Karburator: prinsip desain dan operasi

Sampai pertengahan 80-an, mesin bensin pembakaran internal pada mobil penumpang dan truk ringan secara besar-besaran dilengkapi dengan karburator. Mesin tersebut beroperasi berdasarkan prinsip pembakaran campuran bahan bakar udara yang sebelumnya disiapkan oleh perangkat eksternal di silinder mesin. Campuran kerja ini terdiri dari tetesan bahan bakar dan udara. Karburator bertanggung jawab untuk proses, menyiratkan pembentukan campuran komponen-komponen ini dalam proporsi yang tepat untuk memaksimalkan efisiensi ICE. Karburator paling sederhana adalah perangkat dosis mekanis.

Sedikit sejarah

Perkembangan awal pada awal era pembangunan mesin digunakan sebagai bahan bakar gas ringan. Karburator ke mesin semacam itu pada tahap awal sama sekali tidak diperlukan. Gas bercahaya memasuki silinder karena penghalusan yang dihasilkan selama pengoperasian mesin. Masalah utama bahan bakar tersebut adalah biaya tinggi dan sejumlah kesulitan dalam proses penggunaan.

Paruh kedua abad XIX adalah periode ketika inventor, insinyur, dan mekanik di seluruh dunia mencoba mengganti gas ringan mahal dengan jenis bahan bakar yang lebih ekonomis, murah dan terjangkau untuk mesin pembakaran internal.Solusi terbaik adalah menggunakan bahan bakar cair yang umum bagi kita saat ini.

Perlu mempertimbangkan bahwa bahan bakar tersebut tidak dapat menyala tanpa partisipasi udara. Untuk menyiapkan campuran dari udara dan bahan bakar, diperlukan perangkat tambahan. Selain itu, tetapi perlu untuk mencampur udara dan bahan bakar dalam proporsi yang benar.

Untuk mengatasi masalah ini, karburator pertama ditemukan. Perangkat ini dirilis pada 1876. Penemu model karburator awal adalah penemu Italia Luigi De Christoforis. Dengan desain dan prinsip operasinya, karburator pertama memiliki sejumlah perbedaan signifikan dari analog yang lebih modern. Untuk mendapatkan campuran bahan bakar udara berkualitas tinggi, bahan bakar di perangkat pertama dipanaskan, dan uapnya dicampur dengan udara. Untuk sejumlah alasan, metode ini membentuk campuran yang bekerja belum banyak digunakan.

Perkembangan di bidang ini berlanjut, dan dalam waktu satu tahun, insinyur berbakat Gottlieb Daimler dan Wilhelm Maybach menciptakan desain mesin pembakaran internal yang memiliki karburator yang beroperasi berdasarkan prinsip menyemprotkan bahan bakar. Perangkat ini membentuk dasar untuk semua perkembangan selanjutnya.

Modernisasi

Arah utama pekerjaan insinyur masa depan adalah otomatisasi maksimum semua proses pembentukan campuran. Pikiran terbaik dari banyak perusahaan yang memproduksi mobil dan peralatan terkait bekerja untuk meningkatkan desain karburator. Untuk alasan ini, Anda dapat menemui banyak model karburator sederhana dan kompleks dari berbagai produsen dunia.

Perkembangan lebih lanjut

Karburator secara aktif digantikan oleh sistem injeksi hanya pada akhir abad ke-20. Hingga saat ini, desain karburator telah ditingkatkan. Perubahan terbaru dalam evolusi injeksi karburator adalah karburator yang dikendalikan oleh elektronik. Dalam karburator seperti itu ada beberapa katup solenoid, yang operasinya dikendalikan oleh perangkat kontrol khusus. Misalnya, Anda bisa menyebut merek karburator Hitachi. Dalam desain, ada hampir 5 katup, dan peredam dikontrol secara elektronik.

Generasi terbaru dari karburator kompleks yang kompleks diperlihatkan dengan baik oleh model karburator Hitachi yang sudah disebutkan. Karburator ini dipasang pada mobil Nissan di akhir 80-an dan awal 90-an.Kompleksitas generasi karburator ini adalah sejumlah besar perangkat tambahan, terutama ketika membandingkan produk Hitachi dengan "Solex" primitif, yang diletakkan di VAZ.

Perangkat tambahan bertanggung jawab untuk menstabilkan pengoperasian karburator dalam berbagai mode. Mode dan fitur operasi ini termasuk pembuangan gas tajam, mode idle dalam waktu idle pada mobil dengan gearbox otomatis, penyelarasan dan stabilisasi kecepatan mesin setelah aktivasi AC, serta banyak lainnya.

Karburator yang disempurnakan dari generasi terbaru terdiri dari banyak perangkat. Kami hanya akan menyebut beberapa di antaranya sebagai referensi:

  1. Sistem kontrol suhu udara terbuka;
  2. Pemanas dari kolektor inlet;
  3. Katup penghentian pemberian bahan bakar;
  4. Katup perangkat pengayaan campuran;
  5. Bimetal pegas peredam udara dalam mekanisme pembukaan throttle;
  6. Sistem pemalasan cepat dll;

Perangkat tersebut termasuk karburator "elektronik" terbaru. Elemen tambahan dalam model ini dibuat dalam bentuk perangkat analog terpisah.Perangkat dikendalikan oleh elektronik paling sederhana atau bekerja pada prinsip pengaturan diri (bimetallic spring).

Perlu dicatat bahwa karburator mekanik sederhana adalah perangkat yang sangat serbaguna dan dapat dipasang menggunakan adaptor untuk berbagai model mobil. Sebuah contoh yang sangat baik adalah hal yang sama yang dikenal oleh pengendara motor domestik karburator "Solex".

Karburator dan injektor

Lebih lanjut dalam sejarah sistem pasokan bahan bakar dan pembentukan campuran, mono-injector (monoinjector) pertama kali muncul, dan injeksi elektronik sepenuhnya dan injektor bahan bakar yang produktif akhirnya menggantikan karburator yang usang.

Keuntungan utama dari injektor adalah dosis bahan bakar yang lebih akurat dan tepat waktu untuk mendapatkan proporsi yang tepat dari campuran bahan bakar udara. Penampilan dan pengenalan mikroprosesor yang terjangkau dalam industri otomotif akhirnya mengarah pada fakta bahwa kebutuhan akan karburator kompleks dan perangkat tambahan dalam desainnya menghilang begitu saja. Semua fungsi dari komponen individu karburator diambil alih oleh unit kontrol tunggal (ECU), dan dalam desain injektor, perangkat eksekusi sederhana dipasang.

Adalah suatu kesalahan untuk percaya bahwa injektor adalah solusi yang lebih ekonomis dibandingkan dengan karburator. Karburator yang dibangun dengan baik menunjukkan kinerja serupa dalam konsumsi bahan bakar. Popularitas injeksi didistribusikan adalah karena fakta bahwa mekanisme pasokan bahan bakar ini mampu memenuhi semua standar modern yang ketat dan persyaratan untuk kompatibilitas ekologi ICE. Karburator tidak dapat memenuhi persyaratan seperti itu, yang karena fitur desain dan kinerja jet.

Saat ini injeksi karburator hanya ditemukan pada mesin-mesin itu, tujuan utamanya adalah pemasangan target untuk peralatan khusus. Alasan untuk keputusan ini adalah kerentanan sistem injeksi elektronik selama kondisi operasi yang berat. Komponen elektronik dan modul injektor mengalami kelembaban dan kontaminasi yang tinggi, dan injektor sensitif terhadap kualitas bahan bakar. Sebagai contoh, perlu untuk mengatakan bahwa itu pasti lebih baik untuk memasang karburator khusus pada kendaraan khusus ketika menggunakan kendaraan seperti itu di rawa-rawa, yang tidak akan terbakar.Karburator seperti itu selalu dapat dengan mudah diservis, dibersihkan dan dikeringkan jika perlu.

Jenis karburator

Seperti yang telah kami katakan, proses modernisasi karburator telah menghasilkan sejumlah besar jenis perangkat ini dari produsen yang berbeda. Semua variasi karburator ini dapat dibagi secara kondisional ke dalam tiga grup:

  • menggelegak;
  • jarum membran;
  • mengambang;

Dua jenis karburator pertama sudah lama tidak terlihat, jadi kami tidak akan memikirkan desain ini. Lebih tepat untuk mempertimbangkan karburator apung, yang masih dapat dilihat dalam berbagai modifikasi pada mobil sipil era 90-an hari-hari ini.

Pengaturan karburator float

Tugas utama karburator adalah mencampur bahan bakar dan udara. Berbagai model karburator melakukan proses ini sesuai dengan prinsip yang sama. Karburator mengambang terdiri dari unsur-unsur berikut:

  • ruang mengapung;
  • float;
  • mengunci jarum mengambang,
  • jet;
  • ruang pencampuran;
  • alat penyemprot;
  • Tabung Venturi;
  • katup throttle;

Karburator apung dirancang sedemikian rupa sehingga pipa khusus terhubung ke ruang pelampungnya.Bahan bakar dipasok dari tangki bahan bakar ke karburator di sepanjang garis ini. Pengaturan jumlah bahan bakar dalam ruangan dilakukan dengan menggunakan dua elemen, yang saling terkait. Ini tentang pelampung dan jarum. Penurunan tingkat bahan bakar di ruang mengapung berarti bahwa pelampung juga akan jatuh dengan jarum. Dengan demikian, ternyata jarum yang diturunkan akan membuka pintu untuk bagian bahan bakar berikutnya untuk memasuki ruangan. Saat mengisi ruang dengan bensin, pelampung akan naik dan jarum secara bersamaan akan memblokir akses bahan bakar.

Di bagian bawah ruang mengapung adalah elemen berikutnya yang disebut jet. Jet bertindak sebagai kalibrator dan menyediakan meteran pasokan bahan bakar. Melalui bahan bakar jet memasuki alat penyemprot. Ini adalah bagaimana jumlah bahan bakar yang diperlukan bergerak dari ruang pelampung ke ruang pencampuran. Di dalam ruang pencampuran, proses persiapan campuran bahan bakar udara bekerja berlangsung.

Secara struktural, ruang pencampuran memiliki diffuser. Elemen ini dirancang untuk meningkatkan kecepatan aliran udara. Diffuser bertanggung jawab untuk menciptakan ruang hampa di sekitar nebulizer.Ini membantu untuk menarik bahan bakar dari ruang pelampung, dan juga mempromosikan penyemprotan yang lebih baik di ruang pencampuran. Ini adalah perangkat dasar karburator pelampung sederhana.

Throttle: start dingin dan idle

Jumlah campuran bahan bakar udara yang akan mengalir ke silinder mesin akan tergantung pada posisi throttle. Peredam memiliki koneksi langsung ke pedal gas. Tapi bukan itu saja.

Beberapa mobil dengan karburator memiliki perangkat tambahan untuk mengendalikan throttle. Elemen ini terkenal bagi pecinta "klasik" kuno dari VAZ. Pada orang-orang ini pengendara perangkat dijuluki "hisap", dan perangkat itu sendiri diciptakan untuk memulai dingin. Unsur ini dibuat dalam bentuk tuas khusus, yang terletak di bagian bawah torpedo di sisi pengemudi.

Tuas memungkinkan Anda untuk mengontrol throttle. Jika Anda menarik "hisap" pada diri Anda sendiri, dalam hal ini, peredam tertutup. Ini memungkinkan Anda untuk membatasi akses udara dan meningkatkan tingkat pengenceran di ruang pencampuran karburator.

Bensin dari ruang pelampung pada peningkatan vakum ditarik ke dalam ruang pencampuran jauh lebih intensif,dan jumlah udara masuk yang tidak memadai menyebabkan karburator untuk menyiapkan campuran kerja yang diperkaya untuk mesin. Campuran inilah yang paling cocok untuk memulai mesin dingin dengan pasti.

Perlu dicatat bahwa yang pertama di seluruh desain menjadi sasaran modernisasi berikutnya adalah awal yang dingin, sudah akrab bagi kita dengan nama "hisap". Karburator paling sederhana pantas mengacu pada karburator populer dan populer "Solex", yang sangat bergantung pada garis mobil klasik VAZ.

Pengoperasian mesin karburator dalam mode siaga dilakukan sebagai berikut:

  • Karburator dilengkapi dengan jet udara tambahan khusus. Nozel ini bertanggung jawab untuk memasok sejumlah udara yang dibatasi secara ketat;
  • Udara lewat di bawah katup throttle dan kemudian, menurut algoritma kerja, itu dicampur dengan bensin. Pada saat yang sama, seluruh proses terjadi ketika pedal gas tidak diperas dan dilepas;

Ini adalah bagaimana perangkat dasar dan prinsip jenis float karburator terlihat.

Kekuatan dan kelemahan perangkat

Keuntungan utama karburator adalah kemudahan servisnya yang terjangkau.Dalam penjualan gratis hingga hari ini ada kit perbaikan khusus yang memungkinkan karburator untuk kembali beroperasi cukup cepat. Untuk memperbaiki karburator tidak memerlukan gudang peralatan khusus apa pun, dan untuk memperbaiki perangkat dengan keterampilan dan kemampuan tertentu di bawah kekuatan hampir semua pengendara.

Karburator mekanik tidak begitu takut terhadap polusi dan air, karena pukulan mereka tidak dapat secara permanen melumpuhkannya. Ini secara bersamaan mencakup sisi kuat dan sisi lemah perangkat. Karburator perlu disesuaikan cukup sering dan harus dibersihkan dibandingkan dengan injeksi injektor, tetapi lebih tahan lama daripada solusi elektronik ketika sejumlah kondisi seperti itu muncul yang mengacu pada kondisi operasi berat atau bahkan ekstrim.

Tambahan tambahan karburator termasuk kepekaan yang lebih rendah terhadap bahan bakar berkualitas rendah, dan proses pembersihan tidak sulit. Meskipun karburator adalah perangkat yang relatif kompleks, jelas lebih mudah untuk mendiagnosis dan mempertahankan kesalahan daripada sistem injektor yang tersumbat atau rusak.

Kerugian utama karburator termasuk kebutuhan untuk pembersihan dan penyesuaian rutin.Karburator dapat menghadirkan kejutan dalam proses operasi, karena ada ketergantungan pada kondisi cuaca eksternal. Di musim dingin, kondensat dapat terakumulasi di tubuh karburator dan kemudian membeku. Dalam panas, karburator rentan terhadap panas berlebih, yang mengarah pada penguapan bahan bakar dan penurunan kekuatan ICE.

Argumen terakhir terhadap karburator adalah meningkatnya toksisitas knalpot, yang menyebabkan ditinggalkannya penggunaannya pada mobil modern di seluruh dunia. Saat ini, karburator secara tepat dianggap sebagai solusi "klasik" yang tidak ada habisnya.