کاربراتور چیست؟ قطعه ای است که از طراحی پیچیده و با دقت بالایی ساخته شده است. مخلوط سوخت و هوا باعث حرکت وسایل نقلیه (چه در خشکی، دریا و یا از طریق آسمان) می شود. مقدار دقیق سوخت و هوای مورد نیاز یک موتور لحظه به لحظه تغییر می کند. و این بستگی به مدت زمان کارکرد، سرعت حرکت خودرو و عوامل مختلف دیگر دارد.

امروزه موتورهای مدرن از یک سیستم کنترل شده ی الکترونیکی به نام تزریق سوخت برای تنظیم مخلوط سوخت و هوا استفاده می کنند. بنابراین از لحظه ای که کلید خودرو را

می‌چرخانید تا خودرو روشن شود تا زمانی که خاموش می کنید این روند ادامه پیدا می کند.

کاربراتور چیست؟

موتورهای بنزینی به گونه ای طراحی شده اند که مقدار مناسبی از هوا را وارد کنند تا سوخت به درستی بسوزد. مخلوط کردن سوخت و هوا کار یک ابزار مکانیکی هوشمندانه به نام کاربراتور است. در کاربراتور لوله ای وجود دارد که اجازه می دهد هوا و سوخت از طریق سوپاپ ها به موتور وارد شود. این عمل در مقادیر مختلف انجام می شود تا با طیف گسترده ای از شرایط گوناگون رانندگی سازگار باشد.

شاید با شنیدن کلمه کاربراتور فکر کنید که لغت بسیار غریبی است، اما این کلمه از فعل ” Carburet ” آمده است. این فعل یک اصطلاح شیمیایی به معنای غنی سازی ترکیب گاز با کربن یا هیدروکربن است. به این سبب، از نظر فنی کاربراتور وسیله ای است که هوا( گاز) را با سوخت (هیدروکربن) مخلوط می کند.

کاربراتور توسط چه شخصی اختراع شد؟

کاربراتورها از اواخر قرن نوزدهم وجود داشته و توسط کارل بنز(۱۸۴۴-۱۹۲۹ )ساخته شده اند. قبل از کارل بنز روش های دیگری برای کاربوره سازی وجود داشت. به عنوان مثال، ژوزف اتین لنوار(۱۸۲۲-۱۹۰۰) در ابتدا از یک سیلندر چرخشی با اسفنج های متصل استفاده می کرد که در حین چرخش به سوخت آغشته شده و با تکرار چرخش آن را با هوا مخلوط می کرد.

کارکرد کاربراتور به چه صورت است؟

کاربراتورها از لحاظ طراحی و پیچیدگی با هم تفاوت دارند. ساده ترین شکل آن این است که اتصال یک لوله عمودی بزرگ هوا که در بالای سیلندرهای موتور است با یک لوله افقی سوخت که از طرف دیگر متصل شده است، است. با جریان هوا از سمت بالا و عبور از یک پیچ خوردگی باریک در وسط (که باعث افت فشار هوا میشود) و مکش سوخت از لوله ی افقی (که در اثر افت فشار اتفاق می افتد) هوا و سوخت با هم مخلوط می شوند.

مخلوط هوا و سوخت را چگونه تنظیم کنیم؟

کاربراتور دارای دو دریچه ی چرخان در بالا و پایین ونتوری ( قسمت پیچ خوردگی باریک) است. در بالای ونتوری دریچه ای به نام چوک وجود دارد که میزان جریان هوا را تنظیم می کند. اگر چوک بسته باشد، جریان هوا از طریق لوله به پایین کاهش پیدا می کند و مکش سوخت افزایش می یابد. بنابراین موتور مخلوط غنی ای از سوخت به دست می آورد. این کار زمانی که موتور سرد است و برای اولین بار راه اندازی می شود، مفید است.

در پایین ونتوری، یک سوپاپ دوم به نام دریچه ی گاز وجود دارد، که هر چه این دریچه ی گاز باز باشد، هوای بیشتری از کاربراتور عبور می کند و سوخت بیشتری را از لوله به طرفین می کشد. در این صورت جریان سوخت و هوا بیشتر شده و موتور انرژی بیشتری را آزاد می کند و باعث حرکت سریع و شتاب خودرو می شود.

قسمت های مهم تشکیل دهنده ی کاربراتور

کاربراتور از اجزای مختلفی تشکیل شده است که در زیر به آنها می پردازیم:

۱. محفظه شناور و شناور

۲. ونتوری

۳. نازل

۴. سوپاپ دریچه ی گاز

۵. جت سوخت

۶. چوک

محفظه شناور و شناور

فلز برنجی با وزن سبک ویژه ای در محفظه شناور برای حفظ سطح ثابت سوخت به کار رفته است. شناور مانند مکانیزم به درپوش متصل می شود تا ورود سوخت به محفظه را در حین حرکت به سمت پایین و بالا مجاز و محدود کند. شناورهای فلزی امکان دارند از مفاصل آسیب و نشت کنند. به همین دلیل، از مواد پلاستیکی یا لاستیکی برای ساخت شناور استفاده می شود.

ونتوری

سوخت از نازل به داخل ونتوری جریان دارد که صرفا یک محدودیت در عبور هوا است. با کاهش عبور جریان هوا، سرعت هوا افزایش و فشار هوا کاهش پیدا می کند. در اثر این روند سوخت از نازل خارج شده و با هوا مخلوط می شود. در نهایت این مخلوط هوا و سوخت از طریق منیفولد وارد سیلندر می شود. مقدار سوخت وارد شده به سیلندر بستگی به اندازه جت، سطح شناور و خلاء خطرپذیر دارد.

نازل

نازل در ونتوری برای تخلیه سوخت و مخلوط شدن با جریان هوا استفاده می شود. خروجی نازل بالاتر از سطح سوخت در محفظه شناور قرار می گیرد تا از ریختن سوخت از نازل در هنگام رانندگی در جاده های شیب دار و چاله دار جلوگیری کند.

دریچه گاز

دریچه گاز از طریق مکانیزم اهرمی به پدال گاز متصل می شود. از این دریچه برای کنترل مقدار جریان مخلوط سوخت و هوا استفاده می شود. و از شیرهای پروانه ای یا استوانه ای برای این امر بکار می برند. اما نوع پروانه ای برای کنترل مخلوط سوخت و هوا رایج تر است. استفاده و کارکرد آن آسان است، اما حتی زمانی که کاملا باز است جریان را محدود می کند. هنگامی که دریچه گاز کاملا بسته است هیچ مکشی به نازل اعمال نمی شود.

جت سوخت

جریان سوخت از طریق نازل از محفظه ی شناور به مخزن، توسط جت سوخت اندازه گیری و تامین سوخت را تنظیم می کند. جت های سوخت از مواد برنجی مخصوص ساخته شده اند و باید دارای مواد ضد خوردگی باشند.

سرعت دور موتور و مخلوط دور آرام به کمک پیچ توقف ارائه شده در بالای جت تنظیم می شود. تنظیمات اصلی جت پس از گرم شدن و پر کردن موتور انجام می شود.  زمانی که موتور با دریچه گاز کار می کند، جت اصلی چرخانده می شود تا قدرت کامل دوباره به دست بیاید و موتور به آرامی کار کند.

چوک‌ (خفگی)

چوک یک شیر پروانه ای است که با اهرم دستی و یا گاهی اوقات اتوماتیک کار می کند، تا جریان هوا را محدود کند. با این کار نسبت سوخت در مخلوط سوخت و هوا افزایش می یابد. چوک باید بلافاصله بعد از روشن شدن موتور باز شود. در غیر این صورت سوخت باعث از کار افتادن موتور می شود.

انواع گوناگون کاربراتور

۳ نوع کاربراتور  وجود دارد که در این بخش به آنها می پردازیم:

۱. کاربراتور افقی

۲. کاربراتور صعودی

۳. کاربراتور نزولی

کاربراتور افقی

همانطور که از نامش پیداست، در کنار موتور قرار دارد. در این نوع کاربراتور هوا و سوخت به صورت افقی به سمت موتور جریان دارد.

کاربراتور صعودی

کاربراتور جریان صعودی اولین نوع استفاده رایج از انواع دیگر است. در این مدل هوا به سمت بالا به داخل ونتوری جریان دارد تا با سوخت مخلوط شود. کاربراتور صعودی ممکن است نیاز به جمع کننده قطره داشته باشد.

کاربراتور نزولی

کاربراتور جریان پایین به این معنی است که هوا از سمت بالا وارد موتور می شود. بخاطر عملکرد این مدل، کشش پایین کارآمدترین جریان هوا را به داخل موتور روانه می کند.  معمولا مستقیم ترین مسیر است.

کاربردهای کاربراتور

کاربراتورها کاربردهای متفاوتی دارند از جمله: برای موتور جرقه زنی و برای کنترل سرعت وسایل نقلیه استفاده می شود. همینطور سوخت اصلی (بنزین) را به قطرات ریز تبدیل می کند و با هوا مخلوط می کند تا به آرامی و بدون هیچ مشکلی بسوزد.

مزایای کاربراتور

• قطعات آن به اندازه انژکتورهای سوخت گران نیستند.
• با استفاده از کاربراتور، مخلوط هوا و سوخت بیشتری به دست می آوریم.
• از نظر تست جاده ای، از قدرت و دقت بالایی برخوردارند.
• کاربراتورها فقط به مقدار سوخت(بنزین) افشانده شده از مخزن سوخت محدود نمی شوند. به این معنی که سیلندرها ممکن است سوخت بیشتری را از طریق خود بکشند، و این منجر به مخلوط متراکم تر در محفظه و همچنین قدرت بیشتر می شود.

معایب کاربراتور

• در سرعت های بسیار پایین، مخلوط سوخت و هوا به قدری ضعیف است که به درستی سوخت را نمی سوزاند.
• کارکرد کاربراتور تحت تاثیر فشار اتمسفر است.
• بیشتر سوخت هایی که مصرف می شوند سنگین تر از انژکتورهای سوخت هستند.
• هزینه تعمیر و نگهداری بیشتر از سیستم تزریق سوخت است.

سخن پایانی

در این مقاله از سورس یدک بیان کردیم که کاربراتورها بخش اساسی موتور بنزینی هستند، که برای تهیه مخلوط هوا و سوخت استفاده می شود. از بخش های متفاوتی ساخته شده است، مانند دریچه گاز، ونتوری، چوک، شناور و محفظه شناور. کاربراتورهای مدرن دارای قطعات اضافی مانند شیر برقی ضد دیزل و کنترل مخلوط خودکار هستند.

مزایای متفاوتی مانند سبک وزن بودن، کم هزینه بودن و نگهداری آسان را دارند. کاربراتورها همچنین در موتورهای کوچک همچون موتور سیکلت، اسکوتر، چمن زنی و اره برقی استفاده می شوند.

منبع

منبع