A karburátorok témába is csak e=
gy nem
kis lélegzetvétellel szabad belevágni. Bár tu=
dom,
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 fel=
használom
és nem idézem vissza. A különböző
üzemállapotokat és velük együtt a ráj=
uk
jellemző rövid leírást felsorolom:
- alapjárat=
: az
alapjárat az a legalacsonyabb fordulatszám, ami mellet=
t 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 alapjár=
ati
keverékigény ~1:10. Ezt a meglehetősen dús
keveréket az indokolja, hogy alapjáratnál annyi=
ra
kevés levegőt szív be, hogy a szívá=
si
ütem végén a hengertérben még
nagyfokú vákuum van, de elképzelhető, hogy=
a
sűrítés végén is csak kevéss=
el
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 a=
zt
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;
- részterhe=
lés:
az az állapot, amikor már a
főfúvóka-rendszer dolgozik, de kicsi vagy á=
;tlagos
a teljesítményigény;
- teljes
terhelés: ekkor a fogyasztással szemben a
teljesítmény kerül előtérbe, í=
gy
egy külön fúvókarendszeren keresztül pl=
usz
benzint ad a keverékhez;
- motorfék:
ebben az állapotban környezetvédelmi és
gazdaságossági megfontolások végett
célszerű lezárni a benzin útját, am=
it
egy - adott esetben - beépített mágnes-szelep
végez;
- hidegindí=
tás:
nagyon alacsony hőmérsékleten az üzemanyag
kicsapódik a szívócső falán é=
;s
ez olyan nem elporlasztott üzemanyag hengerbe jutás&aacu=
te;t
eredményezi, ami nem tud elégni. A finoman elporlaszto=
tt
benzinrészecskék a felületük mentén
tudnak elégni, így annál nagyobb a hatás=
fok,
minél kisebbek ezek a "cseppek", mivel annál
nagyobb az összfelületük.=
És akkor a karburátor részeinek a bemutat&aacut=
e;sa
a benzin útjának mentén.
Tűszelep:
Ez egy kalibrált alkatrész, amin keresztül jut a benzi=
n 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.
Ezen képen jól látható a
régi konstrukciók hátránya, ahol a tűsze=
lep
záró felülete rézből volt és a sok
nyitás-zárás és rezgés miatt szé=
;pen
ki is kopott (piros nyíl). Ez a kopás akár több
mm-rel is elállíthatja az úszó gyárilag
beállított magasságát, teljesen felborí=
;tva
a benzin-levegő arányát.
Ezt a későbbi konstrukcióknál úgy
orvosolták, hogy a zárófelü=
;letet
már gumiból vagy valami hasonló anyagból
készítették, ami egyrészt jól tudja cs=
illapítani
rezgéseket, másrészt nem is kopik ki. A rezgé=
sek
csillapítására hivatott a tűszelep tömítőfelületével átellenső oldalán lév!=
7;,
rugóval előfeszített golyó is (kék
nyíl).
A karburátor házába a tűsz=
elep
előtt szokott lenni beépítve egy finomszűrő =
is,
hogy a nagyobb szennyeződések ne juthassanak be, ezált=
al
dugulást okozva.
Más furatméretű tűszelep
beépítése a gyári helyett felboríthatj=
a a
karburátor működését, ezért
szintúgy, mint ahogy a többi kalibrált alkatrész
megváltoztatását, cseréjét is csak abb=
an
az esetben tegyük, ha tudjuk hogy mi lesz=
az
eredménye. Nagyobb furatú tűszelep esetén magas=
abb
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 kerü=
l,
ezért kinyílik a tűszelep és annyi benzin folyh=
at
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 fogyaszt&aacut=
e;sban
felmerülő problémáknál mondható, ho=
gy
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 ké=
;t
mm szintcsökkenés is okozhat rángatást és
egyenetlen járást, mivel az alacsonyabban lévő
benzin "felszívásához" nagyobb váku=
um
kell, amit csak magasabb fordulat képes produkálni.
És így a motor az alapjárat és a
normálüzem között egy jó kis torpanás=
sal
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-teljesítmén=
yt.
Így a saját tapasztalataim alapján azt mondaná=
;m,
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, am=
i az
úszó felakadását okozhatja. A régebbi
típusú úszók még rézből vo=
ltak
forrasztva, a modernebb karburátorokban már műanyag &u=
acute;szók
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 leveg=
37;
egy rövid bevezető szakasz után a V=
enturi-ba
érkezik, ami egy hosszasan kikísérletezett, pontos
geometriával rendelkező csőszűkítő. Itt=
a
szűkebb keresztmetszet miatt az áramlás sebessé=
ge
megnő, ami nyomáseséssel jár. Ez a
nyomásesés indítja meg a benzináramlás=
t.
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, d=
e a
levegő viszont igen, mivel a különböző
nyomásokon ugyanakkora tömegű leveg&=
#337;
különböző térfogatot foglal el. Ez pedi=
g a
különböző fordulatszámokon okoz
problémát azáltal, hogy a Ventu=
ri-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 té=
;nyezőjétől.
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:
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 működ=
37;
porlasztócső.
A Venturi elé szokás tenni a fent
említett elő-Venturi-t, azaz
porlasztócsövet, amiből lép ki a benzin-leveg!=
7; elegye
a torokba. Működése szerint, mivel a
felépítése ugyanaz, mint a Vent=
uri-nak,
ez is nyomásesést hoz létre, így a kettő
nyomásesése összeadódik. Nagyobb
nyomásesés esetén egyrészt gyorsabban indul m=
eg a
benzináramlás, másrészt pedig javul a benzin =
porlasztása.
A porlasztócső alja nem a fő-Venturi legkisebb
keresztmetszetében ér véget, hanem egy kevéss=
el
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 <=
span
class=3DSpellE>Venturi-ban lévő legkisebb nyomá=
s,
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.
A fentebb részletezett keverési ar&aac=
ute;ny
számítására vonatkozó képletben
szerepelt a fúvóka
ellenállás-tényezője. Vagyis ha egy
másmilyen alakú, de ugyanakkora furatú fúv&oa=
cute;kát
teszünk be, akkor is megváltozhat a keverési ará=
;ny.
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 kalibr&aacu=
te;lt
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 n&eacu=
te;vleges
átmérőjű fúvóka az
áramlási ellenállást befolyásoló
tényezők hatására akár 20%-os
eltérést is okozhat a szállítási
mennyiségben ugyanazon körülmények közö=
tt.
Tehát még ha nagyon fel is vagyunk készülve,
szerszámozva az átkalibráláshoz, vesszük=
a
gyári fúvókát, amit nagyobbra szeretné=
nk
feldörzsárazni. Emiatt a megnö=
;velt
átmérő miatt megváltozhat a furat hosszá=
nak
és átmérőjének a hányadosa, meg f=
og
változni a folyadéksugár kontrakciója, vagyis
akár jelentősen is megváltozhat a fúvóka=
ellenállás-tényezője.
Szóval hiába számoltuk ki, hogy mondjuk 96-osr&oacut=
e;l 100-asra növeljük a főfúv&oacu=
te;ka
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 ann=
yira
komplex szerkezet, hogy csak összetett méréssel tudhat=
juk
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 sok=
at
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 mi=
nden
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 keveré=
ket,
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 alapo=
t,
mert teljes terhelésű állapotokban a karburátor
plusz benzint ad még, de erről később.
A főfúvóka-rendszer egyrés=
zt
áll (torkonként) egy főfúv&=
oacute;kából(1),
egy keverő- vagy más nevén
búvárcsőből(3) és egy
féklevegő-fúvókából(4).
A fenti képen a forgalomban lévő karburátorok
legtöbbje által alkalmazott dinamikus kiegyenlít&eacut=
e;s
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 szükség=
es
benzin biztosítása. Ami izgalmasabb terület, az a
féklevegő-fúvóka és a keverőcső
hatása. A féklevegő-fúvóka azt a
hatást kompenzálja a furatátmérőjé=
;nek
a függvényében, ami a Venturi-ban=
a fordulatszám növekedésével
létrejövő levegő sűrűségéne=
k a
csökkenését okozza. De mivel a levegő
sűrűsége csökken, ezért a fordulatszám
növekedésével nem lineárisan növekvő
benzinmennyiséget szívna ki a keverőaknáb&oacut=
e;l,
így eldúsulna a keverék. Tehát kompenzá=
;lni
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, &eacut=
e;s
vele együtt a motorba jutó benzin mennyisége is.
És mivel ez a megoldás
fordulatszám-függetlenül kompenzál, meg is van ol=
dva
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 keverőakn&aacut=
e;t
addig a szintig, amekkora az úszóházban a szint. Ami=
kor
belép a főfúvóka, akkor megindul a
benzináramlás és valamelyest leesik a keverőakn=
ában
a szint, amit persze a benzin azonnal igyekszik korrigálni, de
üzem közben mindig alacsonyabb lesz ott a szint, mint az
úszóházban. Minél nagyobb a fordulatszá=
;m,
annál nagyobb lesz a szintkülönbség is.
És akkor itt rakom össze a három fő elem
működését: amikor még csak épp megi=
ndul
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 fordulatsz&aacut=
e;m,
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 r&aacut=
e;
ható levegő nyomása, így a két leveg!=
7;
nyomásának az eredője lesz az a nyomás, ami
végül a főfúvókára hat. Minél
nagyobb a légtorokban a nyomásesés, annál nag=
yobb
lesz a féklevegő-fúvókára ható
vákuum is, tehát annál több levegő igyeksz=
ik bejutni
a féklevegő-fúvókán keresztül a
keverőaknába. Vagyis kialakul egy gyönyörű
önszabályzó folyamat, aminek a karakterisztikáj=
át,
meredekségét, jellegét egyetlen fúvóka
cseréjével meg lehet határozni. De akkor minek van b=
enne
a keverőcső? A keverőcső oldalán lév=
37;
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 furat=
ok
megnyílásával korrigálódik a fú=
vókára
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 kiindulá=
si
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, dúsul&oacu=
te;)
vagy degresszív (csökkenő, szegényedő). A
búvárcső kialakítása szintén nagy
tapasztalatot igénylő feladat, sok kísérlet ere=
dményeképpen
születik meg az adott motorhoz a legkedvezőbb. Szóval
házi tuningkor célszerű
meghagyni a gyárit. Viszont erősen figyelembe veendő, ho=
gy a
karburátor karakterisztikájának
megváltoztatása céljából
történő átkalibrálás,
át-fúvókázás esetén jól
megfontolt, párban való cserére van szüks&eacut=
e;g.
Vagyis nem elég csak a főfúvókát
cserélni, hozzá kell igazítani a fékleveg!=
7;t
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 leállítan=
i.
És akkor a magyarázathoz egy segédábra:
Az alapjárati rendszer az esetek
túlnyomó többségében a
keverőaknából veszi a benzint, majd az (1)-essel jelölt mágnes-szelepen kereszt&u=
uml;l
áramlik tovább, ahol a (2)-es a=
lapjárati
benzinfúvókán és a (3)-a=
s
alapjárati levegőfúvókán át
áll be a végleges keverék, ami az (5)-ös keverékszabályzó csav=
arral
szabályozható. Szabályozható azért, me=
rt
az alapjárati keverék levegőjének jelentős
részét nem innen kapja, hanem a légtorokból, a
fojtószelep mellett átáramló levegőb!=
7;l.
Vagyis adódik, hogy ha semmi mást nem változtatunk, =
csak
a keverékszabályzó csavart állítjuk, a=
kkor
azzal arányosan változik a fojtószelep mellett
beáramló levegőhöz keveredő benzin
mennyisége.
A mágnes-szelep feladata szerint az alapjárati benzin
útját zárja le, egyrészt a gyújt&aacut=
e;s
megszűnésekor, másrészt a modernebb
típusokon motorfék-üzemben is. És egy
alapjárati fúvókával kombinált
mágnes-szelep:
Kiegészítés: a régebbi
karburátorokon még nem volt mágnes-szelep, illetve e=
gyes
típusoknál a mágnes-szelepbe van beépí=
tve
az alapjárati benzinfúvóka is. A típusok
jelentős részénél van egy (illetve kettő)
olyan fúvóka besajtolva az öntvénybe, vagy egy
leplombált gyárilag beállított csavar elrejtv=
e,
ami nem enged a tervező által megálmodott
legszegényebb keveréknél szegényebb, é=
s a
legdúsabbra tervezett keveréknél dúsabb
keveréket a motorba. Ami besajtolt, az jobb, nem lehet
elállítani. Ami csavar, az már rosszabb, mert avatat=
lan
kezek totálisan akár használhatatlanságig sz&=
eacute;ttekergethetik
ezeket az állítócsavarokat, és onnantól
még erre specializálódott szakműhelyek sem tudn=
ak
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 együt=
t.
Ennek kombinált a feladata: a (8)-as
csavarral a motorba jutó keverék mennyisége
állítható, nem a minősége. Vagyis nem a
fojtószelep nyitásával, zárásáv=
al
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 lezá=
;rja
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 szokván=
yos,
fojtószelep mögötti térbe, a másik pedig a
Venturi meghatározott magasságába nyílik. Enn=
ek
az az oka, hogy kis fordulaton elég na=
gy 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 környezetébe=
n 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 m&aacu=
te;r
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 porlaszt&aacu=
te;s
létrejönni, mivel ott nincs
nyomáskülönbség. Tehát ezzel a
megoldással az alapjárati keverék porlasztása
minden körülmények között biztosított.<=
br>
Az átmeneti rendszer az a rendszer, ami az alapjárat &eacut=
e;s
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:
Úgy működik, hogy a fojtósze=
lep
nyitásával egyre több levegő jut a motorba, de be=
nzin
továbbra is csak az alapjárati mennyiség jut a motor=
ba.
Ezt úgy küszöböli ki az a pár furat, hogy
gázadáskor a furatok először a fojtószelep=
pel
kerülnek egy magasságba, majd pedig fokozatosan mög&eacu=
te;.
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 &uacut=
e;gy
néz ki, hogy alapjáraton és egy-kétszá=
zas
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, hi=
szen
a keveréket csak a fojtószelep mellett
átáramló levegő és a karburátor
oldalába fúrt furatokon keresztül érkező
benzin határozza meg, s egyik sem kalibrált alkatrés=
z.
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 am&iacut=
e;g
nem azon át "táplálkozik", addig
érdemben nem tudjuk befolyásolni a keveréket.
Természetesen versenymotorokon, amik csak magas fordulaton j&aacut=
e;rnak,
nem okoz ez problémát, de egy utcai motor esetében
jelentős túlfogyasztást okozhat. És tévh=
it,
hogy az ikerkarburátorok az okai a túlfogyasztásnak.=
Az
adott motorhoz túl nagy torokméretben keresendő a
probléma. Mindenki csak a jó nagy torokméretű i=
kerkarburátorokat
keresi a motorjára, 40-es légtorokkal, sőt 45-öss=
el,
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 n=
em
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. E=
gy
átlagos autópályai 140-es haladás mellett
még csak az első torkon keresztül kap üzemanyagot a
motor. Az első torok átmérője 32mm. Tegyük f=
el,
hogy felteszünk rá két db 40-es iker Weber-t.
Innentől a légtorok keresztmetszete t&oum=
l;bb,
mint 6(!)-szorosa lesz a régine=
k,
vagyis logikusan kevesebb, mint hatoda lesz a karbib=
an
az áramlás sebessége is. Ez tényleg jelentheti
azt, hogy még sok tartalék van a karburátorban, de v=
ajon
a motornak van akkor légnyelése, amennyit a karburát=
or
tud?
Összegezve, az a karburátor a legkedvezőbb, aminé=
l 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 hirt=
elen
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 adó=
dik
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.
A fenti képen a (1)-el=
span>
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. Természetes=
en 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 lév!=
7;
benzin szépen lassan visszafolyik az úszóházb=
a.
Az alábbi ábrán kívülről lát=
szik
ennek a membránnak a fedele:
A négycsavaros fedél a
gyorsító-rendszer membránjáé, a
háromcsavaros a takarék-berendezésé, de
erről a következő címszó alatt.
A takarékberendez&eac=
ute;s:
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 elle=
ntartani
a rugónak, akkor kinyit és egy kalibrált
fúvókán keresztül plusz benzint juttat a
keverőaknába, vagyis hozzáadódik a
főfúvóka által szállított benzinh=
ez.
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 (motorfé=
;k).
Amint kezd kinyitni a fojtószelep, kezd csökkenni a
vákuum, vagyis abszolút értékben nő a be=
nne
lévő nyomás. Egész kis fordulaton teljesen nyit=
ott
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. Amennyi=
ben
megváltozik, lecsökken, elképzelhető, hogy sose n=
yit
ki, tehát erőtlenebb lesz a motor, amikor
teljesítményt igényelnénk tőle, vagy ped=
ig
ha megnyújtjuk, akkor annyira erős lehet, hogy
állandóan nyitva tartja a szelepet és ez jelentő=
;s
túlfogyasztást okoz.
A szivató:
A szivató a motor könnyű hidegindítás&aacu=
te;t
és melegítőjáratását
biztosítja. Működése ennek sem bonyolult. A
szivatógomb kihúzásával lezárjuk a
levegő útját, ezért nagyobb a torokban
kialakuló vákuum, tehát több benzint szí=
v a
motor. De közben a fojtószelepet is megnyitjuk egy kiss&eacut=
e;,
hogy magasabb legyen a fordulatszám a biztos járás
végett. Az alábbi képen láthatóak a
részletek:
Ezen a képen látható, hogy egy
kéttorkú karburátorról van szó, m&eacu=
te;g
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 keveré=
kkel.
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, ez=
zel
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 ben=
ne a
vákuum. A vákuum meghúzza a membránt és
vele együtt azt a fekete műanyag kart, ami fölé mut=
at 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 melegítő=
;járatáshoz.
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 műk&oum=
l;désének
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 bimet&aa=
cute;l-os.
Az egyik esetben a víz hőmérséklete meleg&iacut=
e;ti
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 zárj=
a a
szivatót.
Van egy harmadik féle változata is a szivatóknak, ez=
t a
drágább, sportkarburátoroknál alkalmazz&aacut=
e;k.
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. Lényegé=
;ben
van egy, a fő légtorokkal párhuzamos csatorna, azon
keresztül áramlik melegítőjáratás a=
latt
a kiegészítő keverék, függetlenül a
főfúvóka-rendszertől. A szabályzása
pedig egy tűszelephez hasonló megoldással van megoldva=
, ha
nincs szükség a szivatóra, akkor lezárjuk, ha v=
an,
akkor annak a nyitásának a mértékével
szabályozhatjuk. Összetettebb, megtervezése bonyolulta=
bb,
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.
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 kalib=
rált
fúvókán keresztül tud a kilépőny&ia=
cute;láshoz
jutni. Amikor a 2. torokban a levegőáramlás keltette
vákuum eléri azt az értéket, ami képes=
a
kilépőnyílás magasságáig felemeln=
i a
benzint, megindul a benzináramlás és ez
hozzáadódva a normál keverékhez,
dúsítja azt.
A karburátorok csoportosítás=
a:
A karburátorok lehetnek:
- egytorkú
kivitelűek: ezeknél értelemszerűen a
takarék-berendezés és a teljes-terhelés
rendszer az összes működéshez
szükséges kiegészítő berendezé=
ssel
és rendszerrel ugyanabban a torokban működik;
Előnye az egyszerű felépítés, alacsony
tervezési és előállítási
költségek. Hátránya, hogy nem tud
takarékos és erős motort is eredményez!=
7;
keveréket előállítani;
- kéttork&u=
acute;,
mechanikus 2. toroknyitással: ezeknél a
karburátoroknál a 2. torok valósítja meg=
a
teljesítményt igénylő üzemálla=
potot.
A 2. torok az 1. nyitásának a 2/3-ánál k=
ezd
nyitni és mire az 1. torok fojtószelepe megteszi a tel=
jes
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 fajlag=
os
teljesítményt. Hátránya a mechanikus 2.
torok nyitás, mivel alacsony motorfordulatok esetén egy
padlógáz hatására lelassulhat mindk&eacu=
te;t
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;
- kéttork&u=
acute;,
vákuumos 2. torok-nyitással: minden előnye meg va=
n, amit
az előző társa tud, de mivel a 2. torok
nyitását az 1. torok Venturi-j&aa=
cute;ban
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.
- ikerkarbur&aacut=
e;torok:
lényegében két teljesen egyforma karburá=
tor
egy öntvényben tálalva. Előnye, hogy nem
egytorkú karburátort kell készíteni nagy=
on
nagy átmérővel, hanem két darab kisebb hel=
yen
elfér. A szívócső-kialakítás=
tól
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.
- Kéttork&u=
acute;
ikerkarburátorok: nagy lökettérfogatú amer=
ikai
autók keverékképző eszközei,
lényegébe két darab kéttorkú
karburátor van egy öntvénybe zárva.
Ugyanúgy is müködik, mi=
ntha
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 összet=
ett
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 tönkremeh=
etne
benne. Egy jobbfajta karburátor csapágyazott
fojtószeleptengelye sosem kopik ki, néha kell csak
tömítést és membránokat cserélni
benne, és az idő előrehaladtá=
;val
nem változik meg semmilyen jellemzője. Hátránya,
hogy nem lehet vele olyan pontos keverékképzést
megvalósítani, mint az elektronikusan vezérelt &eacu=
te;s
szabályzott injektorokkal, de amit tud=
, azt
befolyásoló tényező nélkül
bármikor tudja. További hátránya a Venturi mi=
atti
szűkület, ami fojtásként szerepel benne, í=
gy
nem lehet akkora teljesítmény kiszedni belőle, mint egy
injektorból. Az injektor óriási előnye a pontos=
abb
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 nagy=
obb
a meghibásodási lehetőség. A befecskendező
fejek kopóalkatrészek, a nagynyomású benzinpu=
mpa
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 szüksége=
s,
házilag nem lehet módosítani a befecskendezés
karakterisztikáján. Tehát az injektor nagyságrendekkel
bonyolultabb rendszerrel kínál egy kicsivel több plusz=
t,
de egyszerűségével,
karbantartás-mentességével és egyszerű
otthoni tuningolhatóságával a
karburátor is kedvező alternatívát
kínál.
|