V tem članku boste izvedeli o sistemih za vbrizgavanje goriva. Uplinjač je prvi mehanizem, ki je omogočil združevanje bencina z zrakom v pravem razmerju za pripravo mešanice zraka in goriva in njeno dovajanje v zgorevalne komore motorja. Te naprave se aktivno uporabljajo do danes - na motornih kolesih, motornih žagah, kosilnicah in tako naprej. To je samo iz avtomobilske industrije, že dolgo so jih izpodrinili sistemi za vbrizgavanje, naprednejši in popolni.
Kaj je uplinjač?
Uplinjač je naprava, ki meša gorivo in zrak ter dovaja nastalo mešanico v sesalni razdelilnik motorja z notranjim zgorevanjem. Zgodnji uplinjači so delovali tako, da so preprosto dovolili, da zrak prehaja čez površino goriva (v tem primeru bencin). Toda večina jih je pozneje v zračni tok točila odmerjeno količino goriva. Ta zrak prehaja skozi curke. Za uplinjač je stanje teh delov izjemno pomembno.
Uplinjač je bil glavno orodje za mešanje goriva in zraka v motorjih z notranjim zgorevanjem vse do 80. let prejšnjega stoletja, kodvomi o njegovi učinkovitosti. Ko gorivo zgoreva, nastaja veliko škodljivih emisij. Čeprav so uplinjače uporabljali v Združenih državah, Evropi in drugih razvitih državah do sredine devetdesetih let prejšnjega stoletja, so delovali skupaj z bolj izpopolnjenimi krmilnimi sistemi za izpolnjevanje zahtev glede emisij ogljika.
zgodovina razvoja
Različne vrste uplinjača so razvili številni avtomobilski pionirji, vključno z nemškim inženirjem Karlom Benzom, avstrijskim izumiteljem Siegfriedom Markusom, angleškim polihom Frederickom W. Lanchesterjem in drugimi. Ker je bilo v prvih letih obstoja in razvoja avtomobilov uporabljenih toliko različnih metod mešanja zraka in goriva (in prvotni bencinski motorji so uporabljali tudi uplinjače), je precej težko natančno ugotoviti, kdo je izumil to zapleteno napravo.
Vrste uplinjača
Zgodnje zasnove so se razlikovale po osnovnem načinu delovanja. Prav tako se razlikujejo od modernejših, ki so prevladovale večji del dvajsetega stoletja. Sodoben uplinjač za motorno žago s pršilom, podobni se uporabljajo na sodobnih avtomobilih. Prve, tako rekoč zgodovinske konstrukcije lahko razdelimo na dve glavni vrsti:
- Površinski uplinjači.
- razpršilni uplinjači.
Oglejmo si jih podrobneje pozneje.
površinski uplinjači
Vsi zgodnji dizajni uplinjača so bili površinski, čeprav je bilo tudi v tej kategoriji veliko raznolikosti. Na primer, Siegfried Markus je leta 1888 predstavil nekaj, kar se imenuje "vrtljiva krtača uplinjača". In Frederick Lanchester je leta 1897 razvil svoj stenj za uplinjač.
Prvi plovec uplinjača sta leta 1885 razvila Wilhelm Maybach in Gottlieb Daimler. Karl Benz je približno istočasno patentiral tudi uplinjač s plovcem. Vendar pa so bile te zgodnje zasnove površinski uplinjači, ki so delovali tako, da so prehajali zrak čez površino goriva, da bi jih mešali. Toda zakaj motor potrebuje uplinjač? In brez tega je bilo nemogoče dovajati mešanico goriva v zgorevalne komore (injektor še ni bil poznan v devetnajstem stoletju).
Večina površinskih naprav je delovala na podlagi preprostega izhlapevanja. Bili pa so tudi drugi uplinjači, poznani so bili kot naprave, ki delujejo zaradi "mehurčka" (ime jih tudi filtrirni uplinjači). Delujejo tako, da potisnejo zrak navzgor skozi dno komore za gorivo. Posledično nastane mešanica zraka in goriva nad glavnim volumnom bencina. In ta mešanica se nato posesa v sesalni kolektor.
razpršilni uplinjači
Čeprav so v prvih desetletjih obstoja avtomobila prevladovali različni površinski uplinjači, so razpršilni uplinjači začeli zapolnjevati pomembno nišo na prelomu 19. in 20. stoletja. Namestozanašajo se na izhlapevanje, so ti uplinjači dejansko razpršili odmerjeno količino goriva v zrak, ki ga je sesal dovod. Ti uplinjači uporabljajo plovec (kot Maybach in prejšnji modeli Benz). Toda delovali so na podlagi Bernoullijevega principa, pa tudi Venturijevega učinka, kot sodobne naprave, kot je uplinjač K-68.
Ena od podtipov aerosolnih uplinjača je tako imenovani tlačni uplinjač. Prvič se je pojavil v štiridesetih letih prejšnjega stoletja. Čeprav so tlačni uplinjači le po videzu podobni aerosolnim uplinjačem, so bili pravzaprav najzgodnejši primeri naprav za prisilno vbrizgavanje goriva (injektorjev). Namesto da bi se zanašali na Venturijev učinek za sesanje goriva iz komore, so tlačni uplinjači razpršili gorivo iz ventilov na skoraj enak način kot sodobni injektorji. Uplinjači so v 80. in 90. letih 20. stoletja postajali vse bolj zapleteni.
Kaj pomeni "uplinjač"?
"Carburetor" je angleška beseda, ki izhaja iz izraza carbure, prevedenega iz francoščine - "karbid". V francoščini karburer preprosto pomeni "združiti (nekaj) z ogljikom". Podobno angleška beseda "carburetor" tehnično pomeni "povečanje vsebnosti ogljika".
Podobno deluje uplinjač K-68, ki je bil uporabljen na skuterjih tipa Tula (kasneje Ant), Ural in Dnepr.
komponente
Vse vrste uplinjača imajo različne komponente. Toda sodobni aparati imajo številne skupne značilnosti, vključno z:
- Zrakkanal (Venturijeva cev).
- Dusilni ventil.
- magnetni ventil v prostem teku.
- Črpalka za pospeševanje.
- Komore uplinjača (primarne, plavajoče itd.).
- Plavajoči mehanizem.
- Membrana za prenos goriva uplinjača.
- Nastavitveni vijaki.
Kako deluje uplinjač?
Vse vrste uplinjača delujejo z različnimi mehanizmi. Na primer uplinjači tipa stenja delujejo tako, da silijo zrak nad površino stenj, prepojenih s plinom. To povzroči, da bencin izhlapi v zrak. Vendar pa so aparati tipa stenja (in drugi površinski aparati) stari več kot sto let.
Večina uplinjača, ki se danes uporablja v vozilih, uporablja razpršilni mehanizem. Vsi delujejo na enak način. Sodobni uplinjači uporabljajo Venturijev učinek za črpanje goriva iz komore.
Osnovna načela uplinjača
Uplinjači po Bernoullijevem principu imajo nekaj posebnosti. Spremembe zračnega tlaka so predvidljive in neposredno povezane s tem, kako hitro se premika. To je pomembno, ker zračni prehod skozi uplinjač vsebuje ozko, stisnjeno venturijevo cev. Potreben je za pospešitev zraka, ko prehaja skozenj.
Pretok zraka (ne pretoka mešanice) skozi uplinjač je nadzorovan s stopalko za plin. Priključen je na dušilno loputo,nameščen v uplinjač, s kablom. Ta ventil zapre venturijevo cev, ko stopalka za plin ni v uporabi, in se odpre, ko je stopalka za plin pritisnjena. To omogoča prehod zraka skozi venturijevo cev. Posledično se iz mešalne komore črpa več goriva. Delovanje uplinjača temelji na takšnih načelih.
Večina uplinjača ima dodaten ventil nad venturijevo cevjo (imenovano dušilna loputa, ki deluje kot sekundarni plin). Dušilna loputa ostane delno zaprta, ko je motor hladen, kar zmanjša količino zraka, ki lahko prehaja v uplinjač. To ima za posledico bogatejšo mešanico zraka in goriva, zato se mora dušilna loputa odpreti (samodejno ali ročno), ko se motor segreje in ne potrebuje več bogate mešanice.
Druge komponente sistemov uplinjača so zasnovane tako, da vplivajo na mešanico zraka in goriva v različnih delovnih pogojih. Na primer, napajalni ventil ali merilna palica lahko poveča količino goriva pri odprtem plinu ali pa je to odziv na nizek tlak v sistemu vakuuma (ali dejanski položaj dušilne lopute). Uplinjač je zapleten element in fizična osnova njegovega delovanja je precej zapletena.
Probleme
Nekatere težave z uplinjačem je mogoče rešiti s prilagajanjem dušilke, mešanice ali prostega teka, druge pa zahtevajo popravilo ali zamenjavo. Pogosto se membrana uplinjača izrabi, preneha črpati bencin v komore.
Kouplinjač odpove, bo motor pod določenimi pogoji deloval slabo. Nekatere težave s sistemi uplinjača vodijo do okvare motorja, običajno ne more delovati v prostem teku brez zunanje pomoči (na primer vlečenje dušilke ali nenehno dihanje). Najpogostejše težave se pojavijo v hladni sezoni, ko je motor najtežje delujoč. In uplinjač, ki deluje slabo na hladnem motorju, lahko deluje dobro, ko je topel (to je posledica težav s kanali za koksanje).
Upoštevati je treba, da je uplinjač za pohodni traktor enak kot avtomobilski uplinjač. Razlika je v številu elementov in njihovih velikostih. V nekaterih primerih je mogoče težave z uplinjačem odpraviti z ročnim prilagajanjem mešanice ali vrtljajev v prostem teku. V ta namen se mešanica običajno nastavi z obračanjem enega ali več vijakov. Imajo igelne ventile. Ti vijaki omogočajo fizično prestavljanje igelnih ventilov, kar ima za posledico zmanjšano (pusto) ali povečano (bogato) količino goriva, odvisno od situacije.
Popravilo uplinjača
Veliko težav s sistemom uplinjača je mogoče rešiti s spremembami ali drugimi popravki brez odstranitve enote iz motorja. Če želite nastaviti uplinjač za pohodni traktor, ga ni treba odstraniti. Toda nekatere težave je mogoče rešiti le z odstranitvijo naprave in njeno popolno ozdelno okrevanje. Obnova uplinjača običajno vključuje odstranitev bloka, njegovo razstavljanje in čiščenje s topilom, izdelanim posebej za ta namen.
Številne notranje komponente, tesnila in druge dele je treba zamenjati pred namestitvijo. Šele po skrbni obdelavi je treba uplinjač sestaviti in namestiti na svoje mesto. Za izvedbo kakovostnega servisa boste potrebovali komplet za popravilo uplinjača. Vključuje vse najpomembnejše elemente oblikovanja.
Tako smo ugotovili, da je uplinjač dobesedno naprava, ki dodaja bencin (gorivo) v zrak in to mešanico dovaja v zgorevalne komore motorja.
