenin tersi bir etkidir. Bu, gaz kelebeği bağlantısı tarafından çalıştırıldığında, bir jet vasıtasıyla karbüratör boğazına küçük bir miktar benzini zorlayan küçük bir piston veya diyaframlı pompanın kullanılmasıyla giderilir . Bu fazladan yakıt atışı, gaz kelebeğinin içeri girmesindeki geçici zayıflık durumuna karşı koyar. Çoğu hızlandırıcı pompa, bazı yollarla hacim veya süre için ayarlanabilir. Sonunda, pompanın hareketli parçalarının etrafındaki contalar, pompa çıkışının azalmasına neden olacak şekilde aşınır; hızlandırıcı pompa atışındaki bu azalma, pompa üzerindeki contalar yenilenene kadar hızlanma sırasında tökezlemeye neden olur.

Hızlandırıcı pompa da kullanılabilir asal soğuk çalıştırmadan önce yakıt ile motorun. Yanlış ayarlanmış bir jikle gibi aşırı besleme su basmasına neden olabilir . Bu, yanmayı desteklemek için çok fazla yakıt ve yeterli hava olmadığı zamandır. Bu nedenle, çoğu karbüratör bir boşaltma mekanizması ile donatılmıştır : Motor kranklanırken gaz pedalı tamamen açık gaz kelebeğinde tutulur, boşaltıcı jikleyi açık tutar ve fazla hava girmesine izin verir ve sonunda, fazla yakıt boşaltılır ve yakıt boşaltılır. motor çalışır.

boğulmak

Motor soğukken, yakıt daha az kolay buharlaşır ve emme manifoldunun duvarlarında yoğunlaşma eğilimi gösterir, yakıt silindirlerini aç bırakır ve motorun çalışmasını zorlaştırır; bu nedenle, motoru ısınana kadar çalıştırmak ve çalıştırmak için daha zengin bir karışım (havaya daha fazla yakıt) gerekir. Daha zengin bir karışımı tutuşturmak da daha kolaydır.

Ekstra yakıt sağlamak için tipik olarak bir jikle kullanılır; bu, venturiden önce karbüratörün girişindeki hava akışını kısıtlayan bir cihazdır. Bu kısıtlama uygulandığında, rölanti ve rölanti devrelerinden çekilen yakıtı desteklemek için ana ölçüm sisteminden ekstra yakıt çeken karbüratör namlusunda ekstra vakum geliştirilir. Bu, düşük motor sıcaklıklarında çalışmayı sürdürmek için gereken zengin karışımı sağlar.

Ek olarak, jikle bir kama ( hızlı rölanti kamına ) veya jikle çalışırken gaz kelebeği plakasının tamamen kapanmasını önleyen bu tür diğer cihazlara bağlanabilir . Bu, motorun daha yüksek bir hızda rölantide çalışmasına neden olur. Hızlı rölanti, motorun hızlı bir şekilde ısınmasına yardımcı olmanın bir yolu olarak hizmet eder ve soğuk yakıtı daha iyi atomize etmeye yardımcı olan emme sistemi boyunca hava akışını artırarak daha kararlı bir rölanti sağlar.

Daha eski karbüratörlü arabalarda, jikle bir Bowden kablosu ve gösterge panelindeki çekme düğmesi ile manuel olarak kontrol edildi . Daha kolay, daha rahat sürüş için otomatik jikleler; İlk olarak 1932'de tanıtılan Oldsmobile , 1950'lerin sonlarında popüler oldu. Bunlar bimetal yay kullanan bir termostat tarafından kontrol edildi . Soğuk olduğunda, yay büzülerek jikle plakasını kapatırdı. Çalıştırma sırasında yay, motor soğutma sıvısı, egzoz ısısı veya elektrikli ısıtma bobini ile ısıtılacaktır. Isındıkça yay yavaşça genişler ve jikle plakasını açardı. Bir bobin boşaltıcı da yaya karşı açık kuvvetleri kısma aracın gaz yolculuğunun sonuna taşındığında bir bağlantı düzenlemedir. Bu hüküm, "su basmış" bir motorun çalıştırılabilmesi için temizlenmesine izin verir.

Motor çalışma sıcaklığına ulaştığında jikleyi devre dışı bırakmayı unutmak yakıt israfına ve emisyonların artmasına neden olur. Giderek katılaşan emisyon gereksinimlerini karşılamak için, hala manuel bobinleri tutan bazı otomobiller (piyasaya bağlı olarak yaklaşık 1980'den itibaren) , motor soğutma sıvısı tarafından ısıtılan bimetalik bir yay kullanan bir termostat tarafından otomatik olarak kontrol edilen bobin açıklığına sahip olmaya başladı .

SU veya Stromberg gibi sabit basınç karbüratörleri için 'jikle' , hava devresinde bir kısma valfi kullanmaz, bunun yerine, ölçüm jetini daha fazla açarak veya ilave bir yakıt jeti açarak yakıt akışını artırmak için bir karışım zenginleştirme devresine sahiptir. 'zenginleştirme'. Tipik olarak küçük motorlarda, özellikle motosikletlerde kullanılan zenginleştirme, gaz kelebeği valflerinin altında ikincil bir yakıt devresi açarak çalışır. Bu devre tam olarak rölanti devresi gibi çalışır ve devreye girdiğinde gaz kelebeği kapatıldığında ekstra yakıt sağlar.

Yan çekişli sürgülü gaz kelebeği karbüratörlü klasik İngiliz motosikletleri, "gıdıklayıcı" adı verilen başka bir tür "soğuk çalıştırma cihazı" kullandı. Bu basitçe, basıldığında şamandırayı manuel olarak aşağı iten ve fazla yakıtın şamandıra haznesini doldurmasına ve giriş yolunu doldurmasına izin veren yay yüklü bir çubuktur. "Gıdıklayıcı" çok uzun süre basılı tutulursa, karbüratörün dışını ve alt karterini de su basar ve bu nedenle yangın tehlikesi oluşturur.

Diğer unsurlar

Her devre arasındaki etkileşimler, çeşitli mekanik veya hava basıncı bağlantılarından ve ayrıca sıcaklığa duyarlı ve elektrikli bileşenlerden de etkilenebilir. Bunlar, motor tepkisi, yakıt verimliliği veya otomobil emisyon kontrolü gibi nedenlerle tanıtıldı . Çeşitli hava tahliyeleri (genellikle jetlere benzer şekilde hassas bir şekilde kalibre edilmiş bir aralıktan seçilir), yakıt dağıtımını ve buharlaşmayı geliştirmek için havanın yakıt geçişlerinin çeşitli bölümlerine girmesine izin verir. Erken yakıt buharlaştırıcısı gibi yakıt buharlaşmasına yardımcı olacak bir tür ısıtma gibi karbüratör/manifold kombinasyonuna ekstra iyileştirmeler dahil edilebilir .

Yakıt tedariği

Şamandıra odası

1950'lerden Holley "Visi-Flo" model #1904 karbüratörler, fabrika şeffaf cam kaselerle donatılmıştır.

Karışımın hazır olmasını sağlamak için, karbüratörde, kullanıma hazır, atmosfer basıncına yakın bir miktarda yakıt içeren bir "şamandıra odası" (veya "kase") bulunur. Bu rezervuar, bir yakıt pompası tarafından sağlanan yakıtla sürekli olarak doldurulur . Haznedeki doğru yakıt seviyesi, bir rezervuarda (örneğin bir tuvalet tankı) kullanılana çok benzer bir şekilde, bir giriş valfini kontrol eden bir şamandıra vasıtasıyla korunur . Yakıt tükendikçe şamandıra düşer, giriş valfini açar ve yakıtı alır. Yakıt seviyesi yükseldikçe şamandıra yükselir ve giriş valfini kapatır. Şamandıra haznesinde tutulan yakıt seviyesi, ister bir tespit vidası ile isterse de şamandıranın bağlı olduğu kolu bükmek gibi kaba bir şeyle genellikle ayarlanabilir. Bu genellikle kritik bir ayardır ve uygun ayar, şamandıra haznesindeki bir pencereye yazılan çizgilerle veya şamandıranın demonte edildiğinde karbüratörün üst kısmının altında ne kadar asılı kaldığının bir ölçümü veya benzeri ile gösterilir. Şamandıralar, içi boş bir şekle lehimlenmiş pirinç levha veya plastik gibi farklı malzemelerden yapılabilir ; içi boş şamandıralar küçük sızıntılar yapabilir ve plastik şamandıralar sonunda gözenekli hale gelebilir ve yüzdürmelerini kaybedebilir; her iki durumda da şamandıra yüzemez, yakıt seviyesi çok yüksek olur ve şamandıra değiştirilmedikçe motor çalışmaz. Valfin kendisi "oturma yeri"ndeki hareketiyle yan taraflarında aşınır ve sonunda belli bir açıyla kapanmaya çalışır ve bu nedenle yakıtı tamamen kapatamaz; yine, bu aşırı yakıt akışına ve motorun zayıf çalışmasına neden olur. Tersine, yakıt şamandıra haznesinden buharlaştıkça geride tortu, kalıntı ve vernik bırakır, bu da geçitleri tıkar ve şamandıra çalışmasına müdahale edebilir. Bu, özellikle yılın belirli bir bölümünde çalıştırılan ve aylarca tam şamandıra bölmeleri ile beklemeye bırakılan otomobillerde bir sorundur; Bu sorunu azaltan ticari yakıt stabilizatör katkı maddeleri mevcuttur.

Haznede (kase) depolanan yakıt, sıcak iklimlerde sorun olabilir. Motor sıcakken kapatılırsa, yakıtın sıcaklığı yükselir, bazen kaynar ("süzülme"). Bu, motor hala sıcakken boğulmaya ve yeniden çalıştırmanın zor veya imkansız olmasına neden olabilir; bu, "ısı emmesi" olarak bilinen bir olgudur. Isı deflektörleri ve yalıtım contaları bu etkiyi en aza indirmeye çalışır. Carter Thermo-Quad karbüratör, yakıtı 20 derece Fahrenheit (11 santigrat derece) daha soğuk tuttuğu söylenen yalıtkan plastikten (fenolik) üretilmiş şamandıra odalarına sahiptir.

Genellikle, özel havalandırma boruları, yakıt seviyesi değiştikçe şamandıra haznesinde atmosferik basıncın korunmasına izin verir; bu tüpler genellikle karbüratör boğazına kadar uzanır. Bu havalandırma borularının yerleştirilmesi, yakıtın karbüratöre akmasını önlemek için çok önemlidir ve bazen daha uzun borularla değiştirilirler. Bunun yakıtı atmosfer basıncında bıraktığına ve bu nedenle yukarı akışa monte edilmiş bir süper şarj cihazı tarafından basınçlandırılmış bir boğaza gidemediğine dikkat edin; bu gibi durumlarda, çalışması için tüm karbüratörün hava geçirmez basınçlı bir kutuda tutulması gerekir. Bu, karbüratörün süperşarjörün yukarı akışına monte edildiği kurulumlar için gerekli değildir, bu nedenle daha sık kullanılan sistemdir. Ancak bu, süper şarj cihazının sıkıştırılmış yakıt/hava karışımı ile doldurulmasıyla sonuçlanır ve motorun geri tepmesi durumunda güçlü bir patlama eğilimi gösterir ; Bu tür patlamalar, güvenlik nedenleriyle artık emme manifoldu üzerinde basınç bırakan üfleme plakaları, süper şarj cihazını manifolda tutan koparma cıvataları ve etrafını saran naylon veya kevlardan yapılmış şarapnel yakalayıcı balistik örtüleri içeren sürükleme yarışlarında sıklıkla görülür. süper şarj cihazları.

diyafram odası

Motorun herhangi bir yönde çalıştırılması gerekiyorsa (örneğin bir zincirli testere veya bir model uçak ), bir şamandıra odası uygun değildir. Bunun yerine bir diyafram odası kullanılır. Esnek bir diyafram, yakıt odasının bir tarafını oluşturur ve yakıt motora çekilirken diyafram, ortam hava basıncı tarafından içeriye doğru zorlanacak şekilde düzenlenir. Diyafram iğneli valfe bağlıdır ve içeri doğru hareket ettikçe daha fazla yakıt almak için iğneli valfi açar, böylece tüketildikçe yakıtı yeniler. Yakıt dolduruldukça diyafram, yakıt basıncı ve küçük bir yay nedeniyle dışarı çıkar ve iğneli valfi kapatır. Herhangi bir yönelimde sabit kalan sabit bir yakıt deposu seviyesi oluşturan dengeli bir duruma ulaşılır.

Çoklu karbüratör varil

Holley model #2280 2 namlulu karbüratör
1961 Ferrari 250TR Spider'da Colombo Type 125 "Testa Rossa" motor, altı Weber iki namlulu karbüratörlü , her silindir için ayarlanabilir 12 ayrı havalı kornadan havayı indükler
Ford Escort'ta iki namlulu karbüratör
Edelbrock karbüratör

Temel karbüratörlerde yalnızca bir venturi bulunurken, birçok karbüratörde birden fazla venturi veya "namlu" bulunur. İki namlulu ve dört namlulu konfigürasyonlar, büyük motor hacmi ile daha yüksek hava akış hızına uyum sağlamak için yaygın olarak kullanılır . Çok namlulu karbüratörler, farklı boyutlarda ve farklı hava/yakıt karışımları sağlamak üzere kalibre edilmiş, aynı olmayan birincil ve ikincil namlu(lar)a sahip olabilir; ikincil variller, primerler neredeyse tamamen açılıncaya kadar açılmaya başlamayacak şekilde, bağlantı ile veya "aşamalı" bir şekilde motor vakumu ile çalıştırılabilirler. Bu, çoğu motor hızında birincil namlu(lar)dan hava akışını en üst düzeye çıkaran, böylece venturiden gelen basınç "sinyalini" en üst düzeye çıkaran, ancak daha fazla hava akışı için kesit alanı ekleyerek yüksek hızlarda hava akışındaki kısıtlamayı azaltan arzu edilen bir özelliktir. Kısmi kısma işleminin önemsiz olduğu ve basitlik ve güvenilirlik için birincil ve ikincillerin hepsinin aynı anda açılabileceği yüksek performanslı uygulamalarda bu avantajlar önemli olmayabilir; ayrıca, tek bir karbüratör tarafından beslenen iki silindir sırasına sahip V konfigürasyonlu motorlar, her biri bir silindir sırasını besleyen iki özdeş namlu ile konfigüre edilebilir. Yaygın olarak görülen V8 motor ve 4 namlulu karbüratör kombinasyonunda, genellikle iki birincil ve iki ikincil namlu bulunur.

İki birincil ve iki ikincil deliğe sahip ilk dört namlulu karbüratörler, Carter WCFB ve aynı anda 1952 Cadillac Series 62 , Oldsmobile 98 , Oldsmobile Super 88 ve Buick Roadmaster'da tanıtılan Rochester 4GC idi . Oldsmobile yeni karbüratöre “Quadri-Jet” (orijinal yazım) adını verirken Buick buna “Airpower” adını verdi.

Yayılmış kalibreli birinci "1965 model yılında Rochester tarafından yayınlanan dört fıçı karbüratör, Quadrajet " çok daha büyük bir yer alır yayılmasını birincil ve ikincil gaz deliklerinin boyutları arasında. Böyle bir karbüratördeki primerler, geleneksel dört namlulu uygulamaya göre oldukça küçüktür, ikinciller ise oldukça büyüktür. Küçük primerler düşük hızda yakıt ekonomisine ve sürülebilirliğe yardımcı olurken, büyük sekonderler istendiğinde maksimum performansa izin verir. İkincil venturiden hava akışını uyarlamak için, ikincil boğazların her birinin tepesinde bir hava valfi bulunur. Bu, daha çok bir jikle plakası gibi yapılandırılmıştır ve kapalı konuma hafifçe yay yüklenmiştir. Hava valfi, motor hızına ve gaz kelebeğinin açılmasına yanıt olarak kademeli olarak açılır ve kademeli olarak karbüratörün ikincil tarafından daha fazla havanın akmasına izin verir. Tipik olarak, hava valfi, hava valfi açıldığında yükselen ve böylece ikincil yakıt akışını ayarlayan ölçüm çubuklarına bağlıdır.

Tek bir motora birden fazla karbüratör monte edilebilir, genellikle kademeli bağlantılarla; iki dört namlulu karbüratör (genellikle "çift dörtlü" olarak anılır) sıklıkla yüksek performanslı Amerikan V8'lerinde görülüyordu ve çok sayıda iki namlulu karbüratör artık çok yüksek performanslı motorlarda görülüyor. Çok sayıda küçük karbüratör de kullanılmıştır (fotoğrafa bakın), ancak bu konfigürasyon ortak bir plenumun olmaması nedeniyle motordaki maksimum hava akışını sınırlayabilir; Bireysel giriş kanallarıyla, motorun krank mili dönerken tüm silindirler aynı anda hava çekmez.

Karbüratör ayarı

Yakıt ve hava karışımı, fazla yakıt olduğunda çok zengin , yeterli olmadığında ise çok zayıftır . Karışım, bir otomotiv karbüratöründeki bir veya daha fazla iğneli valf veya piston motorlu uçaklarda pilotla çalıştırılan bir kol ile ayarlanır (çünkü karışım hava yoğunluğu ve dolayısıyla irtifa ile değişir ). Hava yoğunluğundan bağımsız olarak ( stoikiometrik ) havanın benzine oranı 14.7:1'dir, yani her kütle benzin birimi için 14.7 kütle birimi hava gereklidir. Diğer yakıt türleri için farklı stokiyometrik oranlar vardır.

Karbüratör karışım ayarını kontrol etmenin yolları şunları içerir: bir gaz analizörü kullanarak egzozun karbon monoksit , hidrokarbon ve oksijen içeriğinin ölçülmesi veya adı altında satılan özel bir cam gövdeli buji aracılığıyla yanma odasındaki alevin renginin doğrudan izlenmesi. "Renk Ayarı"; stokiyometrik yanmanın alev rengi "Bunsen mavisi" olarak tanımlanır, karışım zenginse sarıya, çok zayıfsa beyazımsı maviye döner. Havacılıkta yaygın olarak kullanılan diğer bir yöntem, optimum şekilde ayarlanmış bir karışım için maksimuma yakın olan ve karışım çok zengin veya çok zayıf olduğunda dik bir şekilde düşen egzoz gazı sıcaklığını ölçmektir .

Karışım , bujileri çıkararak ve inceleyerek de değerlendirilebilir . Siyah, kuru, isli tıkaçlar karışımın çok zengin olduğunu gösterir; beyaz veya açık gri tıkaçlar, yağsız bir karışımı gösterir. Uygun bir karışım, kahverengimsi gri/saman renkli tıkaçlarla belirtilir.

Yüksek performanslı iki zamanlı motorlarda , yakıt karışımı piston yıkamasını gözlemleyerek de değerlendirilebilir. Piston yıkaması, pistonun tepesinde (kubbesinde) biriken karbonun rengi ve miktarıdır. Yalın motorlarda siyah karbonla kaplanmış bir piston kubbesi olacak ve zengin motorlarda yeni ve karbon birikimi olmayan temiz bir piston kubbesi olacak. Bu genellikle sezginin tam tersidir. Genellikle ideal bir karışım, transfer portlarının yakınında temiz kubbe alanları ve kubbenin merkezinde bir miktar karbon ile ikisi arasında bir yerde olacaktır.

İki stroku ayarlarken Motoru, en sık çalıştırılacağı devir ve gaz kelebeği girişinde çalıştırmak önemlidir. Bu tipik olarak tamamen açık veya tamamen açık gaz kelebeği olacaktır. Karbüratörlerin venturi yoluyla yüksek hava hızında iyi çalışması ve düşük hava hızı performansından ödün vermesi nedeniyle, daha düşük RPM ve rölanti, zengin/zayıf ve sallanma okumalarını çalıştırabilir.

Birden fazla karbüratör kullanıldığında, gaz kelebeğinin mekanik bağlantısı, motorun düzgün çalışması ve her silindire tutarlı yakıt/hava karışımları için uygun şekilde senkronize edilmelidir.

Geri bildirim karbüratörleri

1980'lerde, birçok Amerikan pazarı aracı, bir egzoz gazı oksijen sensöründen gelen sinyallere yanıt olarak yakıt/hava karışımını dinamik olarak ayarlayan ve katalitik konvertörün optimal işlevini mümkün kılmak için bir stokiyometrik oran sağlayan "geri bildirim" karbüratörleri kullandı . Geri beslemeli karbüratörler esas olarak yakıt enjeksiyon sistemlerinden daha ucuz oldukları için kullanıldı; 1980'lerin emisyon gereksinimlerini karşılayacak kadar iyi çalıştılar ve mevcut karbüratör tasarımlarına dayandılar. Sıklıkla, bir arabanın alt trim versiyonlarında geri beslemeli karbüratörler kullanıldı (oysa daha yüksek spesifikasyonlu versiyonlar yakıt enjeksiyonu ile donatıldı). Bununla birlikte, hem geri beslemesiz karbüratörlere hem de yakıt enjeksiyonuna kıyasla karmaşıklıkları, onları sorunlu ve bakımını zorlaştırdı. Sonunda düşen donanım fiyatları ve daha sıkı emisyon standartları, yeni araç üretiminde yakıt enjeksiyonunun karbüratörlerin yerini almasına neden oldu.

Katalitik karbüratörler

Katalitik bir karbüratör , nikel veya platin gibi ısıtılmış katalizörlerin varlığında yakıt buharını su ve hava ile karıştırır . Bu genellikle, gazyağının bir benzinli motora güç sağlamasına izin verecek (daha hafif hidrokarbonlar gerektiren) 1940'lardan kalma bir ürün olarak bildirilir. Ancak, raporlar tutarsız; genellikle benzin kullanımına yönelik "200 MPG karbüratör" açıklamalarına dahil edilirler. Bazı eski tip yakıt buharı karbüratörlerinde bir karışıklık var gibi görünüyor (aşağıdaki buharlaştırıcılara bakın). Ayrıca gerçek dünyadaki cihazlara çok nadiren faydalı bir referans vardır. Konuyla ilgili yetersiz referans verilen materyallere şüpheyle bakılmalıdır.

Sabit vakumlu karbüratörler

Değişken jikleli karbüratörler ve sabit hızlı karbüratörler olarak da adlandırılan sabit vakumlu karbüratörler, gaz kelebeği kablosunun doğrudan gaz kelebeği kablosu plakasına bağlandığı karbüratörlerdir. Kordonu çekmek, ham benzinin karbüratöre girmesine neden olarak büyük bir hidrokarbon emisyonu yarattı.

Sabit Hızlı karbüratör, gaz pedalı gaz kelebeği plakasını çalıştırmadan önce emme havası akışında değişken bir gaz kelebeği kapağına sahiptir. Bu değişken kapatma, emme manifoldu basıncı/vakumu tarafından kontrol edilir. Bu basınç kontrollü gaz kelebeği, motorun hızı ve yük aralıkları boyunca nispeten eşit emme basıncı sağlar. CV karbüratörün en yaygın tasarımı, diğerleri arasında, bir diyafram tarafından çalıştırılan silindirik bir kapatma kullanan SU veya Solex tasarımı olacaktır. Silindir ve diyafram, hava akışıyla doğrudan ilişkili olarak yakıt sağlamak için yakıt ölçüm çubuğu ile birbirine bağlanmıştır. Daha düzgün bir çalışma ve daha eşit emme basıncı sağlamak için diyafram viskoz bir şekilde nemlendirilir. Bu karbüratörler çok iyi sürülebilirlik ve yakıt verimliliği sağladı. Ayrıca en iyi performans ve verimlilik için geniş ölçüde ayarlanabilirler. (Yukarıdaki değişken venturi karbüratörlerine bakın)

CV karbüratörün dezavantajları, tek namlulu, yandan çekişli tasarımla sınırlı olmasıdır. Bu, kullanımını çoğunlukla sıralı motorlarla sınırladı ve aynı zamanda büyük deplasmanlı motorlar için pratik hale getirdi. Bir motora 2 veya daha fazla CV karbonhidratı takmak için gereken gaz kelebeği bağlantısı karmaşıktır ve düzgün hava/yakıt dağıtımı için uygun ayar çok önemlidir. Bu, bakım ve ayarlamayı zorlaştırır.

Buharlaştırıcılar

Orijinal Fordson traktörünün girişinin bir kesit görünümü ( emme manifoldu , buharlaştırıcı , karbüratör ve yakıt hatları dahil).

İçten yanmalı motorlar , benzin , gazyağı , traktör buharlaştırma yağı (TVO), bitkisel yağ , dizel yakıt , biyodizel , etanol yakıtı (alkol) ve diğerleri dahil olmak üzere birçok yakıt türüyle çalışacak şekilde yapılandırılabilir . Multifuel gibi motorlar, benzine parafin motorlar daha az çalışırken, yakıt bir ilk buharlaşma yararlanabilir uçucu yakıt. Bu amaçla emme sistemine bir vaporizatör (veya vaporizatör ) yerleştirilir. Buharlaştırıcı kullanımları ile ilgili ısı egzoz manifolduna için buharlaştırmak yakıt. Örneğin, orijinal Fordson traktörü ve sonraki çeşitli Fordson modellerinde buharlaştırıcılar vardı. Henry Ford & Son Inc, orijinal Fordson'u (1916) tasarladığında, buharlaştırıcı gazyağı işlemini sağlamak için kullanıldı. 1940'larda ve 1950'lerde TVO çeşitli ülkelerde (Birleşik Krallık ve Avustralya dahil) yaygınlaştığında, Fordson modellerindeki standart vaporizatörler TVO için eşit derecede kullanışlıydı. Dizel motorların traktörlerde yaygın olarak benimsenmesi, traktörün buharlaşan yağının kullanımını geçersiz hale getirdi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

Genel bilgi
Patentler