Forgasser

Forgasseren er en mekanisk del av forbrenningsmotoren med positiv tenning , plassert i drivstoffsystemet som forbereder blandingen av luft (forbrenningsmiddel) og drivstoff som skal introduseres i forbrenningskammeret .

Forgasseren er hovedelementet i sammenstillingen kalt drivstoffsystemet til forbrenningsmotorer , den spesialiserte figuren for montering, kalibrering og overhaling er forgasseren [1] , dette hindrer ikke andre tekniske operatører fra å utføre disse operasjonene. eller sektormekanikk .

Historie

Forgasseren ble oppfunnet i Italia av Luigi De Cristoforis i 1876 og i 1882 utviklet Enrico Bernardi en forgasser for "Motrice Pia", den første forbrenningsmotoren drevet av bensin. [2] [3] [4] [5]

Den 25. april 1916 patenterte Claudio Fogolin en forgasser for Lancia der han introduserte "nye og nyttige forbedringer". [6]

Forgasseren gjennomgikk utallige forbedringer gjennom sin lange historie, men dens tilstedeværelse på markedet ble drastisk redusert av innsprøytningssystemer, så mye at den stoppet den europeiske produksjonen av bilmodeller i 1995 [7] , og holdt aktiv bare den for motorkjøretøyer og i drift maskiner.

Forgasserfunksjoner

Forgasseren er i hovedsak sammensatt av en hovedkanal som forbinder innsiden av den termiske enheten ( sylinder , hode , stempel , forbrenningskammer ) med utsiden.

Langs banen til denne kanalen er det normalt en ventil , port eller sommerfugl avhengig av typen forgasser, som har funksjonen til å regulere luftstrømmen inne i kanalen og et drivstoffinntakssystem .

Ventilen styres direkte eller indirekte av akseleratorkontrollen: akselerasjon betyr å åpne ventilen ved å tilføre mer blanding (luft og bensin) inn i forbrenningskammeret.

Luften inne i forgasseren suges inn takket være depresjonen forårsaket av stempelets synkende bevegelse inne i sylinderen , eller suges av veivhuset når stempelet stiger , mens i superladede motorer føres luften inn i motoren på forskjellige måter gjennom en kompressor .

Forgasserstruktur

Forgasseren kan anta forskjellige strukturer, noe som gjør at den blir av typen:

Motorsykkelforgassere i stedet for den koniske nålen kan utstyres med en nål med flere atomiseringshull (MJN - Multiple Jet Nozzle), denne nålen kan festes (som i Dell'Orto SHA) eller mobil (som i Yoshimura MJN), med åpningen av giljotinen luftpassasjen trekker bensinen fra hullene i pinnen som tetter munnstykket [10] .

Strukturen til forgasseren kan være av forskjellige typer, basert på arrangementet av venturikanalen, generelt horisontalt eller vertikalt, for bilbruk er det mest brukte arrangementet av vertikal type (bare noen sportsmodeller bruker forgassere i horisontalt arrangement), i utgangspunktet gitt '' bruk av sideventiler hadde forgasserne i vertikalt arrangement en strømning fra bunnen og oppover, deretter med de første overliggende ventilmotorene ble forgasserne alltid av vertikal type kalt invertert da strømmen nå er fra topp til bunn, deretter mellomliggende det ble gjort bestemmelser på de ulike områdene.

I forgassere hvor gassventilen er av giljotintype, for å ha et kontrollert og konstant nivå av drivstoff inne i drivstofftanken til forgasseren, brukes følgende:

  • Float system , det er karakterisert ved en flottør som styrer en pinne som får mer eller mindre bensin til å strømme inn i tanken ved å åpne slisser, for å ha et konstant nivå av bensin.
  • Ventiler , disse ventilene setter bensintanken i kommunikasjon med utsiden, de er kanaler oppnådd på forgasserkroppen, som brukes til å tillate strøm av bensin inn i forgasseren, faktisk hvis det ikke var luft ville den forbli fanget og forhindret riktig fylling . I tillegg har de også som funksjon å la bensinen slippe ut dersom forgasseren velter (kjøretøyet faller) og hindrer kjøretøyet i å flomme.
  • Maksimalt nivårør kjennetegnes av et rør på forgasserens flottørkammer som forbinder det indre av flottørkammeret med utsiden, formålet er å unngå overfylling av flottørkammeret og derfor forhindre at kjøretøyet blir oppslukt.
  • Pulveriseringskretser , disse kretsene er 2, en for minimum og en for maksimum, i disse kretsene strømmer luften tatt ved begynnelsen av Venturien eller fra utsiden av forgasseren, disse kretsene brukes til å forbedre pulveriseringen og generelt på tomgangskretsen en strømningsjusteringsskrue påføres.
  • Polering av inntakssiden av forgasseren , polering av delen som går fra gassventilen til innløpet til Venturi, denne operasjonen kan utføres ved å forkromme dette området eller ganske enkelt gjøre det veldig glatt, dette favoriserer luftstrømmen ved innløpet av forgasseren.
  • Sandblåsing på motorsiden av forgasseren , overflaten som går fra strupeventilen til enden av forgasseren med motorinntaksmanifolden blir porøs, ved hjelp av sandblåsing tillater denne porøsiteten dannelsen av en film av bensin, noe som letter passasje av luft-bensinblandingen, takket være forbedringen av grenselaget .
  • TPS (Throttle Position Sensor) , det er en sensor som kan brukes både til å justere forgassingen ved bruk av forskjellige solenoider kontrollert av en dedikert kontrollenhet eller gjennom ECU (Engine Control Unit) , eller den kan kun brukes til å være i stand til å justere andre parametere som ikke er relatert til forgassing, for eksempel timing eller styring av 2T eksosventilen .
  • Fjernkontroll for tomgang det er en utsettelse av tomgangsskruen for å variere denne parameteren uten å måtte gå ut av kjøretøyet.

Type veikryss

Koblingen av forgasseren til motoren kan være av forskjellige slag:

På inntakssiden kan forgasseren også ha følgende koblinger:

Kroppstyper

Avhengig av antall tilførselslinjer som er til stede, kan forgasserne være:

Typer ventiler for forgassere

Når ventilene til de forskjellige forgasserne ikke er spjeldventiler (bil- eller membrantype), kan de være kuleventiler eller mer vanlig er de av porttypen (motorsykkeltype), sistnevnte ventiler kan være:

Videre kan denne typen ventil arrangeres:

De ulike typene ventiler skiller seg fra hverandre ved deres evne til å regulere strømmen og turbulensen i forgasseren, og har dermed de sylindriske ventilene utmerket til å regulere lavere turtall, mens den flate typen er den beste typen ved full gass. turtall, de andre typene er en mellomting sammenlignet med de to første, selv om de generelt sett er veldig nær den flate typen.

Formen på kanalseksjonen

Seksjonen av kanalen til en motorsykkelforgasser kan være:

Plassering av luftinntaket i forhold til kanalen:

Forgasserkanalen kan også deles inn i:

Det er spesielt interessant på kjøretøyer utstyrt med kontinuerlig variabel automatisk girkasse , spesielt moderne scootere, som på grunn av særegenhetene til typen girkasse har en høy variasjon i kraften levert av motoren ved de små åpningene til gassventilen. Denne funksjonen, kombinert med en sirkulær kanaldel, ville gjøre det vanskelig å kjøre konstant i lav hastighet med disse kjøretøyene. Bilforgassere har nesten universelt et sirkulært tverrsnitt.

Forgasserkretsene

Forgasserne er utstyrt med ulike kretser for justering av det støkiometriske forholdet . Kretsene som hver forgasser med ventilen og den koniske nålen trenger er maksimumskretsen, minimumskretsen, progresjonskretsen og startkretsen. Så er det andre typer kretser, brukt av forgassere med spesielle egenskaper eller beregnet på bestemte motorer , disse kretsene er kraftkretsen og akselerasjonspumpen.

Maksimal krets

Denne kretsen reguleres av nålen (når disse er av gate-typen), av forstøveren og av hovedstrålen, drivstoffet går gjennom hovedstrålen som regulerer maks strømning, går deretter gjennom forstøveren, som er utstyrt med div. hull i forskjellige høyder og forskjellige diametre, disse hullene emulgerer drivstoffet takket være luften tatt før Venturi fra en gren av kretsen, og introduserer deretter det emulgerte drivstoffet i forgasserkanalen i den mengden som begrenses av nålen. Noen biler, som Fiat Uno, er utstyrt med en utvendig skrue for justering på samme måte som for tomgang.

Tomgang og progresjonskrets

Disse kretsene er koblet sammen, med en gren for å ta luften i begynnelsen av Venturi. Disse kretsene reguleres av en luft- eller blandingsskrue (avhengig av posisjon), av tomgangsstrålen og av den mulige tomgangsemulgatoren. Disse kretsene antar en annen oppførsel avhengig av høyden på ventilen. Tomgangskretsen er avgjørende for å opprettholde minimumshastigheten, mens progresjonskretsen er avgjørende for riktig passasje fra minimums- til maksimumskretsen og omvendt.

Startkrets

Startkretsen er generelt en egen kanal som omgår forgasserventilen, utstyrt i dette tilfellet med en spesifikk ventil for kanalen og en spesifikk stråle, kalt startstrålen; så er det andre metoder, men de er ikke ekte kretser, men enkle triks, som å smalne inn Venturien før ventilen eller mekanisk senke flottøren.

Kommandoen til denne kanalen / kretsen er:

  • Manuelt må operatøren av egen intensjon handle på denne kretsen som kan være:
    • Automatisk utkobling kan ha umiddelbar effekt eller deaktiveres bare under en viss tilstand (gasskontroll fullstendig aktivert)
    • Håndbøker endrer status kun etter hvert operatørinngrep
  • Automatisk , operatøren trenger ikke å gripe inn fordi den opererer autonomt, de kan
    • Elektronisk ved hjelp av en kontrollenhet slås aktuatoren som er tilstede langs startkretsen på og av.
    • Mekanikk arbeider gjennom temperaturen på motoren ved å bruke kjølevæsken (av denne grunn kan den bare brukes på motorer med væskekjøling) som tas fra sylinderhodet eller fra en hvilken som helst del av den permanente kjølekretsen og kobles sammen med delen av krets at den kun fungerer ved normal temperatur, denne varmen aktiverer en termostat som virker proporsjonalt med temperaturen på startkretsen.
Strømkrets

Strømkretsen har som funksjon å øke bensintilførselen gjennom kraftstrålen, luft / bensinblandingen i en begrenset åpningsperiode for gassventilen og overskride et visst motorturtall, den er vanligvis plassert i inntakskanalen til forgasseren, for å berike det støkiometriske forholdet med strupeventilen ved maksimal åpning og driftshastighet.

Det er også elektroniske kraftstråler , kontrollert av en kontrollenhet, der deres virkning generelt er begrenset i tilstanden til gassventilen helt åpen for en enkelhets skyld (i 2005 brukes disse systemene ved enhver gassåpning), men dens innflytelse er bedre administrert.

Akselerasjonspumpe

Også kalt "pickup pumpe" [11] , den brukes kun på noen 4-takts motorer, og denne pumpen gjør ikke annet enn å smøre blandingen i tilfelle det er en rask åpning av forgasserventilen, og introduserer mer eller mindre raskt mer eller mindre mengde av drivstoff etter forgasserventilen, disse pumpene kan være stempel eller membran og utgjør pumpen disse systemene kan betjenes enten ved en direkte tilkobling til gassen eller av forgasserventilen, disse pumpene for å levere riktig mengde drivstoff de er utstyrt med en pumpestråle.

Rundt forgasseren

Forgasseren er koblet sammen med den termiske enheten ved direkte drivstoff (4-taktsmotorer) eller for noen typer indirekte drivstoff (2-takts motorer), eller i veivhuset ved indirekte drivstoff (2-takts motor) , takket være inntaksmanifolden som representerer en ideell forlengelse av hovedkanalen. For å sikre tilgang av ren luft og bevare motorens levetid , er et spesielt filtreringssystem påført på inntakssiden av kanalen. Imidlertid har disse filtrene den ulempen at de begrenser tilgangen av frisk luft, og av denne grunn er spesielle filtre tilstede i de gamle racing- eller forseggjorte motorene som tillater inntreden av en større luftstrøm; ikke sjelden ble luftfilteret helt eliminert.

  • Filtersystemer, forgasser og inntaksmanifolder er komponentene i drivstoffsystemet til forbrenningsmotoren.
  • Husk at for å lette inn- og gjennomføringen av luftmassen, må kanalen være passende utformet.
  • Riktig design og konfigurasjon av drivstoffsystemet er avgjørende for å oppnå en lønnsom ytelse av selve motoren.

Operasjon

Inne i den hovedventuriformede hovedkanalen dannes det en luftstrøm som på grunn av Venturi-effekten igjen skaper en forsenkning. Takket være denne depresjonen, blir drivstoffet sugd inn i kanalen og forstøvet for å danne luft/drivstoffblandingen som deretter vil forbrennes inne i forbrenningskammeret . Drivstoffet kommer inn i luftstrømmen gjennom et spesielt kalibrert hull, også kalt en jet , designet for å oppnå riktig støkiometrisk forhold for at forbrenningen skal være effektiv.

Forgassertyper

For alltid å garantere et konstant støkiometrisk forhold ved forskjellige hastigheter, til tross for at luft- og drivstoffkretsene påvirkes av forskjellige trykkfall, skiller forgasserne som brukes i dag seg fra den enkle Venturi . Faktisk, i tillegg til hovedkanalen, består forgasserne av andre sekundære kanaler og ekstra drivstoffinntak med forskjellige kalibre, som løser disse problemene. Innføringen av elektronisk injeksjon er enda bedre i stand til å løse disse problemene takket være en programvarekontroll og spesifikk maskinvare, som klarer å endre det støkiometriske forholdet , selv om korreksjonstidene ikke er så lave, og det er grunnen til at elektroniske forgassere er utviklet. , som har kun fordelene med de to systemene, men er svært kostbare.

Kontakt forgasser

De første forgassingssystemene besto av et stort basseng fylt med drivstoff, som luftstrømmen passerte over; karburering skjedde kun ved fordampning. Som man kan utlede, var de ekstremt ineffektive og vanskelige å regulere, og ble snart forlatt.

Katalytisk forgasser

Disse forgasserne blander drivstoff med vann og luft i nærheten av oppvarmede nikkel- eller platinakatalysatorer , katalysatoren deler drivstoffet i metan , alkoholer og andre lett drivstoff.

Denne originale forgasseren ble introdusert for å tillate bønder å bruke traktorer drevet med beriket parafin, og den amerikanske hæren hadde brukt dette systemet med stor suksess i andre verdenskrig i det nordafrikanske ørkenlandskapet .

Katalytiske forgassere var kommersielt tilgjengelig på begynnelsen av 1930 -tallet , men noen viktige faktorer begrenset deres utbredte bruk:

  • Forespørsel om tilsetningsstoffer som måtte tilsettes tanken sammen med kommersiell bensin.
  • Innføringen av tetraetylbly i bensin, fra 1932 , tillot å øke oktantallet på bensinen og unngå irriterende banking i hodet , og tillot også bruk av høyere kompresjonsforhold.
  • Redusert økonomisk fordel , på grunn av den lave forskjellen mellom prisen på parafin og kostnaden for mager bensin ( på trettitallet ).

Mekaniske forgassere

De er de foretrukne forgasserne av mekaniske tunere fordi de ikke krever spesielle instrumenter for kalibrering, og i tillegg til å gi høy ytelse er de også rimelige: faktisk er de hovedsakelig dannet av en Venturi-kanal , en drivstofftank, med en spesiell flottør, ulike kanaler eller kretser og en portventil .

Betjeningen er ekstremt enkel, drivstofftanken mottar drivstoffet gjennom en kanal og fylles med dette opp til et nivå regulert av en flottør; forgassingskretsene reguleres i stedet av åpningen av gateventilen som er utstyrt med en pinne for bedre kontroll av maksimumskretsen.

Vakuumforgassere

Vakuumforgasserne er forgassere utstyrt med to ventiler, en gate og en butterfly , hvor gateventilen ikke styres direkte av gassen, men stiger og senkes gjennom et vakuumsystem. Faktisk er det trykkforskjellen mellom Venturi -kanalen (som er plassert under membranen) og området over membranen som gjør at giljotinen kan heve seg. Ved å dreie gasshåndtaket åpnes gasshåndtaket gradvis, en luftstrøm dannes over membranen og trykket i dette området vil falle, noe som får gillotinen til å stige. [12]

Gassventilen for å utnytte trykket som oppstår mellom Venturi og utsiden eller Venturi-innløpet, som overvinner kraften fra fjæren som holder den nede, er utstyrt med en membran som er plassert mellom to uavhengige kammer, ett vanntett på på den annen side, lagt over hverandre og plassert over og rundt ventilen, er det øvre kammeret i kommunikasjon med Venturien gjennom ventilen, mens det nedre kammeret (alltid plassert over ventilen) er i kommunikasjon med utsiden eller inngangen. av Venturi gjennom et hull.

I nærvær av en fordypning i Venturien vil det være det øvre forseglede kammeret som vil krympe, mens det nedre kammeret, i kommunikasjon med utsiden eller inngangen til Venturien som vil utvide seg og summen av styrken til de to kamrene som er rettet i samme retning, overvinner motstanden til fjæren og ventilen vil stige.

Denne forgasseren har egenskapen til å holde en fordypning i Venturi-kanalen så konstant som mulig og forbedre stabiliteten til det støkiometriske forholdet og drivstoffforstøvning ved raske endringer i gassregulering og motordrift.

Elektroniske forgassere

De elektroniske forgasserne har fordelene til den mekaniske forgasseren og injektoren, faktisk representerer de det beste forgassingssystemet kjent så langt, og garanterer den beste blandingen av bensin med luft og den beste doseringen, som kan modifiseres med de samme enkle handlingene fra mekanisk og ikke-mekanisk forgasser. å måtte endre kalibreringen av kontrollenheten som i injektoren, bortsett fra hvis du virkelig ønsker å gjennomgå tider og tilfeller av intervensjon av den elektroniske delen.

4-taktsmotorer

De elektroniske forgasserne for 4-taktsmotorer er mekaniske forgassere, med tillegg av elektronisk styrte kanaler som aktiveres for å smøre luft/bensinblandingen (bensintilsetning); deres eneste svake punkt med hensyn til injektorene er det å måtte ty til Venturi-kanalen, som er en begrensning av inntakskanalen, og av denne grunn begrenser de den maksimale kraften litt i forhold til injektoren.

Disse forgasserne er veldig dyre, også fordi de er brukt nylig, og koster nesten like mye som injektorene: hvis vi sammenligner dem med mekaniske forgassere, koster de elektroniske 6-8 ganger mer.

2-taktsmotorer

I tillegg til firetaktsforgasserne finnes det også elektroniske forgassere for 2-taktsmotorer som i hovedsak brukes til å få totaktskjøretøy til å falle inn under forurensningsforskriften, men de har også vært brukt til enkelte motorsykler som ikke har for å overholde forskrifter mot forurensning, slik som Suzuki RGV 250 og Aprilia RS 250 . I dette tilfellet styrer den elektroniske delen av forgasseren åpningen av magnetventiler som automatisk regulerer en tilstrømning av ekstra luft inn i kretsen, derfor er den mer begrensende i kalibreringen enn andre typer forgasser.

Systemet som aktiverer disse kretsene er generelt preget av en luftpumpe med luftfiltre og av en kontrollenhet som kan være uavhengig eller integrert med de andre kontrollenhetene, spesielt hvis motoren styres av en motorkontrollenhet.

I dette tilfellet er imidlertid prisforskjellen større enn en klassisk forgasser.

Membranforgassere

Denne typen forgasser er mye mer komplisert fra et konseptuelt synspunkt, men det viser seg å være veldig behagelig, spesielt ved rask omlasting . For det første trenger den ikke dyser for å bli karburert, faktisk for å modifisere luft-/drivstoffblandingen er det nok å virke på to sideskruer (eller høyst tre, hvis forgasseren er utstyrt med kraftstråle) for å øke eller redusere mengden bensin og juster det støkiometriske forholdet.

For å tilbakekalle bensinen bruker forgasseren en reguleringsmembran, som trekker bensinen inn i et kammer, hvor den holdes på atmosfærisk trykk av en reguleringsmembran som aktiveres av trykktrykket i manifolden og genereres av veivhuset : sistnevnte skaper en bevegelse av reguleringsmembranen som igjen beveger en vippearm koblet til en nåleventil, som igjen motvirkes av en fjær , i noen tilfeller brukes trykkvariasjonen i eksossystemet.

Når drivstoffet har blitt samlet opp fra pumpen i det atmosfæriske trykkkammeret til forgasseren, trekker bevegelsen til reguleringsmembranen, som aktiveres av fordypningen i forgasserens venturi, drivstoffet fra pumpen og sender det deretter inn i innløpskanaler for tomgangskretsene (som forstøver bensin i Venturi selv med akseleratoren lukket) og av maksimum (som forstøver bensin i Venturi bare med en minst delvis åpning av akseleratoren, justere bensinstrømningshastigheten basert på åpningen av akseleratoren og derfor på grunnlag av fordypningen tilstede oppstrøms for sommerfuglen (eller giljotinen).

Det er få produsenter av denne typen forgassere sammenlignet med tradisjonelle forgassere, inkludert det historiske Tillotson -merket siden 1914 og andre nyere merker som Tryton , Walbro , Ibea , JHC .

Produksjon

Forgassere produseres hovedsakelig ved trykkstøping , mens du kan bruke: når det gjelder materialene som brukes:

  • Aluminium
  • Zamak en legering av sink og aluminium (spesifikk vekt på ca. 6,8 kg / dm³)
  • Elektronlegering til magnesium, vanligvis ikke brukt for veiapplikasjoner, men bare for konkurransedyktig bruk, dette på grunn av kostnadene, mens fordelen ligger i vekten (spesifikk vekt 1,78 kg / dm³ mot 2,6 + 2,8 kg / dm³ av aluminiumbasert lys legeringer)

Produsenter

De største produsentene av forgassere er:

Merknader

  1. ^ Treccani: forgasser
  2. ^ Utvikling av forgasser - Gratis ingeniøressay - Essay UK , på essay.uk.com . Hentet 23. september 2015 .
  3. ^ Aircraft Carburetors and Fuel Systems: A Brief History - 01 , på enginehistory.org . Hentet 23. september 2015 .
  4. ^ BILMOTORER : Forgassere , på driverline.wordpress.com . Hentet 23. september 2015 .
  5. ^ Pia "Enrico Bernardi" 1-sylindret motor , på museonicolis.com (arkivert fra originalen 23. september 2015) .
  6. ^ Vittorio Marchis, 150 (år med) italienske oppfinnelser ( PDF ), på Codiceedizioni.it .
  7. ^ Historien til forgasseren
  8. ^ driftsdiagram av en bilforgasser
  9. ^ TEKNISK ANALYSE AV LECTRON FORGARSER
  10. ^ Hva er MJN? , på yoshimura-jp.com . Hentet 13. april 2016 (arkivert fra originalen 21. november 2015) .
  11. ^ Akselerasjonspumpediagram - AKSELERASJONSPUMPE - Motoring Technical Dictionary
  12. ^ skjematisk av en vakuumforgasser

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker