Bir Karbüratörün Nasıl Çalıştığını Parçalamak

Tamam, neredeyse hiçbir yeni araba karbüratör kullanmıyor (ancak bazı iki tekerlekli araçlar, çoğunlukla arazi motosikletleri hala kullanıyor). Yine de, motorların bugün bulundukları yere nasıl geldiğini anlamak önemlidir. Her şey iyi karbonhidratla başladı her şey daha fazla gitmeden önce… dijital.

Birçoğunuz için bu bir inceleme, ancak yeni nesil araba tutkunlarının arabaları önemsemesini istiyorsak, gerçekte nasıl çalıştıklarını açıklamaktan zarar gelmez.

Motor performansını optimize etmek için mühendisler, yanma sırasında tüm gazın yanması için yeterli havanın benzinle karıştırıldığından emin olmak isterler. Tüm yakıtın yandığı böyle bir karışım, stokiyometrik karışım olarak bilinir. Stokiyometrik bir karışımın korunması, motorların benzinin yüksek enerji yoğunluğundan (litre başına 34 mega Joule) maksimum fayda sağlamasına olanak tanır.

Bu nedenle, yeterli hava sağlanmazsa, motor zengin çalışır, bu da genellikle zayıf yakıt ekonomisine ve egzoz borusundan siyah duman çıkmasına neden olur. Yakıta çok fazla hava karışırsa, motor zayıf çalışır ve daha az güç ve daha fazla ısı üretir. Bu nedenle mühendisler, birim yakıt kütlesi başına en fazla mekanik işi elde etmek için bu oranı optimize etmelidir. Tipik bir içten yanmalı motor için havanın yakıta optimum oranı, her bir pound benzin için yaklaşık 14,7 pound havadır. Bu mükemmel oranın nasıl sağlanacağı sorusu, onlarca yıldır otomotiv mühendisliği tasarımının ön saflarında yer almıştır.

Karbüratörler

Otomotiv zaman çizelgesinin başlangıcı olarak kabul edilen on dokuzuncu yüzyılın sonlarında, yakıt ve havanın karıştırıldığı mekanizma karbüratördü. “Karbür” anlamına gelen Fransızca “karbür” kelimesinden gelen karbüratör, 1990’ların başına kadar hava ve yakıtı karıştırmak için kullanılan tamamen mekanik bir cihazdır (tamam, bazıları elektrik bobini kullanır) (1991 Jeep Grand Wagoneer oldu. karbüratör kullanan son Amerikan üretim aracı.)

Karbüratörlerin nasıl çalıştığını anlamak için Bernoulli ilkesini anlamalısınız. Aşağıda gösterilen Bernoulli denklemi, bir sıvının hızındaki (kinetik enerji) bir artışın basınçta (potansiyel enerji) bir düşüş gerektirdiğini gösterir:

p1, ρ1ve v1 sırasıyla 1 noktasındaki statik basınç, yoğunluk ve hızdır. p2, ρ, ve v2 akıştaki başka bir konumdaki statik basınç, yoğunluk ve hızdır. Sıvının yoğunluğunun yaklaşık olarak sabit kaldığını varsayabiliriz, yani ρ1 yaklaşık olarak aynıdır ρ2.

Diyelim ki 2. noktada akış hızının arttığı yerde bir daralmamız var. Bu, v2’nin v1’den büyük olduğu anlamına gelir. Bernoulli denkleminin sol ve sağ taraflarının eşdeğer kalması için p1’in p2’den büyük olması gerekir. Böylece, daralmadaki yüksek hız düşük basınç verir.

Pek çok kişi karbüratörleri her türlü voodoo’yu barındıran büyülü mekanizmalar olarak görse de, bir karbüratör aslında otomobilin hava girişinden filtrelenmiş havanın aktığı bir tüptür. Bu tüpün içinde, bir vakumun yaratıldığı bir daralma veya bir venturi vardır. Şamandıra haznesi aracılığıyla yakıtı besleyen jet adı verilen daralmada küçük bir delik vardır. Şamandıra odası, bir şamandıra tarafından ayarlanan bir miktar yakıtla dolu bir kaptır.

Venturi’de oluşturulan vakum, ortam basıncında olan şamandıra odasından yakıtı çeker. Filtrelenmiş hava karbüratör boğazından ne kadar hızlı girerse, venturideki basınç o kadar düşük olur. Bu, venturi ile şamandıra odası arasında daha yüksek bir basınç farkına yol açar ve böylece jetten daha fazla yakıt akar ve hava akımına karışır.

Jetin akış aşağısında, gaz pedalına basıldığında açılan bir kısma valfi vardır. Bu gaz kelebeği valfi, karbüratöre ne kadar hava gireceğini sınırlar. Gaz pedalına sonuna kadar basarsanız, gaz kelebeği tamamen açılır ve havanın karbüratörden daha hızlı akmasına izin verir, venturide daha büyük bir vakum oluşturur, motora daha fazla yakıt göndererek daha fazla güç üretir. Rölantide, gaz kelebeği valfi tamamen kapalıdır, ancak gaz kelebeği valfini atlayan ve motora belirli miktarda yakıt ve hava gönderen bir rölanti jeti vardır. Rölanti jeti olmadan, rölanti sırasında gaz kelebeği sürücü tarafından etkinleştirilmezse motor kapanırdı.

Peki ya eski arabalarda gördüğünüz küçük kaldıraç? işte boğulma. Jiklenin amacı, motora ilk çalıştırmada zengin bir yakıt karışımı sağlamaktır. Jikle kolunu çektiğinizde jikle valfini kapatır ve karbüratör girişindeki hava akışını kısıtlarsınız. Bu, motorun zengin çalışmasını sağlar. Araba ısındığında, jikleyi tekrar içeri itin ve motorunuzun o sihirli stokiyometrik oran için ateş etmesine izin verin.

Karbüratörün nasıl çalıştığına dair size görsel bir bakış sağlamak için bağlantı verdiğimiz orijinal video çoktan gitti, ancak daha da fazla görsel bileşenle (net, 3D baskılı bir görsel dahil!) onu yıkan bu harika videoyu bulduk.