Karburátor | hogyan működik és mik a hibái?

A karburátor már a múlt, legalábbis egyeseknél. Mások garázsaiban viszont még most is él és virul. Mivel a régi vasak szögelése nagy reneszánszát éli manapság, nem árt ha az ember tudja mivel áll szemben amikor kinyitja a motorháztetőt. Ebben a bejegyzésben az elméleti alapokat járjuk körbe: mi a dolga a karbinak, hogyan keveri össze az üzemanyagot a levegővel, és mik azok a tünetek amikre figyelni kell ha valami nem stimmel.

A dupla Weber meg a többiek majd külön bejegyzésben jönnek, itt most az alapok.

A karburátor feladata és működési elve

Kezdjük az elején. Attól függetlenül hogy egy régi berendezésről beszélünk, a karbi azért nem egy egyszerű szerkezet — elég összetett feladatokat lát el. Tételesen leírva öt dolga van a verdában:

1. Tüzelőanyag továbbítás
2. Tüzelőanyag porlasztása
3. Tüzelőanyag-levegő keverék előállítása
4. Megfelelő mennyiségű keverék szállítása a motorba
5. A terhelésnek megfelelő keverékarány fenntartása — lehetőleg úgy, hogy a kipufogógázban minél kevesebb káros anyag legyen

Az üzemanyag begyulladásához négy dolog kell egyszerre: éghető anyag, levegő, megfelelő nyomás és szikra (dízelmotor esetén gyulladási hőmérséklet, amit a kompresszió hoz létre). Ebből következik, hogy a folyékony üzemanyagot valahogy össze kell keverni a levegővel, ezt oldja meg a porlasztás.

A lényeg: az üzemanyagot apró „permet” méretű részecskékre bontjuk, így tud megfelelően elkeveredni a levegővel a szívócsőben.

A porlasztás a Venturi-cső legszűkebb keresztmetszeténél történik, ahol az áramló levegő a leggyorsabb és ez a sebesség ragadja magával az üzemanyag részecskéket.

Két porlasztási mód létezik:

Az egyszerű porlasztásnál az üzemanyag folyékony állapotban van jelen a szívócsőben, és az áramló levegő ragadja ki belőle a részecskéket.

Az eredmény: viszonylag nagyobb cseppméret.

A finom porlasztásnál először levegőt vezetnek át az üzemanyagon — ugyanolyan elv mint amikor szívószálat fújsz egy pohár folyadékba. A buborékok felszínre hozzák és előkeverik az anyagot, így a szívócsőbe már egy részben előkevert keverék kerül. Ebből a Venturi-cső sokkal kisebb részecskéket tud kiszakítani, ez pontosabb, hatékonyabb égést jelent.

Az ábra ezt egyszerűsítve mutatja be. A levegőszűrőn átszűrt levegő áthalad a fojtószelepen, a Venturi-csőnél felgyorsul, és ez a felgyorsuló levegő szívja ki a fúvókából az üzemanyagot, ami így permetté alakul. A keverék a pillangó-szelepen keresztül jut a szívócsőbe, onnan a szívó szelepen át az égéstérbe.

Az üzemanyagot a fúvóka az úszóházból kapja. Az úszóházban egy mechanikus úszó tartja szinten az üzemanyagot, ha megtelik, az úszó megemeli az emelőkart, ami egy szelepen keresztül lezárja az utánpótlást. Egyszerű, mechanikus megoldás és ebben rejlik mind az előnye, mind a gyengesége. A keverék mennyiségét és a fordulatszámot a fojtószeleppel szabályozzuk.

Mitől indul meg a levegőáramlás és mennyi levegő kell egyáltalán?

Jogos a kérdés. Feltöltő nélküli motorokban a válasz elég egyszerű: a szívó ütemben lévő dugattyúk gondoskodnak a megfelelő szívóhatásról. A dugattyú lefelé mozdul, nyomást csökkent a hengerben, a külső légnyomás „benyomja” a levegőt a szívócsövön keresztül, ezzel megindítva az áramlást.

Az viszont egyáltalán nem mindegy, hogy mennyi levegőt keverünk mennyi üzemanyaggal.

Minden motornak megvan az ideális tüzelőanyag-levegő keverési aránya. A köztudatban leginkább az elméleti érték ismert: 1:14,7 (vagyis 1 kg üzemanyag elégetéséhez 14,7 kg levegő szükséges). A valóságban ez az arány folyamatosan változik a motor hőmérsékletétől, a fordulatszámtól és a pillanatnyi terheléstől függően, szóval az elméleti érték inkább kiindulópontként értelmezendő.

Ha az arány eltér az ideálistól, két irányba mehetünk:

• Dús keverék (pl. 1:13): több üzemanyag, kevesebb levegő. Hidegindításnál és alacsony fordulaton jellemző, mert ilyenkor a porlasztás nem optimális.
• Szegény keverék (pl. 1:18): kevesebb üzemanyag, több levegő. Fogyasztás szempontjából jobb, de teljesítményt vesz el, és túlhevülési kockázatot jelent.

A keverési arányt nem lehet megkerülni anélkül hogy ne ejtsünk szót a légfelesleg-tényezőről (lambda). Ez az az érték ami megmondja, hogy szegény, dús vagy épp megfelelő keveréken üzemel-e a verda. (Most már kezd értelmet nyerni, hogy miért evett 20 litert a kocsi amikor elfosta magát a lambda szonda, igaz? 🙂 )

A lambda szondát persze hiába keresed az „ezerkecskén” meg a 120 Lacin, de ahol van, ott igencsak beleszól abba, hogy mennyi löttyöt locsol a rendszer a hengerekre. Lejjebb egy táblázatban összeszedtem a jellemző lambda értékeket.

Lambda	Keverék
0,75 – 0,85	Túl dús keverék
0,85 – 0,95	Max Teljesítmény
0,95 – 0,98	Enyhe tüzelőanyag felesleg
0,98 – 0,99	Megfelelő
0,99 – 1,00	Optimális
1,00 – 1,02	Megfelelő
1,02 – 1,06	Min fogyasztás
1,06 – 1,09	Enyhe légfelesleg
1,09 – 1,15	Szegény keverék
1,15+	Túl szegény keverék

Milyen karburátor típusok léteznek?

Mielőtt belemélyednénk a típusokba, érdemes tudni, hogy ez egy olyan téma ami önmagában megér egy külön bejegyzést, sőt, többet is. Ezért itt csak a nagy vonalakat húzom meg, a részletek majd külön jönnek.

A karburátorokat alapvetően két szempont szerint szokták csoportosítani: az egyik a kamrák száma, a másik az áramlás iránya.

Kamrák szerint: Az egykamarás karburátorok egyszerűbb, kisebb teljesítményű motorokhoz készültek, ezeket találod a legtöbb kisebb hengerűrtartalmú autóban. A kétkamarás változatnak két önálló Venturi-csöve van. Egyes típusoknál az (szekvenciális kivitel) alacsony fordulaton csak az egyik kamra dolgozik, magasabb terhelésnél nyit a második. Ez jobb töltési hatásfokot és pontosabb keverékarány-szabályozást jelent részterhelésen. Más kiviteleknél mindkét kamra párhuzamosan üzemel, ezeket jellemzően nagyobb motorokhoz vagy versenymotorokhoz alkalmazták, ahol az egyenletes töltéselosztás volt a cél.

Áramlás iránya szerint: Léteznek csökkenő áramlású (downdraft), emelkedő áramlású (updraft) és vízszintes áramlású (sidedraft) karburátorok. A legelterjedtebbek a csökkenő áramlásúak, ezeket találod a legtöbb személyautóban. A vízszintes változatot a sportautóknál és versenyfelkészítéseknél alkalmazták előszeretettel, ennek a Weber DCOE sorozat az egyik legismertebb képviselője, de erről majd bővebben egy külön bejegyzésben.

A nevekről annyit érdemes tudni, hogy a Weber, Solex és Mikuni mind gyártók — olyan mint a Bosch vagy a Valeo, csak épp karburátorgyártásra szakosodtak. Mindegyiknek megvan a maga jellegzetes konstrukciója és alkalmazási területe, ezért ezeket is külön-külön érdemesebb körbejárni.

A karburátor leggyakoribb hibái és tünetei

A karburátoros autók jellegzetes hibái általában nem bonyolultak de tudni kell mire érdemes figyelni.

Dús keverék tünetei

Ha a motor dús keveréken üzemel, azt általában az alábbi tünetekkel lehet azonosítani:

• Fekete, komos kipufogófüst
• Megnövekedett üzemanyag-fogyasztás
• Korom lerakódás a gyújtógyertyákon
• Kellemetlen égésszag a kipufogóból
• Nehézkes hidegindítás az alapjárat rendszertelen

A dús keverék leggyakoribb oka az eltömődött légszűrő, az elromlott úszó (ami magasan tartja az üzemanyagszintet a karburátorban), vagy egy elkoszolódott, nem megfelelően kalibrált fúvóka.

Szegény keverék tünetei

A szegény keveréknek más tünetei vannak:

• „Dadogás” gyorsításkor
• Lefullad a motor alapjáraton
• Fehéres vagy halványszürke kipufogófüst

Szegény keveréket okozhat egy tömítetlen szívócső csatlakozás (fals levegő), egy eltömődött fúvóka, vagy alacsony üzemanyagszint az úszóházban, utóbbit az üzemanyag-szállítószivattyú hibája is okozhatja.

Mechanikai hibák

Az előbbi két kategórián kívül vannak olyan hibák amik nem a keverékarányhoz köthetők közvetlenül:

• Tömítéshiba: A karburátor és a szívócső közötti tömítés megkeményedik, elreped — ezt hamis levegő szívás és egyenetlen alapjárat jelzi
• Úszó meghibásodása: Ha az úszó megsérül és üzemanyag kerül bele, süllyed és nem zárja el megfelelően az üzemanyag-utánpótlást — folyamatosan dús keveréket kapsz
• Pillangó-szelep kopása: A tengelyen megjelenő kopás hamis levegőt enged be, ami alapjáratzavarhoz vezet
• Gyorsítószivattyú hibája: Ha gyorsításkor egy pillanatnyi „leszakadást” érzel a teljesítményben, mielőtt az rendbe jön — ez a gyorsítószivattyú jellegzetes tünete

Karburátor beállítás alapok

Az alapbeállítás nem nagy „Was ist das”. De nem árt ha az ember tudja mit csinál.

Alapjárat beállítás

Az alapjárat beállítás két paramétert érint: a fordulatszámot és a keverékarányt. Általában két csavar áll rendelkezésre erre a célra

• egy a fojtószelep nyitott állását szabályozza (ezzel állítod az alapjárati fordulatszámot),
• egy másik pedig a keverékarány beállítócsavar (ezzel a dúsítás mértékét változtatod alapjáraton).

Az alapjárat beállítást mindig melegüzemen kell elvégezni. A cél az egyenletes, stabil alapjárat a gyártó által előírt fordulaton, általában 700-900 1/min között személyautóknál.

Mikor kell szakemberhez vinni?

Az alapjárat beállítást házilag is el lehet végezni ha van türelmed hozzá, bár kell hozzá egy szakavatott fül, hogy a beállítás jó legyen. Ha pontosabb eredményt szeretnél, akkor azért ahhoz szükséges pár célszerszám amivel már lehet érdemes inkább felkeresni egy szakembert. Komolyabb beavatkozásnál (fojtószelep cserénél, úszóháznál, fúvókáknál) már érdemes átgondolni, hogy megéri-e házilag nekimenni, mert a karburátor szétszedése még nem nagy truváj, de összerakni kalandos lehet.

Karburátor vs. befecskendezés

A karburátor mechanikusan oldja meg azt, amit a befecskendezéses rendszer elektronikusan. A mechanikus megoldás előnye, hogy egyszerűbb, javítható speciális diagnosztikai eszköz nélkül, és nem függ elektronikus vezérlőegységtől.

Még csak nem is amiatt lett fontos a váltás mert ne tudták volna megugrani a környezeti normákat a karburátoros motorok: egyes rendszereknél lambda-szonda segítségével karburátoros motoron is tudták szabályozni a keverékarányt.

Miért terjedt el a befecskendezéses rendszer?

A befecskendezős rendszerek pontosabb, hengerenkénti adagolást tettek lehetővé, minden üzemmódban. Ezért a gyártók fokozatosan, az Euro 2 és Euro 3 normák bevezetésével párhuzamosan tértek át rá. Néhány konkrét ok:

• Keverékarány pontossága: A befecskendező rendszer hengerenkénti, pillanatról pillanatra pontosan adagolja az üzemanyagot, különösen átmeneti üzemmódokban (gyorsítás, lassítás)
• Hidegindítás: A karburátor hidegindításhoz szivatót használ, ami átmenetileg rontja a fogyasztást és a kibocsátást. A befecskendező rendszer ezt automatikusan, pontosabban kezeli
• Fogyasztás: A lambda-szabályozásos zárt hurkú befecskendező rendszer folyamatosan optimalizálja a keverékarányt, ami jobb átlagfogyasztást jelent
• Kevesebb mechanikus alkatrész: Kisebb hibalehetőséget és csökkentett komplexitást hozott az üzemanyag ellátó rendszer kapcsán.

Miért érdemes ismerni a működését?

Úgy gondolom, ha valaki egy régi autót tart rendben, a karburátor megismerése és karbantartása ma is teljesen releváns tudás még mindig.

Ha karburátoros autód van remélem ezután már kicsit világosabb a kép, hogy miképp működik ez az alkatrész.

A működés, a keverékarány, a hibák és a beállítás alapjai megvannak, innen már van mihez nyúlni ha valami nem stimmel.

Ha van saját tapasztalatod, dobj egy hozzászólást. Az ilyen sztorikat mindig jó olvasni, és sokszor másoknak is segít.

Videós tartalmakért csekkold le az Open the Hood YouTube csatornáját.