คาร์บูเรเตอร์คืออะไร? หลักการทำงานและการประยุกต์ใช้

ในบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับระบบการฉีดเชื้อเพลิง คาร์บูเรเตอร์เป็นกลไกแรกที่สามารถรวมน้ำมันกับอากาศในสัดส่วนที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศให้กับห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ อุปกรณ์เหล่านี้มีการใช้งานอย่างแข็งขันจนถึงวันนี้เช่นบนรถจักรยานยนต์เลื่อยมอเตอร์ไซค์และอื่น ๆ นั่นเป็นเพียงจากอุตสาหกรรมยานยนต์พวกเขาได้รับการแทนที่โดยระบบฉีดยาที่มีความก้าวหน้าและสมบูรณ์แบบ

คาร์บูเรเตอร์คืออะไร?

คาร์บูเรเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ผสมน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศให้ส่วนผสมที่ได้ รับเข้า สู่ ท่อร่วมไอดีของ เครื่องยนต์สันดาปภายใน carburettors ต้นทำงานเพียงแค่ปล่อยให้อากาศผ่านบนพื้นผิวของน้ำมันเชื้อเพลิง (ในกรณีเฉพาะ - น้ำมันเบนซิน) แต่ส่วนใหญ่ของพวกเขาในภายหลังแจกจ่ายปริมาณที่วัดได้ของน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในอากาศ อากาศนี้ผ่านไอพ่น สำหรับคาร์บูเรเตอร์สภาพของชิ้นส่วนเหล่านี้มีความสำคัญเป็นอย่างมาก

คาร์บูเรเตอร์เป็นเครื่องมือหลักในการผสมน้ำมันและอากาศในเครื่องยนต์สันดาปภายในจนถึงปีพ. ศ. 2523 เมื่อมีข้อสงสัยเกิดขึ้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการใช้งาน เมื่อเกิดเพลิงไหม้จะมีการปล่อยสารพิษเป็นจำนวนมาก ถึงแม้คาร์บูเรเตอร์จะถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกายุโรปและประเทศที่พัฒนาแล้วจนกระทั่งช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 พวกเขาทำงานควบคู่ไปกับระบบควบคุมที่ทันสมัยเพื่อตอบสนองความต้องการในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนา

คาร์บูเรเตอร์หลายประเภทได้รับการพัฒนาโดยผู้บุกเบิกในอุตสาหกรรมยานยนต์หลายรายรวมถึงวิศวกรชาวเยอรมัน Carl Benz นักประดิษฐ์ชาวออสเตรีย Siegfried Markus นักวิชาการชาวอังกฤษ Frederick W. Lanchester และคนอื่น ๆ เนื่องจากมีการใช้อากาศและเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันมากมายในช่วงต้นปีที่มีการพัฒนาและพัฒนารถยนต์ (และเครื่องยนต์เบนซินแบบหยุดนิ่งเดิมยังใช้คาร์บูเรเตอร์) ก็ยากที่จะระบุได้ว่าใครเป็นผู้คิดค้นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนนี้

ชนิดของคาร์บูเรเตอร์

การออกแบบก่อนหน้าแตกต่างกันไปตามวิธีการขั้นพื้นฐานของการทำงาน พวกเขายังแตกต่างจากคนที่ทันสมัยมากขึ้นที่ครอบงำตลอดหลายศตวรรษที่ยี่สิบ คาร์บูเรเตอร์ที่ทันสมัยสำหรับการฉีดพ่นแบบคลั่งเช่นเดียวกันจะใช้กับรถยนต์สมัยใหม่ แรกในประวัติศาสตร์เพื่อที่จะพูดการออกแบบสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

1. carburetors พื้นผิว
2. สเปรย์คาร์บูเรเตอร์

ให้เราตรวจสอบรายละเอียดในภายหลัง

คาร์บูเรเตอร์พื้นผิว

ทุกรูปแบบของ carburetors เป็นแบบผิวเผินแม้ว่าจะมีหลากหลายประเภทนี้ ตัวอย่างเช่น Siegfried Marcus ได้แนะนำสิ่งที่เรียกว่า "แปรงคาร์บูเรเตอร์หมุน" ในปี 1888 และเฟรเดอริ Lanchester พัฒนาคาร์บูเรตเตอร์ไส้ตะเกียงของเขาในปีพ. ศ. 2440

คาร์บูเรเตอร์ลอยแรกได้รับการพัฒนาในปี 1885 โดย Wilhelm Maybach และ Gottlieb Daimler คาร์ลเบนซ์ ยังได้จดสิทธิบัตรคาร์บูเรเตอร์ประเภทลอยอยู่ในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตามการออกแบบต้นเหล่านี้เป็นคาร์บูเรเตอร์พื้นผิวที่ทำงานโดยการส่งผ่านอากาศเหนือพื้นผิวของน้ำมันเพื่อผสม แต่ทำไมต้องใช้เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์? และถ้าไม่มีมันก็เป็นไปไม่ได้ที่จะให้อาหารเชื้อเพลิงผสมกับห้องเผาไหม้ (หัวฉีดยังไม่ทราบในศตวรรษที่สิบเก้า)

อุปกรณ์พื้นผิวส่วนใหญ่ทำงานบนพื้นฐานของการระเหยง่าย แต่มีคาร์บูเรเตอร์อื่น ๆ พวกเขาเรียกว่าอุปกรณ์ที่ทำงานโดย "bubbling" (พวกเขาจะเรียกว่าตัวกรองคาร์บูเรเตอร์) พวกเขาทำงานโดยการบังคับอากาศที่จะเลื่อนขึ้นผ่านด้านล่างของห้องเชื้อเพลิง เป็นผลให้ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงจะเกิดขึ้นในปริมาณหลักของน้ำมันเบนซิน และส่วนผสมนี้ถูกดูดเข้าไปในท่อไอดี

สเปรย์คาร์บูเรเตอร์

แม้ว่า carburetors พื้นผิวต่างๆมีบทบาทสำคัญในช่วงทศวรรษแรกของการดำรงอยู่ของรถ แต่ carburetors สเปรย์ก็เริ่มครอบครองโพรงที่สำคัญในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 และ 20 แทนที่จะพึ่งพาการระเหยคาร์บูเรเตอร์เหล่านี้ได้ฉีดพ่นสารเคมีในอากาศที่ถูกดูดเข้าไปโดยการดูดอากาศ carburetors เหล่านี้ใช้ลอย (เช่น Maybach และการออกแบบ Benz ก่อนหน้านี้) แต่พวกเขาทำตามหลักการ Bernoulli ตลอดจนผล Venturi รวมถึงอุปกรณ์ที่ทันสมัยเช่น K-68 carburetor

หนึ่งในชนิดย่อยของคาร์บูเรเตอร์ละอองลอยคือสิ่งที่เรียกว่าคาร์บูเรเตอร์ของความดัน ปรากฏตัวครั้งแรกในทศวรรษที่ 1940 ถึงแม้ว่าแรงดันของคาร์บูเรเตอร์จะมีลักษณะใกล้เคียงกับละอองลอยเท่านั้น แต่ก็เป็นตัวอย่างแรกของอุปกรณ์สำหรับการฉีดเชื้อเพลิงแบบบังคับ (injectors) แทนที่จะอาศัยผล Venturi เพื่อดูดน้ำมันจากห้องความดัน carburettors พ่นน้ำมันเชื้อเพลิงจากวาล์วในลักษณะเดียวกับหัวฉีดสมัยใหม่ ในช่วงยุค 80 และยุค 90 กลายเป็นคาร์บูเรเตอร์มากขึ้นเรื่อย ๆ

คาร์บูเรเตอร์หมายถึงอะไร?

"คาร์บูเรเตอร์" เป็นคำภาษาอังกฤษที่ได้มาจากคำที่ carbure แปลจากภาษาฝรั่งเศสว่า "carbide" ในภาษาฝรั่งเศส carburer หมายถึง "การผสมผสาน (คาร์บอน) กับคาร์บอน" ในทำนองเดียวกันคำภาษาอังกฤษ "คาร์บูเรเตอร์" หมายถึงเทคนิค "การเพิ่มปริมาณคาร์บอน"

คาร์บูเรเตอร์ K-68 ทำงานคล้าย ๆ กันซึ่งใช้กับสกูตเตอร์ของ Tula type (ต่อมาคือ Ant) รถจักรยานยนต์ Ural และ Dnepr

ส่วนประกอบ

คาร์บูเรเตอร์ทุกชนิดมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน แต่อุปกรณ์ที่ทันสมัยมีหลายลักษณะทั่วไป ได้แก่ :

1. ช่องอากาศ (ท่อ Venturi)
2. วาล์วลิ้นปีกผีเสื้อ
3. วาล์วขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังทำงานอยู่
4. เครื่องเร่งความเร่ง
5. ห้องเครื่องคาร์บูเรเตอร์ (หลักลอยและอื่น ๆ )
6. กลไกการลอยตัว
7. เมมเบรนคาร์บูเรเตอร์สำหรับถ่ายโอนเชื้อเพลิง
8. การปรับสกรู

คาร์บูเรเตอร์ทำงานอย่างไร?

คาร์บูเรเตอร์ทุกชนิดทำงานโดยใช้กลไกต่างๆ ตัวอย่างเช่นคาร์บูเรเตอร์ของการทำงานประเภทไส้ตะเกียงทำให้อากาศผ่านพื้นผิวของตะเกียงชุบด้วยแก๊ส ทำให้เกิดการระเหยของน้ำมันลงในอากาศ อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ของไส้ตะเกียง (และอื่น ๆ ผิวเผิน) ได้กลายเป็นล้าสมัยกว่าร้อยปีที่ผ่านมา

คาร์บูเรเตอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้โดยยานพาหนะในวันนี้ใช้กลไกการฉีดพ่น พวกเขาทั้งหมดทำงานในลักษณะที่คล้ายกัน คาร์บูเรเตอร์สมัยใหม่ทำงานเนื่องจากมีผล Venturi เพื่อดึงเชื้อเพลิงจากห้อง

หลักการพื้นฐานของคาร์บูเรเตอร์

คาร์บูเรเตอร์ซึ่งทำงานอยู่บนพื้นฐานของหลักการ Bernoulli มีลักษณะเฉพาะบางอย่าง การเปลี่ยนแปลงความดันอากาศสามารถคาดการณ์ได้และขึ้นอยู่กับความรวดเร็วในการเคลื่อนที่ นี่เป็นเรื่องสำคัญเนื่องจากทางอากาศผ่านคาร์บูเรเตอร์มีหลอด Venturi แคบและบีบอัด มันเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อเร่งอากาศเมื่อมันผ่านมัน

การไหลของอากาศ (ไม่ใช่การไหลของส่วนผสม) ผ่านทางคาร์บูเรเตอร์จะถูกควบคุมโดยคันเร่ง มันถูกเชื่อมต่อกับวาล์วเค้นตั้งอยู่ในคาร์บูเรเตอร์โดยใช้สายเคเบิล วาล์วนี้จะปิด Venturi เมื่อเหยียบคันเร่งไม่ถูกใช้และจะเปิดขึ้นเมื่อเหยียบคันเร่งนี้ นี้จะช่วยให้อากาศผ่าน venturi ดังนั้นจึงมีการดึงเชื้อเพลิงออกจากห้องผสม ในหลักการดังกล่าวทำงานของคาร์บูเรเตอร์

คาร์บูเรเตอร์ส่วนใหญ่มีวาล์วเพิ่มขึ้นเหนือ venturi (เรียกว่าเค้นซึ่งทำหน้าที่เป็น เค้น รอง ) คันเร่งจะยังคงปิดสนิทเมื่อเครื่องยนต์เย็นซึ่งจะช่วยลดปริมาณอากาศที่สามารถผ่านเข้าไปในคาร์บูเรเตอร์ได้ สิ่งนี้นำไปสู่ ส่วนผสมของ อากาศ / เชื้อเพลิงที่ ราบเรียบ ขึ้นดังนั้นเค้นควรเปิด (โดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง) ทันทีที่เครื่องยนต์อุ่นขึ้นและจะไม่ต้องผสมกันอีกต่อไป

นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบคาร์บูเรเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อส่งผลกระทบต่อส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงในสภาวะการทำงานต่างๆ ตัวอย่างเช่นวาล์วเพาเวอร์หรือแท่งวัดแสงสามารถเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงได้ภายใต้เค้นเปิดหรือเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อแรงดันต่ำใน ระบบสูญญากาศ (หรือตำแหน่งเค้นจริง) คาร์บูเรเตอร์ไม่ใช่องค์ประกอบที่ง่ายและรากฐานทางกายภาพของการทำงานของมันค่อนข้างซับซ้อน

ปัญหาที่เกิดขึ้น

ปัญหาบางอย่างของคาร์บูเรเตอร์สามารถแก้ไขได้โดยการปรับเครื่องลดอากาศผสมหรือไม่ได้ใช้งานและอื่น ๆ จำเป็นต้องมีการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ บ่อยครั้งที่ใส่ carburettor membrane หยุดสูบน้ำมันเบนซินเข้าไปในห้อง

เมื่อคาร์บูเรเตอร์หยุดชะงักลงเครื่องยนต์จะทำงานได้ไม่ดีภายใต้สภาวะที่กำหนด ปัญหาบางประการของระบบคาร์บูเรเตอร์ทำให้เกิดความผิดพลาดของเครื่องยนต์ทำให้ไม่สามารถทำงานตามปกติที่ไม่ได้ใช้งานโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือ (เช่นดึงก๊าซดูดหรือก๊าซย่อย) ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดเกิดขึ้นในฤดูหนาวเมื่อเครื่องยนต์ทำงานได้ยากที่สุด คาร์บูเรเตอร์ที่ทำงานได้ไม่ดีในเครื่องยนต์เย็นสามารถทำงานได้ตามปกติเมื่อความร้อนอยู่ (นี่เป็นเพราะปัญหาของ coking ของช่อง)

เป็นที่น่าสังเกตว่าคาร์บูเรเตอร์สำหรับ motoblock มีองค์ประกอบเช่นเดียวกับรถ ความแตกต่างของจำนวนองค์ประกอบและขนาด ในบางกรณีปัญหาเกี่ยวกับคาร์บูเรเตอร์สามารถแก้ได้ด้วยการปรับส่วนผสมหรือความเร็วรอบเดินเบา ในกรณีนี้ส่วนผสมมักถูกควบคุมโดยการหมุนสกรูหนึ่งตัวหรือมากกว่า มีการติดตั้งวาล์วเข็มไว้แล้ว สกรูเหล่านี้ช่วยให้ร่างกายสามารถเปลี่ยนตำแหน่งของวาล์วเข็มได้ซึ่งจะนำไปสู่ความจริงที่ว่าปริมาณของเชื้อเพลิงสามารถลดลงได้ ( ขึ้นอยู่กับ ส่วนผสมที่ไม่ดี) หรือเพิ่มขึ้น (ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจง)

ซ่อมแซมคาร์บูเรเตอร์

ปัญหาของระบบคาร์บูเรเตอร์หลายปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยทำการเปลี่ยนแปลงหรือทำการแก้ไขอื่น ๆ โดยไม่ต้องถอดอุปกรณ์ออกจากเครื่องยนต์ หากต้องการปรับคาร์บูเรเตอร์เพื่อป้องกันมอเตอร์คุณไม่จำเป็นต้องถอดออก แต่ปัญหาบางอย่างสามารถแก้ไขได้เฉพาะกับการถอดอุปกรณ์และการบูรณะเต็มรูปแบบหรือบางส่วน การดำเนินการซ่อมแซมคาร์บูเรเตอร์โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการถอดบล็อกการถอดประกอบและทำความสะอาดด้วยตัวทำละลายที่ออกแบบมาเฉพาะเพื่อวัตถุประสงค์นี้

ต้องมีการเปลี่ยนส่วนประกอบภายในซีลและชิ้นส่วนอื่น ๆ ก่อนการติดตั้ง หลังจากการจัดการอย่างรอบคอบแล้วจำเป็นต้องประกอบคาร์บูเรเตอร์และเปลี่ยนใหม่ ในการดำเนินการบำรุงรักษาที่มีคุณภาพสูงคุณจะต้องมีชุดซ่อมสำหรับคาร์บูเรเตอร์ ประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งหมดที่สำคัญที่สุดของการออกแบบ

ดังนั้นเราจึงพบว่าคาร์บูเรเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่เพิ่มน้ำมันเบนซิน (เชื้อเพลิง) เข้าไปในอากาศและนำส่วนผสมนี้เข้าสู่ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์