Il carburatore

Materie:Appunti
Categoria:Elettronica

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Il Carburatore

Apparecchio che prepara automaticamente la miscela d'aria e di vapore d'idrocarburi, in proporzione opportuna per poter alimentare un motore a scoppio.
Il carburatore consiste essenzialmente in una vaschetta a livello costante e in una camera di carburazione, completate da un certo numero di dispositivi che regolano la quantità di miscela prodotta e la percentuale in essa dei componenti. La vaschetta a livello costante è in comunicazione con il serbatoio del carburante, sia direttamente per mezzo di un semplice condotto (alimentazione per gravità) sia indirettamente mediante una pompa di alimentazione (alimentazione a pressione). La benzina nella vaschetta è mantenuta a livello costante per mezzo di un galleggiante cilindrico, convenientemente tarato, collegato a una valvola ad ago, specie di stelo affilato la cui estremità libera può inserirsi nell'orifizio d'afflusso della benzina e otturarlo. Quando il livello della benzina nella vaschetta si abbassa, l'ago segue il galleggiante nel movimento e permette l'afflusso della benzina che, facendo risalire il galleggiante, causa la momentanea chiusura dell'ugello d'immissione. La camera di carburazione, di forma cilindrica, è in comunicazione da una parte con l'esterno, dall'altra con il motore attraverso il condotto d'aspirazione. La camera contiene un ugello calibrato o spruzzatore, collegato direttamente con la vaschetta: il livello della bocca dello spruzzatore è lievemente superiore a quello della benzina nella vaschetta, in modo che la benzina non possa fluire spontaneamente. Intorno allo spruzzatore la camera di carburazione presenta una strozzatura formata da un tubo convergente-divergente (tubo di Venturi) detto diffusore. Una valvola a farfalla, rotante intorno a un asse comandato dal pedale dell'acceleratore, fa variare il volume della camera di carburazione a valle dello spruzzatore in funzione della velocità desiderata.
Quando il motore gira, nella fase di aspirazione durante la quale la valvola d'ammissione stabilisce una comunicazione fra il cilindro e il carburatore, la corsa discendente dello stantuffo provoca un richiamo d'aria attraverso la camera di carburazione. Nel diffusore si crea allora una depressione che determina, attraverso lo spruzzatore, un risucchio di benzina la quale vaporizza e forma una miscela omogenea di vapore di benzina e d'aria che penetra nel cilindro. Quando si preme il pedale dell'acceleratore, la valvola a farfalla si apre, una maggior quantità di aria può entrare, di conseguenza la depressione nel diffusore aumenta; viene così aspirata una maggior quantità di benzina e il regime (velocità relativa) del motore aumenta.
A bassa velocità la farfalla è quasi chiusa e la depressione intorno allo spruzzatore è molto ridotta; perché il motore continui a girare al minimo, ci si serve allora di un carburatore ausiliario detto getto del minimo. Il suo orifizio sbocca nella tubazione d'ammissione in vicinanza della farfalla, che ottura una parte solamente di questo spruzzatore. Poiché la depressione è molto elevata a valle della farfalla, quando questa è semichiusa il motore viene alimentato e continua a girare. La portata del getto (velocità del minimo) e il volume d'aria aspirata (ricchezza della miscela) sono regolati da viti. Con motore freddo, al momento della partenza, la miscela gassosa brucia male; inoltre parte della benzina si condensa sulle superfici metalliche: perciò la miscela viene momentaneamente arricchita per mezzo di uno starter o dispositivo d'avviamento. Al momento delle riprese, una troppo brusca apertura della farfalla causerebbe l'immissione di miscela troppo povera; si compensa questa momentanea deficienza con uno spruzzo nella camera d'aspirazione ottenuto per mezzo di una pompa d'accelerazione o di ripresa comandata insieme alla valvola a farfalla. Il carburatore comporta, inoltre, un filtro per la benzina, che trattiene impurezze eventuali del carburante, e un filtro per l'aria, che elimina la polvere in essa sospesa. Il tipo di carburatore è definito dal senso di circolazione della miscela gassosa: verticale (aspirazione diretta dal basso verso l'alto), invertito (aspirazione diretta dall'alto verso il basso) od orizzontale. Infine per l'alimentazione dei motori pluricilindri si usa un carburatore a due o a più corpi, che possiede, presenti più volte, tutti gli elementi di un carburatore semplice, posti in un unico dispositivo. Ciascun corpo alimenta un certo numero di cilindri e le valvole a farfalla sono fissate su uno stesso asse, per cui la loro apertura è sincronizzata. I carburatori sono: a un solo corpo, usati generalmente per motori di piccola e media cilindrata, e a più corpi, usati per motori di media e grossa cilindrata quando si vuole ottenere un più elevato rendimento.
I carburatori a più corpi assicurano l'alimentazione indipendente di ciascun cilindro o gruppo di cilindri: i più diffusi sono i carburatori a doppio corpo. Hanno due diffusori (principale e secondario) muniti ciascuno di una valvola a farfalla ad apertura differenziata: quella del dispositivo ausiliario si apre solo oltre un certo numero di giri per erogare la massima potenza. Un tipo particolare di carburatore è quello a diffusori multipli che offre notevoli vantaggi perché alle basse velocità favorisce la ripresa e l'accelerazione e perché le particelle di carburante non entrano in contatto con le parti più fredde del carburatore e nel contempo la loro diffusione migliora la distribuzione della miscela nei cilindri. Oltre ai carburatori aspiranti vi sono quelli soffiati, usati nei motori sovralimentati: la miscela viene immessa nei cilindri non per semplice aspirazione (per depressione), ma integrandola con il flusso d’aria introdotto dal compressore.
Su una motocicletta si regola la portata della benzina in funzione del regime del motore, usando un carburatore con spruzzatore ad ago dove, all'interno della camera di carburazione, lo spruzzatore principale è avvitato alla base di un orifizio più largo e più lungo, chiamato pozzo d'ago. L'ago, che riempie quasi totalmente lo spazio interno del pozzo a forma di tronco di cono, vi scorre dentro spostandosi dal basso in alto; è solidale con la valvola che, comandata da un cavo flessibile partente dal manubrio (manetta del gas), fa variare la sezione di passaggio dei gas fra l'uscita del pozzo d'ago e la tubazione d'ammissione. Alla base della camera di carburazione alcuni fori, posti in vicinanza del pozzo d'ago, corrispondono ad altri ugelli praticati nella parete del pozzo e attraverso i quali passa l'aria. Lo spruzzatore è immerso nella benzina, e la riserva (vaschetta a livello costante), che è posta al di sopra, è usata al momento delle riprese. La benzina, all'uscita dalla vaschetta a livello costante, passa alla base della camera di carburazione, attraversa lo spruzzatore principale e si trova trascinata nello spazio anulare limitato dall'ago e dalla parete del pozzo. L'aria è allora aspirata dai fori di alimentazione e forma con la benzina un'emulsione molto ricca; sollevandosi progressivamente, la valvola trascina l'ago: nel movimento lo spazio anulare cresce e la miscela si arricchisce automaticamente. A pieno afflusso, la valvola dei gas è fatta rientrare, l'ago è liberato dal suo pozzo e lo spruzzatore principale funziona come spruzzatore di potenza in quanto l'aria dispone dell'intera apertura.

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