شرح عملکرد کاربراتور

کاربراتور نام وسیله‌ای در اتومبیل است که وظیفه دارد سوخت مورد نیاز موتور در سیستم‌ های کاربراتوری را در کلیه شرایط به نحوی آماده کند که موتور با بهترین شرایط ممکن کار کند. این وسیله در سال ۱۸۸۵ میلادی توسط کارل بنز اختراع گردید.

کاربراتور مهم ترین قطعه در سیستم سوخت رسانی به شمار می رود. وظیفه اصلی آن، تهیه مخلوط هوا و سوخت با نسبت مشخص در شرایط مختلف و ایجاد مکش روی مجرای خروج سوخت است. این کار توسط ونتوری که روی بدنه کاربراتور قرار دارد، انجام می شود. پس از این که صفحه گاز باز شد، مکش هوا توسط سیلندر، انجام و به کاربراتور منتقل می شود. به علت کاهش مقطع عبور، سرعت هوا در هنگام عبور از ونتوری، افزایش و در مقابل فشار محفظه کاهش می یابد.

مکش ایجاد شده به طور قابل ملاحظه بیش تر از سایر مقاطع است. ازاین رو، اگر مجرای سوخت، به این قسمت متصل شود، سوخت، مکیده می شود و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر انتقال می یابد. محفظه گاز، ساسات، بدنه، قسمت راه انداز، پمپ شتاب دهنده، و ونتوری از جمله اجزای تشکیل دهنده یک کاربراتور است.

ونتوری در بدنه اصلی قرار دارد. صفحه گاز در محفظه گاز و صفحه ساسات در محفظه ساسات است. قسمت راه انداز و پمپ شتاب دهنده نیز در کاربراتورهای پیشرفته، به منظور جبران برخی کاستی های کاربراتورهای اولیه، طراحی شده اند. کاربراتورها انواع مختلفی دارند که در ادامه به شرح مختصری از آن ها پرداخته شده است.

کاربراتور مي بايستي خواسته هاي زير را برآورده سازد:

۱) تهيه مخلوط صحيح هوا و سوخت براي شرايط مختلف کار موتور در زماني بسيار کوتاه

۲) مصرف کم سوخت در وضعيت کار عادي موتور

۳) امکان تأمين حداکثر قدرت در حالت بار کامل

۴) روشن شدن موتور در هر دما و کارکرد منظم آن در حالت دور آرام

۵) پايداري تنظيم هاي انجام يافته براي مدتي طولاني و امکان تنظيم با توجه به شرايط کاري موتور

۶) سادگي، قابليت اطمينان و دوام

۷) سهولت تعمير و نگهداري

طرز کار کاربراتور

عامل اصلی کار آن ایجاد خلأ در روی مجرای خروج سوخت (ژیگلور) است. ایجاد خلاء براساس دو قانون مهم در مکانیک سیالات بنام ‌های معادله پیوستگی و معادله برنولی بوجود می‌آید. این کار توسط قسمتی از کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می‌گیرد. با بازشدن صفحه گاز هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل آن جریان می‌یابد.

در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش میابد، و مکشی ایجاد می‌کند که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است. بنابراین چنانچه مجرای سوخت به این قسمت متصل شود، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می‌شود. سوخت به حالت اتمیزه با نسبت استکیومتری با هوا ترکیب می‌شود.

انواع کاربراتور

کاربراتورها را می‌توان از جهات مختلف دسته بندی کرد:

براساس جهت حرکت سوخت

 کاربراتور صعودی

در این کاربراتور هوای ورودی از پایین آن وارد شده و در حین بالا رفتن با سوخت پاشیده شده از ژیگلور مخلوط می‌شود از این نوع کاربراتور بدلیل کاهش راندمان حجمی موتور در اتومبیل ‌های سواری استفاده نمی‌شود و تنها در ماشینهای کشاورزی و موتورهای دریایی مصرف دارند.

این نوع کاربراتور، بیش تر در گذشته به کار می رفته است؛ زیرا در این نوع از ورود سوخت به صورت مایع به موتور جلوگیری می شود. در حال حاضر، با توجه به این که در این نوع دسترسی به کاربراتور از نقطه نظر انجام خدمات سرویس و تعمیرات، راحت نیست و نیز روشن شدن موتور در هوای سرد با مشکلات عدیده ای همراه است، کاربری زیادی ندارد. برای خودروهای قدیمی دهه 1960 معمولاً از این نوع بوده اند.

 کاربراتور نزولی

در این نوع هوای ورودی از بالای کاربراتور وارد شده و با سوخت تحت تاثیر نیروی جاذبه مخلوط شده و حرکت می‌کند این نوع تاز کاربراتور راندمان حجمی بالایی دارد.

در این نوع ، نیروی جاذبه به جریان یافتن مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور، کمک می کند و در نتیجه تغذیه موتور بهتر انجام می شود. به علاوه، دسترسی به کاربراتور از نقطه نظر انجام خدمات سرویس و تعمیرات نیز بهتر است. به همین دلیل، بسیاری از خودرو های قدیمی از این نوع استفاده می کردند. این نوع کاربراتورها می توانند یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشند. کاربراتور مدل های قدیمی خودروهای نیسان، پراید، و پژو از این نوع بوده است.

 کاربراتور افقی

در این نوع کاربراتور سوخت و هوا به صورت افقی حرکت کرده و راندمان حجمی کمتری از کاربراتور نوع نزولی دارد.

مزیت اصلی این نوع، فضای کمی است که در زیر درپوش موتور اشغال می کند. ونتوری این نوع، ثابت یا متغیر است. کاربراتور خودرو پیکان از نوع کاربراتور با جریان هوا به صورت افقی می باشد و ونتوری آن متغیر است.

بر اساس ونتوری

کاربراتور ونتوری ثابت

در این نوع کاربراتور جریان هوای عبوری از ونتوری خلا نسبی یا مکشی ایجاد می‌کند که سبب تخلیه سوخت از نازل می‌شود تنوع این کاربراتور زیاد است و همگی بر اساس روش مشترکی کار می‌کنند.

کاربراتور ونتوری متغیر

در این نوع مورد با تغییر شرایط وارد بر موتور سطح موثر ونتوری نیز تغییر می‌کند.

براساس تعداد دهانه

بیشتر موتورهای کوچک کاربراتور یک دهانه دارند اما استفاده از کاربراتور دو و چهار دهانه‌ای سبب افزایش راندمان حجمی موتور می‌شود که این افزایش راندمان حجمی در دورهای بالا از اهمیت زیادی برخوردار است اگر این سوال پیش اید که می‌توان از یک کاربراتور تک دهانه با قطر زیاد استفاده کرد باید گفت که در این صورت مکش ونتوری به اندازه‌ای ضعیف خواهد شد که نمی‌توان نسبت سوخت هوا را بوسیله ان تنظیم کرد.

 کاربراتور یک دهانه

این کاربراتورها دارای یک ونتوری یک پیاله بنزین و یک سوخت پاش است.

 کاربراتور دو دهانه

این کاربراتور دارای دو ونتوری یک پیاله بنزین مشترک و دو سوخت پاش است این نوع اساساً دو کاربراتور تک دهانه‌ای است که در یک مجموعه جمع شده‌اند از دهانه دوم به دو روش می‌توان استفاده کرد در روش اول از هر دهانه کاربراتور برای ارسال سوخت – هوا به نیمی از سیلندرها استفاده می‌شود در روش دوم دهانه اول به همه سیلندرها سوخت هوا می رساند تا اینکه دریچه گاز مثلاً بیشتر از ۴۵ درجه باز شود از این زمان به بعد دریچه گاز دوم نیز به تدریج باز می‌شود در این طرح عملکرد موتور در دورهای متوسط به بالا بهتر می‌شود.

 کاربراتور چهار دهانه

این کاربراتور دو کاربراتور دو دهانه‌ای است که در یک مجموعه جمع شده‌اند که به صورت مرحله‌ای عمل می‌کند در مرحله اول مانند یک کاربراتور دو دهانه عمل کرده و در مرحله دوم که با ازدیاد خلا موتور شروع می‌شود مانند چهار دهانه ای عمل می‌کند دو دهانه اول به همه سیلندرها سوخت می رسانند با بازشدن بیشتر دریچه گاز دو دهانه بعدی نیز وارد می‌شود این چهار دهانه سوخت هوای اضافی مورد نیاز برای شتاب گرفتن را فراهم می‌کنند.

پدیده قفل گازی و فلوت کردن

فلوت کردن به معنای ورود بیش از حد بنزین به پیاله کاربراتور و همچنین حضور بیش از حد استاندارد سوخت نسبت به هوا در محفظه احتراق است که منجر به سر ریز شدن بنزین از کاربراتور خواهد شد.

روشن شدن خودرو فلوت کرده ، به سختی انجام خواهد شد و در صورت روشن شدن ، دود سیاه خروجی از اگزوز نشانه خوبی از تمام شدن و پایان این وضعیت می باشد .

این عیب در کارکرد خودرو نیز اثر منفی می گذارد. به این معنی که می تواند باعث بالا بالا رفتن گرمای بیش از حد در سیلندر شده و حتی به آب شدن پیستون منجر خواهد شد . همچنین با خاموشی موتور خودرو ، تا رفع شدن حالت فلوت از روشن شدن دوباره آن جلو گیری خواهد کرد .

در این حالت بهترین کار باز کردن هواکش و حتی در بالای کاربراتور به منظور سرعت بخشیدن به امر تبخیر سوخت زیادی می باشد . این عیب می تواند در تنظیم نبودن شناور کاربراتور و یا سوزن موجود در محل ورودی سوخت باشد و هم می تواند ناشی از گاز دادن های شتاب به ونتوری کاربراتور و در نهایت حضور بیش از حد سوخت منیفولد می باشد .

همچنین این عیب می تواند منجر به ریختن بنزین اصافی روی ورودی هوا و یا در برخی خودرو ها ، خروجی دود شود که در صورت گرم بودن آن ها خطر آتش سوزی نیز پیش خواهد آمد .

کاهش نسبت سوخت به هوا ، یا قفل گازی

قفل گازی درست در مقابل پدیده فولت کردن قرار دارد و این عیب حقیقتا به معنای حضور گرم میزان سوخت در محفظه احتراق است . قفل گازی علل مختلفی دارد و همان طور که از اسم آن پیدا است،گاز های ناشی از تبخیر سوخت در مسیر تزریق علت آن می باشد . قفل گازی ممکن است حتی در باک خودرو نیز رخ دهد .

این عیب می تواند ناشی از کیفیت سوخت،گرمای هوا، خرابی سیستم کنیستر و شلینگ های تهویه باک می باشد.اما نوع دیگر قفل گازی در خودرو های با پمپ بنزین مکانیکی رخ می دهد. این پمپ بنزین چون دارای پرده دیافراگم می باشد، در اثر گرمای که از موتور دریافت می کنند و عدم تبادل حرارتی با هوای بیرون، ممکن است منجر به بخار شدن بنزین درون خود شوند که همین بخار بنزین باعث کاهش قدرت و کارایی آن ها در پمپاژ سوخت خواهد شد.

گاز حاصل از تبخیر بنزین دارای فشار است و این فشار نمی گذارد که سوخت به طور دقیق و مناسبی به کاربراتور برسد. راه حل در این حالت، خنک کردن پمپ بنرین است که می تواند با توقف و خاموشی خودرو صورت بگیرد و یا مثل بسیاری از رانندگان با گذاشتن یک جوراب پر از شن خیس شده روی پمپ بنزین.

اما قفل گازی در خودرو های انژکتوری با سیستم های تزریق تک انژکتوری و چند نقطه ای نیز دیده خواهد شد. در این پیشرانه ها چون ریل سوخت در بالای موتور قرار دارد، همیشه در معرض گرمای آن قرار خواهد گرفت و همین گرما منجر به تبخیر سوخت و ایجاد قفل گازی در آن خواهد شد .

راه رفع قفل گازی در این حالت نیز استارت زدن های مدوام و البته قطعه قطعه تا روشن شدن موتور خودرو می باشد. البته باید گفت که باید مراقب باشد که این استارت زدن مداوم، قطعه ای باشد تا منجر به داغ کردن استارت نشده و از طرفی از گاز دادن های بی مورد اجتناب کرده تا باز منجر به فولت کردن پیشرانه نشود .

قفل گازی، همان عیبی است که در روز های گرم باعث می شود تا به خاموش کردن خودرو، دوباره روشن شدن آن کمی سخت تر از حالت و زمان عادی طول خواهد کشید .

نشانه های خرابی باک بنزین

1- تغییر دما نامنظم

تغییر دمای نامنظم موتور و نوسانات عقربه ای درجه حرارت آب، به مرور زمان باعث عملکرد ضعیف موتور می شود. همچنین حرارت موتور را کاهش و در زمان کوتاه و به طور غیر طبیعی آن را افزایش می دهد.

2- نشت مایع خنک کننده در هوزینگ ترموستات یا در زیر وسایل نقلیه

نشت مایع خنک کننده است که بر اثر خرابی ترموستات، ترموستات به آ اجازه خنک شدن نمی دهد و مایع خنک کننده در بسته ترموستات گیر می کند. نشت مایع خنک کننده می تواند در موقعیت های مختلفی را نشان می دهد. این مشکل باعث می شود تا با گذشت زمان شلنگ های سیستم خنک کننده نشتی پیدا کنند و در نتیجه باید آن را درست کنید.

3- دمای موتور خودرو خیلی بالا است و خودرو جوش می آورد.

اولین نشانه ای که ممکن است در ماشین شما رخ دهد، بالا رفتن درجه آب به محدوده قرمز و جوش آوردن خودرو در 15 دقیقه حرکت اول می باشد. و باعث خوب کار نکردن ترموستات می شود.

نشانه های تجمع گاز در باک

1- بوی بنزین در داخل کابین نیز باقی می ماند. 2- همچنین زمانی که خودرو ریپ می زند و درست کار نمی کند ممکن است گاز وارد محفظه احتراق شده باشد که به دلیل تجمع گاز درون باک بنزین است.

3- اگر باک خودرو خالی از بنزین باشد یا آمپر آن بنزین کمی را نشان دهد و هنگام بنزین زدن در جایگاه سوخت، بنزین پس زده می شود.

دلایل فلوت کردن کاربراتور

1- هر گاه شناور کاربراتور تنظیم نباشد، سطح سوخت در ارتفاع بالا تری قرار دارد و باعث افزایش مصرف آن خواهد شد.

2- اگر شناور سوراخ شود بنزین در آن نفوذ کرده و شناور در پیاله بنزین غوطه ور شد و سطح بنزین در پیاله بالا خواهد آمد.

3- هر گاه ذرات نا خالص در بنزین در نشیمن گاه سوپاپ سوزنی شناور رسوب کند،  مانع از بسته شدن مدار شناور گردیده و سوخت فلوت می کند.

4- اگر مدار ساسات تنظیم نباشد، سوخت اضافی به مدار ارسال می نماید و در نتیجه ایجاد فلوت خواهد کرد.

5- اگر پمپ بنزین فشار خیلی زیادی تولید می کند، به طوری که نیروی رانش شناور نتواند سوپاپ را ببندد، سطح سوخت در پیاله افزایش یافته و بنزین فولت خواهد شد.

علائم فلوت کردن کاربراتور

1- نشت نمودن سوخت از دور درپوش کاربراتور

2- محور دریچه گاز

3- خیس نمودن شمع ها و روشن نشدن موتور

راهکار های مناسب برای برطرف شدن فلوت کاربراتور

1- ابتدا مدار ساسات را کنترل نمایید.

2- سپس ضربه ملایمی به نزدیکی محل سوپاپ شناور بزنید.

3- اگر عمل فلوت کردن کاربراتور ، برطرف نشود باید آن را باز کرده و بررسی کنید.

1- اگر محل مشخصی از نشتی گاز دیده شود با سفت کردن مهره های نیفولد ، فلانچ کاربراتور و یا پیچ های بدنه کاربراتور را باید عوض کنید.

2- اگر با خیلی سفت کردن پیچ ها، هنوز نشتی وجود دارد امکان دارد واشر ها و سر سیلندر ها خراب باشد.

3- امکان دارد از کناره لوله خلابی بوستر نشتی وجود داشته باشد.

علت های افت کردن قدرت موتور

1- مخلوط سوخت و هوای کاربراتور، در حالت شتاب گیری کم است و باید میزان آن را درست کنید.

2- سوخت موتور نامیزان است و احتمال دارد حالت فلوت کردن وجود داشته باشد و شما باید فلوت کنید.

3- یخ زدگی در کاربراتور وجود دارد.

4- خفه کردن اگزوز گرفتگی دارد.

5- پممپ بنزین و سخت کافی ارسال نمی کند.

اثر خرابی پمپ بنزین در افت قدرت موتور

هرگاه پمپ بنزین، سوخت ضعیفی ارسال کند، موتور در حالت شتاب گیری با کمبود سوخت رو به رو می باشد. پس لازم می باشد که فشار پمپ و شدت جریان سوخت را اندازه گیری کند. و اگر سوخت کم بودن به سوخت ماشین اضافه کنید.

برای کسب اطلاعات بیشتر می توان به مقاله های نحوه  پایین آوردن مصرف سوخت خودرو، مزایا و معایب دوگانه سوز کردن خودرو، چگونگی کارکرد کلاچ مراجعه نمود.