Gépjárművek Üzemanyag ellátó Berendezései 3. Előadás A karburátor kiegyenlítő berendezései Karburátor funkciók elmélet, szerkezet, működés Dr. Szabó József Zoltán egyetemi docens Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Fszt. 29.
Az elemi karburátor szállítási karakterisztikája
Az elemi karburátor szállítása a tényleges levegőarány az elméleti levegőaránytól (KLO = áll. m=1 görbéjétől) erősen eltér Nem az origóból indul a h szintkülönbség miatt. A szállítási görbék nem lineárisak, az Af görbe egy h1 szintkülönbségnek megfelelő mL1 pontból, míg az Af1, Af2 és Af3 görbék egy h2 szintkülönbségnek megfelelő mL2 pontból indulnak ki. Az elemi karburátor szállítása különböző tüzelőanyag fúvókáknál más és más. Csak egy légszállításnál ad megfelelő keveréket. FIGYELEM !!! Közben változik a depresszió - Δp
Hogyan alakul a „K” levegő arány a változó Δp mellett mL L AL L K mT T AT T
L csökken, ha a p nő L , AL , T ezek nem függenek a nyomástól T nő , ha p nő , jól láthatóan csökkenni fog a " K "
Ábra, nyomás változás – légfelesleg tényező A depresszió növekedésével csökken a keverési arány Ezért van szükség a keverési arányt módosító segédberendezésekre
A keverési arány állandó szinten tartásának lehetőségei 1.
2.
3.
AL – levegőtömeg áram változtatása állandó benzin tömegáram mellett (légtorok méret változtatás) AT - benzin tömeg áram változtatása állandó levegő tömegáram mellett (bejuttatott üzemanyag mennyiség változtatás) Mindkettő egyidejű változtatása A gyakorlatban mindhármat alkalmazzák
A leggyakrabban alkalmazott módszerek:
KIEGYENLÍTÉS PÓTLEVEGŐVEL Hörgőszeleppel Rugalmas lapokkal „AKNÁS” KIEGYENLÍTŐ FÚVÓKÁS BERENDEZÉS „FÉKLEVEGŐS” KIEGYENLÍTÉS Dinamikus féklevegős szerkezet Statikus féklevegős szerkezet
Kiegyenlítés pótlevegővel Változtatható légtorkú pótlevegős kiegyenlítésű karburátor
A kúpos rugó elzárja egy bizonyos depresszió mértékéig a levegő útját, majd megnyitja és ezáltal pótlevegőt biztosít Kúpos rugó konstrukció méretezése nem egyszerű, csak kísérletezéssel „lőhető be”
Pótlevegős kiegyenlítő működése
a gyorsan áramló levegő depressziója szívja be a benzint - az üzemi tartományban. Ugyanis akkor már olyan nagy a motor fordulatszáma, hogy a depresszió elegendő a z magasság legyőzéséhez. Az álló motor indításakor azonban az indítómotor nem tudja olyan gyorsan forgatni a motort, hogy a depresszió elegendő legyen, ezért gondoskodni kell valamilyen kiegészítő szerkezetről. Egy "pillangószelepet" építünk be a fojtószeleppel ellenkező oldalra (esetünkben alulra), ami általában nyitva áll, azaz nem fékezi az áramló levegő haladását. Indításkor a "szívató" gomb kihúzásával a gépkocsivezető ezt a szelepet zárja (egyidejűleg kissé nyitja a fojtószelepet). Emiatt már egészen lassú forgás esetén is akkora depresszió alakul ki a diffúzorban, hogy a motorba elegendő benzin jut. A beindulás pillanatában természetesen a motor fodulatszáma hirtelen megnő, s a depresszió - így a benzinbeszívás is - megugrik. A több benzinhez több levegő kell, erről a pillangószelepen lévő szelep gondoskodik, a megnőtt depresszió nyitja ki.
Pótlevegő rugalmas lapokkal
Bővülő torkú karburátor Kezdetben a szűkebb torkon valósul meg az ideális keverés A pótlevegő a rugalmas lapok szétnyílása által jut a rendszerbe A nagyobb motorfordulat által létrehozott nagyobb levegő áramlás nyitja a lapokat Próbálgatással fejlesztették
A rugalmas légtorok szállítási karakterisztikája
A szállított benzin mennyiséget mutatja a depresszió függvényében
Tüzelőanyag fékezéses rendszerek Kiegyenlítő fúvókás „aknás” A főfúvókacsövön két fúvóka van karburátor elhelyezve, az f3 a fúvókacső kiömlését
szabályozza, az f2 a fúvókacső másik végén az úszóházban van. A nagy fogyasztás esetére van optimalizálva és ebből szegényít abban az esetben, ha csökken a levegő áram. Ez úgy valósul meg, hogy a második fúvóka csak nagy fordulatszámon dolgozik teljes keresztmetszettel. Ezt az akna szabályozza. A két fúvóka között van a 3 kiegyenlítő akna, melyben az úszóházhoz hasonlóan szintén Po nyomás. Nyugalmi helyzetben az aknában a benzinszint megegyezik az úszóház szintjével. Üzemközben a fúvókán áramló benzin mennyiséget a szintkülönbség határozza meg, az f fuvókan benzinmennyiség pedig a légtorok depressziójától függ. A légtorok-depresszió a nyitott kiegyenlítőakna közbeiktatása miatt hatástalan az f2 fúvóka szállítására
Aknás kiegyenlítő működése, optimális állapota
Kiegyenlítő fúvókás „aknás” karburátor A nagy fogyasztású helyre van optimalizálva, ebből „szegényít” a benzin mennyiség elvételével
Pl. Zenith
Az „aknás” kiegyenlítés szállítási karakterisztikája
Az alsó fúvókacső szállítása megegyezik az elemi karburátor eredeti szállítási jellegével, az alkalmazott kisebb méretű fúvóka miatt laposabb, mint a felső fúvókacső szállítása. A felső fúvókacső szállítását h és H szintkülönbségek között a kiegyenlítő akna a szintcsökkenése határozza meg. A karburátor fúvókáinak célszerű megválasztásával olyan eredő szállítási jelleget lehet létrehozni, amely az állandó keverési arányt jellemző görbét legalább három helyen metszi
Aknás kiegyenlítő
Az egyszerű (elemi) porlasztó csak egyetlen pontban produkálja az ideális keverési arányt. Szükség van tehát a karakterisztika befolyásolására, "kiegyenlítésére". Az ábrán a főfúvóka és a légtorok között egy akna van Addig nincs szerepe, amíg a levegő áramlása lassú. Ilyenkor ugyanis olyan kevés benzint szív be a depresszió, hogy az a főfúvókán erőltetés nélkül keresztül tud folyni.
Aknás kiegyenlítő működése
A levegőáramlás növekedésével elérkezik az a pillanat, amikor a főfúvóka már fékezi a benzin áramlását, emiatt az aknában lévő benzint is szívni kezdi a depresszió, s ennek következtében a benzin szintje ott süllyedni kezd. Az aknában kialakult szint alacsonyabb az úszóházban lévő benzinszintnél, ezért onnan több benzin fog átpréselődni a főfúvókán, gazdagabb lesz a keverék.
Aknás kiegyenlítő működése
Ez addig tart, míg az akna teljesen ki nem ürül. Ettől kezdve viszont csak annyi benzint tud a depresszió beszívni, amennyit az úszóházban lévő benzinoszlop magassága átnyom a főfúvókán. Ez a szintmagasság viszont állandó, tehát akármennyire is felgyorsul a levegő áramlási sebessége a benzináram nem nő, vagyis a karakterisztika ettől kezdve vízszintes:
Aknás kiegyenlítő működése
Ez azt jelenti, hogy az akna önmagában nem megoldás. Viszont ha ezt a porlaszót párhuzamosan alkalmazzuk a főfúvóka porlasztórendszerével, akkor kiváló eredményt kapunk. Itt csak arra kell ügyelni, hogy a két rendszer összhangban legyen egymással, vagyis a főfúvóka és a kiegyenlítő fúvóka által szállított benzin együttesen simuljon az ideális egyeneshez
Tüzelőanyag fékezéses rendszerek „féklevegős” karburátor
Az f3 furaton jut be a levegő A féklevegőnek a fúvókacsőbe való bejutása után, állandó depressziónál a főfúvókára ható nyomáskülönbség növekszik, mert a fúvókacsőben képződő levegőbuborékokkal felhabosított tüzelőanyag emulzió sűrűsége a tüzelőanyaghoz képest csökken úgy oldják meg, hogy a karburátor torkából az alapjárati levegő fúvókával szabályozott levegőt kevernek az alapjárati benzinfúvókán érkező benzinhez még a pillangószelep mögé való beömlés előtt (így elérhető, hogy az alapjárati fúvókára a pillangószelep mögötti tér depressziójának csak egy kis hányada hat) másrészt a keverék minőségének javításához a beömlés előtt benzin—levegő habos keveréket (emulziót ) hoz létre.
„Féklevegős” kiegyenlítés
az aknás megoldás is átalakítható úgy, hogy egyedül is jó karakterisztikát produkáljon. Ehhez nem kell mást tenni, mint az aknát lefedni, s a fedelén picike furatot (légfúvókát) kialakítani. Ekkor az akna kiürülése után is nőni fog a benzináram a levegőárammal együtt, mert a kis nyíláson csak kevés levegő tud beáramolni, az aknában depresszió képződik, ami átszívja a benzint a főfúvókán keresztül. Persze a növekedés lassúbb, mint az eredeti, "féklevegő" nélküli kivitel esetén. De éppen az a cél, hogy amikor a benzináram az ideális szint fölé megy, ne növekedjen tovább a benzináramlás sebessége az eredeti ütemben, hanem törjön meg, közeledjen az ideális egyeneshez, s az üzemi tartományban ne is távolodjon el tőle (3 görbe).
„Féklevegős” kiegyenlítés
A jelenséget megértjük, ha belegondolunk abba, mi történik, ha a fedélen egyáltalán nincs lyuk: a benzináram folyamatosan nő az eredeti intenzitással (1 görbe), mintha nem is lenne ott az akna. Mi történik, ha a lyuk nagyon nagy, vagyis elhagyjuk a fedelet? Akkor - mint láttuk - a töréspont után vízszintes lesz a karakterisztika (5 egyenes). A lyuk (levegő-fúvóka) méretétől függ, hogy a karakterisztika melyikhez lesz közelebb, az eredeti meredekhez (2 görbe), vagy a vízszinteshez (4 görbe).
Dinamikus féklevegős kiegyenlítés
A levegő felülről jön és oldalt emulzió távozik, a benzin egyre hígabb lesz Az apró furat sorokkal felhabosítják – emulzióvá alakítják a keveréket, ezáltal ennek sűrűsége kisebb lesz, mint általában a benziné. Minnél nagyobb a depresszió, annál több furaton áramlik be a levegő Féklevegőként a szívócső nagyobb torlónyomását használják. A keverőcső feletti féklevegő-fúvóka a motor által beszívott levegő áramlási irányával szemben helyezkedik el, így itt a levegősebesség négyzetével arányos torlónyomás alakul ki. A keverőaknában kialakított habos benzin- levegő keverék (emulzió) a légtorok legszűkebb keresztmetszetébe nyíló 5 csatornákon jut a keverőtorokba.
Dinamikus féklevegős berendezés
A „féklevegős” kiegyenlítés szállítási karakterisztikája
A jelleggörbén látni, hogy az egyes furatsorok „felszabadulása” esetén, a keveréket dúsítva, hogyan „ugrik” a szállítás egyik görbéről a másikra.
Statikus féklevegős kiegyenlítés
Ezt az 1 kehely- csőben elhelyezett 2 búvárcsővel oldják meg. A búvárcső alján van a 3 főfúvóka, amelyen át a benzin a cső o[dalfuratain keresztül eljut a kehelycsőbe. Alló motornál a kehelycső és a búvárcső az úszóház szintig telik meg. A búvárcső felső szintje a légtorokba torkollik, így működő motornál a harang oldalsó légfuratai és a búvárcső felső szintje között nyomáskülönbség keletkezik. A benzinszint süllyedni kezd. A kehelycső és búvárcső közötti benzinszintkülönbség a légtorok depressziójával arányos. Amíg a kehelycsőben a benzinszint a h1 értéket el nem éri míg nem éri el az első furatokat addig a rendszer úgy működik, mint a kiegyenlítő-aknás rendszer, az átfolyó benzin tömeg- árama a főfúvóka és a búvárcső kiömlő furatától és a keverőtorok-depressziótól függ.
Állandó nyomású Stromberg karburátor
Kiegyenlítés állandó nyomású karburátorral (Stromberg) teljes terhelésen
Ebben a típusban mindig jó a keverési arány A lelke a „kónuszos”, redukciós tű, ez állítja a benzin mennyiséget és a tolattyú, amely elzárja A tű a főfúvókába merül és egy körgyűrű alakú rést hagy szabadon. A rés mérete a benzin mennyiséget határozza meg, ha teljesen kiemeljük a tűt, nő a főfúvúka átmérő azaz a szállított benzin mennyiség
Kiegyenlítés állandó nyomású karburátorral (Stromberg)
Az 1 pillangószelephez rudazattal kötött 2 szögemelő a 3 rögzítőrugóval szerelt 4 kúpos tű elmozdításával terheléstől függően, ill. a pillangószelep különböző helyzeteinek megfelelően az 5 fúvóka átfolyási keresztmetszetét szabályozza. A rendszerrel sorba kötve dinamikus féklevegő-szabályozású kiegyenlítőrendszer is működik. Kiegyenlítés a fúvóka és a légtorok keresztmetszetét egyidejűleg változtató rendszerrel; A Stromberg-karburátor állandó nyomású karburátor, a főfúvóka és keverőtorok keresztmetszetét egyidejűleg változtató berendezéssel állandó nyomású karburátorok készíthetők
Karburátorok egyéb járulékos funkciói, rendszerei (M – n ábra)
Indítás (dúsító, „szivató”)) Újraindítás Túra Részterhelés Alapjárat Motorfék Gyorsítás (átmeneti) Egyéb speciális funkciók
„Visszalövés” mentes lassítás Környezet szennyezés csökkentő berendezések Atmoszférikus korrektor (hegy – völgy) Karburátor (elő) melegítés Fordulatszám (teljesítmény) lehatárolás Tolóüzemi takarék berendezés
Indítóberendezések
Hideg motor indításakor a nagyon kis indítási fordulatszámok miatt (50.. .100 1/p) a keverőtorokban a levegő sebessége annyira kicsi, hogy a keverékképzés nem megfelelő, ami fékezi a benzin párolgását. Indításkor kis mennyiségű friss töltetre van szükség, mert a pillangószelep majdnem teljesen zárt, ez is csökkenti a levegősebességet. Az előmelegétés nem megoldás, mert tűzveszélyes Az inditás a csak a keverék benzintartalmának irreális 10-15-ször dúsabbra növelésével lehetséges a normál viszonyokhoz képest Inditáskor valóságos és effektiv légviszonyt különböztetünk meg a valóságos légviszony 0,05 – 0,25. A homogén keverék könnyű meggyújtásához dús keveréket kell előállítani, ahol az effektív légviszony a 0,6.. .0,8 értékű. A hideg motor indításához — főleg a téli időszakban — megfelelő keverék képzésére és a megfelelő mennyiségű benzin adagolására alkalmas berendezés szükséges; néha ez a berendezés a karburatortól független, ez képezi a hidegindításhoz szükséges keveréket
Indító berendezések osztályozása
Az indító berendezések két nagy csoportba oszthatók:
fojtószelepes és tolattyús berendezésekre.
Az indító-fojtószelepes berendezések működésük szerint lehetnek: — hörgőszelepes — depresszióműködtetésű — automata vezérlésűek A tolattyús berendezések kialakítás szerint lehetnek: — tolattyús — tárcsás, működtetése szerint két kivitele ismert:
mechanikus működtetésű automata vezérlésű.
A leggyakrabban alkalmazott indítóberendezés, egyszerű kialakítása miatt a fojtószelepes
A keverőtorok elé beépített 1 fojtószelep a karburátor szívótorkát teljes egészében lezárja. Ha a 6 pillangószelepet kismér-tékben nyitjuk, a hengerben kialakult depresszió elegendően nagy ahhoz, hogy nemcsak a főfúvókarendszert, hanem az alapjárati berendezést, és néha még a teljesítmény- berendezést is működésbe hozza. A keverőtorok elé épített fojtószelep csak a beszívott levegőt szabályozza. A fojtószelep zárt helyzetében a keverőtorokban létrejövő depresszió olyan nagy, hogy a főfúvókarendszert sokkszerűen, hirtelen hozza működésbe. Az indítómotor működésének első pillanataiban a karburátor berendezésein nagy mennyiségű benzin jut a motorba. A motor beindítása pillanatában a keveréket szegényíteni kell. Ha az indítóberendezést hirtelen nem kapcsoljuk ki, pótlevegő szükséges. Ezt az 1 fojtópített2 hörgIzleppel oldják meg
Automata vezérlésű indítóberendezések
Általában a fojtószelepet kézzel folyamatosan nyitni kell, az ezt a műveletet itt automata végzi. Az 5 bimetál rugó hideg állapotban zárja aaz excentrikus inditó csappantyút. Egyidejűleg a 8 lépcsős tárcsával. kapcsolódó 7 emeltyű rudazaton át a 4 pillangószelepet megfelelő mértékben nyitja. A motor beindulása pillanatában a 6 depresszió működtetésű dugattyú és a fojtószelepre ható torlónyomás hatására a fojtószelep közbenső helyzetet foglal el. Az ikerfém rugó villamos fűtésű, a gyújtás bekapcsolásának pillanatától működik. Igy meghatározott idő után a fojtószelepet a felmelegített rugó teljesen kinyitja
Hidegindító berendezések Forgóreteszes (szivató) indító
Hidegindító berendezések Csappantyús indító
Alapjárati és átmeneti berendezések
Alapjárat az amikor a motor alacsony fordulaton egyenletesen jár és a kipufogó gázok összetétele megfelel az előírásoknak A gépjárműmotorok gyakran működnek alapjáratban, amikor a gépjármű egy helyben áll vagy tehetetlenségénél fogva szabadon gurul. Ebben az üzemmódban a motornak nincs effektív teljesítménye, a motornak csak a súrlódások legyőzésére szükséges teljesítményt kell leadnia. Alapjáratban a motor kis teljesítménnyel üzemel (a névleges indikált teljesítmény 2-5%), amelyhez kis mennyiségű tüzelőanyag—levegő keverék szükséges. Ezért a pillangószelep, az alapjárati berendezéstől függően kismértékben nyitott vagy teljesen zárt; ugyanakkor az alapjárati motorfordulatszám is kicsi (400.. .900 1/mm). Alapjáratban a keverék képzés speciális megoldást igényel
Alapjárati és átmeneti berendezések a pillangószelep majdnem teljesen zárt helyzetben van, a mögötte lévő
térben a depresszió eléri az 50. . .60 kPa-t. a pillangószelep és a karburátor torok közti a légköri nyomás és a pillangószelep és karburátor torok közötti rész nyomásának különbsége eléri a_60...80 kPa értéket is. Ezért a pillangószelep közvetlen környezetének terét használják fel az alapjárati keverék képzéshez. Az alapjárati keverékhez szükséges tüzelőanyagot az úszóházból az alapjárati benzinfúvóka szállítja. Ha az alapjárati benzinfúvókára a pillangószelep szintjének vagy a mögötte levő térnek teljes depressziója hatna, akkor a nagy nyomáskülönbség miatt, a fúvókán átfolyó benzin sebessége nagyon nagy lenne, ami maga után vonja furatátmérőjének csökkenését. A fúvóka igen kis mérete a gyártási nehézségeken kívül — eldugulás veszélye miatt — üzemeltetési nehézségekkel is járna. Ezért az alapjárati benzinfúvókára ható nyomáskülönbség a pillangó- szelep szintjének vagy a közvetlen mögötte levő tér depressziójának csak bizonyos hányada kerül.
Alapjárati rendszerek
Az alapjáratot úgy oldják meg, hogy a karburátor torkából az alapjárati levegő fúvókával szabályozott levegőt kevernek az alapjárati benzinfúvókán érkező benzinhez még jóval a pillangószelep mögé való beömlés előtt, így elérhető egyrészt, hogy az alapjárati fúvókára a pillangószelep mögötti tér depressziójának csak egy kis hányada hasson (ez nem haladja meg az 5 kPa értéket), másrészt a keverék minőségének javításához a beömlés előtt benzin—levegő habos keveréket (emulziót) hoz létre. Alapjáratban általában dús keverékre van szükség (a = 0,6. . .0,8) egyrészt a kartergázok visszavezetése okozta higítás, másrészt a különböző „fals” levegő bevezetése miatt (p1. a. szívócsonk benzingyűjtő kifolyójának kalibrált furatú csöve).
Alapjárati kiegészítő berendezések csoportosítása
Ha a kiegészítő berendezés :
Csoportosítás levegő oldalról :
a tüzelőanyagot közvetlenül az úszóházból kapja függetlennek, ha a főfúvóka és a keverőcső közti térből, függő rendszernek nevezzük.
független a berendezés, ha a megkerülő csatorna belépő nyílása a légtorok előtt van. Ha a levegő a légtorok és a pillangószelep között lép be a levegő a megkerülő csatornába, a rendszer függő.
A benzin és a levegőbelépés helye a főfúvóka rendszer működését jelentősen befolyásolja.
Alapjárati rendszerek, keverék szabályozás
Keverék szabályozású alapjárati rendszer
A legegyszerűbb megoldás a keverékszabályozású alapjárati rendszer. A motor alapjáratához szükséges benzin—levegő keveréket az 1 keverékszabályozó csavar által szabályozott keresztmetszetű 2 nyíláson beömlő habos keverék és a pillangószelep 3 kis nyílásán beáramló levegő állítják elő. Az alapjárati rendszer általában a benzint a főfúvóka rendszer keverőaknájából veszi. Az alapjárati 4 benzinfúvóka és az 5 főfúvóka sorba vannak kötve. Az 5 főfúvókán beáramló benzin 4 alapjárati benzinfúvóka által szabályozott mennyisége a 6 alapjárati levegőfúvókán beáramló levegővel emulziót — benzin—levegő habos keveréket — képez. Az. így előállított keveréket szabályozza a rugóval biztosított 1 kúpos csavar
Alapjárat állítás minimum és maximum csavarral
Alapjárati kiegészítő berendezések felépítése
A kiegészitő rendszer az ismert alapelemekből épül fel: egy tüzelőanyag- és egy levegőfúvóka segítségével viszonylag dús előkeverék képződik, amelyet a megkerülő csatornába vezetnek. A megkerülőcsatornában megvalósított légviszony értéke kb. 1, a keverék mennyisége nagyméretű szabályozó csavarral szabályozható. E mellett a kiegészítő berendezés mellett a hagyományos (fő-) alapjárati berendezés is megmarad. Ez a berendezés látja el tüzelőanyaggal továbbra is az átmeneti furatokat. A két (fő- és kiegészítő-) berendezés mindegyike mintegy a felét szállítja az alapjárathoz szükséges tüzelőanyagnak. Megfelelő összehangolással elérhető, hogy az alapjárati keverék összetétele — mennyiségétől függetlenül — állandó legyen, és így első közelítésben a kipufogó gázok szén-monoxid-tartalma se változzék a motor alapjárati fordulatszámának esetleges változtatásakor
Alapjárati rendszerek megkerülő csatornával, kiegészítő keverékkel
Ha a megkerülő csatornába meghatározott mennyiségű benzin—levegő keveréket is juttatunk, kapjuk a kiegészítőkeverék-rendszert
Alapjárati rendszerek
Alapjárati rendszerek
Átmeneti berendezések
Átmeneti berendezéseknek nevezzük a karburátorok azon berendezéseit, amelyek lassú felgyorsítási, hirtelen gyorsítási, lassítási és kényszer üresjárati üzemmódban a motort a szükséges benzin—levegő keverékkel ellátják. Lassú felgyorsításnak azt a műveletet nevezzük, amikor alapjáratból vagy kis terhelési állapotból lassan forgatjuk el a pillangószelepet. Kényszer üresjáratban a pillangószelep alapjárati helyzetben van, a motor fordulatszáma viszont az alapjáratinál lényegesen nagyobb.
Átmeneti teljesítmény-berendezések, dúsítók
Ahhoz, hogy időlegesen a motor a legnagyobb teljesítményét adja le, a keveréket dúsítani kell. Azok a berendezések, amelyek a takarék keverékből dús, teljesítmény keveréket (α = 0,8.. .0,95) hoznak létre, teljesítmény berendezéseknek nevezzük. Működési módjuk szerint a teljesítmény berendezések két csoportra oszthatók: — a főfúvókarendszertől függetlenül működő teljesítmény berendezésre — a főfúvókarendszerrel egybeépített teljesitmeny berendezesre A főfúvókarendszerrel egybeépített teljesítményberendezés fúvókájának (dúsító fúvókájának) beépítési módja szerint szintén kétféle lehet: — a főfúvókával párhuzamosan beépített dúsító fúvókás berendezés — a főfúvókával sorba kötött dúsító fúvókás teljesítmény berendezés
Depressziós dúsitás benzinnel
Párhuzamosan beépített dúsitó
Ennek a teljesítmény berendezésnek lényeges eleme a 3 teljesítményszelep, amely nyitja vagy zárja az 1 dúsítófúvóka benzinszállítását. A 4 rúd mechanikus vagy pneumatikus működtetéssel nyitja vagy zárja a 3 szelepet az adott időpontban A teljesítmény berendezés közvetlenül az úszóháztól szállítja a nagy teljesítménytartományok eléréséhez szükséges plusz benzinmennyiséget
Sorosan beépített dúsító
A dúsítófúvóka a főfúvóka elé van beépítve úgy, hogy a közepes teljesítmények tartományában, amikor a teljesítményszelep zárt, a benzin sorban halad át a két fúvókán. A teljesítményszelepet mindig a két fúvóka közé kell elhelyezni. A nagy teljesítmények tartományában, amikor ez a szelep nyit, a benzin az 1 dúsítófúvókát megkerüli, amely feladatát veszti. Ebben a vázlatban a dúsítószelep feladata teljesen eltér az előző vázlatban ismertetett szelepétől
Gyorsító-berendezések
A motor hirtelen gyorsításakor a keverék hirtelen elszegényedik. Ennek oka elsősorban a beszívott tüzelőanyag-oszlop levegőhöz viszonyított nagyobb tehetetlensége, a benzin a szívócső falára nagyobb mértékben rakódik le. Ennek kiküszöbölésére a karburátorokat gyorsítóberendezéssel szerelik fel. A gyorsító-berendezések lényegében gyorsító-szivattyúk. Vezérlési módjuk szerint lehetnek: — mechanikus és — depresszió- vezérlésűek. Kialakításuk szerint lehetnek: — membrános és — dugattyús rendszerűek.
Weber rendszerű membrános gyorsítószivattyú
1 nyomószelep; 2 kalibrált furatú
3 4
5 6 7
8 9
beömlőcső; visszafolyó-fúvóka; szivószelep; membrán; vezérlőbütyök a pillangószeleptengelyen; a működtető kar tengelyének nyári helyzete; a működtető kar tengelyének téli helyzete; membránagy-rugó
Dugattyús gyorsító-szivattyú és teljesítmény berendezés (Weber) 1 nyomószelep; 2 kalibrált furatú
beömlőcső; 3 visszafolyó-fúvóka; 4 szivószelep; 5 dugattyú; 6 vezérlőbütyök; 7 működtetőkar; 8 főfúvóka; 9 a dugattyú rugója; 10 dúsítószelep; 11 úszó; 12 pillangószelep; 13 dúsító benzinfúvóka
A depresszióval működtetett gyorsító-szivattyú
A pillangószelep mögötti tér depressziója az 1 csatornán, a 2 membránkamrában hat a 3 membránra, amely balra elmozdulva összenyomja a 4 rugót; ekkor a szivattyú feltelik. Ez a szivattyú is az előzőkhöz hasonlóan fel van szerelve 5 szívó- és 6 nyomószeleppel. A membrán lökete az ilyen fajta gyorsítószivattyúknál a 7 ütköző miatt nem változtatható. A depresszióműködtetésű szivattyúk nagy előnye az egyszerű kialakításukban és a súrlódó, kopó, könnyen elállítódó alkatrészek hiányában rejlik.
Úszóházszellőztető
A meleg motor leállításakor az úszóházában a benzin párolgása intenzívebb Az elpárolgott benzin bejut a motor szivócsövébe a meleg motor indítása az igen dús keverék miatt nem sikerül. A pillangószelep alapjárati helyzetében a gyorsító szivattyú-vezérlőkar az 5 támasszal a szekunder pillangószelep tengelyére felfűzött 7 lemezkart kitámasztja. Ekkor a 4 tolórúdhoz a 2 rugóval hozzászorított 1 szelep szélső alsó helyzetben van, és az úszóház a nyitott szelepcsatornán át a külső térrel egybenyílik, az elpárolgott benzin gőzök a szabadba távozhatnak. A primer pillangószelep nyitásakor a 4 toló-rúd közvetítésével az 1 szelepet lezárja, így az úszóház 8 külső légtérbe nyíló csatornája elzáródik. az úszóház-szellőztető szelep a motor melegindítását könnyíti, mivel a meleg motor miatt elpárolgó benzin a szabadba távozhat, és
Tolóüzem - motorfék
Ha a jármű lejtőn lefelé motorfékkel közlekedik a sebessége nagyobb az alapjárathoz szükségesnél Ha alapjárati mennyiséget ad a karburátor rontunk a fékhatáson és a fogyasztáson is Ennek kiküszöbölése érdekében a pillangószelepet időlegesen túlzárja a karburátorba épített membrános toló-üzemi rendszer Az állítást egy mágnes szelep végzi, amely az alapjárati fordulatszám elérése előtt megszünteti a zárást
Toló-üzem - motorfék
Az újabb elektronikus rendszerek teljesen lezárják, majd motor hőmérsékletet figyelve, vissza állítják ha túlságosan lehűl a rendszer visszaállítják a benzin szállítást Toló-üzemnél a főprobléma az, hogy romlik a rendszer töltési foka és elégetlen keverék marad Ezek nélkül a rendszerek nélkül az elégetlen keverék bejuthat a kipufogó rendszerbe és ott „puffanásokat” – „visszalövéseket” is okozhat
Atmoszferikus korrektor
A légköri viszonyok (nyomás, hőmérséklet, páratartalom) jelentősen befolyásolhatják a motorok keverékképzését. Legnagyobb hatása a légnyomásnak van. Bár a levegő összetétele kb. 10 000 m magasságig gyakorlatilag állandó a nyomás nagymértékben csökken. E hatás kiküszöbölésére szolgáló atmoszférikus korrektor berendezést repülőgépmotorok karburátorain évtizedek óta alkalmaznak. A légköri viszonyok változása következtében a légnyomás helyi ingadozása ± 4 kPa (± 40 mbar), vagyis összesen kb. 8% lehet. A levegő sűrűsége emiatt ± 10%-kal változhat.
Atmoszferikus korrektor
A tengerszint feletti magasság hatása még nagyobb. 100 m (100 kPa) (budapesti) magasságot véve alapul, ehhez képest az Alpokban a Grossglockneren 2571 m tengerszint feletti magasságban a légnyomás 25 %-kal kisebb (75 kPa). Ugyanannyi üzemanyaghoz ritkább levegőt adva elromlik a keverési arány! Ha nem módosítunk DÚS LESZ A KEVERÉK! A légnyomás változásának hatása a hengerbe jutó — égőképes — keverékmennyiségre és összetételre, a teljesítményre, a tüzelőanyagfogyasztásra, valamint a kipufogó gáz összetételére is jelentős lehet
„Szilfon” – atmoszférikus szelence
A ritka levegő nyomása kisebb, így a korrekciót olyan egyszerű berendezéssel végzik, amely követi a nyomásváltozást Mindegyik lelke egy szelence – a szilfon, amely a külső légköri nyomás változását hosszváltozással követi Ezt a hosszváltozást használjuk fel beavatkozásra
Elterjedtebb atmoszférikus korrektorok
Főfúvóka keresztmetszet csökkentés Féklevegős – csökkentem a féklevegőt, csökkentem a benzin mennyiséget Úszóház nyomás kiegyenlítés – beavatkozok az úszószintbe a kevesebb üzemanyag miatt Megkerülő levegő - pótlevegőt adagolok egy megkerülő vezetéken keresztül a nyomásváltozás hatására feldúsúlt keverékbe
Atmoszferikus korrektor gyakorlati megvalósítása
Karburátor melegítés
A beszívott levegő expandálódik (kiterjed) és ennek hatására lehűl A hideg levegő kevesebb párát tud magában tartani, mint a meleg – lásd felhőképződés – emiatt a benne lévő pára víz formájában kicsapódik A kicsapódó víz nagy hidegben a levegő torokban megfagyhat – un. „fagy gyűrű” képződik a szívótorokban és a keverő torokban Ez 80%-os páratartalom körül veszélyes Védekezési mód : hűtővízzel, vagy elektromosan lehetőleg állandó hőmérsékleten tartjuk a karburátort
Fordulatszám szabályozás
A magas fordulat miatt a forgattyús mechanizmusra ható tömeg és gázerők tönkretehetik a motort Ez főleg a Diesel esetében fordul elő, OTTO motoroknál elsősorban haszongépjárművekben alkalmazzák Leggyakoribb a pillangószelep lehatárolás az ábrán látható módon Lágy rugóval szabályoznak, Diesel esetében „regulátoros”, röpsúlyos szabályozás van
Többtorkú karburátorok alkalmazása
Azokat a karburátokat, amelyeken több keverőtér található, többtorkú karburátoroknak nevezzük. Ezek a karburátorok az 50-es 60-as években terjedtek el, mivel javítják a motorok dinamikai, gazdaságossági és légszennyezési mutatóit, valamint növelik a motorok teljesítményét. Általában csak a kéttorkú karburátorok terjedtek el. Ezek két nagy csoportra oszthatók: — lépcsős (regiszter), progresszív vezérlésű — iker- vagy többszörös karburátorok.
Kéttorkú, lépcsős (regiszter-) karburátorok
A benzinmotoroknál a fordulatszám-növelés a literteljesítménynövelésnek egy jelentős tényezője. A fordulatszám növelése maga után vonja a keverékképző berendezések tökéletesítését is. Ha szem előtt tartjuk, hogy a karburátor legszűkebb keresztmetszetében (a keverőtorokban) a levegő sebessége nem haladhatja meg a 85. . .100 m/s értéket, akkor a legnagyobb fordulatszám jelentős növeléséhez a legszűkebb keresztmetszet megfelelő növelése szükséges. A gépjárműmotorok igen gyakran kis fordulatszámokon működnek, ami még kis teljesítmény felhasználással is párosul (a pillangószelep majdnem zárt és a levegőfogyasztás csökken). Így a leggyakoribb üzemmódban, a keverőtorokban fellépő kis sebességek miatt, a keverékképzés nem megfelelő.
A depresszió változása normál és kéttorkú lépcsős karburátor esetén
A kéttorkú karburátoroknál, ahol a két torok egymás után lép működésbe, tehát a többlépcsős karburátoroknál, azt a torkot, amely minden üzemmódban működik, primer toroknak, azt amelyik csak nagy terheléseknél a legnagyobb teljesítmény 60. . .70%-a felett lép működésbe ‚ szekunder toroknak nevezzük. Az ábrán egy normál és egy kéttorkú, lépcsős működtetésű karburátor keverőtorok depressziójának változását látjuk azonos levegőtömeg-áram mellett a motor fordulatszámának függvényében.
A szekunder pillangószelep kulisszás működtetése
A szekunder pillangószelep működtetése fogaskerékívekkel
A szekunder pillangószelep működtetése depresszióval
Amikor a primer pillangószelep nyit, a 9 reteszelő csap szabaddá téve a szekunder pillangószelep nyitását‚ a légtorkok bizonyos depresszió értékénél a membránra ható erő legyőzi a rugóerőt, és nyitja a szekunder torkot. A depresszióval vezérelt szekundertorkú karburátoroknak előnye a mechanikus vezérlésűekhez képest abból áll, hogy a szekunder torok a légtorok depressziójának hatására nyit, vagyis a terhelés és fordulatszám függvényében.
Iker- vagy többszörös karburátor
Egy többhengeres motor esetében több karburátort egy többtorkú karburátorral lehet helyettesíteni, amelynek mindegyik torka önállóan egy bizonyos hengerszámot szolgálna ki. Kísérletek igazolták, hogy egy egytorkú karburátor helyett egy kéttorkú ikerkarburátort beépítve, a motorok teljesítménye 6.. .9%- kal nőtt. Ha két torok helyett négy torkot alkalmaznak, a teljesítmény további 8 %-kal növekszik. A kéttorkú ikerkarburátorokat főleg hat- és nyolchengeres motorokon alkalmazzák, amelyeknél a hengerek szívási ütemeinek túlfedése nagy
