Mergi la conţinut

(aproape) Totul Despre Carburator (part I)


yo4hgx

Recommended Posts

 

 

(aproape) Totul Despre Carburator ? part I

(teoria si principiul de functionare)

 

 

 

 

 

In timp ce Injectia Electronica a devenit "dotare standard" pe motocicletele de productie recenta, multi dintre noi au inca motoare de generatie mai veche, ce au ca sistem de alimentare cu combustibil - CARBURATORUL - .

 

In acest nou articol voi incerca sa prezint in doua parti: teoria (principiul functionarii) unui carburator si reglajele ce se pot efectua de catre fiecare dintre noi, necesare fiind un doar un set minim de scule insa si mult entuziasm. Cine nu are rabdarea necesara citirii sau intelegerii fenomenului sau pur si simplu din lipsa de timp poate sari direct la partea de reglaje.

 

Inainte insa de orice trebuie precizat faptul ca scopul principal atunci se incearca "reglarea" unui carburator este "armonia" dintre elementul de filtrare a aerului, a carburatorului si a sistemului de evacuare, daca imi este permisa o comparatie, ele trebuie sa "cante" toate in aceeasi gama, exact ca o orchestra prestigioasa sub bagheta unui mare dirijor. Voi atinge putin fiecare componenta a acestui "ansamblu", incercand sa explic cum, cat si mai ales de ce modificarea lor influenteaza buna functionare a motorului motocicletei Dvs.

 

Nu trebuie sa uitam insa ca producatorii de motociclete inainte de scoate pe piata un nou model, il supun multor teste in cautarea "setarilor ideale". Schimbarea acestui relativ "compromis ideal", recte abateri de la setarile standard pentru obtinerea unui puteri sporite, va afecta (uneori drastic) fiabilitatea si longevitatea unui motor anume. Fiti siguri ca producatorul, in dorinta de a'si invinge concurenta, pentru folosirea normala "de strada", a "stors" motorul respectiv de toata puterea disponibila (raportat la materialele folosite, sistemul de ungere-racire, poluare fonica si gaze nocive, etc). Exceptie de la aceasta regula face insa faptul ca de multe ori, datorita restrictiilor legislative de poluare sau chiar numai de putere maxima acceptata, producatorul este nevoit sa treaca anumite "teste de mediu" si sa faca compromisuri de la setarile "

ideale".

 

 

CAZURI CARE NECESITA REFACEREA REGLAJELOR CARBURATORULUI - ?REJETTING?

 

De departe, cea mai comuna modificare "mecanica" la motorul unei motociclete este schimbarea sistemului de evacuare. Exista o sumedenie de motive pentru care facem acest lucru cum ar fi reducerea greutatii, un mai bun "ground clearance", imagine mai atragatoare, mai multa putere, etc, dar in 90% din cazuri cautam un "sound" mai puternic. Aceasta pentru ca sistemul de evacuare are un efect direct asupra standardelor de emisie de gaze si de poluare fonica. Ambele sunt din ce in ce mai greu de respectat de la an la an ele devenind din ce in ce mai restrictive, astfel producatorii de motociclete petrecand ceva timp in studiearea acestui domeniu. Sistemele de evacuare de pe motociclete nu mai sunt un obiect "inutil" cum erau odata, sistemele moderne fiind chiar eficiente atata timp majoritatea componentelor motorului raman standard. Problema lor insa ramane greutatea, pentru conservarea "look"ului in general ele fiind construite cu pereti dubli.

 

Schimbarea sistemului de evacuare poate consta in simple modificari ale sistemului de evacuare pana la inlocuirea sa completa cu sisteme "racing" fabricate din aluminiu, otel inoxidabil, aliaje de titan sau fibra de carbon. Una dintre cele mai comune modificari pe motocicletele sport sau cruiser este o noua "surdina", sau cum mai este popular denumita "slip on", restul ramanand standard. In acest caz va fi necesara doar reajustarea "suruburilor de amestec" (mixture screws) si foarte probabil a "cuielor" (main jet needles). Aceasta daca o forma oarecare de "surdina" este prezenta.

 

Tevi de evacuare independente sunt o alta modificare foarte populara in special la motoarele "cruiser", la fel ca si golirea lor. In acest caz se urmareste reducerea greutatii si mai ales obtinerea unui sunet de tunet. Aici mai exista si un mit, si anume acela ca tevi independente ofera mai multa putere ? acest lucru fiind adevarat doar daca din constructie, datorita diferitilor factori cum ar fi "look"ul, design'ul standard este restrictiv.

 

Fara a intra mai adanc in teoria evacuarii (un subiect complex, el insusi demn de un articol pe care voi incerca sa'l abordez separat) o sa subliniez doar faptul ca o simpla teava va oferi cilindrului unui motor prea putin sau chiar deloc "efect de baleaj" cu exceptia unei foarte inguste zone de turatii. La polul opus, cand sistemul de evacuare imperecheaza cilindrii, atunci cand este bine facut, ofera un bun efect de baleaj intre cilindri. Acesta este motivul pentru care cele mai bune sisteme de evacuare pentru motoarele in 4 cilindri sunt 4-2-1. De aici, se poate folosi o singura surdina sau chiar doua pentru o mai mare capacitate.

 

Asadar, se ridica intrebarea daca tevile directe de evacuare nu necesita rejetting? De fapt necesita. Vedeti Dvs., aceasta este o intrebare capcana. Prin reducerea efectului de baleaj, macar cel standard, multe lucruri se intampla. In primul rand o mai mare cantitate de gaze de evacuare va ramane in cilindrii, amestecandu"se cu noul amestec al noului ciclu al motorului. Mai mult, se poate intampla ca o mai mica cantitate de amestec curat sa patrunda in motor deoarece practic am influentat abilitatea gazelor de a curge liber. In acest caz vom rasuci mai mult maneta de acceleratie in cautarea puterii fara insa ca main jet'ul sa "simta" acest lucru. Ceea ce va insemna ca va trebui sa refacem reglajul carburatorului, de obicei prin imbogatirea amestecului carburant, consumul fiind drastic influentat. Motocicleta poate va va creea senzatia (datorita sunetului) ca este mai rapida si mai puternica, dar supuneti'o unui test dyno si veti observa un prea mic castig si in cele mai multe cazuri chiar mai putina putere raportat la un sistem stoc.

 

O alta greseala frecventa este neintelegerea sau chiar ignorarea necesitatii "contrapresiunii" (backpressure) sistemelor de evacuare. Cu mult timp in urma, YAMAHA a inventat sistemul EXUP, ce consta intr'o valvula variabila controlata de un microprocesor prin intremediul unui electromotor ce ofera o anumita cantitate de contrapresiune pe evacuare functie de turatia motorului. Ca si in cazul cadrului deltabox (inventat tot de YAMAHA) acest sistem a fost preluat de celelalte firme producatoare de motociclete fiind prezent, intr'o forma sau alta, pe multe motociclete moderne, in special sport. Camerele de expansiune ale motoarelor in 2 timpi folosesc undele sonore pentru a ajuta efectul de baleaj la anumiti timpi, ajutand "izolarea" cilindrilor. Atentie mare trebuie acordata faptului ca, la polul opus, un sistem de evacuare "prea eficient" va "trage afara" amestec carburant proaspat, inainte ca ciclul de admisie sa inceapa !!!

 

Concret, avem asadar cateva reguli de bun simtz de refacere a reglajului carburatoarelor in cazul modificarii sistemului de evacuare dupa cum urmeaza:

- in general, la schimbarea numai a surdinei se reface reglajul suruburilor de amestec (mixture screws) si/sau ridicarea cuielor (main jet needles). O mica crestere a puterii se poate obtine prin schimbarea lor cu ceea ce in general este numit STAGE 1 JET KITS, destul de apropiate de cele stoc.

- cum am mai spus, tevile directe necesita si ele stage 1 sau chiar stage 2 jet kits ce vin de obicei cu jigloare si cuie noi.

- sistemele complete de evacuare, in special cele ce difera mult fata de cele standard, vor necesita modificari majore a configuratiei carburatoarelor pentru a se obtine cu adevarat o apreciere a puterii.

 

Urmatorul motiv pentru necesitatea refacerii reglarii carburatoarelor este schimbarea elementului de filtrare a aerului. In general acesta este construit standard dintr'o hartie speciala. K&N ofera o alternativa de filtre de aer ce inlocuiesc perfect pe cele standard (dpdv a dimensiunilor), ce ofera motorului o mai buna "inhalare" - mult mai scumpe - insa datorita faptului ca ele pot fi reutilizate merita refacut calculul pret/calitate/timp.

 

In general, chiar la schimbarea doar elementului filtrant stoc cu unul aftermarket, fara modificarea cutiei ce il contine, sunt necesare ajustari minore sau chiar deloc sa fie facute carburatorului. Nu veti observa in acest caz nici o modificare semnificativa a puterii deoarece in realitate nu ati imbunatatit substantial scurgerea aerului in motorul Dvs. Si daca ceva difera in designul motoarelor acesta este cu siguranta forma si capacitatea cutiei filtrelor de aer. In general, cele mai restrictive din acest punct de vedere tind sa fie cruiserele si customurile. Aceasta deoarece de obicei nu prea este suficient spatiu pentru capacitatea necesara cu motorul si toate celelalte pe afara. V?ati intrebat vreodata ce ce este sub falsul rezervor de benzina de pe V-max? Dap, ati ghicit!

 

Cateva modele mai vechi de motociclete, cum ar fi Bandit 1200, ZRX1100, CB1000, datorita lookului au avut standard filtre de aer subdimensionate. Cateva noi configuratii de tuning de exemplu in cazul banditului au aratat o crestere a puterii de pana la 25HP peste cea standard prin schimbarea surdinei, time advancer, eliminarea cutiei filtrului de aer si inlocurii sale cu filtre individuale K&N si dap! ? refacerea reglajelor carburatoarelor sau mai bine zis rejetty. Vorbind despre filtrele individuale in aer liber trebuie mentionat ca reversul potentialului castig de putere este sensibilitatea lor la umezeala. Nu tocmai o alegere potrivita pentru o zona cu un climat umed.

 

Cele mai moderne motociclete sport, cum ar fi R1, CBR9xxRR, seria K au cutii de filtre de aer uriase. Aceasta poate explica de ce, in ciuda rezervoarelor generoase ele totusi pot alimenta cantitati relativ mici de benzina. Multe din ele folosesc deasemenea siteme gen ram air system ce ajuta presurizarea filtrului de aer la viteze ridicate. Modificarea sistemelor de filtrare a aerului in cele mai multe cazuri nu numai ca nu ajuta la cresterea puterii ci in cele mai multe cazuri o reduc. Hartia ordinara a filtrelor standard de cele mai multe ori face treaba la fel de buna ca si in cazul folosirii de materiale mai putin restrictive.

 

Inainte de a intra in subiectul propriu zis al acestui articol CARBURATORUL trebuie sa mentionez ca rezultate mai mult decat acceptabile se pot obtine prin modificarile prezentate anterior la filtrul de aer si sistemul de evacuare si, functie de ele, un kit stage 1,2,3 oferit de Dynojet, FactoryPro etc., pentru carburatoare. Pentru cei ce vor cresteri radicale de putere, modificari suplimentare sunt necesare cum ar fi marirea alezajului, a compresiei, schimbari majore la timpul de atac al axelor cu came, refacerea programului avansului aprinderii etc., in toate aceste cazuri trebuie insa sa apelati la profesionisti, experienta, dotarea materiala si mai ales bancurile de teste fiind absolut necesare.

 

TEORIA CARBURATORULUI

 

Functia de baza a unui carburator este ca, in momentul aprinderii, sa ofere un amestec de aer si benzina in proportii ideale care sa arda cat mai eficient cu putinta si sa elibereze un volum cat mai mare de gaze cu un consum de benzina cat mai mic cu putinta. Deasemenea, majoritatea carburatoarelor controleaza viteza unui motor. Ele fac acest lucru prin intermediul throttle'lui, adica a regularii (gatuirii) cantitatii de aer.

 

Pentru inceput, vom identifica cateva dintre elementele de baza ale unui carburator pentru a explica functionarea sa. Sunt necesare asadar un minim de 3 elemente, inclusiv a unei surse de combustibil, in general din camera de nivel, un venturi (vom detalia imediat) si un element de dozare a combustibilului numit jet (jiglor). Daca dorim sa folosim carburatorul pentru controlarea vitezei motorului, vom avea nevoie deasemenea de o forma de throttle (regulator de aer) pentru a varia cantitatea de aer ce patrunde in motor.

 

Luandu'le pe rand, camera de nivel face cateva lucruri. Cum am mentionat anterior, este sursa de combustibil, dar o face intr'un anume fel: tinand presiunea de deasupra camerei de nivel la nivelul celei de afara, a presiunii atmosferice din mediul ambiant. Acest lucru este obtinut cu ajutorul fuel bowl vent ce constituie unul dintre elementele cheie ale unui carburator. Urmatorul element este venturi care este de fapt o portiune din canalul de acces principal ce se ingusteaza la un moment dat. Combinatia celor doua rezulta in fuel jet. Principiul de baza utilizat aici este efectul Bernoulli (fizica legile gazelor) accelerarea curgerii unui volum de gaz (aer in cazul nostru) creeaza o scadere a presiunii relative.

 

Asadar, cum putem accelera aerul ce intra in motorul nostru? Un alt fenomen descoperit de Givanii Battista Venturi ne ajuta si anume ca, la scurgerea unui gaz printr'un tub, daca acesta este un pic ingustat la mijloc, aerul va trebui sa accelereze momentan pe masura ce trece prin portiunea ingustata si va reveni la viteza sa normala de dinaintea portiunii ingustate. Atentie insa, ingustarea prea mare va creea de fapt o restrictie a curgerii gazului. Un pic insa doar, si moleculele de aer isi vor mari viteza pe aceasta portiune pentru ca intregul volum sa treaca in cealalta parte a portiunii ingustate unde se vor "linisti" la viteza initiala.

 

Acum, va aminiti efectul Bernoulli: pe masura ce curgerea aerului accelereaza, presiunea scade. Se obtine astfel o presiune scazuta fata de presiunea atmosferica ambianta normala. Dar presiunea aerului de deasupra camerei de nivel este egala cu a mediului ambiant si diferenta dintre cele doua este cea care trage benzina prin ajutajul jet'ului. Acelasi principiu ce explica de ce si cum pasarile si avioanele zboara.

 

post-6319-1171859918_thumb.jpg

 

In imaginea de mai sus este prezentat un carburator in forma sa cea mai simpla. Dimensiunea fuel jet'ului este in relatie directa cu cea a pasajului de aer si principiul venturi este cel ce controleaza mixtura aer-benzina. Avem un raport de cca. 14/1 aer/benzina. Throttel'ul este in cazul nostru cel ce controleaza cantitatea de aer ce patrunde in motor. De fapt, multe motoare "stationare" au o rata fixa si nu variaza cantitatea de aer.

 

Cauza pentru care aerul patrunde in motor, la motoarele normal aspirate (fara turbina de supra alimentare) este din nou vechea nostra presiune atmosferica. Pe masura ce pistonul coboara face ca volumul cilindrului sa creasca. Unde inainte am avut un volum de air mic acum avem unul mare. Un volum mai mare dar aceeasi cantitate de aer rezulta in scaderea presiunii. Daca deschidem cilindrul si'l facem sa comunice cu mediul ambiant, aerul de afara va patrunde in interiorul cilindrului pentru a egaliza presiunea. In cazul motoarelor in 4T, in ciclul numit admisie, aerul va pantrunde in motor prin portiunea venturi a carburatorului si va trage si o anumita cantitate de combustibil. Daca jetul face o treaba buna in atomizarea combustibilului (transformarea sa in mici particule de spray) aerul si combustibilul vor forma un amestec ce va patrunde in cilindru.

 

post-6319-1171859966_thumb.jpg

 

Daca este atat de simplu, pentru ce atunci atatea piese componente la un carburator modern? Pe vremuri nu prea erau multe de facut insa pe masura ce am vrut sa mergem din ce in ce mai repede au trebuit inventate sisteme de control din ce in ce mai sofisticate. Primul pe aceasta lista a fost combinarea throttleului variable jet system?. Acestea au fost primele carburatoare cu ferestre ce au fost folosite la motocicletele de strada pana la inceputul anilor 80. In locul throttle butterfly se foloseste o fereastra culisanta in mijlocul venturiului. Deschide si inchide alimentarea motorului cu aer. Dar acum, deoarece dimensunea venturiului se modifica va trebui sa modificam deasemenea marimea fuel jetului. Nici o problema, aceasta se obtine prin adaugarea unui "ac" ferestrei culisante, ac a carui extremitate inferioara patrunde in jet (jiglorul principal) la o deschidere partiala a throttleului. Odata ce fereastra culisanta s'a deschis in totalitate, am revenit de fapt la dimensiunea ?standard a venturiului, acul este retras din jiglorul principal si astfel am revenit la raportul fix al amestecului aer/benzina.

 

Acest tip de carburator este denumit direct slide sau si mai simplu slide carburator. Ele au fost (si chiar mai sunt) alegerea pentru multe motociclete racing, deoarece sunt usor de reglat, au o singura piesa majora in miscare, si cand fereastra este deschisa in totalitate nu prezinta nici o restrictie in calea aerului. Faimosul carburator flat slide este construit in aceeasi maniera. Fereastra insasi este cumva turtita daca privim dintr'o parte, in comparatie cu modelul anterior. Avantajele sunt ferestre mai usoare, suprafete potentiale de frecare reduse, si abilitatea de a construi zone venturi mai scurte, imbunatatind un pic cantitatea potentiala de aer ce patrunde in motor. De asemenea ele sunt mai greu (a se citi mai scump) de produs.

 

Acest tip de carburator nu lucreaza insa foarte bine pe strada. Aceasta din cauza faptului ca nu lucreaza la fel de bine pe o arie larga de setari ale throttleului, viteza si incarcarea motorului. S'a ajuns asadar la urmatorul tip de carburator numit constant velocity - C.V.

 

post-6319-1171860009_thumb.jpg

 

Cum se obtine acest "nou" tip de carburator? Prin preluarea controlului ferestrei culisante de la pilot. Cum insa inca avem nevoie de un control al acceleratiei (throtleului) ii vom da inapoi controlul unui fel de valvula ce actioneaza asupra intregului flux de aer ce patrunde in motor. Pe masura ce fluxul de aer creste, presiunea sa scade in zona venturi (fata de cea atmosferica) acest lucru facand ferestrele culisante sa se ridice, odata cu ele fiind angrenate si cuiele. Acum, cand veti zmuci acceleratia la maxim, de fapt veti deschide doar la maximum fluturasul. Ferestrele se deschid numai daca fluxul de aer creste, viteza aerului prin zona venturi ramanand in principiu constanta de aici si denumirea constant velocity. Cand avem mai putin volum de aer de curs, vom dori sa mentinem viteza cat de ridicata posibil, pentru a asigura o buna cadere de presiune de'a lungul jiglorului principal, o buna atomizare a combustibilului, etc. Pentru a obtine acest lucru, avem nevoie de deschideri cat mai reduse. Apoi, pe masura ce avem mai mult flux de aer, gatul carburatorului poate fi marit. Acum deci mutam mai mult aer dar la viteza constanta ce creeaza o mai buna cadere de presiune in zona venturi si toate celelalte beneficii ce survin de aici.

 

Asadar constant velocity sau carburatoarele CV sunt de ultima generatie? Ei bine, nu chiar! Ele sunt "out there" de ceva vreme.

 

Sfarsitul partii I (in partea a IIa vom discuta despre reglajele sau setarile carburatoarelor)

Link către comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Foarte educativ si imi dau seama cata munca ai pus ca sa-l traduci.

Iarasi stiu ca multi nu citesc asa de multe si ar fi super daca ai posta si o sinteza cu ideile principale.

Iti vor fi multi recunoscatori cand vor avea nevoie de aceste cunostinte si isi vor aduce aminte sau au tras deja la imprimanta aceste informati.

Link către comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Participa la conversatie

Poti raspunde acum si inregistra mai tarziu. Daca ai un cont, autentifica-te pentru a comenta folosind contul existent.
Nota: Comentariul necesita aprobarea moderatorului inainte sa devina vizibil.

Oaspete
Răspunde la topic...

×   Inserat ca 'rich text'.   Insereaza ca text simplu

  Only 75 emoji are allowed.

×   Linkul a fost inserat automat sub formă de conținut.   Șterge formatarea și afișează ca link simplu

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recent activi   0 membri

    • Niciun utilizator înregistrat nu vizualizează pagina.
×
×
  • Creează O Nouă...