Այս հոդվածում դուք կսովորեք վառելիքի ներարկման համակարգերի մասին: Կարբյուրատորը հենց առաջին մեխանիզմն է, որը հնարավորություն է տվել բենզինը օդի հետ համատեղել ճիշտ համամասնությամբ՝ օդ-վառելիքի խառնուրդը պատրաստելու և այն շարժիչի այրման խցիկներին մատակարարելու համար: Այս սարքերը ակտիվորեն օգտագործվում են մինչ օրս՝ մոտոցիկլետների, բենզասղոցների, սիզամարգերի հնձիչների և այլնի վրա: Դա պարզապես ավտոմոբիլային արդյունաբերությունից է, դրանք վաղուց փոխարինվել են ներարկման ներարկման համակարգերով, ավելի առաջադեմ և կատարյալ:
Ի՞նչ է կարբյուրատորը:
Կարբյուրատորը մի սարքավորում է, որը խառնում է վառելիքն ու օդը, ստացված խառնուրդը հասցնում ներքին այրման շարժիչի ընդունիչ կոլեկտորին: Վաղ կարբյուրատորներն աշխատել են՝ ուղղակի թույլ տալով օդը անցնել վառելիքի (այս կոնկրետ դեպքում՝ բենզինի) մակերեսով։ Բայց նրանցից շատերը հետագայում չափված քանակությամբ վառելիք են բաշխել օդի հոսքի մեջ: Այս օդը անցնում է շիթերի միջով: Կարբյուրատորի համար այս մասերի վիճակը չափազանց կարևոր է։
Կարբյուրատորը ներքին այրման շարժիչներում վառելիքն ու օդը խառնելու հիմնական գործիքն էր մինչև 1980-ականները, երբկասկածներ դրա արդյունավետության վերաբերյալ. Երբ վառելիքն այրվում է, շատ վնասակար արտանետումներ են առաջանում։ Թեև կարբյուրատորները օգտագործվել են ԱՄՆ-ում, Եվրոպայում և այլ զարգացած երկրներում մինչև 1990-ականների կեսերը, նրանք աշխատել են ավելի բարդ կառավարման համակարգերի կողքին՝ ածխածնի արտանետումների պահանջները բավարարելու համար:
Զարգացման պատմություն
Կարբյուրատորների տարբեր տեսակներ մշակվել են մի շարք ավտոմոբիլային ռահվիրաների կողմից, այդ թվում՝ գերմանացի ինժեներ Կարլ Բենցը, ավստրիացի գյուտարար Զիգֆրիդ Մարկուսը, անգլիացի պոլիմաթ Ֆրեդերիկ Վ. Լանչեստերը և այլք: Քանի որ մեքենաների գոյության և զարգացման սկզբնական տարիներին օգտագործվել են օդի և վառելիքի խառնման շատ տարբեր մեթոդներ (և բենզինային բենզինային շարժիչները օգտագործում էին նաև կարբյուրատորներ), բավականին դժվար է ճշգրիտ որոշել, թե ով է հորինել այս բարդ սարքը:
Կարբյուրատորների տեսակներ
Վաղ նմուշները տարբերվում էին իրենց հիմնական գործողության եղանակով: Նրանք նաև տարբերվում են ավելի ժամանակակիցներից, որոնք գերակշռում էին քսաներորդ դարի մեծ մասի համար: Ժամանակակից կարբյուրատոր լակի տիպի շղթայի սղոցի համար, նմանատիպերը օգտագործվում են ժամանակակից մեքենաների վրա: Հենց առաջին, պատմական, այսպես ասած, շինությունները կարելի է բաժանել երկու հիմնական տեսակի՝.
- Մակերեւութային տեսակի կարբյուրատորներ.
- Սփրեյ կարբյուրատորներ.
Եկեք դրանք մանրամասն նայենք ավելի ուշ:
Մակերեւութային կարբյուրատորներ
Կարբյուրատորների բոլոր վաղ ձևավորումները մակերեսային էին, թեև այս կատեգորիայում նույնպես շատ բազմազանություն կար: Օրինակ, Զիգֆրիդ Մարկուսը ներկայացրեց մի բան, որը կոչվում է «պտտվող կարբյուրատորի խոզանակ» 1888 թվականին: Եվ Ֆրեդերիկ Լանչեսթերը 1897 թվականին մշակեց իր կարբյուրատոր տիպի վիշապը։
Առաջին կարբյուրատորային բոցը ստեղծվել է 1885 թվականին Վիլհելմ Մայբախի և Գոտլիբ Դայմլերի կողմից: Կարլ Բենցը նաև արտոնագրեց float տեսակի կարբյուրատորը մոտավորապես նույն ժամանակ: Այնուամենայնիվ, այս վաղ նմուշները մակերևութային կարբյուրատորներ էին, որոնք աշխատում էին վառելիքի մակերևույթով օդը խառնելու համար: Բայց ինչու է շարժիչին անհրաժեշտ կարբյուրատոր: Եվ առանց դրա, անհնար էր վառելիքի խառնուրդը մատակարարել այրման խցիկներին (ներարկիչը դեռ հայտնի չէր XIX դարում):
Մակերեւութային սարքերի մեծ մասը գործել է պարզ գոլորշիացման հիման վրա: Բայց կային այլ կարբյուրատորներ, դրանք հայտնի էին որպես «պղպջակների» շնորհիվ աշխատող սարքեր (դրանք նաև կոչվում են ֆիլտրի կարբյուրատորներ): Նրանք աշխատում են օդը ստիպելով բարձրանալ վառելիքի խցիկի հատակով: Արդյունքում բենզինի հիմնական ծավալից բարձր օդի և վառելիքի խառնուրդ է գոյանում։ Եվ այս խառնուրդը հետագայում ներծծվում է ընդունման բազմակի մեջ:
Սփրեյ կարբյուրատորներ
Չնայած մեքենաների գոյության առաջին տասնամյակների ընթացքում տարբեր մակերեսային կարբյուրատորներ գերիշխող էին, լակի կարբյուրատորները սկսեցին լրացնել զգալի տեղը 19-րդ և 20-րդ դարերի վերջում: Փոխարենհենվելով գոլորշիացման վրա՝ այս կարբյուրատորները իրականում չափված քանակությամբ վառելիք են ցողում օդի մեջ, որը ներծծվում էր ջրառի միջոցով: Այս կարբյուրատորներն օգտագործում են բոց (ինչպես Maybach-ը և ավելի վաղ Benz-ի նմուշները): Բայց նրանք գործում էին Բեռնուլիի սկզբունքի, ինչպես նաև Վենտուրիի էֆեկտի հիման վրա, ինչպես ժամանակակից սարքերը, ինչպիսին է K-68 կարբյուրատորը:
Աերոզոլային կարբյուրատորների ենթատեսակներից է այսպես կոչված ճնշման կարբյուրատորը։ Այն առաջին անգամ հայտնվել է 1940-ականներին։ Չնայած ճնշման կարբյուրատորները միայն արտաքին տեսքով նման են աերոզոլային կարբյուրատորներին, դրանք իրականում վառելիքի հարկադիր ներարկման սարքերի (ներարկիչների) ամենավաղ օրինակներն էին: Վենթուրիի էֆեկտի վրա վառելիքը խցիկից դուրս հանելու համար հենվելու փոխարեն, ճնշման կարբյուրատորները վառելիքը ցողում էին փականներից այնպես, ինչպես ժամանակակից ներարկիչները: Կարբյուրատորներն ավելի ու ավելի բարդ էին դառնում 1980-ական և 1990-ական թվականներին:
Ի՞նչ է նշանակում «կարբյուրատոր»:
«Կարբյուրատորը» անգլերեն բառ է, որը առաջացել է carbure տերմինից, թարգմանված ֆրանսերենից՝ «carbide»: Ֆրանսերենում կարբյուրեր պարզապես նշանակում է «միավորել (ինչ-որ բան) ածխածնի հետ»։ Նմանապես, անգլերեն «carburetor» բառը տեխնիկապես նշանակում է «ածխածնի պարունակության ավելացում»:
Կ-68 կարբյուրատորը նույնպես աշխատում է, որն օգտագործվել է Tula տիպի (հետագայում Ant), Ural և Dnepr մոտոցիկլետների վրա:
Բաղադրիչներ
Բոլոր տեսակի կարբյուրատորներն ունեն տարբեր բաղադրիչներ: Սակայն ժամանակակից սարքերը ունեն մի շարք ընդհանուր բնութագրեր, այդ թվում՝
- Օդալիք (Venturi խողովակ).
- Շնչափող փական.
- Պարտադիր էլեկտրամագնիսական փական.
- Արագացուցիչ պոմպ.
- Կարբյուրատորի խցիկներ (առաջնային, լողացող և այլն):
- Լողացող մեխանիզմ։
- Կարբյուրատորի վառելիքի փոխանցման դիֆրագմ:
- Կարգավորիչ պտուտակներ.
Ինչպե՞ս է աշխատում կարբյուրատորը:
Բոլոր տեսակի կարբյուրատորներն աշխատում են տարբեր մեխանիզմներով։ Օրինակ, վիկլի տիպի կարբյուրատորներն աշխատում են գազով ներծծված վիշերի մակերևույթի վրա օդը ստիպելով: Դա հանգեցնում է նրան, որ բենզինը գոլորշիանում է օդում: Այնուամենայնիվ, վիկլի տիպի սարքերը (և մակերեսային տիպի այլ սարքեր) ավելի քան հարյուր տարեկան են։
Տրանսպորտային միջոցներում օգտագործվող կարբյուրատորների մեծ մասն այսօր օգտագործում է ցողման մեխանիզմ: Նրանք բոլորը նույն կերպ են աշխատում։ Ժամանակակից կարբյուրատորներն օգտագործում են Վենտուրիի էֆեկտը՝ վառելիքը խցիկից դուրս հանելու համար։
Կարբյուրատորների հիմնական սկզբունքները
Կարբյուրատորները, որոնք հիմնված են Բեռնուլիի սկզբունքի վրա, ունեն որոշ առանձնահատուկ առանձնահատկություններ: Օդի ճնշման փոփոխությունները կանխատեսելի են և ուղղակիորեն կապված են այն շարժման արագության հետ: Սա կարևոր է, քանի որ կարբյուրատորով օդի անցումը պարունակում է նեղ, սեղմված վենտուրի: Այն անհրաժեշտ է օդն արագացնելու համար, երբ այն անցնում է դրա միջով:
Օդի հոսքը (ոչ խառնուրդի հոսքը) կարբյուրատորով կառավարվում է արագացուցիչի ոտնակով: Այն միացված է շնչափող փականին,գտնվում է կարբյուրատորում, օգտագործելով մալուխ: Այս փականը փակում է վենտուրին, երբ գազի ոտնակը չի օգտագործվում, և բացվում է, երբ արագացուցիչի ոտնակը սեղմված է: Սա թույլ է տալիս օդը անցնել վենտուրիի միջով: Հետևաբար, խառնիչ պալատից ավելի շատ վառելիք է հանվում: Կարբյուրատորի աշխատանքը հիմնված է այսպիսի սկզբունքների վրա։
Կարբյուրատորների մեծ մասը վենտուրիի վերևում ունի լրացուցիչ փական (կոչվում է շնչափող, որը գործում է որպես երկրորդական շնչափող): Շարժիչը սառը վիճակում մնում է մասամբ փակ, ինչը նվազեցնում է օդի քանակը, որը կարող է անցնել կարբյուրատոր: Սա հանգեցնում է օդի/վառելիքի ավելի հարուստ խառնուրդի, ուստի շնչափողը պետք է բացվի (ավտոմատ կամ ձեռքով), երբ շարժիչը տաքանա և այլևս հարուստ խառնուրդի կարիք չունենա:
Կարբյուրատորային համակարգերի այլ բաղադրիչները նույնպես նախագծված են տարբեր աշխատանքային պայմաններում օդ-վառելիք խառնուրդի վրա ազդելու համար: Օրինակ, հոսանքի կափույրը կամ չափիչ ձողը կարող է մեծացնել վառելիքի քանակը բաց շնչափողի դեպքում, կամ դա կարող է լինել ի պատասխան ցածր վակուումային համակարգի ճնշման (կամ շնչափողի իրական դիրքի): Կարբյուրատորը բարդ տարր է, և դրա աշխատանքի ֆիզիկական հիմքը բավականին բարդ է։
Խնդիրներ
Կարբյուրատորի որոշ խնդիրներ կարող են լուծվել՝ կարգավորելով խեղդուկը, խառնուրդը կամ պարապուրդը, մինչդեռ մյուսները պահանջում են վերանորոգում կամ փոխարինում: Հաճախ կարբյուրատորի թաղանթը մաշվում է, դադարում է բենզին մղել խցիկներ:
Երբկարբյուրատորը ձախողվում է, շարժիչը որոշակի պայմաններում վատ կաշխատի: Կարբյուրատորային համակարգերի որոշ խնդիրներ հանգեցնում են շարժիչի խափանման, այն սովորաբար չի կարող պարապ մնալ առանց արտաքին օգնության (օրինակ՝ խեղդամահը քաշել կամ մշտական շնչառություն): Ամենատարածված խնդիրները առաջանում են ցուրտ սեզոնի ժամանակ, երբ շարժիչն ամենադժվար է աշխատել: Իսկ կարբյուրատորը, որը վատ է աշխատում սառը շարժիչի վրա, կարող է լավ աշխատել, երբ տաք է (դա պայմանավորված է կոքսացման ալիքների հետ կապված խնդիրներով):
Հարկ է նշել, որ հետիոտնային տրակտորի կարբյուրատորը նույնն է, ինչ մեքենայի կարբյուրատորը: Տարբերությունը տարրերի քանակի և դրանց չափերի մեջ է: Որոշ դեպքերում կարբյուրատորի խնդիրները կարող են լուծվել ձեռքով կարգավորելով խառնուրդը կամ անգործության արագությունը: Այդ նպատակով խառնուրդը սովորաբար ճշգրտվում է մեկ կամ մի քանի պտուտակով պտտելով: Նրանք ունեն ասեղային փականներ: Այս պտուտակները թույլ են տալիս ասեղի փականները ֆիզիկապես վերադիրքավորվել, ինչի արդյունքում վառելիքի քանակը կրճատվում է (նիհար) կամ ավելանում (հարուստ)՝ կախված իրավիճակից:
Կարբյուրատորի վերանորոգում
Կարբյուրատորային համակարգի շատ խնդիրներ կարող են լուծվել՝ փոփոխություններ կատարելով կամ այլ ուղղումներ կատարելով, առանց սարքը շարժիչից հանելու: Կարբյուրատորը հետիոտն տրակտորի համար հարմարեցնելու համար այն հեռացնելու կարիք չկա: Բայց որոշ խնդիրներ կարող են լուծվել միայն սարքի հեռացման և դրա ամբողջական կամմասնակի վերականգնում. Կարբյուրատորի վերակառուցումը սովորաբար ներառում է բլոկը հեռացնելը, այն անջատելը և մաքրելը հատուկ այդ նպատակով նախատեսված լուծիչով:
Մի շարք ներքին բաղադրիչներ, կնիքներ և այլ մասեր պետք է փոխարինվեն նախքան տեղադրումը: Միայն մանրակրկիտ մշակումից հետո անհրաժեշտ է հավաքել կարբյուրատորը և տեղադրել այն տեղում: Որակյալ սպասարկում իրականացնելու համար ձեզ անհրաժեշտ կլինի կարբյուրատորի վերանորոգման հավաքածու: Այն ներառում է դիզայնի բոլոր կարևոր տարրերը։
Այսպիսով մենք պարզեցինք, որ կարբյուրատորը բառացիորեն մի սարք է, որն օդին ավելացնում է բենզին (վառելիք) և այս խառնուրդը հասցնում շարժիչի այրման խցիկներին:
