Jdi na obsah Jdi na menu
 

Karburátory

Již 100 let se stará karburátor o přípravu směsi u motocyklů. Princip je stále stejný, ale "díky" získaným zkušenostem je jeho práce stále komplikovanější.
Obrazek

Stěží se najde jiný problém u motorů, jehož řešení by bylo hned na počátku složitější, než je regulace otáček a výkonu. I když bylo každému konstruktéru jasné, že množství směsi a poměr vzduchu a benzinu hraje podstatnou roli, nepodařilo se tyto poměry ideálně sladit.

Nejprve se odpařoval benzin jednoduše na povrchu v široké nádržce a motor nasával benzinové páry. Množství směsi a její složení regulovala škrticí klapka a přídavný vzduch. To však bylo mimořádně komplikované a nepřesné.

 

V roce 1893 vyvinuli Maďaři Donát a Csonka a Němec Maybach nezávisle na sobě systém karburátoru, který se používá dodnes. Benzin je udržován v nádržce stále na stejné úrovni a je veden kalibrovaným vrtáním. Kolem proudící vzduch strhává benzin a rozptyluje ho do malých kapiček.

Množství vzduchu je regulováno škrticí klapkou. Nádržkou je zde plováková komora, která zajišfuje konstantní hladinu pomocí plováku, lehčího než je benzin a opatřeného v přívodu paliva jehlovým ventilem.

Kalibrovaným vrtáním je tryska. Pro správné stanovení průtokového množství jsou nutné znalosti o některých základních vlastnostech zážehových motorů.

 

 

ObrazekIdeální hmotnostní poměr benzinu a vzduchu je dle složení benzinu přibližně 15 : 1, při provozu se pohybuje v rozsahu 9 : 1 až 19 : 1, ale chudší, resp. bohatší směs není možné zapálit.

Poměr směsi je závislý na otáčkách a zatížení. Rozdíl je také mezi směsí nejmenší spotřeby a směsí nejvyššího výkonu při určitých otáčkách, první je chudší, druhá bohatší.

K tomu, aby motor byl ovladatelný ve všech otáčkách, což znamená, že musí nejen přidat podle přání na výkonu při zrychlení nebo ubrat při brždění, ale také zvládnout měkce přechod při změně zatížení, musí karburátor zajistit, aby se směs a množství vzduchu přiblížily co nejvíce k ideální hodnotě. Princip spočívá především v tom, že plyny proudící zužující se Venturiho trubkou se v místě zúžení zrychlují, vytváří se podtlak, kterým se nasává benzin. Důležitá je hladina v plovákové komoře. Ta musí být nastavena tak, aby ležela pod osou Venturiho trubice jinak by vzhledem k sacím vlastnostem kapalin benzin tekl stále, jakmile by byl jednou nasán. Nižší otáčky vyžadují bohatší směsi, vyšší chudší, ve Venturiho trubce dochází ale přesně k opaku: zvyšuje-li se rychlost proudění vzduchu, klesá jeho tlak, tlak benzinu zůstává stejný a obohacuje směs. Možnost vyrovnání skýtá přidání většího množství vzduchu a tím otevření průřezu Venturiho trubice.

U motocyklových motorů se dobře osvědčují šoupátkové karburátory, které uzavírají průřez shora šoupátkem. Je-li šoupátko vytaženo nahoru lankem, rozšiřuje se průřez.

 

Na šoupátku je umístěna jehla, která pracuje nad hlavní tryskou jako regulace jehlového ventilu.

Několika různými kuželovými tvary může být při každé poloze otevření plynového šoupátka nastaven jiný poměr směsi.

Pro jemné nastavení nejnižších otáček musí vedle hlavní trysky pracovat ještě další systém.

Obrazek

 

Obrazek

 

Přes malý vedlejší vzduchový kanál dochází k obohacení vzduchem z volnoběžné trysky, jejíž průchod je podstatně menší než u hlavní.

V tomto vedlejším vzduchovém kanálu je jehlový ventil, který může být jemně regulován pro správný poměr směsi při volnoběhu. Studený start vyžaduje velmi bohatou směs, neboť na studených stěnách sacího traktu kondenzují benzinové kapky a nejsou k dispozici pro spalování.

U starých karburátorů se zmenšoval přívod vzduchu, u novějších se přivádí do sání přes postranní kanál přídavný benzin.

 

Při náhlém přidání plynu se směs prudce ochudí, a proto je zde systém, který ji přes membránové čerpadlo - tzv. akcelerační pumpičku - krátkodobě obohatí.

Tradičně byla šoupátka u motocyklových karburátorů válcová, avšak permanentně se zvyšující otáčky potřebovaly stále kratší délku sání. Konstruktéři proto ušetřili stavební délku na šoupátku. Tak vznikly karburátory s plochým šoupátkem s oválnými nebo hranatými tvary.

Obrazek

U čtyřtaktů se zatím prosadil rovnotlaký karburátor. Za šoupátkem je škrticí klapka, plynové lanko neovládá šoupátko, ale klapku. Šoupátko je upevněno na membráně a je stlačováno dolů slabou pružinou.

V šoupátku jsou otvory, které jsou spojeny s komorou přes membránu. Stoupá-li po otevření škrticí klapky podtlak ve Venturiho trubici, je vzduch vysáván přes membránu a šoupátko se otevře. U těchto karburátorů je rozdíl tlaku mezi vnější atmosférou a tlakem v šoupátkovém traktu vždy téměř stejný, proto rovnotlaké.

 

Systém trysek rovnotlakého karburátoru se liší od trysek šoupátkového. Vzhledem k tlakovým poměrům by byla směs při stoupajícím podtlaku stále obohacována, proto se přivádí vedlejší vzduchovou tryskou přes její boční přívod vzduchu při stoupajících otáčkách stále více vzduchu.

Předností rovnotlakého karburátoru je hladké přidávání plynu, jeho nevýhodou stavební délka a škrticí klapka v sacím traktu, která odebírá při nejvyšších otáčkách část výkonu. Před 40 lety panoval názor, že vstřikovací systémy vytlačí karburátory, ale ty se díky širokým možnostem regulace a příznivější ceně stále statečně drží. Má-li ale karburátor držet krok se vstřikováním, musí být stále komplikovanější, a tak by ho nakonec mohly odrovnat nikoli problémy regulace, ale jeho cena!


Motocykl 9/99

autor: Ing. P Husák