Dans cet article, vous découvrirez les systèmes d'injection de carburant. Le carburateur est le tout premier mécanisme qui a permis de combiner l'essence et l'air dans la bonne proportion pour préparer le mélange air-carburant et l'alimenter dans les chambres de combustion du moteur. Ces appareils sont activement utilisés à ce jour - sur les motos, les tronçonneuses, les tondeuses à gazon, etc. C'est juste de l'industrie automobile, ils ont longtemps été supplantés par des systèmes d'injection d'injection, plus avancés et parfaits.
Qu'est-ce qu'un carburateur ?
Un carburateur est un appareil qui mélange le carburant et l'air, délivre le mélange résultant au collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne. Les premiers carburateurs fonctionnaient simplement en laissant passer l'air sur la surface du carburant (dans ce cas particulier, l'essence). Mais la plupart d'entre eux ont ensuite distribué une quantité mesurée de carburant dans le flux d'air. Cet air passe à travers les jets. Pour un carburateur, l'état de ces pièces est extrêmement important.
Le carburateur était le principal outil de mélange de carburant et d'air dans les moteurs à combustion interne jusqu'aux années 1980, lorsquedes doutes sur son efficacité. Lorsque le carburant est brûlé, de nombreuses émissions nocives sont produites. Bien que les carburateurs aient été utilisés aux États-Unis, en Europe et dans d'autres pays développés jusqu'au milieu des années 1990, ils ont fonctionné avec des systèmes de contrôle plus sophistiqués pour répondre aux exigences en matière d'émissions de carbone.
Histoire du développement
Différents types de carburateurs ont été développés par un certain nombre de pionniers de l'automobile, dont l'ingénieur allemand Karl Benz, l'inventeur autrichien Siegfried Markus, le polymathe anglais Frederick W. Lanchester et d'autres. Étant donné que tant de méthodes différentes de mélange d'air et de carburant ont été utilisées dans les premières années de l'existence et du développement des voitures (et que les moteurs à essence stationnaires d'origine utilisaient également des carburateurs), il est assez difficile de déterminer exactement qui a inventé cet appareil complexe.
Types de carburateurs
Les premières conceptions différaient dans leur mode de fonctionnement de base. Ils diffèrent également des plus modernes qui ont dominé pendant la majeure partie du XXe siècle. Un carburateur moderne pour une tronçonneuse de type spray, des carburateurs similaires sont utilisés sur les voitures modernes. Les toutes premières constructions historiques, pour ainsi dire, peuvent être divisées en deux types principaux:
- Carburateurs de type surface.
- Spray carburateurs.
Regardons-les en détail plus tard.
Carburateurs de surface
Tous les premiers modèles de carburateurs étaient superficiels, même s'il y avait aussi beaucoup de variété dans cette catégorie. Par exemple, Siegfried Markus a introduit ce qu'on appelle une "brosse de carburateur rotative" en 1888. Et Frederick Lanchester a développé sa mèche de type carburateur en 1897.
Le premier flotteur de carburateur a été développé en 1885 par Wilhelm Maybach et Gottlieb Daimler. Karl Benz a également breveté le carburateur à flotteur à peu près à la même époque. Cependant, ces premières conceptions étaient des carburateurs de surface qui fonctionnaient en faisant passer de l'air sur la surface du carburant afin de les mélanger. Mais pourquoi un moteur a-t-il besoin d'un carburateur ? Et sans lui, il était impossible d'alimenter les chambres de combustion en mélange carburé (l'injecteur n'était pas encore connu au XIXe siècle).
La plupart des appareils de surface fonctionnaient sur la base d'une simple évaporation. Mais il y avait d'autres carburateurs, ils étaient connus comme des dispositifs qui fonctionnent grâce à la "bulle" (ils sont aussi appelés carburateurs à filtre). Ils fonctionnent en forçant l'air à travers le fond de la chambre à carburant. En conséquence, un mélange d'air et de carburant se forme au-dessus du volume principal d'essence. Et ce mélange est ensuite aspiré dans le collecteur d'admission.
Spray carburateurs
Bien que divers carburateurs de surface aient été dominants au cours des premières décennies de l'existence de l'automobile, les carburateurs à jet ont commencé à occuper une place importante au tournant des 19e et 20e siècles. À la place des'appuyant sur l'évaporation, ces carburateurs pulvérisaient en fait une quantité dosée de carburant dans l'air aspiré par l'admission. Ces carburateurs utilisent un flotteur (comme les conceptions Maybach et antérieures de Benz). Mais ils agissaient sur la base du principe Bernoulli, ainsi que de l'effet Venturi, comme les appareils modernes, comme le carburateur K-68.
L'un des sous-types de carburateurs aérosols est le soi-disant carburateur à pression. Il est apparu pour la première fois dans les années 1940. Bien que les carburateurs à pression ne ressemblent qu'en apparence aux carburateurs aérosols, ils étaient en fait les premiers exemples de dispositifs d'injection forcée de carburant (injecteurs). Au lieu de compter sur l'effet Venturi pour aspirer le carburant hors de la chambre, les carburateurs à pression ont pulvérisé le carburant hors des soupapes à peu près de la même manière que les injecteurs modernes. Les carburateurs sont devenus de plus en plus complexes au cours des années 1980 et 1990.
Que signifie "carburateur" ?
"Carburateur" est un mot anglais dérivé du terme carburateur, traduit du français - "carbure". En français, carburateur signifie simplement « combiner (quelque chose) avec du carbone ». De même, le mot anglais "carburetor" signifie techniquement "augmentation de la teneur en carbone".
Le carburateur K-68 fonctionne de manière similaire, qui était utilisé sur les scooters de type Tula (plus tard Ant), les motos Ural et Dnepr.
Composants
Tous les types de carburateurs ont des composants différents. Mais les appareils modernes partagent un certain nombre de caractéristiques communes, notamment:
- Aériencanal (tube de Venturi).
- Papillon des gaz.
- Électrovanne de ralenti.
- Pompe de reprise.
- Chambres de carburateur (primaire, flotteur, etc.).
- Mécanisme flottant.
- Membrane de transfert de carburant du carburateur.
- Vis de réglage.
Comment fonctionne un carburateur ?
Tous les types de carburateurs fonctionnent avec des mécanismes différents. Par exemple, les carburateurs à mèche fonctionnent en forçant l'air sur la surface des mèches imbibées de gaz. Cela provoque l'évaporation de l'essence dans l'air. Cependant, les appareils à mèche (et autres appareils de surface) ont plus de cent ans.
La plupart des carburateurs utilisés dans les véhicules utilisent aujourd'hui un mécanisme de pulvérisation. Ils fonctionnent tous de la même manière. Les carburateurs modernes utilisent l'effet Venturi pour aspirer le carburant hors de la chambre.
Principes de base des carburateurs
Les carburateurs basés sur le principe de Bernoulli ont des caractéristiques particulières. Les changements de pression atmosphérique sont prévisibles et directement liés à la vitesse à laquelle il se déplace. Ceci est important car le passage d'air à travers le carburateur contient un venturi étroit et comprimé. Il est nécessaire pour accélérer l'air lorsqu'il le traverse.
Le débit d'air (pas le débit de mélange) à travers le carburateur est contrôlé par la pédale d'accélérateur. Il est relié au papillon des gaz,situé dans le carburateur, à l'aide d'un câble. Cette vanne ferme le venturi lorsque la pédale d'accélérateur n'est pas utilisée et s'ouvre lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée. Cela permet à l'air de passer à travers le venturi. Par conséquent, plus de carburant est aspiré de la chambre de mélange. Le fonctionnement du carburateur est basé sur de tels principes.
La plupart des carburateurs ont une soupape supplémentaire au-dessus du venturi (appelée manette des gaz qui agit comme une manette des gaz secondaire). L'accélérateur reste partiellement fermé lorsque le moteur est froid, ce qui réduit la quantité d'air pouvant passer dans le carburateur. Cela se traduit par un mélange air/carburant plus riche, de sorte que l'accélérateur doit s'ouvrir (automatiquement ou manuellement) une fois que le moteur s'est réchauffé et n'a plus besoin d'un mélange riche.
D'autres composants des systèmes de carburateur sont également conçus pour affecter le mélange air-carburant dans diverses conditions de fonctionnement. Par exemple, une soupape de puissance ou une tige de dosage peut augmenter la quantité de carburant à plein régime, ou cela peut être en réponse à une faible pression du système de vide (ou à la position réelle du papillon). Un carburateur est un élément complexe et la base physique de son fonctionnement est assez complexe.
Problèmes
Certains problèmes de carburateur peuvent être résolus en ajustant le starter, le mélange ou le ralenti, tandis que d'autres nécessitent une réparation ou un remplacement. Souvent, la membrane du carburateur s'use et cesse de pomper de l'essence dans les chambres.
Quandle carburateur tombe en panne, le moteur tournera mal dans certaines conditions. Certains problèmes de systèmes de carburateur entraînent une panne du moteur, il ne peut normalement pas tourner au ralenti sans aide extérieure (par exemple, tirer sur le starter ou haleter constamment). Les problèmes les plus courants surviennent pendant la saison froide, lorsque le moteur est le plus difficile à travailler. Et un carburateur qui fonctionne mal sur un moteur froid peut bien fonctionner à chaud (cela est dû à des problèmes de canaux de cokéfaction).
Il convient de noter que le carburateur d'un tracteur à conducteur marchant est le même que celui d'une voiture. La différence réside dans le nombre d'éléments et leurs tailles. Dans certains cas, les problèmes de carburateur peuvent être résolus en ajustant manuellement le mélange ou la vitesse de ralenti. A cette fin, le mélange est généralement ajusté en tournant une ou plusieurs vis. Ils ont des vannes à pointeau. Ces vis permettent de repositionner physiquement les soupapes à pointeau, ce qui entraîne une réduction (pauvre) ou une augmentation (riche) de la quantité de carburant en fonction de la situation.
Réparation carburateur
De nombreux problèmes de système de carburateur peuvent être résolus en apportant des modifications ou d'autres correctifs sans retirer l'unité du moteur. Pour régler le carburateur d'un tracteur à conducteur marchant, il n'est pas nécessaire de le retirer. Mais certains problèmes ne peuvent être résolus qu'avec le retrait de l'appareil et sonreprise partielle. La reconstruction d'un carburateur implique généralement de retirer le bloc, de le démonter et de le nettoyer avec un solvant spécialement conçu à cet effet.
Un certain nombre de composants internes, joints et autres pièces doivent ensuite être remplacés avant l'installation. Ce n'est qu'après un traitement minutieux qu'il est nécessaire d'assembler le carburateur et de l'installer en place. Pour effectuer un service de qualité, vous aurez besoin d'un kit de réparation de carburateur. Il comprend tous les éléments de conception les plus importants.
Nous avons donc découvert qu'un carburateur est littéralement un appareil qui ajoute de l'essence (carburant) à l'air et délivre ce mélange aux chambres de combustion du moteur.
