Gaźnik: Jak działa to urządzenie?
Gaźnik przygotowuje mieszankę dla silników benzynowych, które spalają paliwo ciekłe i powietrze. Przygotowanie tej mieszanki polega na rozpyleniu paliwa w strumieniu powietrza.
Prawie wszystkie silniki o zapłonie iskrowym wykorzystywały w przeszłości gaźnik, ale obecnie jest on zastępowany przez urządzenia wtryskowe.
Spis treści
Jak działa gaźnik?
Paliwo w ilości odpowiadającej ilości zassanego powietrza jest rozpylane przez dysze wtryskowe pod ciśnieniem pompy paliwowej, a zassane do silnika powietrze przepływa przez dyszę o zmiennym przekroju. W tym miejscu, gdzie przekrój jest zwężony, znajduje się wylot dyszy paliwowej z komory pływakowej, natomiast w tym miejscu prędkość strumienia powietrza wzrośnie, ale jego ciśnienie spadnie.
W wyniku obniżenia ciśnienia dochodzi do wysysania paliwa. Po pokonaniu zwężonego przekroju prędkość lotu ponownie maleje. Paliwo uderzając w powietrze zaczyna się rozpadać, co skutkuje lepszym rozpyleniem paliwa w powietrzu, co skutkuje bardziej jednorodną mieszanką, a to oznacza lepsze spalanie.
Paliwo dostarczane przez gaźnik silnika jest zależne od podciśnienia w dyfuzorze – im wyższe podciśnienie, tym większa dawka paliwa. Dyfuzor to kanał o stopniowo zwiększającym się lub malejącym przekroju w kierunku przepływu cieczy lub gazu. Przygotowanie mieszanki uzależnione jest od nadmiaru powietrza, a więc od stosunku powietrza zawartego w mieszance do ilości powietrza potrzebnej do idealnego spalenia zawartego w mieszance paliwa.
Gaźnik jest zatem zależny od nadmiaru powietrza i podciśnienia w dyfuzorze. Wraz ze wzrostem podciśnienia wzrasta procentowa zawartość paliwa w mieszance. W ten sposób zmniejsza się nadmiar powietrza w mieszaninie.
Gaźnik ze stałym ssaniem
Zasada działania
Stały gaźnik ssący utrzymuje stałą prędkość powietrza przez zwężkę Venturiego, niezależnie od obciążenia silnika. W rezultacie osiąga spójną mieszankę paliwowo-powietrzną zapewniającą wydajne spalanie. Gaźnik ze stałym dławikiem składa się z zaworu dławiącego, głównego układu dozującego, układu biegu jałowego i pompy przyspieszenia.
Zalety
- Optymalna mieszanka paliwowo-powietrzna zapewniająca efektywne spalanie.
- Wymagana jest prosta konstrukcja i mniej regulacji.
- Niezawodne działanie w różnych warunkach jazdy.
Gaźnik o stałej próżni
Zasada działania
Stały podciśnieniowy gaźnik utrzymuje stałą różnicę ciśnień między zwężką Venturiego a komorą pływakową. Ten typ gaźnika ma zmienną zwężkę Venturiego, która zmienia swój rozmiar w zależności od położenia przepustnicy. Kluczowe elementy obejmują przepustnicę powietrza, igłę dozującą paliwo i układ odpowietrzający.
Zalety
- Precyzyjna kontrola mieszanki paliwowo-powietrznej.
- Lepsza oszczędność paliwa i zmniejszona emisja.
- Lepsze osiągi przy różnych prędkościach obrotowych silnika.
Wielokrotny gaźnik Venturiego
Zasada działania
Gaźnik z wieloma zwężkami Venturiego obejmuje dwie lub więcej zwężek Venturiego ułożonych szeregowo, z których każda ma własny system dozowania. Ta konstrukcja poprawia rozpylanie i mieszanie paliwa i powietrza, oferując lepszą wydajność w szerokim zakresie warunków pracy. Składa się z pierwotnej i wtórnej zwężki Venturiego, prętów pomiarowych i zaworów zasilających.
Zalety
- Ulepszone rozpylanie paliwa dla lepszego spalania.
- Lepsze osiągi przy różnych obciążeniach silnika.
- Wszechstronność zastosowania w silnikach o wysokiej mocy.
Działanie układów gaźnikowych
W celu spełnienia limitów emisji, ale także uzyskania maksymalnych osiągów i jak najniższego zużycia paliwa, gaźniki samochodowe były często wyposażane w różne układy pomocnicze, które umożliwiały im ekonomiczną i niezawodną pracę w szerokim zakresie prędkości obrotowych i obciążeń.
Bezczynny system
Jest częścią prawie każdego gaźnika samochodowego. Znajduje się w gaźniku głównie dlatego, że główny układ gaźnika składający się z dyfuzora nie jest w stanie zasilić silnika odpowiednią mieszanką przy niskich obrotach. W końcu prędkość powietrza nie jest wystarczająca do idealnego rozpylenia paliwa.
Zasilanie silnika jednorodną mieszanką na biegu jałowym, a częściowo także przy niskich obrotach i małym obciążeniu silnika zapewnia układ biegu jałowego, na który składa się układ dysz i kanałów powietrznych, uchodzących do kanału biegu jałowego i prowadzony za regulator ilości mieszanki (przepustnica).
Tak więc, jeśli pedał gazu nie jest wciśnięty, zawór prawie całkowicie zamyka kanał gaźnika, co powoduje za nim duże podciśnienie. Jednak wysokie podciśnienie powoduje zasysanie dużej ilości paliwa z kanału układu biegu jałowego, który jest regulowany za pomocą dysz, aby zapewnić silnikowi odpowiednią mieszankę podczas pracy na biegu jałowym.
System przejściowy
Układ przejściowy wykorzystywany jest podczas przejścia z biegu jałowego do trybu pełnego obciążenia i wraz z układem biegu jałowego uczestniczy w zasilaniu silnika paliwem. Układ przejściowy znajduje się w gaźniku, ponieważ stopniowe wciskanie pedału gazu powoduje spadek podciśnienia za regulatorem ilości mieszanki, co powoduje zmniejszenie ilości paliwa pobieranego z kanału biegu jałowego.
Układ obejściowy jest używany, gdy nacisk na pedał przyspieszenia zbliża się do poziomu, przy którym układ biegu jałowego nie może już napędzać silnika. Przepływ powietrza przez gaźnik jest niewystarczający, aby główny układ mógł przejąć dopływ paliwa.
Dlatego w ściance komory gaźnika znajdują się małe otwory na wysokości klapki w gaźnikach sterowanych klapowo. Kiedy krawędź zaworu osiągnie poziom otworu w ściance gaźnika, w komorze powstaje podciśnienie, które tworzy różnicę ciśnień przed i za zaworem i zaczyna pobierać paliwo z układu przesyłowego.
Przy większym otwarciu zaworu udział układu biegu jałowego w zasilaniu silnika paliwem maleje i jest stopniowo przejmowany przez układ przejściowy.
Pompa przyspieszenia
Pompa przyspieszenia jest układem pomocniczym gaźnika, który służy do niwelowania niepożądanych skutków, takich jak np. nagła zmiana mocy. Jeśli silnik pracuje na biegu jałowym, a pedał gazu zostanie mocno wciśnięty, klapka gaźnika otworzy się gwałtownie, powodując natychmiastowe wyłączenie układu biegu jałowego.
Przy tak szybkim ruchu układ przejściowy nie ma czasu na reakcję, a ponieważ silnik ma niskie obroty, układ główny nie jest w stanie zasilić go paliwem. W takiej sytuacji silnik stanąłby, ponieważ nie otrzymałby wystarczającej ilości paliwa. Z tego powodu na gaźniku zamontowana jest pompka przyspieszająca, która natychmiast reaguje na wciśnięcie pedału gazu.
Moc i moment obrotowy silnika: który z tych parametrów jest ważniejszy?
Przy każdym naciśnięciu pompa wtryskuje określoną ilość paliwa do kanału gaźnika, która jest zależna od szybkości wciskania pedału, a tym samym kompensuje brak paliwa w wyniku gwałtownego wciśnięcia pedału.
Wzbogacać
Wzbogacacz to pomocniczy system gaźnika, który wzbogaca mieszankę w trybach pełnej mocy i dużego obciążenia. Wzbogacacz jest często konstruowany jako dodatkowa komora gaźnika, która nie zawiera układu biegu jałowego i przejściowego, a jedynie układ główny nastawiony na dostarczanie pełnej mocy.
Aby móc dostarczyć pełną moc konieczne jest uruchomienie koncentratora w trybie, w którym maksymalna ilość powietrza przepłynie przez komorę wtórną.
Bezczynny odłącznik
Ten system został znaleziony w gaźnikach o bardziej nowoczesnej konstrukcji. Jest to mechaniczne odłączenie obwodu biegu jałowego, mające na celu zapobieżenie samozapłonowi po wyłączeniu silnika. Występowały one, gdy silnik palił się po jeździe, co powodowało spalanie mieszanki w cylindrze bez potrzeby iskry ze świecy.
Świece zapłonowe: jak działają i jaka jest ich żywotność?
Tak więc silnik czasami pracował przez kilka sekund, nawet po wyłączeniu zapłonu. Odłączenie obwodu biegu jałowego zapobiega samozapłonowi, ponieważ silnik nie ma nic do spalenia i tym samym zatrzymuje się.
Dusić
Po uruchomieniu silnika, gdy silnik i cały przewód dolotowy są jeszcze zimne, nie następuje idealne odparowanie paliwa. Po rozpyleniu w gaźniku paliwo uderza w zimne ścianki kolektora dolotowego i skrapla się tam, powodując przedostanie się ubogiej mieszanki do silnika.
Taka mieszanka nie nadaje się do pracy silnika i dlatego musi być czasowo wzbogacana. Ssanie zapewnia to wzbogacenie mieszanki zimnego silnika.
Jak każde urządzenie, gaźnik może ulec uszkodzeniu, a podczas jego naprawy należy:
- sprawdź dopływ paliwa do gaźnika
- sprawdź lub wyczyść wszystkie dysze gaźnika
- sprawdź kanały i osadniki zanieczyszczeń (sitka)
- usuń skroploną wodę w paliwie
- sprawdź pływak zaworu iglicowego i pompy przyspieszenia
- sprawdzić działanie przepustnicy