Proses memperoleh campuran udara dengan bensin yang dikabutkan halus dan sebagian diuapkan disebut karburasi, dan alat di mana proses ini berlangsung disebut karburator. Pada mesin piston, karburator tipe atomisasi dipasang; prinsip operasi mereka didasarkan pada fakta bahwa karena kecepatan tinggi udara (40-130 m / s) melewati perangkat pembentuk campuran, jet bensin pecah menjadi partikel kecil dengan pembentukan campuran uap-udara yang mudah terbakar. .
Karburator paling sederhana (Gbr. 37) terdiri dari ruang pelampung 7, jet 6, alat penyemprotnya 15, diffuser 16, ruang pencampuran 17 dan katup throttle 5. Melalui saluran bahan bakar 10, bahan bakar dari tangki memasuki pelampung ruang 7; dengan bantuan pelampung 8 dan katup jarum 9, tingkat bahan bakar yang konstan dipertahankan di dalamnya. Untuk mencegah kebocoran bahan bakar saat mesin tidak hidup, ketinggian bahan bakar harus 1,5-2 mm di bawah batas nosel.
Jet 6 memiliki lubang terkalibrasi yang dirancang untuk aliran keluar sejumlah bahan bakar melalui alat penyemprot 15 ke dalam diffuser 16. Aliran keluar bahan bakar melalui alat penyemprot dipengaruhi tidak hanya oleh ukuran lubang dikalibrasi jet dan bahan bakar tingkat di ruang pelampung, tetapi juga oleh perbedaan tekanan, oleh karena itu, untuk mempertahankan tekanan atmosfer di ruang pelampung, ruang memiliki lubang 11.
Selama siklus operasi mesin selama langkah masuk, ketika piston 1 bergerak ke bawah, ruang hampa dibuat di silinder 2, yang ditransmisikan melalui katup masuk terbuka 3 ke pipa gas 4. Di bawah aksi vakum ini, udara mengalir, setelah melewati pembersih udara 12 dan sepenuhnya peredam udara terbuka (14) memasuki diffuser (16), yang memiliki penyempitan di bagian tengah, yang meningkatkan kecepatan aliran udara dan, akibatnya, penghalusan di pintu keluar nosel. Di bawah pengaruh perbedaan tekanan dalam ruang pencampuran dan apung, bahan bakar mengalir keluar dari alat penyemprot dan, karena kecepatan udara yang tinggi, dihancurkan secara intensif, kemudian, menguap, bercampur dengannya, membentuk campuran yang mudah terbakar uap-udara. Kuantitas dan kualitas campuran yang mudah terbakar yang masuk ke silinder mesin diatur dengan mengubah posisi katup throttle. Saat menghidupkan mesin, bagian kawat dari pipa udara 13 dikurangi dengan penutupan sebagian atau seluruhnya dari peredam udara, sebagai akibatnya vakum di ruang pencampuran meningkat, dan, akibatnya, jumlah bahan bakar yang memasuki alat penyemprot.
Karburator yang dianggap paling sederhana dengan satu jet dapat memberikan komposisi campuran yang diperlukan hanya untuk satu mode operasi tertentu, tetapi mode operasi mesin karburator sangat beragam, sehingga karburator seperti itu praktis tidak cocok untuk mesin mobil. Namun, menurut prinsip karburator dasar, sistem pembentuk campuran utama dan perangkat karburator modern berfungsi. Sistem dan perangkat tersebut meliputi sistem idle, sistem dosis utama, economizer, pompa akselerator, dan perangkat starter.
Sistem menganggur dirancang untuk mendapatkan campuran yang mudah terbakar dengan = 0,6¸0,8, yang diperlukan untuk pengoperasian engine yang stabil tanpa beban pada kecepatan poros engkol rendah.
Sistem dosis utama berfungsi untuk menyiapkan campuran yang mudah terbakar dari komposisi ramping dengan a = 1,05¸1,15 pada beban rendah dan sedang. Sistem ini mencakup perangkat untuk mengkompensasi (mengurangi) komposisi campuran yang mudah terbakar dengan pengereman pneumatik bahan bakar, mengatur vakum di diffuser dan interaksi beberapa jet.
Semua perangkat ini diperlukan untuk mendapatkan operasi mesin yang ekonomis di bawah beban yang bervariasi dan kecepatan poros engkol.
Penghemat menyediakan pasokan bahan bakar tambahan pada mode operasi engine mendekati beban penuh, ketika katup throttle dibuka lebih dari 3/4. Perangkat ini memungkinkan Anda mendapatkan tenaga mesin maksimum dengan memperkaya campuran bahan bakar yang mudah terbakar yang berasal dari perangkat pengukur utama.
pompa akselerator dirancang untuk pengayaan jangka pendek komposisi campuran yang mudah terbakar dengan memasok bahan bakar tambahan secara paksa dengan peningkatan beban yang tajam.
Perangkat awal berfungsi untuk membuat campuran yang mudah terbakar (a \u003d 0.4¸0.6) yang diperlukan untuk menghidupkan mesin dingin. Perangkat ini termasuk peredam udara dengan katup otomatis.
Mari kita pertimbangkan prinsip pengoperasian sistem dosis pencampuran yang tercantum di atas menggunakan contoh desain dan pengoperasian karburator modern yang dipasang pada mesin truk dan mobil.
Pertanyaannya, mengapa kita perlu mengetahui perangkat karburator, karena saat ini ada bengkel di setiap sudut, di mana mereka akan selalu menemukan kerusakan dan memperbaikinya tepat waktu. Semua orang membaca peraturan lalu lintas tentang kerusakan yang tidak dapat Anda gerakkan sama sekali atau Anda dapat mencapai stasiun layanan terdekat, tetapi bagaimana cara menentukan di mana kerusakan sebenarnya dan apakah berbahaya untuk dipindahkan? Itulah mengapa Anda setidaknya harus mengetahui struktur mobil Anda dan komponen utamanya pada tingkat dasar.
Perangkat ini melakukan dua fungsi utama di mesin. Yang pertama adalah menyemprot dan mencampur bahan bakar dengan udara. Proses ini terjadi dengan cara ini: jet udara dimasukkan ke dalam jet bahan bakar di bawah tekanan tinggi, karena perbedaan kecepatan, yang pertama disemprotkan. Selain itu, ada baiknya membagi dengan jelas apa yang disemprotkan karburator, dan tidak menguapkan bahan bakar. Yang terakhir sudah terjadi di silinder mesin dan di intake manifold.
Tugas lain karburator adalah menciptakan rasio campuran bahan bakar-udara yang optimal untuk memastikan pembakaran yang efisien. Pada dasarnya, rasio ini adalah 14,7 bagian udara dengan 1 bagian bahan bakar. Namun, itu bervariasi, misalnya, untuk mengemudi dengan kecepatan tinggi, mempercepat dan menghidupkan mesin dingin, diperlukan campuran yang diperkaya (kurang dari 14,7: 1). Campuran ramping (lebih dari 14,7 bagian udara) akan diperlukan untuk mengemudi dengan kecepatan sedang atau menghidupkan mesin yang hangat. Secara umum, nilai ini berkisar antara 8:1 hingga 22:1.
Rakitan otomatis ini terdiri dari elemen-elemen berikut: ruang apung, katup throttle, jet dengan semprotan dan diffuser. Skema karburator, atau lebih tepatnya prinsip operasinya, terlihat seperti ini. Bahan bakar (dari tangki bahan bakar) mengalir melalui selang khusus dan memasuki ruang pelampung, di mana pelampung kuningan berlubang berada, yang, dengan bantuan jarum pengunci, mengatur jumlahnya. Tetapi, segera setelah Anda menghidupkan mesin, bahan bakar akan dikonsumsi, dan karenanya levelnya akan turun, bersama dengan jarum pelampung dan penutup.
Dengan demikian, tingkat bensin yang sama terus dipertahankan di ruang pelampung, yang sangat penting untuk pengoperasian mesin.
Selanjutnya, jet ikut bermain, melalui mereka bahan bakar dari ruang apung memasuki alat penyemprot. Berkat bantalan udara khusus di mana diffuser berada, udara luar juga masuk ke dalam silinder. Untuk memaksimalkan laju suplai udara, alat penyemprot ditempatkan di bagian tersempit dari diffuser. Katup throttle mengatur jumlah bahan bakar yang masuk ke silinder. Di mobil, throttle digerakkan oleh penggerak kaki; di sepeda motor, dengan penggerak tangan.
Karena karburator terhubung langsung ke mesin mobil, masalah apa pun dengannya dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada "kuda besi" Anda. Benar-benar semua masalahnya mempengaruhi pengoperasian mesin. Dalam beberapa kasus, ia menolak untuk bekerja sama sekali, dalam kasus lain ia tidak bekerja dengan baik. Di bawah ini adalah masalah utama yang dapat terjadi pada karburator dan gejala khasnya:
1) sistem dosis karburator utama dirancang untuk mencampur bahan bakar dengan udara dalam proporsi yang ditentukan, yang dipastikan menggunakan jet khusus dengan kaliber (jet bahan bakar dan udara).
2) sistem idle karburator dirancang untuk menjaga mesin tetap berjalan pada kecepatan poros engkol rendah.
3) sistem starter karburator dirancang untuk memasok udara ke tabung emulsi melalui peredam udara dan jet.
4) sistem penghemat karburator dirancang untuk memperkaya campuran yang mudah terbakar selama pemuatan yang lama.
5) sistem pompa akselerator karburator dirancang untuk pengayaan jangka pendek dari campuran yang mudah terbakar selama akselerasi mobil.
Pembuatan campuran yang mudah terbakar dilakukan dengan mencampurkan dua komponen bahan bakar dan udara dalam proporsi tertentu. Kedua komponen tersebut harus dibersihkan secara menyeluruh dari berbagai jenis kontaminan dan kotoran sebelum memasuki sistem. Campuran yang mudah terbakar disiapkan di karburator dengan mengorbankan jet dan peredam kaliber kecil, yang dengannya bahan bakar diberi dosis dan disemprotkan ke partikel terkecil, setelah itu dicampur dengan udara.
Campuran yang mudah terbakar memiliki komposisinya sendiri, yang dibuat pada rasio massa bahan bakar dan udara tertentu. Agar 1 kg bensin dapat terbakar, secara teoritis perlu untuk mencampur 14,9 kg udara dengannya (dalam perhitungan, 15 diambil). Benar, tidak ada yang ideal, dan jumlah udara yang dihabiskan untuk menyiapkan campuran yang mudah terbakar sedikit lebih atau kurang dari teoritis. Dalam hal ini, komposisi campuran yang mudah terbakar dicirikan oleh rasio udara, yang terlibat dalam proses pembakaran bahan bakar, dengan jumlah udara yang ditentukan secara teoritis.
1) campuran kaya dengan koefisien udara berlebih sama dengan 0,70-0,85
2) campuran kaya dengan koefisien udara berlebih 0,85-0,95
3) campuran ramping dengan rasio udara berlebih 1,05-1,15
4) campuran ramping dengan rasio udara berlebih 1,15-1,20
Mesin harus berjalan optimal. Mode operasi mesin yang optimal akan memberikan campuran yang mudah terbakar normal. Artinya, campuran yang mudah terbakar tidak boleh terlalu diperkaya, dan tidak terlalu dikuras, karena dalam kasus ini efisiensi dan tenaga mesin berkurang.
Saat ini, jalan raya didominasi oleh kendaraan yang mesinnya dilengkapi dengan sistem tenaga injeksi. Pada saat yang sama, karena tingkat keandalan yang tinggi dari mesin yang diproduksi di tahun 80-an-90-an, Anda masih dapat bertemu banyak orang tua yang dilengkapi dengan karburator. Mereka kemudian menyelesaikan semua motor, karena unit daya itu sendiri tidak disesuaikan untuk membuat campuran udara-bahan bakar yang terbakar di dalam ruangan. Karburator memainkan peran penting dalam pengembangan industri otomotif dan telah mengalami banyak transformasi, meningkat selama satu abad penggunaannya, tetapi sebagai hasilnya, mereka harus memberi ruang untuk sistem injeksi bahan bakar yang lebih fungsional untuk pembakaran internal. mesin, yang menjadi luas pada pergantian abad ke-20 - ke-21. Terlepas dari kenyataan bahwa sekarang mekanismenya tidak terlalu populer, mereka tidak dilupakan dan terus digunakan pada mesin kendaraan bermotor, stasioner, generator, perahu, dan unit perangkat teknis lainnya.
Tidak setiap pemilik mobil yang baru dicetak tahu seperti apa karburator, dan memang apa itu dan apa tujuannya, tetapi di masa lalu penemuan memungkinkan untuk bergerak jauh ke depan dalam industri otomotif, dan meningkatkan kinerja pembakaran internal. mesin.
Karburator adalah simpul dari sistem tenaga mesin pembakaran internal, yang menyiapkan campuran yang mudah terbakar dengan mencampur (mengkarburasi) bahan bakar dengan oksigen dan mengukur masuknya ke dalam silinder mesin, di mana pengapian lebih lanjut terjadi.
Dengan kata sederhana, proses pembakaran membutuhkan penciptaan campuran udara-bahan bakar dalam proporsi tertentu, dan karburator memberikan jumlah udara dan cairan yang masuk ke dalam karburator. "Overdosis" bahan bakar atau, sebaliknya, campuran yang terlalu kurus akan memicu kegagalan fungsi pada perangkat unit daya.
Berkat penciptaan mekanisme karburator yang paling sederhana, masalah menyiapkan campuran yang benar terpecahkan. Biasanya, lampiran terletak di atas mesin dan banyak digunakan pada berbagai jenis mesin.
Evolusi dari desain yang rumit dan tidak diatur dengan baik ke perangkat yang lebih canggih memungkinkan untuk menerapkan mekanisme secara besar-besaran pada mobil produksi. Tahap terbaru dalam pengembangan injeksi karburator telah menjadi mekanisme yang beroperasi di bawah kendali elektronik. Mereka termasuk beberapa katup solenoida yang dioperasikan oleh perangkat kontrol elektronik.
Ada tiga jenis utama karburator:
Mekanisme jarum membran mencakup beberapa ruang, dipisahkan oleh membran, yang dipasang dengan kuat oleh batang, salah satu ujungnya adalah jarum, yang menutup katup pasokan bahan bakar selama pengoperasian perangkat.
Karburator pelampung memiliki banyak wajah dalam desainnya, dasar perangkat ini adalah ruang pelampung yang bertanggung jawab atas aliran bahan bakar dan ruang pencampur yang membentuk campuran untuk penyalaan. Mekanisme tersebut mencakup sejumlah sistem pengukuran di mana terdapat elemen yang sesuai untuk penjatahan, bahan bakar dan saluran udara. Jenis perangkat ini telah memenangkan cinta universal, dan distribusi terbesar karena kinerja terbaik dari campuran dan penyediaan yang dihasilkan.
Jawaban atas pertanyaan mengapa karburator dibutuhkan sudah terkandung dalam definisi mekanismenya. Tugasnya adalah membuat campuran udara-bahan bakar. Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci apa yang dilakukan karburator, yang dilengkapi dengan mesin pembakaran internal pada mobil. Bahan bakar yang dituangkan ke mesin mobil tidak menyala dari percikan, keberadaan oksigen diperlukan untuk reaksi. Jadi, melengkapi dengan karburator (pada mesin mobil saat ini dengan injektor) memungkinkan Anda untuk memasok campuran udara-bahan bakar yang tersebar halus, yang mudah dinyalakan oleh percikan api, ke dalam silinder.
Pencampuran harus terjadi dalam proporsi tertentu, yang berbeda tergantung pada mode operasi motor. Volume udara berkurang, mis. pengayaan komposisi menyebabkan hilangnya kemampuan muatan untuk menyala, dan kerusakan silinder, yang sudah pada rasio 1: 5, campuran yang terlalu diperkaya tidak lagi menyala dari percikan. Dalam situasi sebaliknya, di mana ada kelebihan oksigen, seseorang berbicara tentang penipisan muatan. Beroperasi pada campuran lean mengurangi kinerja mesin, dan konsekuensi dari penggunaan regulernya cukup serius, dengan lean yang berlebihan, ketika rasio mencapai 1:21, pengapian tidak terjadi. Seringkali ada lapisan putih pada lilin, misfiring, katup terbakar, deformasi piston dan masalah lainnya. Sangat penting untuk menemukan keseimbangan proporsi dalam mode operasi mesin yang berbeda, karena rasio bahan bakar terhadap udara juga akan bergantung pada beban pada unit.
Sejak akhir abad ke-19, karburator telah digunakan untuk membuat campuran yang tepat, mereka telah mengalami banyak perubahan sepanjang abad ke-20, tetapi kemajuan tidak berhenti, dan saat ini injektor yang lebih maju dan andal telah menggantikan mekanisme karburator. Chipset atau sistem injeksi bahan bakar udara independen dikendalikan oleh komputer terpasang. Mereka menyebabkan dosis bahan bakar yang lebih tepat daripada karburator dalam mode operasi mesin yang berbeda, dan di samping itu, indikator pembuangan memenuhi standar lingkungan.
Karburator berbeda dalam modifikasi, pabrikan, dan tahap evolusi, tetapi umumnya beroperasi dengan prinsip yang sama. Untuk memahami cara kerja mekanisme, perhatikan contoh perangkat pelampung sederhana yang tidak dibebani dengan banyak elemen tambahan. Komponen utama karburator adalah pelampung dan ruang pencampuran. Mari kita analisis apa lagi yang terdiri dari karburator:
Tugas ruang pelampung adalah memberi dosis bahan bakar dan mempertahankan levelnya dalam sistem, memastikan pasokan bahan bakar yang stabil di bawah berbagai, termasuk beban ekstrem. Di dalam rakitan ada rongga tempat pelampung yang terhubung ke katup jarum ditempatkan. Ketika bahan bakar dikonsumsi, pelampung dan katup diturunkan, yang membuka saluran untuk aliran bahan bakar, tetapi segera setelah volume yang diperlukan memasuki ruang, pelampung dengan katup naik, menghalangi jalur aliran fluida . Ini mempertahankan tingkat bahan bakar yang stabil.
Ruang pencampuran, sebagai berikut dari namanya, terlibat dalam pencampuran bahan bakar dan udara, yang dengan cepat masuk melalui diffuser, bagian rakitan yang menyempit.
Nebulizer adalah penghubung antara kamar-kamar. Salah satu ujungnya dilengkapi dengan jet, yang memiliki lubang tembus dan memastikan pasokan bahan bakar dalam dosis tertentu, ujung lainnya diarahkan ke diffuser.
Cara kerja karburator:
Tentu saja, ini tidak semuanya. Model generasi terbaru, selain elemen utama, memiliki banyak perangkat tambahan dan bekerja di bawah kendali elektronik. Sekarang injeksi karburator digunakan pada mesin untuk peralatan khusus, karena melengkapi dengan injektor dalam hal ini tidak praktis karena tidak cocok untuk kondisi operasi yang sulit. Jika karburator mekanis bersahaja dalam hal ini, mudah untuk membersihkannya jika perlu, maka sistem injeksi elektronik cukup berubah-ubah dan sangat rentan terhadap efek negatif dari kelembaban dan kotoran, selain itu, nozel injektor pilih-pilih tentang kualitasnya. dari bahan bakar yang digunakan.
Mekanisme sistem karburator meliputi katup throttle yang mengatur aliran udara. Volume campuran yang disuplai ke silinder tergantung pada posisi di mana ia berada, oleh karena itu, sifat desain menyediakan koneksi dengan pedal gas sehingga ketika ditekan, lebih banyak udara dan bahan bakar disuplai.
Untuk memulai unit daya pada suhu dingin, diperlukan campuran yang diperkaya, yang membutuhkan volume bahan bakar yang lebih besar daripada dalam mode standar. Sebelumnya, beberapa mobil dilengkapi dengan kenop kontrol peredam di dasbor (dikenal sebagai "hisap"), yang memudahkan pengemudi. Ketika tuas ditarik keluar, peredam menutup, membatasi pasokan udara ke ruang pencampuran, yang menciptakan ruang hampa, lebih banyak bahan bakar yang ditarik, sebagai akibatnya campuran yang diperkaya terbentuk, yang diperlukan untuk menghidupkan mesin pada suhu di bawah nol ke laut. Setelah menghidupkan dan memanaskan mesin, kenop kontrol starter karburator dikembalikan ke posisi semula, dan peredam dikendalikan sebagai standar.
Sebagian besar mobil dengan sistem pasokan bahan bakar karburator tidak memiliki elemen ini untuk menciptakan campuran udara-bahan bakar yang lebih kaya. Banyak pabrikan telah mengotomatiskan proses, yang menghilangkan kebutuhan untuk menarik kenop kontrol untuk start motor yang dingin.
Karburator mekanis memiliki banyak keunggulan, dan fakta bahwa mereka tidak lagi digunakan pada mobil modern tidak hanya dibenarkan oleh penghematan, karena mekanisme yang disesuaikan dengan baik tidak kurang ekonomis daripada injektor, tetapi oleh tingkat ramah lingkungan yang rendah, yang belakangan ini mendapat perhatian yang maksimal dalam pembangunan. Karburator tidak mampu menyediakan campuran individual untuk setiap flash, sementara sistem injeksi port berfungsi dengan cara ini. Pada saat yang sama, aspek positif dari karburator adalah titik lemah dari injektor, sehingga desainnya belum diperbaiki.
Keuntungan dari karburator:
Karburator juga memiliki kelemahan:
Meskipun perpindahan karburator aktif dari pasar, banyak mobil tua yang dilengkapi dengan sistem karburator masih cukup hidup dan terus berjalan di jalan domestik. Selain itu, untuk sejumlah besar perangkat, mesin dengan injeksi karburator akan relevan untuk waktu yang lama.
Dari bahan bakar dan udara yang dikabutkan halus, terjadi di luar silinder, disebut karburasi, dan perangkat di mana campuran yang mudah terbakar dari komposisi tertentu disiapkan, tergantung pada mode operasi mesin, disebut karburator.
Karburator paling sederhana terdiri dari: pipa udara, ruang pelampung dengan katup pelampung dan jarum, ruang pencampuran, diffuser, alat pengukur utama - alat penyemprot dan jet bahan bakar, katup throttle.
ruang apung berfungsi untuk menjaga tingkat bahan bakar konstan pada alat penyemprot (1,5-2 mm).
Di ruang pencampuran uap bahan bakar bercampur dengan udara membentuk campuran udara-bahan bakar.
Semprot(tabung tipis) digunakan untuk mensuplai bahan bakar ke tengah ruang pencampuran.
Jet(lubang dikalibrasi) mengontrol jumlah bahan bakar yang melewati alat penyemprot.
1 - pipa; 2 - lubang di ruang apung; 3 - penyebar; 4 - alat penyemprot; 5 - katup throttle; 6 - ruang pencampuran; 7 - jet; 8 - ruang apung; 9 - mengapung; 10 - katup jarum.
Diffuser (pipa cabang pendek, menyempit di dalam) meningkatkan laju aliran udara di tengah ruang pencampuran, yang menghasilkan peningkatan vakum di nosel alat penyemprot.
Katup throttle mengontrol jumlah campuran yang mudah terbakar yang dipasok ke silinder mesin dengan mengurangi atau meningkatkan area aliran ruang pencampuran.
Bekerja sebagai berikut. Selama langkah hisap, karena kevakuman yang dibuat oleh piston, udara memasuki diffuser melalui pipa udara. Dalam diffuser, kecepatan udara dan, akibatnya, peningkatan vakum. Di bawah aksi perbedaan tekanan antara ruang apung dan diffuser, bahan bakar memasuki diffuser melalui nosel alat penyemprot, diambil oleh aliran udara, disemprotkan dan diuapkan, membentuk campuran udara-bahan bakar. Dari ruang pencampuran, campuran yang mudah terbakar memasuki silinder mesin melalui pipa saluran masuk. Saat katup throttle terbuka, laju aliran udara dan vakum di diffuser meningkat, yang meningkatkan konsumsi bahan bakar. Namun, peningkatan konsumsi bahan bakar yang diperlukan tidak terjadi, campuran yang mudah terbakar diperkaya. Ketika mesin berjalan dalam berbagai mode, karburator paling sederhana tidak dapat menyediakan campuran yang mudah terbakar dengan komposisi konstan.
