سیستم سوخت رسانی در ماشین هایی که موتور احتراق داخلی دارند، مثل دستگاه گوارش در بدن عمل میکنند. درواقع موتور ماشین، برای فعالیت به سوخت، هوا و انرژی برق نیاز دارد تا بتواند جرقه ایجاد و در نهایت نیرو تولید کند.
اصلی ترین بخش در کارکرد موتور، انفجار رخ داده درون موتور ماشین میباشد. کیفیت این انفجار به صورت مستقیم بر روی کیفیت کارکرد موتور تأثیر میگذارد.
انفجار صورت گرفته در درون محفظه احتراق سیلندر، دارای سه اصل مهم میباشند که عبارتند از:
- میزان هوا و فشار ورود آن به سیلندر
- کیفیت جرقه زنی
- تنظیم زمان بندی آن
سوخت خودرو، توسط سیستم سوخت رسانی به موتور میرسد. سیستم سوخت رسانی دارای اجزا و بهش های مختلفی میباشد که هر کدام از آنها اهمیت خاص خود را دارند.
کاربراتور چیست؟
کاربراتور یا کاربوراتور، یکی از قطعات ماشین میباشد که وظیفه آن آماده کردن سوخت موردنیاز موتور در سیستم های کاربراتوری میباشد که موتور میتواند با بهترین شرایط ممکن کار کند.
کاربراتور درسال 1876 میلادی، توسط یک مخترع آلمانی بنام «گوتلیب دایملر» اختراع شد. کاربراتور و انژکتور از مهمترین قطعات در سیستم سوخت رسانی خودرو میباشند. به گونه ای که برای معرفی نوع سیستم سوخت رسانی یک خودرو، آن را با نام «کاربراتوری» یا «انژکتوری» مینامند.
سیستم های کاربراتور که نوع قدیمی تر میباشند قبل از استفاده از ECU و کامپیوتر در خودروها، بکار گرفته میشد و تا چندین سال یکی از اجزای ثابت همه خودروهای بنزینی بود. ولی امروزه کاربراتور اغلب در ماشین های کارکرده و قدیمی دیده میشود. در واقع قطعه کاربراتور در سال 1885 توسط کارل بنز، مخترع فقید خودروهای مدرن، اختراع گردید.
کاربراتور علاوه بر اینکه وظیفه سوخت رسانی به موتور را دارد، وظیفه دیگری نیز دارد که آن مناسب سازی شرایط سوخت رسانی به موتور و ارسال سوخت به سمت موتور میباشد. بدین معنا که کاربراتور، مخلوط سوخت و هوا را به میزان مناسب موتور آماده میکند و در اختیار موتور قرار میدهد.
انواع کاربراتور
کاربراتورها انواع مختلفی دارند و براساس فاکتورهای متفاوت در دستههای متعددی تقسیمبندی میشوند. این فاکتورها شامل جهت حرکت سوخت، نوع ونتوری و تعداد دهانه میشوند. این تقسیمبندی به این ترتیب است:
کاربراتورها انواع مختلفی دارند و بر طبق فاکتورهای مختلف، در دسته بندی های گوناگونی قرار میگیرند. این فاکتورها شامل تعداد دهانه، جهت حرکت سوخت و نوع ونتوری میباشند. تقسیم بندی ها را در قسمت زیر برایتان میآوریم.
انواع کاربراتور بر اساس تعداد دهانه | ||
یک دهانه | دو دهانه | چهار دهانه |
انواع کاربراتور از نظر جریان هوا | ||
کاربراتور صعودی (جریان هوا از پایین به بالا) |
کاربراتور نزولی (جریان هوا از بالا به پایین) |
کاربراتور افقی (با جریان هوای افقی) |
کاربراتور بر اساس نوع ونتوری | ||
ونتوری ثابت | ونتوری متغیر | |
طرز کار کاربراتور
کاربراتور برای اینکه بتواند کار کند، در مجرای خروجی سوخت، به خلاء نیاز دارد. در واقع عامل اصلی کارکرد کاربراتور، ایجاد خلأ بر روی مجرای خروجی سوخت میباشد. این خلأ توسط ونتوری ایجاد میشود. ایجاد خلأ بر اساس دو مورد از قوانین مهم در مکانیک سیالات با نام های معادله پیوستگی و معادله برنولی صورت میگیرد. ایجاد خلاء، توسط قسمتی از کاربراتور که ونتوری یا گلوگاه نام دارد، صورت میگیرد.
بدین ترتیب که همزمان با بازشدن دریچه یا صفحه گاز توسط سیلندر موتور خودرو، مکیده میشود به درون کاربراتور وارد و سپس در فضای ونتوری جریان پیدا میکند. در هنگام عبور هوا از ونتوری کاربراتور، به دلیل کاهش سطح مقطع عبور، سرعت هوا زیاد میشود و این سبب میشود فشار محفظه ونتوری کمتر شود و مکش به وجود بیاید. پس از آن مجرای سوخت که ژیگلور نام دارد، و به قسمت ونتوری کاربراتور متصل است، سوخت خودرو را تزریق میکند و پس از مخلوط شدن با هوا به درون سیلندر وارد میشود و در نهایت اشتعال توسط جرقه شمع، انجام میگیرد.
برای تفهیم خوب موضوع میتوانیم بدین صورت بیان کنیم که کاربراتور دارای یک ورودی هوا، یک خروجی هوا و نیز مسیری در بین این دو دریچه میباشد. این مسیر بین دو دریچه، در قسمت بین راه، باریکتر میشود، این فضای باریک شده همان ونتوری میباشد. سوخت خودرو توسط پمپ از مجرای خروج سوخت (ژیلگلور) به درون فضای ونتوری ریخته میشود. با ورود هوا و رسیدن آن به محل باریکتر مسیرش (که فضای ونتوری نام دارد)، سرعت آن افزایش یافته و در کنار آن فشار هوا کاهش مییابد. کاهش فشار هوا، فضا برای ورود سوخت را ایجاد میکند. با ورود سوخت، مخلوط مورد نیاز سیلندر تامین میگردد و از خروجی مسیر، وارد سیلندرموتور خودرو میشود. سوخت به حالت اتمیزه با نسبت استکیومتری با هوا ترکیب میشود.
خروجی که دریچه ی گاز نام دارد، با فشار بیشتر پدال گاز بازتر شده و اجازهی ورود مخلوط بیشتری را به درون سیلندر میدهد.
وظایف کاربراتور
- تنظیم کارکرد موتور در حالت دور آرام
- کاهش مصرف سوخت در شرایط عادی موتور
- روشن شدن موتور در درجه حرارت بالا و پایین و در هوای سرد و گرم
- کمک به تولید حداکثر قدرت موتور در شرایطی که تحت بار زیاد قرار دارد.
- تهیه مخلوط هوا و سوخت متناسب با شرایط مختلف کار موتور. این کار باید در کوتاهترین زمان انجام شود.
مزایا موتور کاربراتوری
سیستم های کاربراتوری با اینکه از رده خارج شده به شمار میآیند و امروزه در خودروسازی استفاده نمیشوند، ولی بی تردید آنها مزایایی داشته اند که قریب به یک قرن در صنعت خودروسازی جای خود را حفظ کرده بودند.
- هزینه تولید پایینتر از سیستمهای انژکتوری
- تعمیرات راحت و البته هزینه پایین تعمیرات در زمان خرابی سیستم کاربراتوری. چون هنگام تعمیر این سیستم ها، به لوازم الکترونیکی مخصوصی نیاز نمیباشد.
معایب موتورهای کاربراتوری
بی شک سیستم سوخت رسانی کاربراتوری، همانند هر چیز دیگری، علاوه بر اینکه مزایایی دارد، معایبی نیز به همراه دارد که سبب شده اند دیگر مورد استفاده قرار نمیگیرند.
این معایب به قدری به چشم آمدند که سبب شد دیگر مورد استفاده قرار نگیرند و سیستم های انژکتوری جایگزین آنها شود.
- تنظیم نامناسب سیستم جرقه زنی
- احتمال خفگی کاربراتور وجود دارد.
- توزیع غیر یکنواخت سوخت به سیلندرها
- شرایط محیطی بر عملکرد کاربراتور تأثیر میگذارند.
- ارتعاشات و ضربه های بیشتر کاربراتور نسبت به انژکتور
- در تنظیم تناسب در ترکیب سوخت و هوا، ایراداتی وجود دارد.
- سقف توان نهایی خروجی موتور کاربراتوری کمتر از موتور انژکتوری
- کیفیت بنزین، نوع بنزین و عدد اکتان آن بر عملکرد کاربراتور تاثیر مستقیمی دارد.
- سطح آلایندگی های موتورهای کاربراتوری در مقایسه با موتورهای انژکتوری، بیشتر میباشد.
جمع بندی
در این مقاله به مفهوم کاربراتور چیست و چگونه کار می کند؟ که یکی از مهمترین قسمت های ماشین میباشد، پرداختیم. همچنین انواع کاربراتور، طرز کار کاربراتور، و... را بررسی کردیم. شما میتوانید با مراجعه به بخش مجله رانندگان آکادمی انتیراپ با مطالب مرتبط درخصوص حمل و نقل و رانندگان آشنا شوید.
همچنین در انتیراپ خدماتی اعم از حمل و نقل بین المللی زمینی، ریلی، دریایی، هوایی، انبارداری و... ارائه میشود. جهت مشاهده سایر مقالات و اخبار در حوزه حمل و نقل کلیک نمایید.
عضویت در سامانه خدمات حمل و نقل انتیراپ