|Regisztráció
» felhasználói szabályzat

|Bejelentkezés
Felhasználónév:
»
Jelszó:
»
Automatikus belépés:
»

|Fórumban legfrissebb
» Bemutatkozás - STEVE -
» videózzunk!
» Do_di bemutatkozása
» sierra cosworth difi
» 1,8 td önindítót keresek
» Sierra-Scorpio futómű hasonlóság-eltérés
» Közvélemény kutatás! - Mi a véleményed az oldalról ?
» ÚJ SZÁMLASZÁM!
» Keresek coupéhoz papíros roncsot, vagy papír.
» Keresek xr4-hez (mk1) kábelköteget

|Naptár
  2019. november  
H K Sze Cs P Szo V
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30  


Home Tagok Fórum Rólunk Linkek
History Tech' Tuning Média
| Fórum

Időzóna: UTC + 1 óra [ nyi ]




Lezárt fórum A témát lezárták, nem szerkesztheted a hozzászólásaid, és nem küldhetsz új hozzászólást.  [ 1 hozzászólás ] 
Szerző Üzenet
 Hozzászólás témája: Geree technikai cikksorozata - 8. Karburátorok
HozzászólásElküldve: 2013. jan. 13., vas. 13:19 
Offline
Site Admin
Avatar

Csatlakozott: 2008. jan. 19., szomb. 16:39
Hozzászólások: 49
8. Karburátorok

Írta: Dáloki Gergely (Geree)

A karburátorok témába is csak egy nem kis lélegzetvétellel szabad belevágni. Bár tudom, hogy (már) oly keveseket érint és érdekel a téma, de azért talán ennek az alkatrésznek a megismerése által jobban beleláthat az ember a motor lelkivilágába, illetve egy kis kreativitással rávezetheti az embert egy olyan gondolkodásra, ami sokat segíthet más problémák megoldásában.

A karburátor feladata a motor mindenkori üzemállapotának megfelelő keverék előállítása. A keverék témájú cikk tartalmát felhasználom és nem idézem vissza. A különböző üzemállapotokat és velük együtt a rájuk jellemző rövid leírást felsorolom:

- alapjárat: az alapjárat az a legalacsonyabb fordulatszám, ami mellett az összes fogyasztót bekapcsolva megbízhatóan egyenletes fordulatszámot kapunk. Ez motorkonstrukciótól függően szgk-k esetében percenként 500 és 1000 közé esik. A nagy lökettérfogatú, alacsony fordulatú motorok kisebb fordulatszámnál is már egyenletesen járnak, a kis lökettérfogatú, forgós motornak magasabb alapjáratra van szükségük. Az alapjárati keverékigény ~1:10. Ezt a meglehetősen dús keveréket az indokolja, hogy alapjáratnál annyira kevés levegőt szív be, hogy a szívási ütem végén a hengertérben még nagyfokú vákuum van, de elképzelhető, hogy a sűrítés végén is csak kevéssel vagyunk a légköri nyomás felett. Márpedig ilyen kevés jelenlévő üzemanyagot ilyen kis nyomás alatt meglehetősen nehéz begyújtani, így muszáj dúsítani a keveréket, mivel a keverék begyújthatósága a keverék dúsításával javul;

- kis terhelésű, egyenletes haladás: ekkor már túlléptünk az alapjáraton, így az azt kiszolgáló részek nem képesek biztosítani az üzemállapotnak megfelelő keveréket. Viszont a kisterhelés miatt annyira kicsi még a légtorokban a légáram, hogy nem képes megindítani a benzináramlást. Ezt hivatott áthidalni az átmeneti berendezésnek nevezett rész;

- részterhelés: az az állapot, amikor már a főfúvóka-rendszer dolgozik, de kicsi vagy átlagos a teljesítményigény;

- teljes terhelés: ekkor a fogyasztással szemben a teljesítmény kerül előtérbe, így egy külön fúvókarendszeren keresztül plusz benzint ad a keverékhez;

- motorfék: ebben az állapotban környezetvédelmi és gazdaságossági megfontolások végett célszerű lezárni a benzin útját, amit egy - adott esetben - beépített mágnes-szelep végez;

- hidegindítás: nagyon alacsony hőmérsékleten az üzemanyag kicsapódik a szívócső falán és ez olyan nem elporlasztott üzemanyag hengerbe jutását eredményezi, ami nem tud elégni. A finoman elporlasztott benzinrészecskék a felületük mentén tudnak elégni, így annál nagyobb a hatásfok, minél kisebbek ezek a "cseppek", mivel annál nagyobb az összfelületük.

És akkor a karburátor részeinek a bemutatása a benzin útjának mentén.


Tűszelep:

Ez egy kalibrált alkatrész, amin keresztül jut a benzin az úszóházba. Illetve két alkatrész, mivel van a ház, amiben van a kalibrált furat és van a tűszelep, aminek a kúpos vége zárja le szükség szerint a furatot.

Csatolmány:
karb1.jpg
karb1.jpg [ 73.05 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]



Ezen képen jól látható a régi konstrukciók hátránya, ahol a tűszelep záró felülete rézből volt és a sok nyitás-zárás és rezgés miatt szépen ki is kopott (piros nyíl). Ez a kopás akár több mm-rel is elállíthatja az úszó gyárilag beállított magasságát, teljesen felborítva a benzin-levegő arányát.
Ezt a későbbi konstrukcióknál úgy orvosolták, hogy a zárófelületet már gumiból vagy valami hasonló anyagból készítették, ami egyrészt jól tudja csillapítani rezgéseket, másrészt nem is kopik ki. A rezgések csillapítására hivatott a tűszelep tömítőfelületével átellenső oldalán lévő, rugóval előfeszített golyó is (kék nyíl).

A karburátor házába a tűszelep előtt szokott lenni beépítve egy finomszűrő is, hogy a nagyobb szennyeződések ne juthassanak be, ezáltal dugulást okozva.
Más furatméretű tűszelep beépítése a gyári helyett felboríthatja a karburátor működését, ezért szintúgy, mint ahogy a többi kalibrált alkatrész megváltoztatását, cseréjét is csak abban az esetben tegyük, ha tudjuk hogy mi lesz az eredménye. Nagyobb furatú tűszelep esetén magasabb lesz a benzinszint, ezáltal dúsul a keverék, vagy legrosszabb esetben le sem tud zárni az úszó, ami túlfolyást okoz. És szélsőséges esetben a kibugyogó benzin a forró kipufogóra csöppenve tűzveszélyes! A kisebb méretű tűszelep esetén pedig előfordulhat, hogy magas fordulatnál nem tud elég benzint szállítani.

Úszó:

Ez hivatott az állandó benzinszintet biztosítani. Ezt úgy teszi, hogy ha csökken az úszóházban lévő benzin, akkor az úszó is lejjebb kerül, ezért kinyílik a tűszelep és annyi benzin folyhat be, ami annyira meg nem emeli a benzinszintet, hogy lezárjon a tűszelep. Ez egy állandó önszabályzású folyamat, egyenletes haladáskor szinte mozdulatlanul beáll egy magasságra a benzinnel együtt, városi sportos vezetéskor pedig hol nagyon kinyit, hol teljesen lezár.
Állítása ennek sem javallott! Óriási tévhit, hogy a működésbeli problémák és kívánságok a legegyszerűbben az úszó szintjének az állításával orvosolhatóak. (A teljesítményben és a fogyasztásban felmerülő problémáknál mondható, hogy több, mint 90%-a nem a karburátortól ered, hanem gyújtási problémáktól, fals levegő beszívástól, motorkopástól, rossz minőségű benzintől, koszos légszűrőtől, stb.)
Ha a magas fogyasztást akarnánk orvosolni alacsonyabb úszómagassággal, akkor akár egy vagy két mm szintcsökkenés is okozhat rángatást és egyenetlen járást, mivel az alacsonyabban lévő benzin "felszívásához" nagyobb vákuum kell, amit csak magasabb fordulat képes produkálni. És így a motor az alapjárat és a normálüzem között egy jó kis torpanással fog reagálni.
Magasabb szintnél pedig szintén túlfolyhat, ami "csak" a torokba folyik be, ami azért nem annyira veszélyes, de sokkal inkább hoz kezelhetetlen túlfogyasztást, mint többlet-teljesítményt. Így a saját tapasztalataim alapján azt mondanám, hogy a gyári érték plusz-mínusz szűk 1mm-es érték fogadható el állítási tartománynak. A karburátor szét- és összeszerelésekor kell nagyon figyelni, mert deformálódhat az úszót tartó lemez, ami az úszó felakadását okozhatja. A régebbi típusú úszók még rézből voltak forrasztva, a modernebb karburátorokban már műanyag úszók voltak. Ez utóbbiak sokkal sérülékenyebbek. És ha véletlenül megsérül a felülete, a belsejébe is tud benzin kerülni, onnantól már teljesen felborul a benzinszint is és vele együtt a keverékképzés is.

A keverőtorok és Venturi:


Mielőtt belemennék a további részletekbe, a karburátor alapvető működési elvét tisztáznám. A légtorokba érkező levegő egy rövid bevezető szakasz után a Venturi-ba érkezik, ami egy hosszasan kikísérletezett, pontos geometriával rendelkező csőszűkítő. Itt a szűkebb keresztmetszet miatt az áramlás sebessége megnő, ami nyomáseséssel jár. Ez a nyomásesés indítja meg a benzináramlást. Viszont van itt még egy apró bibi a nyomásesés körül, ami pedig a következő: a benzin folyadék mivolta végett a nyomás hatására nem változtatja érdemben a sűrűségét, de a levegő viszont igen, mivel a különböző nyomásokon ugyanakkora tömegű levegő különböző térfogatot foglal el. Ez pedig a különböző fordulatszámokon okoz problémát azáltal, hogy a Venturi-ban lévő levegő nyomása csökken a fordulatszámmal. Ezáltal a fordulatszám növekedésével a szükségesnél nagyobb mennyiségű benzint indít áramlásba, ami túldúsítja a keveréket. Ez konkrétabban úgy néz ki, hogy a keverési arány a motorba jutó benzin és levegő hányadosa, ami függ egyrészt a fúvóka ellenállási tényezőjétől. Ez a fúvókában áramló benzin mennyiségétől függ, de nem jelentős mértékben, hiszen az áramlás sebessége sem jelentős.
Másrészt függ(ne) a fúvóka keresztmetszetétől, de ez konstans. Harmadrészt befolyásolja a benzin sűrűsége, ami szintén nem változik számottevő mértékben. Továbbá függ még a légtorok ellenállási tényezőjétől és keresztmetszetétől, melyek szintén nem igazán változnak, és végül függ a levegő sűrűségétől. Ez utóbbi viszont jelentős mértékben változik!

Képletszerűen:

Csatolmány:
karbkeplet.jpg
karbkeplet.jpg [ 44.03 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


Mivel a képletben szereplő értékek egyike sem igazán változik a légsebesség hatására, csak a levegő sűrűsége, könnyen belátható a fordulatszám növekedésével bekövetkező dúsulás.)

Az alábbi képen elég jól látszik a baloldali torokban egymagában a Venturi, valamint a jobb oldalon az elő-Venturiként működő porlasztócső.

Csatolmány:
karb2.jpg
karb2.jpg [ 112.81 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


A Venturi elé szokás tenni a fent említett elő-Venturi-t, azaz porlasztócsövet, amiből lép ki a benzin-levegő elegye a torokba. Működése szerint, mivel a felépítése ugyanaz, mint a Venturi-nak, ez is nyomásesést hoz létre, így a kettő nyomásesése összeadódik. Nagyobb nyomásesés esetén egyrészt gyorsabban indul meg a benzináramlás, másrészt pedig javul a benzin porlasztása.
A porlasztócső alja nem a fő-Venturi legkisebb keresztmetszetében ér véget, hanem egy kevéssel alatta, mert a levegő sűrűségváltozása nem tudja olyan gyorsan követni a keresztmetszet változását, egy kevéssel a legkisebb keresztmetszet alatt lesz a legnagyobb a nyomásesés. Ezáltal a porlasztócsőre ható vákuum a Venturi-ban lévő legkisebb nyomás, és ehhez képest hoz létre az még kisebb nyomást, így célszerű ott megindítani az áramlást. És a porlasztócső legkisebb keresztmetszetű helyéről érkezik a keverék a keverőakna felől a torokba a torok közepébe nyúló hídon keresztül.

A fúvókák:

Egy karburátor legérzékenyebb alkatrészei a fúvókák. Bár egyszerűnek látszik ez is, mint a 100-as szög, de azért itt is van elrejtve egy-két turpisság.

Csatolmány:
karb3.jpg
karb3.jpg [ 54.23 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


A fentebb részletezett keverési arány számítására vonatkozó képletben szerepelt a fúvóka ellenállás-tényezője. Vagyis ha egy másmilyen alakú, de ugyanakkora furatú fúvókát teszünk be, akkor is megváltozhat a keverési arány. Az ellenállás-tényező pedig függ a folyadéksugár összehúzódásától (vagyis a fúvóka bevezető átmérőjének és a kalibrált furat átmérőjének arányától), a kalibrált furat felületének a simaságától, a kalibrált furat hosszának és átmérőjének a hányadosától, valamint a fúvóka ki- és belépő keresztmetszetének alakjától függő keresztmetszeti tényezőtől. Valamint amiatt, hogy a fúvókában lévő áramlás sebessége - értelemszerűen - a fordulatszámmal változik, ezért az áramlás jellege is változik a lamináris (egyenletes, homogén) és a turbulens (örvénylő) között. Mindezen paraméterek figyelembevételével az ugyanolyan névleges átmérőjű fúvóka az áramlási ellenállást befolyásoló tényezők hatására akár 20%-os eltérést is okozhat a szállítási mennyiségben ugyanazon körülmények között. Tehát még ha nagyon fel is vagyunk készülve, szerszámozva az átkalibráláshoz, vesszük a gyári fúvókát, amit nagyobbra szeretnénk feldörzsárazni. Emiatt a megnövelt átmérő miatt megváltozhat a furat hosszának és átmérőjének a hányadosa, meg fog változni a folyadéksugár kontrakciója, vagyis akár jelentősen is megváltozhat a fúvóka ellenállás-tényezője. Szóval hiába számoltuk ki, hogy mondjuk 96-osról 100-asra növeljük a főfúvóka méretét, ami a keresztmetszet arányában 8.5%-kal több benzint adna azonos mennyiségű levegőhöz, lehet hogy ez akár a kétszerese is lesz, mint amit terveztünk. Vagy éppen csak a kis fordulatoknál jelent pluszbenzint, de magasabb tartományban már a megváltozott áramlási ellenállás miatt kevesebbet jelent.
És sajnos a karburátor áramlástanilag egy annyira komplex szerkezet, hogy csak összetett méréssel tudhatjuk meg, mi lett az eredménye a változtatásnak.
És bár nem szorosan ehhez a részfejezethez tartozik, de talán mégis ide a leginkább, ezért itt írom le. A karburátor gyári fúvókázásán sok mérnök sokat kísérletezett azon, hogy a legnagyobb teljesítményt hozza ki belőle a legkisebb fogyasztás mellett, amit végül csak egy jó kompromisszummal lehet megoldani. De végül tudja azt, amit minden körülmények között tudnia kell, a motor igényének mindenkor megfelelő keverési arányt. Ha megváltoztatunk bármit is a karburátorban, akkor ezt felborítjuk. Vagyis ha valaki épít egy tuningolt motort, attól még nem kell megváltoztatni annak a karburátornak a gyári értékeit. Bármit is változtatunk, annak valami erősen kárát fogja látni, nagyvalószínűséggel a pénztárcánk. Ugyanis bármilyen furcsa, de a dúsabb keveréknek csak kis fordulatokon van értelme, a magasabb fordulatokon szegényebb keverékkel tud csak szépen leforogni a motor. Ha magas fordulaton is dús keveréket kap, akkor csak indokolatlanul sokat fogyaszt és hangos, hörgő szívózaj mellett nem növekszik a várt módon a teljesítmény. Valamint (egyes karburátorokon) az alapjárati rendszer úgy van kitalálva, hogy ha teljesen be van tekerve a keverékszabályzó csavar, akkor adja azt a legszegényebb keveréket, ami még nem károsítja a motort és ha teljesen ki van tekerve, akkor hozza azt a legdúsabb keveréket, ami még értelmesnek mondható. Ennek részletezése később. Tehát ha átfúvókázzuk, akkor könnyen kívül eshetünk azon a tartományon, ami még a legkedvezőbb fogyasztás és a legnagyobb teljesítmény között található, ami csak túlfogyasztást okoz.

A főfúvóka-rendszer:

Ez a kikísérletezett rendszer biztosítja a motor széles fordulatszám-tartományában a mindig megfelelő keverési arányt. Szándékosan írtam kikísérletezettet, mert bár biztosan ki is lehet számolni, de annyira bonyolult, hogy napjaink modern számítógépes véges-elemes módszereivel is eltartana egy ideig. Amikor pedig még volt karburátor, akkor még sehol nem volt a számítógépes tervezés. Emiatt sokkal egyszerűbb volt fékpadra téve elemezgetni a különböző fúvókák hatásait és a legkedvezőbbet kiválasztani, mint papíron iszonyatosan bonyolult, csúnyábbnál csúnyább áramlástani differenciálegyenletekkel bajlódni.

A főfúvóka-rendszer kb. 20001/min-től a max. teljesítményhez tartozó fordulatszámig biztosítja a szükséges benzin-levegő keverékének alapját. Azért írtam alapot, mert teljes terhelésű állapotokban a karburátor plusz benzint ad még, de erről később.

Csatolmány:
karb4.jpg
karb4.jpg [ 62.12 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


A főfúvóka-rendszer egyrészt áll (torkonként) egy főfúvókából(1), egy keverő- vagy más nevén búvárcsőből(3) és egy féklevegő-fúvókából(4).
A fenti képen a forgalomban lévő karburátorok legtöbbje által alkalmazott dinamikus kiegyenlítés vázlata látható. A benzin az (A)úszóházból a főfúvókán keresztül lép be a (2)keverőaknába, ahol keveredik a féklevegő-fúvókából érkező (B)levegővel és a (C)-vel jelölt nyílásokon keresztül lép át a keverőaknából a légtorokba.

A főfúvóka feladata nem kérdéses, a motor számára szükséges benzin biztosítása. Ami izgalmasabb terület, az a féklevegő-fúvóka és a keverőcső hatása. A féklevegő-fúvóka azt a hatást kompenzálja a furatátmérőjének a függvényében, ami a Venturi-ban a fordulatszám növekedésével létrejövő levegő sűrűségének a csökkenését okozza. De mivel a levegő sűrűsége csökken, ezért a fordulatszám növekedésével nem lineárisan növekvő benzinmennyiséget szívna ki a keverőaknából, így eldúsulna a keverék. Tehát kompenzálni úgy lehet ezt a hatást, ha csökkentjük azt a vákuumot, ami a főfúvókára hat. Vagyis ha túl nagy vákuum hat rá, akkor úgy lehet azt csökkenteni, hogy nagyobb nyomású levegőt vezetünk abba a térbe, ahol a főfúvóka is van, ezáltal csökken a vákuum mértéke, és vele együtt a motorba jutó benzin mennyisége is.
És mivel ez a megoldás fordulatszám-függetlenül kompenzál, meg is van oldva a kiegyenlítés. A nagyobb féklevegő-fúvóka a fordulatszám növekedésével relatív szegényedő keveréket hoz létre, a kisebb az ellenkezőjét, relatív dúsuló keveréket.
A búvárcső pedig a következőképpen működik: amíg nem lép be a főfúvóka, addig a benzin feltölti a főfúvókán keresztül a keverőaknát addig a szintig, amekkora az úszóházban a szint. Amikor belép a főfúvóka, akkor megindul a benzináramlás és valamelyest leesik a keverőaknában a szint, amit persze a benzin azonnal igyekszik korrigálni, de üzem közben mindig alacsonyabb lesz ott a szint, mint az úszóházban. Minél nagyobb a fordulatszám, annál nagyobb lesz a szintkülönbség is.
És akkor itt rakom össze a három fő elem működését: amikor még csak épp megindul a főfúvóka-rendszeren keresztül az áramlás, még nagyon kicsi a szintkülönbség a keverőakna és az úszóház között. Ilyenkor még a búvárcső minden furata a benzin szintje alatt van, tehát a féklevegő kiegyenlítő hatása nem tud érvényesülni. Ahogy nő a fordulatszám, csökken a keverőaknában a benzinszint és vele együtt szabadulnak fel a búvárcső oldalfuratai is. A felszabadult oldalfuratokon keresztül nagyobb nyomású levegővel keveredik a benzin, mint amilyen a torokból rá ható levegő nyomása, így a két levegő nyomásának az eredője lesz az a nyomás, ami végül a főfúvókára hat. Minél nagyobb a légtorokban a nyomásesés, annál nagyobb lesz a féklevegő-fúvókára ható vákuum is, tehát annál több levegő igyekszik bejutni a féklevegő-fúvókán keresztül a keverőaknába. Vagyis kialakul egy gyönyörű önszabályzó folyamat, aminek a karakterisztikáját, meredekségét, jellegét egyetlen fúvóka cseréjével meg lehet határozni. De akkor minek van benne a keverőcső? A keverőcső oldalán lévő furatok különböző magasságban vannak és különböző átmérőjűek is. És mivel a féklevegő csak azokon a furatokon keresztül tud kilépni, ha nem lenne rajta furat, hatástalan lenne a kiegyenlítés. Ebből következik, hogy mivel a növekvő fordulatszámmal csökken a keverőaknában lévő benzinszint, a különböző magasságokban lévő furatok megnyílásával korrigálódik a fúvókára ható nyomás és vele együtt a motorba jutó benzin mennyisége is. Így a keverőcső kilépő oldalfuratainak a számával és magasságával lehet egyfajta módon a karakterisztika fordulatszámfüggését a lineáristól eltérővé alakítani.

A fentiekből következik, hogy a főfúvóka méretezésekor a kiindulási alap, hogy mennyi benzint szállítson a fúvóka kis fordulaton. Itt lehet eldönteni, hogy inkább egy nyomatékosabb, vagy inkább egy kedvezőbb fogyasztású motort szeretnénk. A nagyobb fúvókához értelemszerűen több benzin tartozik, így az "alján" nyomatékosabb lesz tőle a motor. Kisebb fúvókához tisztább járás és kedvezőbb fogyasztás párosul, de kisebb nyomatékkal. És ezek után lehet a féklevegő-fúvókával beállítani a kiegyenlítés jellegét: lineáris, progresszív (növekvő, dúsuló) vagy degresszív (csökkenő, szegényedő). A búvárcső kialakítása szintén nagy tapasztalatot igénylő feladat, sok kísérlet eredményeképpen születik meg az adott motorhoz a legkedvezőbb. Szóval házi tuningkor célszerű meghagyni a gyárit. Viszont erősen figyelembe veendő, hogy a karburátor karakterisztikájának megváltoztatása céljából történő átkalibrálás, át-fúvókázás esetén jól megfontolt, párban való cserére van szükség. Vagyis nem elég csak a főfúvókát cserélni, hozzá kell igazítani a féklevegőt is.

Az alapjárati és átmeneti rendszer:


Ez a rendszer hivatott ellátni a motort üzemanyaggal akkor, amikor nyomatékot nem kívánunk levenni a motor főtengelyéről, de nem is akarjuk leállítani. És akkor a magyarázathoz egy segédábra:

Csatolmány:
karb5.jpg
karb5.jpg [ 43.88 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


Az alapjárati rendszer az esetek túlnyomó többségében a keverőaknából veszi a benzint, majd az (1)-essel jelölt mágnes-szelepen keresztül áramlik tovább, ahol a (2)-es alapjárati benzinfúvókán és a (3)-as alapjárati levegőfúvókán át áll be a végleges keverék, ami az (5)-ös keverékszabályzó csavarral szabályozható. Szabályozható azért, mert az alapjárati keverék levegőjének jelentős részét nem innen kapja, hanem a légtorokból, a fojtószelep mellett átáramló levegőből. Vagyis adódik, hogy ha semmi mást nem változtatunk, csak a keverékszabályzó csavart állítjuk, akkor azzal arányosan változik a fojtószelep mellett beáramló levegőhöz keveredő benzin mennyisége.
A mágnes-szelep feladata szerint az alapjárati benzin útját zárja le, egyrészt a gyújtás megszűnésekor, másrészt a modernebb típusokon motorfék-üzemben is. És egy alapjárati fúvókával kombinált mágnes-szelep:

Csatolmány:
karb6.jpg
karb6.jpg [ 77.48 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


Kiegészítés: a régebbi karburátorokon még nem volt mágnes-szelep, illetve egyes típusoknál a mágnes-szelepbe van beépítve az alapjárati benzinfúvóka is. A típusok jelentős részénél van egy (illetve kettő) olyan fúvóka besajtolva az öntvénybe, vagy egy leplombált gyárilag beállított csavar elrejtve, ami nem enged a tervező által megálmodott legszegényebb keveréknél szegényebb, és a legdúsabbra tervezett keveréknél dúsabb keveréket a motorba. Ami besajtolt, az jobb, nem lehet elállítani. Ami csavar, az már rosszabb, mert avatatlan kezek totálisan akár használhatatlanságig széttekergethetik ezeket az állítócsavarokat, és onnantól még erre specializálódott szakműhelyek sem tudnak mit kezdeni vele. Ha egyáltalán talál még bárhol is egy olyan műhelyt...

Ezen az ábrán lévő karburátoron van még egy szokatlan rész, amit a (8), (9) és (10) jelű alkatrészek alkotnak a (7) csatornával együtt. Ennek kombinált a feladata: a (8)-as csavarral a motorba jutó keverék mennyisége állítható, nem a minősége. Vagyis nem a fojtószelep nyitásával, zárásával kell szabályozni az alapjárat fordulatszámát, hanem a fojtószelep állásától függetlenül állítható be meglehetősen pontosan az alapjárat fordulatszáma és CO-értéke. Ennek óriási előnye, hogy mivel a fojtószelepet teljesen be lehet zárni, motorfék üzemben pedig úgy is lezárja a mágnes-szelep az alapjárati benzin útját, ezért sokkal erősebb motorfék érhető el.

Egyes modernebb karburátorokon az alapjárati csatorna két helyen vezet be a légtorokba, az egyik a szokványos, fojtószelep mögötti térbe, a másik pedig a Venturi meghatározott magasságába nyílik. Ennek az az oka, hogy kis fordulaton elég nagy a fojtószelep mögötti vákuum ahhoz, hogy egyrészt megindítsa az alapjárati csatornában az áramlást, másrészt pedig szintén a nagy nyomáskülönbség miatt elegendő porlasztást tud végezni a benzinen. Viszont magasabb fordulatokon már nem a fojtószelep környezetében a legnagyobb a nyomásesés, hanem a Venturi legszűkebb keresztmetszete alatt egy kevéssel. Így amint túllépi a Venturi-ban lévő vákuum azt az értéket, ami a fojtószelep környezetében van, a keverék már a Venturi-ba fog áramlani, így ott kedvezőbb lesz a porlasztás. Ha magasabb fordulaton is a fojtószelepnél lépne be az alapjárati keverék a torokba, akkor ott nem igazán tudna porlasztás létrejönni, mivel ott nincs nyomáskülönbség. Tehát ezzel a megoldással az alapjárati keverék porlasztása minden körülmények között biztosított.

Az átmeneti rendszer az a rendszer, ami az alapjárat és a főfúvóka-rendszer belépése közti szakaszban biztosítja a karburátor benzinszállítását. A fenti ábrát felhasználva a (4)-essel jelölt, fojtószelep előtti oldalfuratok szolgálnak erre. De az alábbi két képen is jól látható a gyakorlati kivitelezése:

Csatolmány:
karb7.jpg
karb7.jpg [ 109.78 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]

Csatolmány:
karb8.jpg
karb8.jpg [ 130 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


Úgy működik, hogy a fojtószelep nyitásával egyre több levegő jut a motorba, de benzin továbbra is csak az alapjárati mennyiség jut a motorba. Ezt úgy küszöböli ki az a pár furat, hogy gázadáskor a furatok először a fojtószeleppel kerülnek egy magasságba, majd pedig fokozatosan mögé. Amint a fojtószelep mellé kerülnek, hat rájuk vákuum, és megindul ott is a benzináramlás. Vagyis a növekvő levegőmennyiséghez itt kerül több benzin egészen addig, míg be nem lép a főfúvóka-rendszer. Ez egymás után úgy néz ki, hogy alapjáraton és egy-kétszázas fordulattal felette még az alapjárati rendszer látja el a motort, de közben folyamatosan lép be az átmeneti rendszer. A tovább nyíló fojtószelep miatt a fojtószelep melletti szűk keresztmetszet növekszik, s így a fojtószelep melletti vákuum egyre csökken, így ezzel együtt az átmeneti rendszer szállítása is. Nem sokára az alapjárati rendszer már nem képes szállítani. Ekkor már csak az átmeneti rendszeren keresztül "táplálkozik" a motor, de lassanként belép a főfúvóka-rendszer is úgy, hogy közben egyre csökken az átmeneti rendszer szállítása. Tehát egyfajta átfedéssel a három rendszer látja el a motort az alapjárattól a normálüzemig. Könnyen belátható, amíg a motor nem a főfúvókán keresztül kapja a benzint, addig nem igazán jól szabályozható a keverék, hiszen a keveréket csak a fojtószelep mellett átáramló levegő és a karburátor oldalába fúrt furatokon keresztül érkező benzin határozza meg, s egyik sem kalibrált alkatrész. Ebből adódik, hogy egy olyan motor, amin tuning céljából túl nagy torokméretű karburátor látja el a keverékképzést, nagyon ritkán működik a főfúvóka-rendszeren keresztül. És amíg nem azon át "táplálkozik", addig érdemben nem tudjuk befolyásolni a keveréket. Természetesen versenymotorokon, amik csak magas fordulaton járnak, nem okoz ez problémát, de egy utcai motor esetében jelentős túlfogyasztást okozhat. És tévhit, hogy az ikerkarburátorok az okai a túlfogyasztásnak. Az adott motorhoz túl nagy torokméretben keresendő a probléma. Mindenki csak a jó nagy torokméretű ikerkarburátorokat keresi a motorjára, 40-es légtorokkal, sőt 45-össel, de abba nem gondol bele, hogy emiatt még ötödikben akár 120 felett is épp csak az átmeneti rendszer látja el a motort és mondjuk 150-ig be sem lép a főfúvóka. Erre pedig az lehet a válasza, hogy nem az a fontos, hanem hogy gyorsuláskor elég levegő jut a motorba! Persze, ez igaz is. De a túl nagy torokméret miatt annyira lecsökken az áramlási sebesség a karburátoron belül, hogy nem tudja rendesen elporlasztani a benzint. Tehát megint csak erős túlfogyasztást sikerült produkálni. Csak egy gyors számítgatás a példa kedvéért. Egy átlagos autópályai 140-es haladás mellett még csak az első torkon keresztül kap üzemanyagot a motor. Az első torok átmérője 32mm. Tegyük fel, hogy felteszünk rá két db 40-es iker Weber-t. Innentől a légtorok keresztmetszete több, mint 6(!)-szorosa lesz a réginek, vagyis logikusan kevesebb, mint hatoda lesz a karbiban az áramlás sebessége is. Ez tényleg jelentheti azt, hogy még sok tartalék van a karburátorban, de vajon a motornak van akkor légnyelése, amennyit a karburátor tud?

Összegezve, az a karburátor a legkedvezőbb, aminél a lehető leghamarabb be tud lépni a főfúvóka-rendszer, onnantól már a mi kezünkben van a keverék szabályzásának a lehetősége. Erre persze egyértelműen a kis légtorok-méretű karburátorok a legmegfelelőbbek, de ezek viszont nem igazán alkalmasak nagy teljesítmény létrehozására. Valahol kompromisszumot kell hozni. Az a kérdés, hogy mi a fontosabb nekünk, a fogyasztás vagy a teljesítmény?

A gyorsító-rendszer:

Ha hirtelen gázadással kívánunk valami közúti eseményre reagálni, akkor talán már sokunkkal előfordult, hogy először megtorpant a gép és csak egy rövid bizonytalanság után reagált. Ennek az az oka, hogy a gyors gázadás miatti, légtorokban fellépő hirtelen sebességváltozást a levegő a kicsi sűrűségéből adódóan szinte probléma nélkül képes követni, de mivel a benzin sűrűsége nagyságrendileg 700-szorosa a levegőének, így lemarad. Vagyis nem bír olyan gyorsan reagálni a sebességváltozásra, ezért elszegényedik a keverék. Ebből adódik a gyorsító-rendszer feladata: ezekben az üzemállapotokban pluszbenzin juttatása a motorba. Itt a kérdés a mennyiség, hiszen ha kis gázt adunk, kevesebb pluszra van szükség, nagy gázadáshoz viszont többre. Ezt a legegyszerűbben a fojtószelepre szerelt, alakos vezérlőlemezzel lehet biztosítani.

Csatolmány:
karb9.jpg
karb9.jpg [ 98.46 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


A fenti képen a (1)-el jelölt a vezérlő lemez, a (2)-es kar mozgatja azt membránt, aminek az elmozdulása préseli ki a mögötte lévő térből a benzint a légtorokba. A benzin az úszóházból egy golyós visszacsapó-szelepen keresztül kerül ebbe a térbe, hogy amikor gázt adunk, akkor ne az úszóházba préseljük vissza benzint, hanem a torokba. Természetesen a membrán egy rugóval van előfeszítve, hogy amikor terheletlen, akkor legyen valami, ami átszívja a golyós-szelepen a benzin. Egyes típusoknál van egy kalibrált visszavezető furat is, mert ha lassú gázadással gyorsítunk, akkor nem jelentkezik a benzin lassabb reakciója, így nincs szükség a gyorsító-rendszerre sem. Tehát lassú gázadáskor a membrán mögött lévő benzin szépen lassan visszafolyik az úszóházba. Az alábbi ábrán kívülről látszik ennek a membránnak a fedele:

Csatolmány:
karb10.jpg
karb10.jpg [ 133.54 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


A négycsavaros fedél a gyorsító-rendszer membránjáé, a háromcsavaros a takarék-berendezésé, de erről a következő címszó alatt.

A takarékberendezés:

Ez a berendezés a nevével ellentétben arra szolgál, magasabb terhelésű és fordulatú állapotokban pluszbenzint ad hozzá a keverékhez. De végülis úgy is fel lehet fogni, hogy normál körülmények között nem adja hozzá azt a pluszbenzint, ami segítségével takarékosról dúsabbra módosítja a keveréket. Működése egyszerű: van egy rugóval előfeszített membrán, amit a szívócsőben lévő vákuum tart folyamatosan zárva. De amint leesik a szívócső nyomása annyira, hogy már nem tud ellentartani a rugónak, akkor kinyit és egy kalibrált fúvókán keresztül plusz benzint juttat a keverőaknába, vagyis hozzáadódik a főfúvóka által szállított benzinhez. Sokakban felmerül a kérdés vagy épp pont egy félreértések elkerülése végett tisztáznám, hogy a szívócsőben akkor a legnagyobb a vákuum, ha teljesen zárt a fojtószelep. Ez a vákuum értelemszerűen nagyobb, ha zárt fojtószelepnél nagyobb a fordulatszám (motorfék). Amint kezd kinyitni a fojtószelep, kezd csökkenni a vákuum, vagyis abszolút értékben nő a benne lévő nyomás. Egész kis fordulaton teljesen nyitott fojtószelepnél majdnem légköri a nyomás benne. Teljesen nyitott fojtószelepnél és magasabb fordulatszámoknál persze megint nő a vákuum, de akkor már nem tud akkora lenni, hogy újból nagyobb legyen a vákuum ereje, mint a membránnak ellentartó rugó ereje. Az ebben lévő rugót sérüléstől, deformálódástól mindenképp óvni kell, mivel a rugó ereje finoman beállított. Amennyiben megváltozik, lecsökken, elképzelhető, hogy sose nyit ki, tehát erőtlenebb lesz a motor, amikor teljesítményt igényelnénk tőle, vagy pedig ha megnyújtjuk, akkor annyira erős lehet, hogy állandóan nyitva tartja a szelepet és ez jelentős túlfogyasztást okoz.

A szivató:

A szivató a motor könnyű hidegindítását és melegítőjáratását biztosítja. Működése ennek sem bonyolult. A szivatógomb kihúzásával lezárjuk a levegő útját, ezért nagyobb a torokban kialakuló vákuum, tehát több benzint szív a motor. De közben a fojtószelepet is megnyitjuk egy kissé, hogy magasabb legyen a fordulatszám a biztos járás végett. Az alábbi képen láthatóak a részletek:

Csatolmány:
karb11.jpg
karb11.jpg [ 184.1 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


Ezen a képen látható, hogy egy kéttorkú karburátorról van szó, még hozzá egy olyan típusról, aminél a melegítőjáratás alatt nem nyitható a második torok, a szivató mechanizmusa reteszeli azt. Onnan lehet ezt tudni, hogy csak az első torok felett van egy pillangószelep, és mivel a melegítőjáratás alatt nem nyit a 2. torok, így ott nincs szükség szivatóra sem. Ami miatt kitalálták ezt a megoldást az a motor kímélése. Míg a motor nem érte el az üzemi hőfokot, addig nem tesz jót neki a nagy terhelés, így csak abban az időszakban, míg melegszik, csak az első torok látja el a motort keverékkel.

Csatolmány:
karb12.jpg
karb12.jpg [ 131.76 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


És akkor egy kicsit a működéséről részletesebben: a fenti ábrán a nyíl mögött van egy fémszínű kar, azt működtetjük az utastérből, vagyis a szivatógomb kihúzására a pillangószelep elzárja a levegő útját. Ez egy átlagos esetben ~1:3-as keverési arányt hoz létre, ami kiválóan biztosítja is a motor könnyű és gyors indíthatóságát. De amint beindult a motor, ezzel a keverékkel képtelen lenne járni, tehát a beindulás után azonnal szegényíteni kell. Ezt úgy oldották meg, hogy a képen is jól látható membrán a szívócsőből veszi a vákuumot. Amint beindult a motor, létrejön benne a vákuum. A vákuum meghúzza a membránt és vele együtt azt a fekete műanyag kart, ami fölé mutat a nyíl. A fekete kar kampós része meghúzza azt a tengelyt, amin keresztül a pillangószelepet mozgatjuk. Vagyis azonnal a beindulás után már nyit is a pillangószelep, szegényedik a keverék ~1:8 - 1:10-es értékig. Ez már megfelelő a melegítőjáratáshoz. A szivatógomb visszatolásával mérsékeljük a fojtást is és a fojtószelep nyitását is, így egyre szegényedik a keverék is, és egyre csökken a fordulatszám is, míg teljesen vissza nem toljuk a szivató gombját. A szivató hibás működésének leggyakoribb oka, a membrán elöregedése, ami miatt a melegítőjáratás alatt fuldoklik a motor.

A kézi szivatós rendszerek után egy pár szóban az automata szivatókról. Alapvetően két fajtája van, de mindegyik bimetál-os. Az egyik esetben a víz hőmérséklete melegíti a bimetált, vagyis a víz hőmérséklete határozza meg a szivató állapotát. A másik variációnál a bimetál-ba áramot vezetnek, és a belső ellenállása miatt melegszik. És persze a melegedés miatt tágul és vele nyitja is a szivatót. Az automata szivatók leggyakoribb baja a bimetál elöregedése, ami miatt már nem a megfelelő módon nyitja és zárja a szivatót.

Van egy harmadik féle változata is a szivatóknak, ezt a drágább, sportkarburátoroknál alkalmazzák. Felépítése teljesen más, mint az előzőek, egy külön fúvókarendszere van, benzin és féklevegő fúvókával. Így elkerülhető az a levegő útjában lévő pillangószelep, ami áramlástanilag csúnya örvényléseket kelt. Lényegében van egy, a fő légtorokkal párhuzamos csatorna, azon keresztül áramlik melegítőjáratás alatt a kiegészítő keverék, függetlenül a főfúvóka-rendszertől. A szabályzása pedig egy tűszelephez hasonló megoldással van megoldva, ha nincs szükség a szivatóra, akkor lezárjuk, ha van, akkor annak a nyitásának a mértékével szabályozhatjuk. Összetettebb, megtervezése bonyolultabb, de viszont nincs, ami tönkre tud benne menni és áramlástanilag sokkal kedvezőbb.

Teljes terhelés rendszere:

Gyakorlatilag minden utcai karburátorban benne van; feladata, hogy a normálüzemi takarékos keveréket annyira bedúsítsa, hogy a legmagasabb fajlagos fogyasztás határát elérje a keverési arány.

Csatolmány:
karb13.jpg
karb13.jpg [ 184.1 KiB | Megtekintve 14764 alkalommal. ]


Ennek sem bonyolították túl a működését: a 2. torokba nyúlik egy cső (jól látható is), aminek az alja az úszóházba nyúlik és a benzin egy kalibrált fúvókán keresztül tud a kilépőnyíláshoz jutni. Amikor a 2. torokban a levegőáramlás keltette vákuum eléri azt az értéket, ami képes a kilépőnyílás magasságáig felemelni a benzint, megindul a benzináramlás és ez hozzáadódva a normál keverékhez, dúsítja azt.

A karburátorok csoportosítása:

A karburátorok lehetnek:

- egytorkú kivitelűek:
ezeknél értelemszerűen a takarék-berendezés és a teljes-terhelés rendszer az összes működéshez szükséges kiegészítő berendezéssel és rendszerrel ugyanabban a torokban működik; Előnye az egyszerű felépítés, alacsony tervezési és előállítási költségek. Hátránya, hogy nem tud takarékos és erős motort is eredményező keveréket előállítani;

- kéttorkú, mechanikus 2. toroknyitással: ezeknél a karburátoroknál a 2. torok valósítja meg a teljesítményt igénylő üzemállapotot. A 2. torok az 1. nyitásának a 2/3-ánál kezd nyitni és mire az 1. torok fojtószelepe megteszi a teljes kinyitáshoz szükséges maradék 1/3 utat, addigra a 2. torok is teljesen kinyit. Előnye, hogy az első torok fúvókázása adja a takarékos üzemhez tartozó keveréket, míg a második torok nyitásával dúsul be a keverék annyira, hogy azzal éri el a legnagyobb fajlagos teljesítményt. Hátránya a mechanikus 2. torok nyitás, mivel alacsony motorfordulatok esetén egy padlógáz hatására lelassulhat mindkét torokban az áramlás, így a kedvezőtlen porlasztás miatt a nagy gázadásra nem hogy gyorsulni nem fog az autó, de még erőtlenebb is lehet. Vagyis bármilyen furcsa, gázelvételre fog jobban gyorsulni;

- kéttorkú, vákuumos 2. torok-nyitással:
minden előnye meg van, amit az előző társa tud, de mivel a 2. torok nyitását az 1. torok Venturi-jában lévő vákuum határozza meg, ezért ha kicsi a fordulat, nincs benne nyomásesés, így a 2. torok sem nyit ki. És minél nagyobb a légáram az első torokban, annál jobban ki fog tudni nyitni a 2. torok is. Természetesen motorféküzemben egy kiegészítő berendezés az első torok zárásával együtt a 2. torkot is zárja. Hátránya a 2. torok vezérlőmembránja. Ha elöregedik, hibás működést von maga után.

- ikerkarburátorok: lényegében két teljesen egyforma karburátor egy öntvényben tálalva. Előnye, hogy nem egytorkú karburátort kell készíteni nagyon nagy átmérővel, hanem két darab kisebb helyen elfér. A szívócső-kialakítástól függ, hogy a két karburátor darabonként egy hengert lát el, vagy egy közös szívócsőbe nyílnak és mindegyik karburátor mindegyik hengert táplálja. Ikerkarburátorok felhasználása sportos autóknál jellemző. Természetesen egy V8-as motornál is megvalósítható 4db ikerkarburátorral a hengerenkénti keverékképzés. Hátránya: a teljesítmény oltárán feláldozza a takarékosságot.

- Kéttorkú ikerkarburátorok: nagy lökettérfogatú amerikai autók keverékképző eszközei, lényegébe két darab kéttorkú karburátor van egy öntvénybe zárva. Ugyanúgy is működik, mintha egymás mellé lennének téve, egyszerre működik a két darab első torok, és a 2. torkok is egyszerre nyitnak. Előnye: kis térfogatban képes a nagy légáramot biztosítani a nagy motorok számára, hátránya az összetett felépítés, és a drága előállítási költség.

Karburátor vs. Injektor:

Zárófejezetként egy rövid kis összehasonlítás a régebbi és modernebb keverékképző eszközök között. A karburátor óriási előnye az egyszerűsége: nincs ami javíthatatlanul tönkremehetne benne. Egy jobbfajta karburátor csapágyazott fojtószeleptengelye sosem kopik ki, néha kell csak tömítést és membránokat cserélni benne, és az idő előrehaladtával nem változik meg semmilyen jellemzője. Hátránya, hogy nem lehet vele olyan pontos keverékképzést megvalósítani, mint az elektronikusan vezérelt és szabályzott injektorokkal, de amit tud, azt befolyásoló tényező nélkül bármikor tudja. További hátránya a Venturi miatti szűkület, ami fojtásként szerepel benne, így nem lehet akkora teljesítmény kiszedni belőle, mint egy injektorból. Az injektor óriási előnye a pontosabb szabályozhatóság, amivel sokkal pontosabban be lehet állítani a motor mindenkori keverékigényét, és ezáltal a környezetvédelmi normák is sokkal jobban tarthatóak. Viszont a sok elektronikusan vezérelt alkatrész és elektronika miatt nagyságrendekkel nagyobb a meghibásodási lehetőség. A befecskendező fejek kopóalkatrészek, a nagynyomású benzinpumpa is nagyobb igénybevételnek van kitéve. A légtömegmérő és egyéb jeladók szintén jelentős meghibásodási lehetőséget kínálnak. A gyári programtól való eltéréshez komoly elektronikai tudás és felműszerezettség szükséges, házilag nem lehet módosítani a befecskendezés karakterisztikáján. Tehát az injektor nagyságrendekkel bonyolultabb rendszerrel kínál egy kicsivel több pluszt, de egyszerűségével, karbantartás-mentességével és egyszerű otthoni tuningolhatóságával a karburátor is kedvező alternatívát kínál.

Forrás: www.ford-klub.hu


Vissza a tetejére
 Profil  
Hozzászólás az előzmény idézésével  
Hozzászólások megjelenítése:  Rendezés  
Lezárt fórum A témát lezárták, nem szerkesztheted a hozzászólásaid, és nem küldhetsz új hozzászólást.  [ 1 hozzászólás ] 

Időzóna: UTC + 1 óra [ nyi ]


Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 0 vendég


Nem nyithatsz témákat ebben a fórumban.
Nem válaszolhatsz egy témára ebben a fórumban.
Nem szerkesztheted a hozzászólásaidat ebben a fórumban.
Nem törölheted a hozzászólásaidat ebben a fórumban.
Nem küldhetsz csatolmányokat ebben a fórumban.

Keresés:
Ugrás:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Magyar fordítás © Magyar phpBB Közösség