Karburátor: struktura a princip činnosti

Aby mohl motor automobilu fungovat, potřebuje energii. Na rozdíl od elektrických zařízení, která jsou napájena ze sítě, motor automobilu potřebuje palivo, proto mají automobily speciální systém napájení. Ten zahrnuje palivovou nádrž, palivové čerpadlo, palivové potrubí, karburátor, vzduchový filtr, sací a výfukové potrubí a tlumič výfuku. Jednou z nejdůležitějších částí systému napájení je karburátor. V něm se z paliva tvoří hořlavá směs.

Jak funguje karburátor?

Karburátor se skládá ze dvou komor – plováku a směšovací komory. Palivo nejprve vstupuje do plovákové komory. Když je naplněna palivem na požadovanou hladinu, plovák se zvedne a uzavře ventil, kterým palivo vstupuje. Jakmile jeho hladina klesne, plovák klesne dolů a palivo začne opět vstupovat do komory. S pomocí plováku se tak v karburátoru neustále udržuje požadovaná hladina paliva.

Z plovákové komory vstupuje palivo do směšovací komory, kde se tvoří hořlavá směs. Do této komory vstupuje vzduch shora a mísí se s palivem. Směšovací komora obsahuje rozprašovací trubici s tryskou, difuzor a škrticí klapku. Tryska je zátka, která omezuje výstup paliva z plovákové komory. Škrticí klapka je ventil, který je spojen s pedálem. Pokud jej sešlápnete nohou, škrticí klapka se otevře a hořlavá směs vstoupí do válce. Současně se zvýší rychlost vozu. Rozprašovací trubice se nachází v difuzoru, nejužší části směšovací komory.

Jak funguje karburátor

Při nastartování motoru automobilu se ve směšovací komoře vytvoří podtlak, který způsobí, že palivo stříká z rozprašovače. Tím se vytvoří proud vzduchu, který se smíchá s palivem a unáší ho do válce.

Kromě plováku a směšovacích komor mají karburátory moderních automobilů také startovací zařízení, volnoběžný systém, dávkovací systém, akcelerační čerpadlo a ekonomizér. Karburátory starších modelů automobilů nejsou schopny zajistit dobrý provoz motoru, protože v závislosti na jeho stavu (studený nebo teplý) se musí lišit složení hořlavé směsi. Například při startování studeného motoru po delším stání vozu je potřeba hořlavá směs bohatá na palivo. A pokud je motor naopak po dlouhém provozu příliš horký, je potřeba směs s malým obsahem paliva. Pokud chce řidič zvýšit otáčky nebo řídí silně zatížené auto, je potřeba hořlavá směs s vysokým obsahem paliva, totéž je nutné při volnoběhu (při nízkých otáčkách). Jednoduchý karburátor si s takovým provozním režimem samozřejmě neporadí.

Akcelerační čerpadlo je také nezbytné pro obohacení hořlavé směsi palivem. Když řidič prudce sešlápne pedál, proud vzduchu prorazí spolu s palivem, jehož rychlost je, jak víme, vyšší. Proto po určitou dobu v hořlavé směsi není dostatek paliva. Akcelerační čerpadlo pomáhá tento problém vyřešit a motor začne pracovat rychleji a výkonněji.

Systém volnoběhu je nezbytný pro to, aby motor mohl pracovat při nízkých otáčkách. V tomto režimu motor běží na obohacenou směs, ale dávkovací systém ji sám o sobě nedokáže připravit, protože škrticí klapka není při volnoběhu zcela otevřená. Systém volnoběhu moderních karburátorů je však navržen tak, aby se hořlavá směs vytvářela v blízkosti škrticí klapky, protože v tomto místě, i při jejím neúplném otevření, se vytváří podtlak potřebný pro hořlavou směs.

Pro nastartování motoru je potřeba směs dobře obohacená palivem. Za tímto účelem je v směšovací komoře instalována speciální klapka s ventilem pro proudění vzduchu. Na palubní desce je speciální rukojeť, kterou lze tento ventil ovládat. Pokud řidič za rukojeť zatáhne, ventil se mírně otevře a množství vzduchu vstupujícího do směšovací komory se sníží. V důsledku toho se zvyšuje obsah paliva v hořlavé směsi. Proto jsou i první části hořlavé směsi nasyceny palivem a motor startuje, jak se říká, s půl otáčkou. Se startovacím zařízením bude motor fungovat i při velmi nízkých teplotách.

Dávkovací systém, kterým jsou vybaveny karburátory všech moderních automobilů, umožňuje připravit hořlavou směs pro různé režimy provozu motoru. Tento systém umožňuje automaticky regulovat složení hořlavé směsi, když motor běží na nízké nebo střední zatížení. Při tomto režimu je palivo pro přípravu hořlavé směsi dodáváno dávkovacím systémem, ale i při plně otevřené škrticí klapce je někdy dodávka paliva nedostatečná. Proto při téměř úplném otevření škrticí klapky působí páka s ní spojená na hnací tyč ekonomizéru, což otevírá další průchod pro palivo z plovákové komory. V důsledku toho může motor pracovat s větším výkonem.

Jak vidíte, karburátor je pro startování motoru velmi důležitý. Sebemenší závada může motor nejen vyřadit z provozu, ale také mu zcela zabránit v nastartování. Karburátor však není celý palivový systém. Palivo je do něj přiváděno z palivové nádrže, která se v osobním automobilu nejčastěji nachází v zadní části pod podlahou zavazadlového prostoru nebo vpředu. Otvor, do kterého se nalévá benzín, se nachází na vnější straně a je uzavřen zátkou. Jen málokdo se vážně zabýval samotnou zátkou, a to marně! Protože palivový systém začíná u ní. Na víčku palivové nádrže jsou parní a vzduchové ventily. První je nezbytný, aby se v horku, když se palivo odpařuje, v nádrži nevytvářel zvýšený tlak. A vzduchový ventil je potřeba, aby se v nádrži neobjevil podtlak, jinak by byl narušen přívod paliva.

Zařízení napájecího systému automobilu

Palivo ze samotné nádrže se do karburátoru nedostane, proto je potřeba palivové čerpadlo. Jeho konstrukce je taková, že palivo, které jím prochází, se čistí ve filtru a teprve poté jde dále do karburátoru. Pokud motor neběží a palivo je třeba do karburátoru pumpovat, použije se ruční čerpací páka.

Prach ze vzduchu, který na ně dopadá, a kovové částice vzniklé třením součástí se neustále usazují na částech motoru. Pokud by auta neměla zařízení na čištění motoru od prachu, všechny součásti by se velmi rychle opotřebovávaly. Automobilové motory mají jakousi vlastní ochranu před prachem, tj. vzduchový filtr, díky kterému se vzduch čistí. Do karburátoru by měly vstupovat pouze vyčištěné proudy vzduchu, jinak motor rychle selže. Vzduchový filtr je nutné pravidelně čistit. K tomu je třeba jej rozebrat, plášť omýt petrolejem a do filtru nalít čerstvý olej, který absorbuje všechny „nečistoty“ z auta.

Pojďme dále sledovat trasu paliva. Karburátor uvolňuje hořlavou směs nezbytnou pro motor, která prochází do válce sacím potrubím. Výfukové plyny vystupují výfukovým potrubím. K výfukovému potrubí je připojena další tenkostěnná trubka, která odvádí plyny do tlumiče výfuku. Jeho název mluví sám za sebe. Koneckonců, kdyby nebyl tlumič, výfukové plyny by vycházely s velkým hlukem. Tlumič výfuku funguje na základě skutečnosti, že plyny, procházející z jedné trubky do druhé, se postupně rozpínají a ztrácejí rychlost. Z tlumiče vystupují v plynulém proudu a nezpůsobují hluk. Také hasí jiskry, které vznikají při spalování částic paliva. Poruchy a poruchy se mohou vyskytnout i v palivovém systému. Například je často narušen proces tvorby hořlavé směsi se složením nezbytným pro provoz motoru. Někdy dochází k úniku paliva, selhání palivoměru nebo přerušení funkce karburátoru. Všechny tyto poruchy je nutné včas odstranit, aby drobné poruchy nevedly k vážným následkům.

Na základě řady znaků bude řidič schopen sám najít důvod špatného výkonu motoru a problém vyřešit. Například motor špatně startuje, pokud směs ve válci obsahuje málo částic paliva. Takže je třeba zkontrolovat provozuschopnost palivového čerpadla. Možná je filtr nebo tryska ucpaná, nebo je porušena těsnost spojení součástí. Při demontáži a montáži karburátoru musíte použít speciální klíče od auta a jaké podobné nástroje jsou v autě potřeba, si můžete přečíst zde.

Pro motor je velmi škodlivé pracovat s chudou směsí paliva. Rychle se přehřívá a ve vzduchovém filtru je slyšet praskání. Pokud je směs přesycená palivem, pak s největší pravděpodobností nejsou vzduchové klapky zcela uzavřeny a palivo se dostává s proudem vzduchu. Trysky mohou být opotřebované nebo může být hladina paliva v plovákové komoře karburátoru příliš vysoká. Stručně řečeno, může existovat mnoho důvodů, proč se motor náhle začne chovat špatně. Hlavní je včas řešit problémy a nenechat je jít k velkým opravám.

Velmi ilustrativní a užitečné video o struktuře a principu fungování karburátoru je video natočené v SSSR, které je však stále relevantní i dnes.

Nyní jsou všechny moderní benzínové motory vybaveny vstřikovacím systémem. Vzhledem k tomu, že je vstřikovač pokročilejší, ve vozidlech prakticky nahradil karburátor. Na silnicích ale stále jezdí velké množství aut, jejichž motory jsou vybaveny karburátorovým systémem.

Karburátor je hlavní součástí takového systému a jeho hlavním úkolem je připravit směs vzduchu a paliva v požadovaném poměru pro její následný přívod do spalovacích prostor motoru.

Existují celkem tři typy karburátorových systémů, z nichž jeden, probublávací typ, se vůbec nepoužívá, a další dva, které v konstrukci zahrnují jehlové a plovákové karburátory, jsou stále docela použitelné a lze je nalézt na širokou škálu vybavení.

Z posledních dvou se ve vozidlech používal pouze karburátor plovákového typu. Typ s jehlovou membránou lze nalézt u motorových pil, sekaček na trávu a dokonce i u letadel.

Zařízení a princip činnosti karburátoru

Plovákový karburátor je jedna jednotka, která je součástí energetického systému. Během používání takového systému na automobilech bylo vyvinuto velké množství karburátorů s různými konstrukčními prvky, ale všechny fungují na stejném principu.

Co je to karburátor? Nejjednodušší plovákový karburátor se skládá ze dvou komor:

1. plováková komora;
2. a míchání.

Prvním úkolem je dávkovat palivo a udržovat ho na určité úrovni. Díky této komoře je zajištěna stabilní dodávka benzínu za různých provozních podmínek motoru.

Strukturálně je to velmi jednoduché. Uvnitř zařízení je plováková komora, v níž je umístěn plovák, spojený s jehlovým ventilem, který je umístěn v přívodním kanálu benzínu od benzínového čerpadla. Jak se spotřebovává palivo, plovák klesá a s ním i ventil, v důsledku čehož se kanál otevře a do dutiny je čerpán benzín. Při čerpání požadované hladiny se plovák spolu s ventilem zvedne a zcela zablokuje kanál.

Video: Konstrukce karburátoru (zejména pro AUTObabies)

Druhá komora zajišťuje přimíchání paliva do procházejícího proudu vzduchu. Za tímto účelem je v něm instalován difuzér – speciálně zúžená část komory. Díky tomuto difuzoru je vzduch, který jím prochází, výrazně urychlen.

Tyto dvě komory jsou vzájemně spojeny rozprašovačem. Strana, která je instalována v plovákové komoře, je navíc vybavena palivovou tryskou – speciální vložkou s průchozím otvorem určitého průměru. Jeho úkolem je zajistit přísun přesně definovaného množství benzínu. Druhý konec rozprašovače je veden do difuzoru.

Všechno to funguje takto: během sacího zdvihu ve válci motoru se píst pohybuje dolů a vytváří podtlak. Z tohoto důvodu je vzduch nasáván přes sání vzduchu s nainstalovaným filtrem. Toto sání je umístěno na karburátoru tak, že proud prochází směšovací komorou.

Pohyb vzduchu při zrychlování v difuzoru zajišťuje vytvoření podtlaku ve stříkací trubici, díky kterému z ní začne vytékat palivo a mísit se do procházejícího proudu.

Regulaci směsi přiváděné do válců zajišťuje škrticí klapka, která je instalována za difuzorem. Zablokováním kanálu, kterým se pohybuje směs vzduchu a paliva, je regulována rychlost pohybu vzduchu. Právě na tento ventil řidič působí sešlápnutím plynového pedálu.

Konstrukce karburátoru zahrnuje další tlumič – vzduchový tlumič. Pokud škrticí klapka reguluje dodávané množství hotové směsi, pak druhá klapka uzavře přívod vzduchu. A protože za chodu motoru stále vzniká ve válcích podtlak, směs se ukazuje jako obohacená, která se vyznačuje zvýšeným obsahem paliva.

Co dalšího je součástí návrhu?

Ale toto je zjednodušené schéma karburátoru. Ve skutečnosti se ukazuje, že karburátor se skládá z velkého množství dílů a vše je mnohem složitější, protože motor během provozu pracuje v různých režimech a každý z nich vyžaduje směs vhodného složení.

Moderní karburátor plovákového typu má proto složitou strukturu se značným počtem kanálů, pomocných systémů a dalšího vybavení. To vše umožňuje karburátoru poskytovat tvorbu směsi v jakémkoli provozním režimu.

Proto je v konstrukci karburátoru kromě dvou komor:

• startovací systém;
• hlavní dávkovací systém;
• klidový systém;
• urychlovací čerpadlo;
• ekonomizér;
• ekonostat;

Každý z těchto komponentů má v konstrukci karburátoru svůj účel a zajišťuje dodávku směsi, která je co do množství a kvality optimální v jakémkoliv režimu provozu pohonné jednotky.

1. Startovací systém

Startovací systém zajišťuje přívod bohaté směsi do válců motoru při nastartování motoru. Hlavním prvkem tohoto systému je vzduchová klapka. V domácích karburátorech má ruční ovládání (rukojeť sytiče umístěná v kabině). V zahraničních analogech se často nachází automatický startovací systém, který nezávisle reguluje stupeň otevření vzduchové klapky.

Startovací systém je zároveň konstrukčně navržen tak, aby zabránil přísunu příliš obohacené směsi do válců ihned po nastartování motoru. K tomuto účelu je pohon klapky vyroben tak, aby se mohl sám mírně otevřít a zajistit tak chudou směs. Navíc je připojen přes tyčový systém ke škrticí klapce, což umožňuje karburátoru regulovat míru otevření těchto ventilů při spouštění a zahřívání.

2. Hlavní dávkovací systém

Hlavní dávkovací systém zajišťuje hlavní přívod směsi do válce ve všech provozních režimech motoru. Jediná věc je, že se neaktivuje, když motor běží na volnoběh. Jeho hlavním úkolem je dodávat potřebné množství směsi (poněkud chudé) do válců motoru. Aby nedocházelo k nadměrnému obohacení směsi v přechodných podmínkách, kompenzuje tento systém chybějící množství vzduchu tím, že z rozprašovače nedodává čistý benzín, ale emulzi, do které je část vzduchu již přimíchána. Za tímto účelem u většiny karburátorů palivo před vstupem do atomizéru prochází speciálně vyrobenými emulzními jímkami, kde se provádí předběžné míchání.

3. Systém XX

Systém volnoběhu zajišťuje stabilní provoz elektrocentrály při nízkých otáčkách při plně zavřené škrticí klapce. Jedná se o systém kanálů, kterými se pod škrticí klapku přivádí vzduch a palivo. To znamená, že směšovací komora se v tomto režimu nepoužívá, protože systém XX produkuje požadované množství směsi a dodává ji do sacího potrubí a obchází ji. Tento systém navíc obsahuje další kanál – přechodový kanál, jehož úkolem je zajistit udržení stabilního chodu motoru při změně režimu z volnoběhu na střední otáčky.

Ještě něco užitečného pro vás:

• Jak zkontrolovat snímač vačkového hřídele v autě?
• Co je to vstřikovač: princip činnosti a konstrukce vstřikovacích systémů
• Co je to píst ve spalovacím motoru?

Video: Karburátor OZONE. Diagnostika a opravy

4. Akcelerační čerpadlo

Akcelerační čerpadlo poskytuje potřebné množství směsi při prudké akceleraci, kdy to hlavní dávkovací systém nestihne zajistit, protože normální dodávku zajišťuje pouze při hladkém otevření škrticí klapky. Úkolem tohoto čerpadla je krátkodobě obohatit směs, čímž se zabrání „selhání“ při akceleraci. Za tímto účelem je k dispozici speciální kanál, pokrytý kulovými ventily a vybavený membránou, jejíž pohon se provádí z škrticí klapky. Když prudce stisknete akcelerátor, kuličky mírně otevřou kanál a membrána vytlačí část emulze do speciálního rozprašovače instalovaného před difuzorem.

Ekonomizér a ekonom

Ekonomizér zajišťuje maximální výkon motoru v případě potřeby. Toho je dosaženo dodáváním obohacené směsi přiváděním další části emulze do hlavního rozprašovače, čímž se obchází hlavní dávkovací systém.

Ekostat umožňuje motoru produkovat maximální výkon při vysokých otáčkách. K tomu tento prvek dodává benzín přímo z dutiny plováku a rozstřikuje jej před difuzor.

Toto jsou hlavní prvky a systémy karburátoru. Ve své konstrukci také používá vyváženou plovákovou komoru. Aby se benzín v ní udržoval na dané úrovni, nemělo by se v komoře tvořit vakuum a k tomu je spojena s atmosférou. Vyvážená komora zahrnuje její kombinaci s krkem karburátoru, což zabraňuje vnikání nečistot spolu se vzduchem.

Údržba karburátoru

Karburátor se svou složitou konstrukcí nemá mnoho úprav a týkají se pouze systému volnoběhu a hladiny paliva v komoře s plovákem.

Pro zajištění stabilního chodu motoru při volnoběhu existují dva speciální šrouby – množství (vzduch) a kvalita (palivo). Prvním je přítlačný prvek, který reguluje míru otevření škrtící klapky, aby vzduch mohl proudit mezerou mezi ní a stěnou a vytvořil tak směs.

Druhým šroubem je jehlový šroub nainstalovaný v kanálu, kterým emulze vstupuje do kanálu škrticí klapky. Šroubováním a vytahováním se mění průřez tohoto kanálu a tím i množství přiváděné emulze.

Nevýhodou karburátoru je, že má velký počet kanálků a trysek malého průřezu. Proto se během provozu v nich usazují znečišťující látky, které se dostávají spolu se vzduchem a benzínem, a ucpávají kanály a trysky.

Proto je důležité jednotku pravidelně čistit. To lze provést ručně, s kompletní demontáží jednotky, umytím a propláchnutím kanálů.

Nedávno se ale objevily speciální čisticí prostředky. Takové čističe jsou speciální směsí, která při vstupu do kanálů zajišťuje oddělení a rozpuštění usazenin a pryskyřic v kanálech, po kterých vstupují do válců spolu s palivem a hoří. Ale stojí za zmínku, že tento produkt dokáže odstranit pouze malé blokády. Pokud je usazenin velké množství, lze je odstranit pouze ručně.