Tässä artikkelissa opit polttoaineen ruiskutusjärjestelmistä. Kaasutin on ensimmäinen mekanismi, joka mahdollisti bensiinin ja ilman yhdistämisen oikeassa suhteessa ilma-polttoaineseoksen valmistamiseksi ja sen syöttämiseksi moottorin polttokammioihin. Näitä laitteita käytetään aktiivisesti tähän päivään asti - moottoripyörissä, moottorisahoissa, ruohonleikkureissa ja niin edelleen. Se on vain autoteollisuudesta, ne ovat jo pitkään syrjäytyneet ruiskutusruiskutusjärjestelmillä, kehittyneemmillä ja täydellisemmillä.
Mikä on kaasutin?
Kaasutin on laite, joka sekoittaa polttoainetta ja ilmaa ja toimittaa tuloksena olevan seoksen polttomoottorin imusarjaan. Varhaiset kaasuttimet toimivat yksinkertaisesti sallimalla ilman kulkea polttoaineen (tässä nimenomaisessa tapauksessa bensiinin) pinnan yli. Mutta useimmat heistä myöhemmin annostelivat mitatun määrän polttoainetta ilmavirtaan. Tämä ilma kulkee suihkujen läpi. Kaasuttimelle näiden osien kunto on erittäin tärkeä.
Kaasutin oli tärkein työkalu polttoaineen ja ilman sekoittamiseen polttomoottoreissa 1980-luvulle asti, jolloinepäilee sen tehokkuutta. Polttoainetta poltettaessa syntyy paljon haitallisia päästöjä. Vaikka kaasuttimia käytettiin Yhdysvalloissa, Euroopassa ja muissa kehittyneissä maissa 1990-luvun puoliväliin asti, ne toimivat yhdessä kehittyneempien ohjausjärjestelmien kanssa hiilipäästövaatimusten täyttämiseksi.
Kehityshistoria
Erityyppisiä kaasuttimia ovat kehittäneet useat autoteollisuuden pioneerit, mukaan lukien saksalainen insinööri Karl Benz, itäv altalainen keksijä Siegfried Markus, englantilainen polymaatti Frederick W. Lanchester ja muut. Koska autojen olemassaolon ja kehityksen alkuvuosina käytettiin niin monia erilaisia menetelmiä ilman ja polttoaineen sekoittamiseen (ja alkuperäisissä kiinteissä bensiinimoottoreissa käytettiin myös kaasuttimia), on melko vaikeaa määrittää tarkasti, kuka tämän monimutkaisen laitteen keksi.
Kaasuttimien tyypit
Varhaiset mallit erosivat peruskäyttötavoistaan. Ne eroavat myös moderneista, jotka hallitsivat suurimman osan 1900-luvulta. Moderni kaasutin ruiskutyyppiseen moottorisahaan, vastaavia käytetään nykyaikaisissa autoissa. Aivan ensimmäiset, niin sanotusti historialliset rakenteet voidaan jakaa kahteen päätyyppiin:
- Pintatyyppiset kaasuttimet.
- Suihkukaasuttimet.
Katsotaan niitä myöhemmin yksityiskohtaisesti.
Pintakaasuttimet
Kaikki varhaiset kaasuttimen mallit olivat pinnallisia, vaikka myös tässä luokassa oli paljon vaihtelua. Esimerkiksi Siegfried Markus esitteli jotain nimeltä "pyörivä kaasuttimen harja" vuonna 1888. Ja Frederick Lanchester kehitti kaasutintyyppisen sydämensä vuonna 1897.
Ensimmäisen kaasuttimen uimurin kehittivät vuonna 1885 Wilhelm Maybach ja Gottlieb Daimler. Karl Benz patentoi myös float-tyyppisen kaasuttimen suunnilleen samaan aikaan. Nämä varhaiset mallit olivat kuitenkin pintakaasuttimia, jotka toimivat ohjaamalla ilmaa polttoaineen pinnan yli sekoittaakseen niitä. Mutta miksi moottori tarvitsee kaasuttimen? Ja ilman sitä oli mahdotonta syöttää polttoaineseosta polttokammioihin (suutinta ei vielä tunnettu 1800-luvulla).
Useimmat pintalaitteet toimivat yksinkertaisen haihdutuksen pohj alta. Mutta oli muitakin kaasuttimia, ne tunnettiin laitteina, jotka toimivat "kuplan" takia (niitä kutsutaan myös suodatinkaasuttimiksi). Ne toimivat pakottamalla ilmaa polttoainekammion pohjan läpi. Tämän seurauksena bensiinin päämäärän yläpuolelle muodostuu ilman ja polttoaineen seos. Ja tämä seos imetään myöhemmin imusarjaan.
Suihkukaasuttimet
Vaikka erilaiset pintakaasuttimet olivat hallitsevia autojen olemassaolon ensimmäisten vuosikymmenten aikana, ruiskukaasuttimet alkoivat täyttää merkittävää markkinarakoa 1800- ja 1900-luvun vaihteessa. Sijastahaihtumiseen luottaen nämä kaasuttimet itse asiassa suihkuttivat mitatun määrän polttoainetta ilmaan, joka imettiin imuaukon kautta. Nämä kaasuttimet käyttävät kelluketta (kuten Maybach ja aikaisemmat Benz-mallit). Mutta ne toimivat Bernoulli-periaatteen ja Venturi-ilmiön pohj alta, kuten nykyaikaiset laitteet, kuten K-68 kaasutin.
Yksi aerosolikaasuttimien alatyypeistä on niin sanottu painekaasutin. Se ilmestyi ensimmäisen kerran 1940-luvulla. Vaikka painekaasuttimet muistuttavat aerosolikaasuttimia vain ulkonäöltään, ne olivat itse asiassa varhaisimpia esimerkkejä pakotetuista polttoaineen ruiskutuslaitteista (suuttimista). Sen sijaan, että ne luottaisivat Venturi-ilmiöön imemään polttoainetta kammiosta, painekaasuttimet ruiskuttivat polttoainetta venttiileistä samalla tavalla kuin nykyaikaiset ruiskutussuuttimet. Kaasuttimet muuttuivat yhä monimutkaisemmiksi 1980- ja 1990-luvuilla.
Mitä "kaasutin" tarkoittaa?
"Carburetor" on englanninkielinen sana, joka on johdettu termistä carbure, käännetty ranskasta - "karbidi". Ranskan kielessä carburer tarkoittaa yksinkertaisesti "yhdistää (jotain) hiilen kanssa". Samoin englanninkielinen sana "carburetor" tarkoittaa teknisesti "hiilipitoisuuden kasvua".
Samalla tavalla toimii K-68 kaasutin, jota käytettiin Tula-tyyppisissä (myöhemmin Ant), Ural- ja Dnepr-moottoripyörissä.
Komponentit
Kaiken tyyppisissä kaasuttimissa on erilaisia osia. Mutta nykyaikaisilla laitteilla on useita yhteisiä ominaisuuksia, kuten:
- Ilmakanava (Venturi-putki).
- Kaastusventtiili.
- Tyhjäkäyntimagneettiventtiili.
- Kiihdytyspumppu.
- Kaasuttimen kammiot (ensisijainen, kelluva ja niin edelleen).
- Kellukemekanismi.
- Kaasuttimen polttoaineen siirtokalvo.
- Säätöruuvit.
Kuinka kaasutin toimii?
Kaikentyyppiset kaasuttimet toimivat erilaisilla mekanismeilla. Esimerkiksi sydänsydäntyyppiset kaasuttimet toimivat pakottamalla ilmaa kaasulla kasteltujen sydämen pinnan yli. Tämä saa bensiinin haihtumaan ilmaan. Kuitenkin sydänsydäntyyppiset laitteet (ja muut pintatyyppiset laitteet) ovat yli sata vuotta vanhoja.
Useimmat nykyään ajoneuvoissa käytetyt kaasuttimet käyttävät ruiskutusmekanismia. Ne kaikki toimivat samalla tavalla. Nykyaikaiset kaasuttimet käyttävät Venturi-ilmiötä polttoaineen poistamiseen kammiosta.
Kaasutinten perusperiaatteet
Bernoulli-periaatteella toimivissa kaasuttimissa on joitain erikoisominaisuuksia. Ilmanpaineen muutokset ovat ennakoitavissa ja liittyvät suoraan sen liikkeen vauhtiin. Tämä on tärkeää, koska kaasuttimen läpi kulkevassa ilmassa on kapea, puristettu venturi. Sitä tarvitaan nopeuttamaan ilmaa sen läpi kulkiessaan.
Kaasuttimen läpi kulkevaa ilmavirtaa (ei seosvirtausta) ohjataan kaasupolkimella. Se on kytketty kaasuventtiiliin,sijaitsee kaasuttimessa kaapelin avulla. Tämä venttiili sulkee venturin, kun kaasupoljinta ei käytetä, ja avautuu, kun kaasupoljinta painetaan. Näin ilma pääsee kulkemaan venturin läpi. Tämän seurauksena sekoituskammiosta imetään enemmän polttoainetta. Kaasuttimen toiminta perustuu tällaisiin periaatteisiin.
Useimmissa kaasuttimissa on lisäventtiili venturin yläpuolella (kutsutaan kaasuläppäksi, joka toimii toissijaisena kaasuna). Kaasuvipu pysyy osittain kiinni, kun moottori on kylmä, mikä vähentää kaasuttimeen pääsevän ilman määrää. Tämä johtaa rikkaampaan ilman/polttoaineseokseen, joten kaasun pitäisi avautua (automaattisesti tai manuaalisesti), kun moottori on lämmennyt eikä enää tarvitse rikasta seosta.
Myös kaasutinjärjestelmien muut osat on suunniteltu vaikuttamaan ilma-polttoaineseokseen eri käyttöolosuhteissa. Esimerkiksi tehoventtiili tai annostelutanko voi lisätä polttoaineen määrää avoimella kaasulla tai se voi olla vasteena alhaiselle tyhjiöjärjestelmän paineelle (tai kaasun todelliselle asennolle). Kaasutin on monimutkainen elementti, ja sen toiminnan fyysinen perusta on melko monimutkainen.
Ongelmia
Jotkin kaasuttimen ongelmat voidaan ratkaista säätämällä rikastinta, seosta tai joutokäyntiä, kun taas toiset vaativat korjausta tai vaihtoa. Usein kaasuttimen kalvo kuluu, lakkaa pumppaamasta bensiiniä kammioihin.
Milloinkaasutin epäonnistuu, moottori käy huonosti tietyissä olosuhteissa. Jotkut kaasutinjärjestelmien ongelmat johtavat moottorin rikkoutumiseen, se ei voi normaalisti käydä tyhjäkäynnillä ilman ulkopuolista apua (esim. rikastimen vetäminen tai jatkuva haukkuminen). Yleisimmät ongelmat ilmenevät kylmänä vuodenaikana, jolloin moottori on vaikein työskennellä. Ja kaasutin, joka toimii huonosti kylmällä moottorilla, voi toimia hyvin lämpimänä (tämä johtuu koksauskanavien ongelmista).
On syytä huomata, että ohikulkutraktorin kaasutin on sama kuin auton kaasutin. Ero on elementtien lukumäärässä ja niiden koosta. Joissakin tapauksissa kaasuttimen ongelmat voidaan ratkaista manuaalisesti säätämällä seosta tai joutokäyntinopeutta. Tätä varten seos säädetään yleensä kiertämällä yhtä tai useampaa ruuvia. Niissä on neulaventtiilit. Nämä ruuvit mahdollistavat neulaventtiilien fyysisen asennon, jolloin polttoaineen määrä vähenee (laiha) tai lisääntyy (rikas) tilanteesta riippuen.
Kaasuttimen korjaus
Monet kaasutinjärjestelmän ongelmat voidaan ratkaista tekemällä muutoksia tai muita korjauksia ilman, että yksikköä irrotetaan moottorista. Kaasuttimen säätämiseksi takatraktorille sitä ei tarvitse irrottaa. Mutta jotkut ongelmat voidaan ratkaista vain poistamalla laite ja sen täydellinen taiosittainen palautuminen. Kaasuttimen uusimiseen kuuluu yleensä lohkon irrottaminen, sen purkaminen ja puhdistus erityisesti tähän tarkoitukseen suunnitellulla liuottimella.
Useat sisäiset komponentit, tiivisteet ja muut osat on tämän jälkeen vaihdettava ennen asennusta. Vain huolellisen käsittelyn jälkeen on tarpeen koota kaasutin ja asentaa se paikalleen. Laadukkaan palvelun suorittamiseksi tarvitset kaasuttimen korjaussarjan. Se sisältää kaikki tärkeimmät suunnitteluelementit.
Joten saimme selville, että kaasutin on kirjaimellisesti laite, joka lisää bensiiniä (polttoainetta) ilmaan ja toimittaa tämän seoksen moottorin polttokammioihin.
