في هذه المقالة سوف تتعرف على أنظمة حقن الوقود. المكربن هو الآلية الأولى التي جعلت من الممكن الجمع بين البنزين والهواء بالنسب الصحيحة لتحضير خليط وقود الهواء وتزويده بغرف احتراق المحرك. تُستخدم هذه الأجهزة بنشاط حتى يومنا هذا - على الدراجات النارية ، والمناشير ، وجزازات العشب ، وما إلى ذلك. هذا فقط من صناعة السيارات ، لقد تم استبدالها منذ فترة طويلة بأنظمة حقن الحقن ، أكثر تقدمًا واتقانًا.
ما هو المكربن؟
المكربن عبارة عن جهاز يمزج بين الوقود والهواء ، وينقل الخليط الناتج إلى مشعب السحب لمحرك الاحتراق الداخلي. عملت المكربنات المبكرة ببساطة عن طريق السماح للهواء بالمرور فوق سطح الوقود (في هذه الحالة بالذات ، البنزين). لكن معظمهم في وقت لاحق صرفوا كمية محسوبة من الوقود في مجرى الهواء. هذا الهواء يمر عبر الطائرات. بالنسبة للمكربن ، فإن حالة هذه الأجزاء مهمة للغاية.
كان المكربن الأداة الرئيسية لخلط الوقود والهواء في محركات الاحتراق الداخلي حتى الثمانينيات ، عندماشكوك حول فعاليته. عندما يتم حرق الوقود ، يتم إنتاج الكثير من الانبعاثات الضارة. على الرغم من استخدام المكربن في الولايات المتحدة وأوروبا والدول المتقدمة الأخرى حتى منتصف التسعينيات ، إلا أنهم عملوا جنبًا إلى جنب مع أنظمة تحكم أكثر تطوراً لتلبية متطلبات انبعاثات الكربون.
تاريخ التنمية
تم تطوير أنواع مختلفة من المكربنات بواسطة عدد من رواد السيارات ، بما في ذلك المهندس الألماني كارل بنز والمخترع النمساوي سيجفريد ماركوس وعالم اللغة الإنجليزية فريدريك دبليو لانشيستر وآخرين. نظرًا لاستخدام العديد من الطرق المختلفة لخلط الهواء والوقود في السنوات الأولى من وجود السيارات وتطويرها (كما استخدمت محركات البنزين الثابتة الأصلية أيضًا المكربن) ، فمن الصعب تحديد من اخترع هذا الجهاز المعقد بالضبط.
أنواع المكربن
اختلفت التصميمات المبكرة في طريقة عملها الأساسية. كما أنها تختلف عن تلك الأكثر حداثة التي سادت معظم القرن العشرين. مكربن حديث لمنشار بالمنشار من نوع الرش ، يتم استخدام مكربن مماثل في السيارات الحديثة. يمكن تقسيم الإنشاءات الأولى ، التاريخية ، إذا جاز التعبير ، إلى نوعين رئيسيين:
- نوع السطح المكربن
- رش المكربن
دعونا ننظر إليهم بالتفصيل لاحقًا.
المكربن السطحي
كانت جميع تصميمات المكربن المبكرة سطحية ، على الرغم من وجود الكثير من التنوع في هذه الفئة أيضًا. على سبيل المثال ، قدم سيجفريد ماركوس شيئًا يسمى "فرشاة المكربن الدوارة" في عام 1888. وقد طور فريدريك لانشيستر فتيله من نوع المكربن في عام 1897.
تم تطوير أول عوامة للمكربن في عام 1885 بواسطة Wilhelm Maybach و Gottlieb Daimler. حصل كارل بنز أيضًا على براءة اختراع للمكربن من النوع العائم في نفس الوقت تقريبًا. ومع ذلك ، كانت هذه التصميمات المبكرة عبارة عن مكربن سطحي يعمل عن طريق تمرير الهواء فوق سطح الوقود من أجل مزجها. لكن لماذا يحتاج المحرك إلى مكربن؟ وبدون ذلك كان من المستحيل إمداد غرف الاحتراق بخليط الوقود (لم يكن الحاقن معروفًا بعد في القرن التاسع عشر).
تعمل معظم الأجهزة السطحية على أساس التبخر البسيط. ولكن كانت هناك مكربنات أخرى ، كانت تُعرف بالأجهزة التي تعمل بسبب "الفقاعة" (وتسمى أيضًا مكربن المرشح). إنهم يعملون عن طريق دفع الهواء لأعلى عبر قاع حجرة الوقود. نتيجة لذلك ، يتكون خليط من الهواء والوقود فوق الحجم الرئيسي للبنزين. وبعد ذلك يتم امتصاص هذا الخليط في مشعب السحب.
رش المكربن
على الرغم من أن العديد من المكربنات السطحية كانت سائدة خلال العقود الأولى من وجود السيارة ، إلا أن مكربن الرش بدأ يملأ مكانة مهمة في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين. بدلاً منبالاعتماد على التبخر ، قامت هذه المكربنات برش كمية محسوبة من الوقود في الهواء تمتصه عن طريق المدخول. تستخدم هذه المكربنات عوامة (مثل تصميمات مايباخ وبنز السابقة). لكنهم تصرفوا على أساس مبدأ برنولي ، وكذلك تأثير فنتوري ، مثل الأجهزة الحديثة ، مثل المكربن K-68.
أحد الأنواع الفرعية لمكربنات الهباء الجوي هو ما يسمى بضغط المكربن. ظهرت لأول مرة في الأربعينيات. على الرغم من أن مكربن الضغط يشبه فقط مكربن الهباء في المظهر ، إلا أنهم كانوا في الواقع أقرب الأمثلة لأجهزة حقن الوقود القسري (عن طريق الحقن). بدلاً من الاعتماد على تأثير الفنتوري لامتصاص الوقود من الحجرة ، قامت المكربنات بالضغط برش الوقود من الصمامات بنفس طريقة الحقن الحديثة. أصبحت الكربوراتورات معقدة بشكل متزايد خلال الثمانينيات والتسعينيات.
ماذا يعني "المكربن"؟
"Carburetor" هي كلمة إنجليزية مشتقة من مصطلح carbure ، المترجم من الفرنسية - "carbide". في الفرنسية ، يعني المكربن ببساطة "الجمع بين (شيء ما) والكربون". وبالمثل ، فإن الكلمة الإنجليزية "carburetor" تعني تقنيًا "زيادة محتوى الكربون".
يعمل المكربن K-68 بشكل مشابه ، والذي تم استخدامه على الدراجات البخارية من نوع تولا (لاحقًا Ant) ، والدراجات النارية الأورال ودنيبر.
المكونات
تحتوي جميع أنواع المكربن على مكونات مختلفة. لكن الأجهزة الحديثة تشترك في عدد من الخصائص المشتركة ، بما في ذلك:
- الهواءقناة (أنبوب فنتوري).
- صمام الخانق.
- صمام الملف اللولبي الخمول.
- مضخة التسريع.
- غرف المكربن (الابتدائية ، الطافية وما إلى ذلك).
- آلية تعويم.
- المكربن / u200b / u200b الحجاب الحاجز لنقل الوقود.
- مسامير ضبط.
كيف يعمل المكربن
جميع أنواع المكربن تعمل بآليات مختلفة. على سبيل المثال ، تعمل المكربنات من نوع الفتيل عن طريق دفع الهواء فوق سطح الفتائل المبللة بالغاز. يؤدي هذا إلى تبخر البنزين في الهواء. ومع ذلك ، فإن الأجهزة من نوع الفتيل (وغيرها من الأجهزة من النوع السطحي) يزيد عمرها عن مائة عام.
تستخدم معظم المكربنات المستخدمة في المركبات اليوم آلية الرش. انهم جميعا يعملون بنفس الطريقة. تستخدم المكربنات الحديثة تأثير فنتوري لسحب الوقود من الغرفة.
المبادئ الأساسية للمفحم
تحتوي الكربورات المستندة إلى مبدأ برنولي على بعض الميزات الخاصة. يمكن التنبؤ بالتغيرات في ضغط الهواء وترتبط ارتباطًا مباشرًا بمدى سرعة تحركه. هذا مهم لأن مرور الهواء عبر المكربن يحتوي على فنتوري ضيق ومضغوط. مطلوبه لتسريع مرور الهواء من خلاله.
يتم التحكم في تدفق الهواء (وليس تدفق الخليط) عبر المكربن بواسطة دواسة الوقود. وهي متصلة بصمام الخانق ،الموجود في المكربن باستخدام كابل. يغلق هذا الصمام الفنتوري عندما لا تكون دواسة الوقود قيد الاستخدام ويفتح عند الضغط على دواسة الوقود. هذا يسمح للهواء بالمرور عبر فنتوري. وبالتالي ، يتم سحب المزيد من الوقود من حجرة الخلط. يعتمد تشغيل المكربن على هذه المبادئ.
تحتوي معظم المكربنات على صمام إضافي فوق الفنتوري (يسمى صمام خانق يعمل كخانق ثانوي). يظل الخانق مغلقًا جزئيًا عندما يكون المحرك باردًا ، مما يقلل من كمية الهواء التي يمكن أن تنتقل إلى المكربن. ينتج عن هذا مزيج أكثر ثراءً من الهواء / الوقود ، لذلك يجب فتح الخانق (تلقائيًا أو يدويًا) بمجرد أن يسخن المحرك ولم يعد بحاجة إلى خليط غني.
تم تصميم المكونات الأخرى لأنظمة المكربن أيضًا للتأثير على خليط الوقود والهواء أثناء ظروف التشغيل المختلفة. على سبيل المثال ، قد يزيد صمام الطاقة أو قضيب القياس من كمية الوقود عند فتح الخانق ، أو قد يكون استجابة لضغط نظام الفراغ المنخفض (أو موضع الخانق الفعلي). المكربن عنصر معقد ، والأساس المادي لعمله معقد للغاية.
مشاكل
يمكن حل بعض مشاكل المكربن عن طريق تعديل الخانق أو الخليط أو الخمول ، بينما يحتاج البعض الآخر إلى الإصلاح أو الاستبدال. غالبًا ما يبلى غشاء المكربن ، ويتوقف عن ضخ البنزين في الغرف.
متىفشل المكربن ، سيعمل المحرك بشكل سيء في ظل ظروف معينة. تؤدي بعض مشاكل أنظمة المكربن إلى تعطل المحرك ، ولا يمكن أن يتباطأ عادةً دون مساعدة خارجية (على سبيل المثال ، سحب الخانق أو اللهاث المستمر). تحدث المشاكل الأكثر شيوعًا خلال موسم البرد ، عندما يكون المحرك أكثر صعوبة في العمل. والمكربن الذي يعمل بشكل سيئ على المحرك البارد قد يعمل بشكل جيد عندما يكون دافئًا (هذا بسبب مشاكل في قنوات فحم الكوك).
من الجدير بالذكر أن المكربن للجرار الخلفي هو نفسه المكربن المكربن. يكمن الاختلاف في عدد العناصر وأحجامها. في بعض الحالات ، يمكن حل مشاكل المكربن عن طريق ضبط الخليط يدويًا أو سرعة الخمول. تحقيقا لهذه الغاية ، عادة ما يتم تعديل الخليط عن طريق تدوير واحد أو أكثر من البراغي. لديهم صمامات إبرة. تسمح هذه البراغي بإعادة ضبط موضع الصمامات الإبرية ماديًا ، مما يؤدي إلى تقليل كمية الوقود (الهزيل) أو زيادتها (الغنية) حسب الحالة.
إصلاح المكربن
يمكن حل العديد من مشاكل نظام المكربن عن طريق إجراء تغييرات أو إصلاحات أخرى دون إزالة الوحدة من المحرك. لضبط المكربن لجرار خلفي ، ليست هناك حاجة لإزالته. لكن بعض المشاكل لا يمكن حلها إلا بإخراج الجهاز كاملاً أوالشفاء الجزئي. عادةً ما تتضمن إعادة بناء المكربن إزالة الكتلة وتفكيكها وتنظيفها بمذيب مصمم خصيصًا لهذا الغرض.
يجب بعد ذلك استبدال عدد من المكونات الداخلية والأختام والأجزاء الأخرى قبل التثبيت. فقط بعد المعالجة الدقيقة ، من الضروري تجميع المكربن وتثبيته في مكانه. لتنفيذ خدمة عالية الجودة ، ستحتاج إلى مجموعة أدوات إصلاح المكربن. يشمل جميع عناصر التصميم الأكثر أهمية.
لذلك اكتشفنا أن المكربن هو حرفياً جهاز يضيف البنزين (الوقود) إلى الهواء ويوصل هذا الخليط إلى غرف احتراق المحرك.
