W tym artykule dowiesz się o układach wtrysku paliwa. Gaźnik to pierwszy mechanizm, który umożliwił łączenie benzyny z powietrzem w odpowiednich proporcjach w celu przygotowania mieszanki powietrzno-paliwowej i dostarczenia jej do komór spalania silnika. Urządzenia te są aktywnie wykorzystywane do dziś - w motocyklach, piłach łańcuchowych, kosiarkach i tak dalej. To tylko z branży motoryzacyjnej, od dawna są wypierane przez systemy wtrysku wtryskowego, bardziej zaawansowane i doskonałe.
Co to jest gaźnik?
Gaźnik to urządzenie, które miesza paliwo i powietrze, dostarcza powstałą mieszankę do kolektora dolotowego silnika spalinowego. Wczesne gaźniki działały po prostu umożliwiając przepływ powietrza nad powierzchnią paliwa (w tym konkretnym przypadku benzyny). Ale większość z nich później dozowała odmierzoną ilość paliwa do strumienia powietrza. To powietrze przechodzi przez dysze. Dla gaźnika stan tych części jest niezwykle ważny.
Gaźnik był głównym narzędziem do mieszania paliwa i powietrza w silnikach spalinowych do lat 80., kiedywątpliwości co do jego skuteczności. Podczas spalania paliwa powstaje wiele szkodliwych emisji. Chociaż gaźniki były używane w Stanach Zjednoczonych, Europie i innych krajach rozwiniętych do połowy lat 90., pracowały one z bardziej wyrafinowanymi systemami kontroli, aby spełnić wymagania dotyczące emisji dwutlenku węgla.
Historia rozwoju
Różne typy gaźników zostały opracowane przez wielu pionierów motoryzacji, w tym niemieckiego inżyniera Karla Benza, austriackiego wynalazcę Siegfrieda Markusa, angielskiego erudytę Fredericka W. Lanchestera i innych. Ponieważ w pierwszych latach istnienia i rozwoju samochodów stosowano tak wiele różnych metod mieszania powietrza i paliwa (a oryginalne stacjonarne silniki benzynowe wykorzystywały również gaźniki), trudno jest dokładnie określić, kto wynalazł to skomplikowane urządzenie.
Rodzaje gaźników
Wczesne konstrukcje różniły się podstawową metodą działania. Różnią się także od tych bardziej nowoczesnych, które dominowały przez większą część XX wieku. Nowoczesny gaźnik do piły łańcuchowej natryskowej, podobne stosowane są w nowoczesnych samochodach. Pierwsze, że tak powiem, konstrukcje historyczne można podzielić na dwa główne typy:
- Gaźniki powierzchniowe.
- Gaźniki natryskowe.
Przyjrzyjmy się im szczegółowo później.
Gaźniki powierzchniowe
Wszystkie wczesne konstrukcje gaźników były powierzchowne, chociaż w tej kategorii również była duża różnorodność. Na przykład Siegfried Markus wprowadził coś, co nazywa się „obrotową szczotką gaźnikową” w 1888 roku. A Frederick Lanchester opracował swój knot typu gaźnika w 1897 roku.
Pierwszy pływak gaźnika został opracowany w 1885 roku przez Wilhelma Maybacha i Gottlieba Daimlera. W tym samym czasie Karl Benz opatentował również gaźnik typu pływakowego. Jednak te wczesne konstrukcje były gaźnikami powierzchniowymi, które działały poprzez przepuszczanie powietrza nad powierzchnią paliwa w celu ich zmieszania. Ale dlaczego silnik potrzebuje gaźnika? A bez tego nie można było dostarczyć mieszanki paliwowej do komór spalania (wtryskiwacz nie był jeszcze znany w XIX wieku).
Większość urządzeń powierzchniowych działała w oparciu o proste parowanie. Ale były też inne gaźniki, znane były jako urządzenia działające z powodu „bańki” (nazywane są również gaźnikami filtrującymi). Działają poprzez wtłaczanie powietrza przez dno komory paliwowej. W rezultacie mieszanina powietrza i paliwa powstaje powyżej głównej objętości benzyny. I ta mieszanina jest następnie zasysana do kolektora dolotowego.
Gaźniki natryskowe
Chociaż różne gaźniki powierzchniowe dominowały w pierwszych dekadach istnienia samochodu, gaźniki natryskowe zaczęły wypełniać znaczącą niszę na przełomie XIX i XX wieku. ZamiastOpierając się na parowaniu, te gaźniki w rzeczywistości rozpylały odmierzoną ilość paliwa do powietrza, które zostało zassane przez wlot. Te gaźniki wykorzystują pływak (jak w przypadku Maybacha i wcześniejszych konstrukcji Benz). Działali jednak w oparciu o zasadę Bernoulliego, a także efekt Venturiego, podobnie jak nowoczesne urządzenia, takie jak gaźnik K-68.
Jednym z podtypów gaźników aerozolowych jest tak zwany gaźnik ciśnieniowy. Po raz pierwszy pojawił się w latach 40. XX wieku. Chociaż gaźniki ciśnieniowe tylko z wyglądu przypominają gaźniki w aerozolu, w rzeczywistości były to najwcześniejsze przykłady urządzeń z wymuszonym wtryskiem paliwa (wtryskiwaczy). Zamiast polegać na efekcie Venturiego do zasysania paliwa z komory, gaźniki ciśnieniowe rozpylały paliwo z zaworów w podobny sposób, jak nowoczesne wtryskiwacze. W latach 80. i 90. gaźniki stawały się coraz bardziej złożone.
Co oznacza „gaźnik”?
"Gaźnik" to angielskie słowo wywodzące się od terminu carbure, przetłumaczonego z francuskiego - "węglik". W języku francuskim gaźnik oznacza po prostu „połączyć (coś) z węglem”. Podobnie angielskie słowo „gaźnik” technicznie oznacza „wzrost zawartości węgla”.
Podobnie działa gaźnik K-68, który był używany w skuterach typu Tula (później Ant), motocyklach Ural i Dniepr.
Komponenty
Wszystkie typy gaźników mają różne komponenty. Jednak nowoczesne urządzenia mają wiele wspólnych cech, w tym:
- Powietrzekanał (Venturi).
- Przepustnica.
- Zawór elektromagnetyczny biegu jałowego.
- Pompa przyspieszacza.
- Komory gaźnika (pierwotna, pływakowa itd.).
- Mechanizm pływakowy.
- Membrana przenosząca paliwo gaźnika.
- Śruby regulacyjne.
Jak działa gaźnik?
Wszystkie typy gaźników działają z różnymi mechanizmami. Na przykład gaźniki knotowe działają poprzez wtłaczanie powietrza nad powierzchnię knotów nasączonych gazem. Powoduje to odparowanie benzyny do powietrza. Jednak urządzenia knotowe (i inne urządzenia powierzchniowe) mają ponad sto lat.
Większość gaźników stosowanych obecnie w pojazdach wykorzystuje mechanizm natryskowy. Wszystkie działają w ten sam sposób. Nowoczesne gaźniki wykorzystują efekt Venturiego do wyciągania paliwa z komory.
Podstawowe zasady gaźników
Gaźniki oparte na zasadzie Bernoulliego mają kilka specjalnych cech. Zmiany ciśnienia powietrza są przewidywalne i bezpośrednio związane z szybkością poruszania się. Jest to ważne, ponieważ przepływ powietrza przez gaźnik zawiera wąską, ściśniętą zwężkę Venturiego. Jest potrzebny do przyspieszenia przepływu powietrza.
Przepływ powietrza (nie mieszanki) przez gaźnik jest kontrolowany przez pedał przyspieszenia. Jest podłączony do przepustnicy,umieszczony w gaźniku, za pomocą kabla. Zawór ten zamyka zwężkę Venturiego, gdy pedał przyspieszenia nie jest używany i otwiera się, gdy pedał przyspieszenia jest wciśnięty. Umożliwia to przepływ powietrza przez zwężkę Venturiego. W konsekwencji więcej paliwa jest pobierane z komory mieszania. Na takich zasadach opiera się działanie gaźnika.
Większość gaźników ma dodatkowy zawór nad zwężką Venturiego (tzw. przepustnica, która działa jako przepustnica wtórna). Przepustnica pozostaje częściowo zamknięta, gdy silnik jest zimny, co zmniejsza ilość powietrza, które może przedostać się do gaźnika. Skutkuje to bogatszą mieszanką paliwowo-powietrzną, więc przepustnica powinna otworzyć się (automatycznie lub ręcznie), gdy silnik się rozgrzeje i nie potrzebuje już bogatej mieszanki.
Inne elementy układów gaźnika są również zaprojektowane tak, aby wpływać na mieszankę powietrzno-paliwową w różnych warunkach pracy. Na przykład zawór mocy lub pręt dozujący może zwiększać ilość paliwa przy otwartej przepustnicy lub może być odpowiedzią na ciśnienie w układzie niskiego podciśnienia (lub rzeczywistą pozycję przepustnicy). Gaźnik to złożony element, a fizyczne podstawy jego działania są dość złożone.
Problemy
Niektóre problemy z gaźnikiem można rozwiązać poprzez regulację ssania, mieszanki lub biegu jałowego, podczas gdy inne wymagają naprawy lub wymiany. Często membrana gaźnika zużywa się, przestaje pompować benzynę do komór.
Kiedygaźnik ulegnie awarii, silnik będzie działał słabo w określonych warunkach. Niektóre problemy z układami gaźnika prowadzą do awarii silnika, który normalnie nie może pracować na biegu jałowym bez pomocy z zewnątrz (np. ciągnięcie ssania lub ciągłe sapanie). Najczęstsze problemy występują w zimnych porach roku, kiedy silnik jest najtrudniejszy w pracy. A gaźnik, który działa słabo na zimnym silniku, może działać dobrze, gdy jest ciepły (jest to spowodowane problemami z kanałami koksowniczymi).
Warto zauważyć, że gaźnik do ciągnika prowadzącego jest taki sam, jak gaźnik samochodowy. Różnica polega na liczbie elementów i ich rozmiarach. W niektórych przypadkach problemy z gaźnikiem można rozwiązać, ręcznie dostosowując mieszankę lub prędkość biegu jałowego. W tym celu mieszankę zwykle reguluje się obracając jedną lub więcej śrub. Mają zawory iglicowe. Śruby te umożliwiają fizyczną zmianę położenia zaworów iglicowych, co powoduje zmniejszenie ilości paliwa (ubogie) lub zwiększenie (bogate) w zależności od sytuacji.
Naprawa gaźnika
Wiele problemów z układem gaźnika można rozwiązać, wprowadzając zmiany lub inne poprawki bez wyjmowania jednostki z silnika. Aby dostosować gaźnik do ciągnika z operatorem prowadzącym, nie ma potrzeby go demontować. Ale niektóre problemy można rozwiązać tylko poprzez usunięcie urządzenia i jego całkowite lubczęściowe odzyskanie. Odbudowa gaźnika zazwyczaj obejmuje usunięcie bloku, rozebranie go i wyczyszczenie rozpuszczalnikiem zaprojektowanym specjalnie do tego celu.
Przed instalacją należy wymienić szereg elementów wewnętrznych, uszczelek i innych części. Dopiero po starannym przetworzeniu konieczne jest złożenie gaźnika i zainstalowanie go na miejscu. Aby wykonać wysokiej jakości usługi, będziesz potrzebować zestawu naprawczego gaźnika. Zawiera wszystkie najważniejsze elementy projektu.
Więc dowiedzieliśmy się, że gaźnik to dosłownie urządzenie, które dodaje benzynę (paliwo) do powietrza i dostarcza tę mieszankę do komór spalania silnika.
