Карбуратор

Карбуратор — дел од некои Отови или бензински мотори, кои со мешање на горивото со воздухот подготвуваат одредена количина на горивна смеса и потоа ја распрскуваат во цилиндерот. Горивото од резервоарот се доведува во комора со пливка која го регулира протокот на гориво, од која се распрснува низ дифузор (Вентуриева цевка) и се меша во одреден сооднос со воздухот и на крајот се вшмукува во моторот каде што гори. Најповолно согорување на смесата на гориво се одвива во сооднос на гориво (бензин) и воздух од 1:15. Карбураторите се дизајнирани на таков начин што му даваат на моторот мешавина богата со гориво при стартување и при целосно оптоварување, а евтина (економична) смеса при оптоварување од 60 до 70% моќност. Карбуратори имаат Отовите мотори со надворешна подготовка на смесата за гориво. За погон на патничките автомобили, во средината на 1990-тите почнале да се применуваат мотори со директно вбризгување гориво во цилиндерот во кое претходно бил вшмукан воздух, односно мотор со внатрешна подготовка на горивна смеса.
Карбураторот бил меѓу првите патенти на Карл Бенц, бидејќи тој го развил моторот со внатрешно согорување и неговите делови. Во 1885 година Вилхелм Мајбах и Готлиб Дајмлер развиле карбуратор за нивниот мотор, кој се заснова на начелото на вбризгување со млазница. Карбураторите биле вообичаен дел од бензинските мотори произведени во поголемиот дел од САД до крајот на 1980-тите, кога вбризгувањето на гориво ''(eng. fuel injection)'' станало почесто. Во остатокот од светот, автомобилите на одредени марки користат карбуратор, како што е Лада, која го користела до 2006 година. Повеќето мотоцикли сè уште користат карбуратори поради пониските трошоци, но од 2005 година многу нови модели вовеле вбризгување на гориво.
1 Начело на работа
Карбураторот работи на Бернулиевиот принцип : колку побрзо се движи воздухот, толку е помал статичкиот притисок и толку е поголем динамичкиот притисок. Гасот не е директно поврзан, што значи дека не го контролира протокот на гориво. Наместо тоа, гасот го придвижува механизмот на карбураторот кој го мери влезниот воздух во моторот. Брзината на доводот на воздухот и неговиот притисок го контролираат протокот на гориво.
1.1 Вентуриева цевка
Вентуриевата цевка (по италијанскиот физичар Џовани Батиста Вентури; 1746 – 1822) е уред или мерен инструмент за мерење на брзината на струење на флуид (течност или гас). Според Бернулиевата равенка, колку е поголема брзината на протокот, толку е помал вкупниот притисок во флуидот што се движи. Спротивно на тоа, од сознанијата за разликата во притисокот во мирен флуид и флуид што струи, може да се пресмета брзината на струење, односно брзината на телото што тоа струење го предизвикало. Вентуриевата цевка се заснова на ова начело. Во поширокиот дел од садот флуидот струи побавно отколку во тесниот дел, па притисокот е поголем во поширокиот дел. Разликата на притисокот ''p = p <sub>1</sub> – p <sub>2</sub>'' потоа ја мери и брзината на струење:
:<math>p_1 - p_2 = \frac{\rho}{2}\cdot \left(v_2^2 - v_1^2\right)</math>
Вентуриевата цевка се користи за одредување на брзината на воздухоплови и мерења во воздушните тунели.
2 Бернулиева равенка
Бернулиевата равенка е основниот закон за движење на флуидот. Тоа произлегува од примената на законот за зачувување на енергијата на струење на флуиди. Оттаму се добива дека збирот:
:<math> \tfrac12\, \cdot \rho\, \cdot v^2\, +\, \rho\, \cdot g\, \cdot h\, +\, p\, =\, \text{konstanta}\, </math>
ја има истата вредност насекаде во флуид што тече хоризонтално, каде што ''p'' е притисокот, ''ρ'' е густината и ''v е'' брзината на флуидот во некоја точка, а ''h'' е висината на тежиштето на попречниот пресек на флуидот во однос на некоја водорамна рамнина. Според тоа, таму каде што брзината на флуидот е поголема, притисокот е помал, каде што брзината на флуидот е помала, притисокот е поголем. Многу инженерски примени се засноваат на Бернулиевата равенка, како на пример лет на авион: воздухот струи по горната закривена површина на крилото побрзо отколку под крилото, па притисокот на долната површина на крилото е поголем отколку на горната што има за последица на крилата да делува вкупна сила која делува нагоре што го крева авионот.