كاربراتور خودرو

در موتورهاي اشتعال جرقه اي كاربراتورها وظيفه مخلوط كردن سوخت وهواي مورد نياز موتور را بر عهده دارند هواي ورودي از صافي هوا و سوخت از پمپ بنزين در كاربراتور با نسبتي كه با شرايط خودرو معيين مي شود با يكديگر مخلوط مي شوند بطور كلي وظايف كاربراتور را مي توان مخلوط كردن سوخت وهوا اتميزه كردن سوخت و تعيين نسبت سوخت – هوا با توجه به بار موتور دانست

كاربراتورها از جهت حركت بنزين (سيستم سوخت رساني)

1- كاربراتور صعودي :

در اين كاربراتور هواي ورودي از پايين كاربراتور وارد شده و در حين بالا رفتن با سوخت پاشيده شده از ژيگلور مخلوط مي شود از اين نوع كاربراتور بدليل كاهش راندمان حجمي موتور در اتومبيل هاي سواري استفاده نمي شود وتنها در ماشينهاي كشاورزي وموتورهاي دريايي مورد مصرف دارند

2- كاربراتور نزولي :

در اين نوع كاربراتور هواي ورودي از بالاي كاربراتور وارد شده و با سوخت تحت تاثير نيروي جاذبه مخلوط شده و حركت مي كند اين نوع تاز كاربراتور راندمان حجمي بالايي دارد

3- كاربراتور افقي :

در اين نوع كاربراتور سوخت و هوا به صورت افقي حركت كرده و راندمان حجمي كمتري از كاربراتور

نوع نزولي دارد

كاربراتور ها از نظر ونتوري

1- كاربراتور ونتوري ثابت :

در اين نوع كاربراتور جريان هواي عبوري از ونتوري خلا نسبي يا مكشي ايجاد مي كند كه سبب تخليه

سوخت از نازل مي شود تنوع اين كاربراتور زياد است و همگي برا اساس روش مشتركي كار ميكنند

2- كاربراتور ونتوري متغير :

در اين نوع كاربراتور با تغيير شرايط وارد بر موتور اتومبيل سطح موثر ونتوري نيز تغيير مي كند

كاربراتور ونتوري ثابت از نظر تعداد دهانه

بيشتر موتورهاي كوچك كاربراتور يك دهانه دارند اما استفاده از كاربراتور دو و چهار دهانه اي سبب

افزايش راندمان حجمي موتور مي شود كه اين افزايش راندمان حجمي در دورهاي بالا از اهميت زيادي

برخوردار است اگر اين سوال پيش ايد كه ميتوان از يك كاربراتور تك دهانه با قطر زياد استفاده كرد

بايد گفت كه در اين صورت مكش ونتوري به اندازه اي ضعيف خواهد شد كه نمي توان نسبت سوخت

-هوا را بوسيله ان تنظيم كرد

1- كاربراتور يك دهانه :

اين كاربراتورها داراي يك ونتوري يك پياله بنزين و يك سوخت پاش است

2- كاربراتور دو دهانه :

اين كاربراتور داراي دو ونتوري يك پياله بنزين مشترك و دو سوخت پاش است اين نوع از كاربراتور

اساسا دو كاربراتور تك دهانه اي است كه در يك مجموعه جمع شده اند از دهانه دوم به دو روش

مي توان استفاده كرد در روش اول از هر دهانه كاربراتور براي ارسال سوخت – هوا به نيمي از

سيلندرها استفاده مي شود در روش دوم دهانه اول به همه سيلندرها سوخت – هوا مي رساند

تا اينكه دريچه گاز مثلا بيشتر از 45 درجه باز شود از اين زمان به بعد دريچه گاز دوم نيز به تدريج باز

مي شود در اين طرح عملكرد موتور در دورهاي متوسط به بالا بهتر مي شود

3- كاربراتور چهار دهانه :

اين كاربراتور دو كاربراتور دو دهانه اي است كه در يك مجموعه جمع شده اند اين كاربراتور به صورت

مرحله اي عمل مي كند در مرحله اول مانند يك كاربراتور دو دهانه عمل كرده و در مرحله دوم كه با

ازدياد خلا موتور شروع مي شود مانند يك كاربراتور چهار دهانه عمل مي كند دو دهانه اول به همه

سيلندرها سوخت مي رسانند با باز شدن بيشتر دريچه گاز دو دهانه بعدي نيز وارد مي شود اين چهار

دهانه سوخت – هواي اضافي مورد منياز براي شتاب گرفتن را فراهم مي كنند

موتورهاي چند كاربراتوري

با توجه به مورد مصرف خودرو مي توان از بيش از يك كاربراتور بهره برد براي مثال در خودروهاي

مسابقه اي و خودروهاي پرقدرتي كه براي مصارف خاصي طراحي شده اند مي توان از دو سه يا به

ازاي هر سيلندر از يك كاربراتور استفاده نمود

كاربراتورهاي ونتوري ثابت

در مسير جريان ورودي هوا در كاربراتور مقطع باريكي وجود دارد كه ونتوري كاربراتور ناميده مي شود

در اثر اين تغيير سطح مقطع در ونتوري خلا يا مكشي ايجاد مي شود كه شدت اين مكش با سرعت

هواي عبوري از ونتوري متناسب است به عبارتي با افزايش سرعت هواي عبوري از ونتوري كاهش

فشار اين منطقه افزايش يافته و در اثر اختلاف فشار اين ناحيه و پياله كاربراتور سوخت از ژيگلور

بنزين در هواي ورودي به موتور تخليه مي شود كه اين مخلوط از دريچه گاز عبور كرده و وارد منيفولد

بنزين مي شود مقدار باز بودن دريچه گاز كاربراتور متناسب با فشرده شدن پدال گاز توسط راننده

مي باشد بنابراين با فشرده شدن گاز دريچه گاز نيز بيشتر باز شده و هواي عبوري از كاربراتور افزايش

مي يابد در اثر افزايش هواي عبوري از لوله كاربراتور سوخت بيشتري از ژيگلور خارج شده و مخلوط

سوخت – هواي غني تري وارد سيلندرها شده و نياز موتور براي افزايش سرعت خودرو براورده

مي شود در كاربراتورهاي ونتوري ثابت براي حالتها و شرايط مختلف حاكم بر موتور يك مدار جداگانه

در نظر گرفته شده است در مجموع كاربراتور ونتوري ثابت مدارات زير مي باشد

1- مدار شناور

2- مدار دور ارام

3- مدار دور متوسط

4- مدار دور زياد

5- مدار شتاب دهنده

6- مدار ساسات

دار شناور شامل يك مخزن كوچك است كه انرا پياله كاربراتور مي نامند و در داخل ان يك شناور و

يك سوپاپ سوزني وجود دارد پمپ بنزين سوخت مكيده شده از باك را به لوله ورودي كاربراتور تحويل

مي دهد سوخت وارد شده به كاربراتور سوپاپ سوزني متصل به شناور را باز كرده و وارد پياله

كاربراتور مي شود با وارد شدن سوخت به پياله كاربراتور شناور و سوپاپ سوزني متصل به ان تا

جايي كه سوخت در پياله به حد تراز خود برسد بالا مي ايد وقتي سطح سوخت به تراز مناسب خود

رسيد سوپاپ سوزني كاملا در تكيه گاه خود نشسته و جريان ورود سوخت به پياله قطع مي شود

با مصرف شدن سوخت و پايين رفتن سطح سوخت در پياله شناور نيز پايين رفته و سوپاپ سوزني از

تكيه گاه خود جدا مي شود و سوخت پمپ شده اجازه ورود به پياله را مي يابد

اگر كاربراتور بخوبي تنظيم شده باشد سوپاپ سوزني زماني راه ورود بنزين به پياله كاربراتور را

مي بندد كه سوخت به سطح تراز مناسب خود رسيده باشد هرگاه سوخت بالاتر از سطح تراز خود

قرار گيرد سوخت زيادي از پياله خارج شده ونسبت سوخت – هوا غني شده و اگر سوخت پايين تر از

سطح تراز خود قرار گيرد سوخت كافي از ژيگلور بنزين خارج نشده و نسبت سوخت وهوا فقير

مي شود نيروي رانش شناور و گشتاور موثر بر سوزن طوري طراحي مي شود كه نيروي فشاري

سوزن بر بنزين بيشتر از نيروي فنر ديافراگم پمپ بنزين باشد تا در موقع رسيدن سوخت به سطح تراز

خود سوزن در تكيه گاه خود قرار گرفته و پمپ بنزين را در حالت ايستاده نگه دارد بعضي از شناور ها

تو خالي و بعضي ديگر توپرند اما در هر دو حالت سبكتر از بنزين ساخته مي شوند

مدار دور ارام مخلوط سوخت وهوا را در هنگام بسته بودن دريچه گاز (در جا كار كردن موتور) براي

موتور فراهم مي كند در هنگام در جا كار كردن موتور ( زماني كه خودرو روشن ولي پدال گاز فشار

داده نمي شود) بدليل بسته بودن دريچه گاز هواي كمي از لوله كاربراتور عبور مي كند در نتيجه

مكش ونتوري به اندازه اي كم مي شود كه سوختي از ژيگلور اصلي بيرون نمي ايد براي جلوگيري از

خاموش شدن موتور در اين وضعيت مداري از مدار اصلي منشعب شده و تا زير دريچه گاز امتداد

مي يابد مدار ديگري د ر بين راه به اين مدار ملحق شده كه هواي دور ارام را تامين مي كند بنابراين

سوخت مصرفي دور ارام توسط پيچ تنظيم ژيگلور دور ارام و هواي مصرفي ان توسط ژيگلور دور ارام

تنظيم و تامين مي شود

در هنگام بسته شدن دريچه گاز در طرفين ان دو مجرا وجود دارد مجراي زير دريچه گاز مربوط به مدار

دور ارام و مجراي بالاي دريچه گاز مربوط به مدار تغيير دور مي باشد وقتي دريچه گاز كمي باز مي شود

لبه دريچه گاز از مقابل مجراي دور ارام بالاتر رفته و به مجراي مدار تغيير دور مي رسد در اين حالت

مكش منفولد ورودي بر مجراي مدار تغيير دور اثر كرده و باعث مي شود سوخت بيشتري از مجراي

تغيير دور خارج شود

دليل استفاده از مدار تغيير دور ان است كه با باز شدن دريچه گاز فاصله هوايي موجود بين مجراي

دور ارام و لبه دريچه گاز زياد مي شود و لذا خلا مقابل مجراي دور ارام كاهش مي يابد كه نتيجه ان

كم شدن جريان سوخت مدار دور ارام است از طرف ديگر مدار دور اصلي فعاليت نمي كند بنابراين

موتور در دورهاي كم با كمبود سوخت مواجه مي شود كه براي جلوگيري از اين عيب مدار تغيير دور

طراحي شده است با افزايش فشار بر روي پدال گاز دريچه گاز بيشتر باز شده و هواي بيشتري از

لوله كاربراتور عبور مي كند زماني كه دريچه به اندازه اي باز شود كه لبه ان از مقابل مجراي مدارهاي

دور ارام و تغيير دور بگذرد ديگر از اين مجاري سوخت بيرون نمي ايد زيرا در اين حالت سرعت عبور

هوا از مقابل اين مجاري كاهش مي يابد اما با افزايش هواي عبوري از ونتوري مكش ونتوري افزايش

يافته . ژيگلور اصلي سو را وارد هواي عبوري مي كند وقتي دريچه گاز در حالت دور متوسط كمي

باز شود سوخت پاش هم متناسب با هواي عبوري سوخت را وارد هواي عبوري ميكند لازم به ذكر

است مدار متوسط جز مدار دور اصلي مي باشد براي اينكه خودرو هنگام بار زياد وارد بر موتور توانايي

پاسخگويي داشته باشد نياز به ارسال سوخت بيشتري از طرف كاربراتور دارد كه اين ارسال سوخت

بيشتر متناسب با باز بودن كامل دريچه گاز مي باشد

مدار قدرت شامل يك پيستون خلائي مي باشد كه در حالت عادي با تاثير خلا موتور به طرف بالا كشيده

مي شود وقتي خلا قسمت ونتوري موقع باز شدن كامل دريچه گاز كاهش مي يابد نيروي خلا موثر بر

پيستون كاهش يافته و فنر ان را به پايين هدايت مي كند در اين حركت دسته پيستون سوپاپ قدرت

را كه بوسيله فنر كوچكي بسته و راه ژيگلور قدرت را تنگ كرده بود بازتر مي كند و به اين ترتيب سوخت

اضافي به موتور ارسال مي شود

موقعي كه راننده تصميم مي گيرد با شتاب حركت كند بطور ناگهاني پدال گاز را فشار داده و دريچه

گاز دفعتا باز مي شود در اين هنگام مقدار هواي ورودي به كاربراتور بطور ناگهاني افزايش مي يابد

و اگر سريعا سوخت كافي متناسب با هواي مكيده شده تامين نشود مخلوط سوخت – هوا به اندازه

اي فقير مي شود كه موتور مكث مي كند در اين حالت ممكن است شعله پس بزند يا خاموش شود

براي برطرف كردن اين مشكل در كاربراتور ونتوري ثابت مدار شتاب دهنده طراحي شده است اين

مدار يك پمپ ارسال سوخت كه با اهرم بندي خاصي به دريچه گاز متصل مي شود دو سوپاپ كنترل

يك ژيگلور هوا و يك ژيگلور كمكي براي تخليه سوخت اضافي دارد زماني كه دريچه گاز بسته است

پيستون پمپ شتاب دهنده به طرف بالا حركت كرده و سوخت از طريق سوپاپ ورودي وارد فضاي زير

پيستون مي شود و وقتي دريچه گاز دفعتا باز مي شود پيستون پكپ هم بطور ناگهاني به طرف پايين

حركت كرده و سوخت زير پيستون را با بازشدن سوپاپ خروجي از ژيگلور كمكي وارد هواي عبوري از

لوله كاربراتور مي كند

در روزهاي سرد براي روشن كردن خودروهاي كاربراتوري نياز به مخلوط غني تري از سوخت – هوا

داريم زيرا سوختي كه براي احتراق مناسب مي بايست به صورت اتميزه وارد سيلندرها شود در

برخورد با ديوارهاي سرد كاربراتور و منيفولد ورودي تقطير شده و از رسيدن به سيلندر باز مي ماند

به همين منظور در ابتداي كار موتور در روزهاي سرد بايد براي مدت كوتاهي از مدار ساسات كه

سوخت غني تري را فراهم مي كند استفاده نماييم تا موتور به دماي كاركرد مناسب خود رسيده و

كاربراتور بتواند مخلوط سوخت – هوا را تقريبا بصورت بخار خشك كه حالت ايده ال مي باشد به

سيلندرها برساند در بالاي لوله كاربراتوري ونتوري ثابت دريچه اي بنام ساسات وجود دارد باز و بسته

شدن اين دريچه بصورت مكانيكي يا خودكار كنترل مي شود با بستن اين دريچه جريان عبوري هوا

كاهش يافته و مكش كاربراتور در هنگام استارت زدن افزايش مي يابد در نتيجه سوخت بيشتري از

ژيگلور براي روشن شدن موتور در هواي سرد فراهم مي شود

در روش مكانيكي بستن دريچه ساسات دكمه اي بر روي داشبورد خودرو تعبيه شده كه بايستي به

دريچه ساسات متصل مي شود با كشيدن اين دكمه دريچه ساسات بسته مي شود بسياري از

كاربراتورها ساسات خودكاري دارند كه با گرماي منيفولد خروجي ومكش منيفولد ورودي كار ميكند

در اين نوع از ساساتها يك فنر ترموستاتي و يك پيستون در داخل پوسته ساسات قرار دارند كه هر

دوي انها به دريچه ساسات متصل اند در موتور سرد فنر ترموستاتي كوك مي شود و دريچه ساسات

را مي بندد وقتي موتور گرم مي شود گرماي منيفولد دود از ساسات گذر كرده و فنر را باز مي كند

(كشش ان را مي كاهد) لذا مكش منيفولد ورودي پيستون را جذب نموده دسته پيستون دريچه ساسات

را باز مي كند

كاربراتورهاي ونتوري متغيير

اين نوع از كاربراتور بر خلاف كاربراتورهاي ونتوري ثابت براي شرايط مختلف وارد بر موتور مدار جداگانه

براي تامين سوخت ندارد بلكه ونتوري متغيري دارد كه متناسب با بار وارد بر موتور سطح مقطع ان

تغيير كرده و سوخت متناسب با ان شرايط را وارد هواي عبوري از ونتوري مي كند تغيير ونتوري اين

كاربراتورها مي تواند متاثر از حركت پيستون يا دريچه اي باشد كه متناسب با مكش منيفولد ورودي

سطح مقطع متغيري را ايجاد مي كند اين تاثير مي تواند از طريق مسيري تامين شود كه از قسمت

منيفولد ورودي تا بالاي پيستون كاربراتور امتداد يافته است

براساس شكل پيستون كاربراتورهاي ونتوري متغير را به دو دسته تقسيم مي كنند

1- كاربراتورهاي ونتوري متغير با پيستون گرد

2- كاربراتور ونتوري متغير با پيستون چهار گوش

پيستون كاربراتور استوانه دو گانه اي است (قطر قسمت بالاي پيستون بيشتر از پايين ان است) كه

قسمت مياني ان مخزن روغن دمپر مي باشد (كاربراتور نوع H-SU)

پيستون از طريق مجرايي متاثر از خلا موتور مي باشد بنابراين با باز شدن دريچه گاز در اثر اختلاف

فشار فضاي بالاي پيستون و منيفولد ورودي پيستون بر فنر تعبيه شده در بالاي خود غلبه كرده