Soggetti:
- Introduzione
- Diversi tipi di carburatori
- Corpo principale
- Koude inizia
- Zona stazionaria e di subentro
- Accelerazione
- Pieno carico
Introduzione:
Fino all'inizio degli anni '90, le case automobilistiche producevano nuovi motori a benzina in cui l'alimentazione del carburante era controllata da un carburatore Venturi. Il carburatore si trova sul collettore di aspirazione del motore. L'alimentazione e la miscelazione di benzina e aria avviene nel carburatore.
L'immagine mostra un carburatore della marca Solex utilizzato, tra gli altri, sul Maggiolino VW. Altri noti marchi di carburatori sono: Zenith, Stromberg, Weber, Rochester, Holley, Binks, Carter e SU
I motori dotati di carburatore non potevano più soddisfare i requisiti delle più recenti norme sulle emissioni (Euro 1). Da allora il carburatore è stato sostituito da esso sistema di gestione del motore controllato da computer, che è ancora in fase di sviluppo fino ad oggi.
Poiché da quasi tre decenni le auto nuove non sono dotate di carburatore, spesso questo argomento non è più incluso nei materiali didattici degli attuali corsi di tecnologia automobilistica.
Il carburatore è posizionato tra il collettore di aspirazione e il filtro dell'aria. L'immagine sotto mostra la posizione del carburatore sul motore.
Diversi tipi di carburatori:
Il modo in cui il carburatore è collegato al motore influisce sulla direzione del flusso. L'immagine sotto mostra il carburatore con flusso verso il basso (a sinistra), verso l'alto (al centro) e a flusso piatto (a destra).
- Downdraft: l'aria entra dall'alto e scorre verso il basso. Il carburante fluisce con la direzione dell'aria e con l'aiuto della gravità verso i cilindri. Questo tipo è il più comunemente usato.
- Updraft: il flusso d'aria è diretto verso l'alto. Il peso del carburante garantisce un flusso meno facile rispetto al carburatore downdraft. Questo tipo non è stato utilizzato negli ultimi anni nell'era dei carburatori.
- Flusso piano: è in direzione orizzontale.
Corpo principale:
Een pompa meccanica del carburante rifornisce di benzina la vaschetta del galleggiante del carburatore. A causa dell'aumento del livello del carburante e dell'elemento galleggiante, la linea di alimentazione con lo spillo viene chiusa. La spilla apre l'erogazione non appena il livello del carburante scende. Dalla vaschetta del galleggiante la benzina finisce nel getto principale tramite il dosatore principale. Il livello della benzina nel getto principale viene mantenuto al di sotto dell'apertura del getto grazie al livello nella vaschetta del galleggiante. Nel caso in cui lo spillo non si chiuda correttamente (a causa di un difetto o di contaminazione), il livello del carburante nella vaschetta del galleggiante diventa troppo alto e una quantità eccessiva di carburante scorre attraverso il getto principale verso il motore.
La valvola a farfalla/valvola a farfalla è collegata al pedale dell'acceleratore. L'angolo di apertura della valvola a farfalla influenza la pressione negativa e la velocità dell'aria nel Venturi (restringimento nel tubo di aspirazione). DDa questa pressione negativa dipende la quantità di benzina aspirata dal getto principale. BAll’aumentare della velocità dell’aria, viene creato un vuoto maggiore, provocando l’aggiunta di più benzina nell’aria. Il rapporto ottimale carburante/aria dipende dalla dimensione del dosatore principale in rapporto al diametro del venturi. La dimensione del dosatore principale è adatta per un range di velocità molto limitato. La quantità di miscela determina la coppia del motore.
Il rapporto tra l'aumento della velocità dell'aria e la conseguente depressione e il deflusso della benzina può portare ad un arricchimento della miscela che continua ad aumentare. L'ugello con controllo dell'aria frenante compensa questo problema. Meccanicamente, il sistema dell'aria frenante tenta di mantenere stechiometrico il rapporto aria-carburante. I fori nei tubi dell'aria dei freni dovrebbero impedire l'arricchimento e mantenere la miscela stechiometrica. I fori dell'aria dei freni hanno diametri diversi.
- Bassa velocità: la depressione è relativamente bassa, la benzina fluisce dall'unità di dosaggio principale fuori dal corpo principale.
- Velocità più elevata: la depressione aumenta, viene aspirata più benzina di quanta ne possa fornire il dosatore principale e quindi viene limitata la portata di benzina. Il livello nel tubo di miscelazione scende, rendendo disponibili i primi fori per l'aria nel tubo di miscelazione. L'aria proveniente dall'unità di dosaggio viene miscelata con la benzina.
L'aria fornita riduce la pressione negativa e rallenta il flusso di benzina. Maggiore è la velocità, più bolle d'aria vengono rilasciate e più l'aria dei freni si mescola con la benzina. A velocità molto elevate può succedere che il tubo sia completamente vuoto e che venga aspirata aria dalla parte fissa.
Partenza a freddo:
Per ottenere una miscela sufficientemente ricca in fase di avviamento vediamo due versioni:
Versione con valvola choke:
La spiegazione si riferisce alle due immagini sottostanti. La valvola dell'aria si trova nella parte superiore del carburatore. C'è un foro nella valvola dell'aria che viene chiuso con una valvola caricata a molla quando è a riposo. Quando si avvia un motore (freddo), è possibile chiudere manualmente la valvola dell'aria. La pressione negativa "risucchia" la valvola aperta, in modo che l'aria possa essere aspirata. La piccola apertura per l'aria crea una grande depressione sul corpo principale durante l'avviamento, in modo che venga aspirata anche la benzina. Tuttavia la valvola a farfalla deve essere parzialmente aperta, altrimenti non ci sarà depressione nel getto principale. Un collegamento tra le due valvole consente di azionare entrambe le valvole contemporaneamente, senza dover azionare il pedale dell'acceleratore. Dopo che il motore si è avviato, è possibile aprire nuovamente lo starter. Quando la temperatura esterna è calda, è possibile farlo prima rispetto a quando le temperature sono vicine allo zero.
Versione con carburatore di avviamento:
Il carburatore di avviamento non utilizza una valvola dell'aria ma ha una sezione di alimentazione del carburante separata. L'immagine sotto mostra un carburatore di questo tipo.
Durante l'avviamento a freddo la valvola a farfalla deve essere chiusa. Quando il conducente aziona la manopola dell'aria, un cursore nel carburatore gira e le aperture si collegano con la parte iniziale del carburatore. La benzina viene aspirata dal dosatore iniziale e si mescola con l'aria in entrata nel dosatore dell'aria. La depressione sotto la valvola a farfalla aspira la miscela aria/carburante. In questa situazione la valvola a farfalla è ancora chiusa. Dopo l'avviamento del motore, la depressione più elevata svuota il tubo del carburante dall'unità di dosaggio iniziale. L'aria dell'emulsione fornisce aria extra per evitare una miscela eccessivamente ricca.
Il cursore di controllo può essere dotato di due aperture di flusso con diametri diversi. Il conducente può quindi scegliere tra un avviamento molto freddo, un avviamento leggermente freddo e il riscaldamento del motore.
Area stazionaria e di acquisizione:
Al minimo la valvola a farfalla è chiusa e sotto la valvola a farfalla si forma una forte depressione. A causa del basso flusso d'aria, nel venturi non c'è abbastanza vuoto per aspirare la benzina dall'ugello. Sotto la valvola a farfalla è presente un'elevata pressione negativa. In questa situazione, un canale del carburante aggiuntivo sotto la valvola a farfalla fornisce al motore la giusta quantità di benzina. L'immagine è di un carburatore Solex.
La vite di regolazione per regolare la quantità di miscela influisce sul valore di CO. Il regime del minimo deve essere regolato con la vite di regolazione sulla valvola a farfalla.
L'immagine sotto mostra la sezione del minimo (a sinistra) e quella principale (a destra) di un carburatore Zenith. Lo Zenith ha molte somiglianze con il carburatore Solex descritto in precedenza.
L'apertura del minimo si trova sotto la valvola a farfalla e l'apertura di presa è appena sopra la valvola a farfalla. Nel momento in cui il conducente inizia ad accelerare, la parte di presa in carico fornisce carburante extra. Poi subentra il corpo principale. La sezione principale fornisce anche l'alimentazione del carburante al minimo. Il carburante passa attraverso l'unità di dosaggio fissa e la coclea di miscelazione regolabile. Una seconda unità di dosaggio fissa è montata vicino alla valvola a farfalla. La velocità deve essere regolata con la vite di regolazione dell'acceleratore. L'unità di dosaggio principale e l'unità di dosaggio di compensazione sono entrambe montate sul fondo della vaschetta del galleggiante e formano il corpo principale. L'autobus di capacità funge da deposito ed è pieno di carburante.
Accelerazione:
Un carburatore Solex è dotato di una pompa di accelerazione ad azionamento meccanico o pneumatico. Premendo rapidamente il pedale dell'acceleratore, è necessaria una miscela più ricca per un buon rapporto di miscelazione e maggiore potenza. La molla è in tensione e sposta la membrana della pompa verso sinistra. La benzina viene iniettata nel venturi tramite il diaframma, l'accelerometro e il tubo di iniezione.
Le valvole a sfera assicurano l'aspirazione e lo scarico della benzina e dipendono dalla forza della molla. La tensione può essere regolata manualmente.
L'immagine seguente mostra la sezione di accelerazione ad azionamento meccanico di un carburatore Zenith. Lo stantuffo interno viene premuto quando si preme il pedale dell'acceleratore. L'iniezione della benzina avviene tramite il getto di accelerazione. La molla dello stantuffo esterno è tesa, in modo che la durata dell'iniezione dipenda dalla tensione della molla, che si allenta gradualmente. Non è la posizione della leva, ma la tensione della molla a determinare il tempo di iniezione. Due valvole a sfera assicurano, proprio come nel carburatore Solex, l'aspirazione e la pressione della benzina.
Pieno carico:
La miscela deve essere arricchita anche a pieno carico e a velocità più elevate. Il carburatore può essere dotato di una sezione di arricchimento separata che fa parte della sezione principale. Durante il carico parziale, solo la sezione principale fornisce carburante. Un carico maggiore e velocità più elevate causano una maggiore depressione nel Venturi. A causa di questa depressione viene aspirato carburante supplementare tramite il dosatore di arricchimento (vedi immagine).
