Já cobrimos o sistema principal de dispensação por completo .
Hoje vamos considerar as características de design do difusor e da válvula borboleta.
A maioria dos carburadores de motocicleta é baseada em um difusor variável e agulha de medição. A seção do difusor é controlada por meio de uma válvula borboleta cilíndrica ou plana. A válvula borboleta é equipada com uma agulha dosadora. Acontece que a regulação do abastecimento de combustível é realizada simultaneamente com a mudança na seção do difusor. Para obter mais informações sobre o controle de seção, consulte esta publicação.
Capacidade do difusor
O difusor é um dos principais elementos do carburador. Os parâmetros de definição de um difusor incluem seu diâmetro. A escolha do diâmetro depende estritamente dos requisitos do motor. Os valores numéricos do diâmetro do difusor e outros parâmetros importantes são inicialmente determinados com base na prática da engenharia e na experiência no projeto de várias motocicletas e motores para eles. A seleção final do diâmetro é realizada durante os testes do motor.
Por exemplo, motores de dois tempos de pequeno volume usados em ciclomotores e scooters são equipados com carburadores com um diâmetro de difusor de 12 a 14 mm. Os motores esportivos de 125 cc usam difusores com diâmetros de 36 a 40 mm. Em motores de corrida com sincronismo de válvula de carretel, você pode encontrar carburadores com um difusor ainda maior. Esta tendência se deve ao fato de que o diâmetro do difusor determina a vazão máxima do duto de ar principal, ou seja, - enchimento máximo do cilindro. Quanto mais potência for desenvolvida, maior deverá ser o difusor, pois oferecerá menor resistência ao escoamento da mistura.
No entanto, o grande diâmetro do difusor torna o motor menos responsivo, pois piora a atomização do combustível em cargas baixas e médias. Para motores operando em uma ampla faixa de rpm, a resposta do acelerador é mais importante do que a potência máxima. Neste caso, são utilizados carburadores com pequeno difusor, o que melhora o fluxo de combustível devido ao maior vácuo.
Para aumentar a taxa de transferência sem alterar o diâmetro do difusor, inserções especiais são usadas para excluir uma mudança de etapa na seção transversal ao longo do caminho do fluxo de ar, reduzindo assim redemoinhos parasitas.
Forma difusora
Depois de determinar a área da seção transversal, é necessário determinar a forma à qual essa área será limitada.
Para esportes e outros motores de alto desempenho em que a potência máxima é fundamental, é preferível um formato redondo. Um círculo é uma figura com o menor perímetro entre outras figuras da mesma área, portanto, as paredes de um difusor circular fornecem a menor resistência ao fluxo de ar.
Em motores onde o controle de potência suave é importante, são usados carburadores com uma seção de difusor oval. Existem também formas mais complexas, por exemplo, a forma do "escudo", como os engenheiros o chamaram de Dellorto - uma evolução posterior da forma oval.
Formas do difusor: a - forma oval, b - forma de escudo
Como já mencionado, com um diâmetro difusor pequeno, o motor tem melhor resposta do acelerador por manter uma alta velocidade do ar no carburador. Em baixas acelerações, o perfil oval forma uma seção transversal menor. Nesse caso, o carburador funciona como se tivesse um difusor menor do que realmente é. Os carburadores em forma de escudo têm uma área de seção transversal ainda menor em baixas inclinações em comparação com os carburadores ovais simples. Isso torna o motor ainda mais responsivo às mudanças de posição do acelerador, o que é muito importante para alguns motores com transmissão automática.
A forma complexa do difusor permite melhorar a qualidade da mistura em modos instáveis, sem prejudicar o enchimento do cilindro com o acelerador totalmente aberto, pois em plena elevação a área aumenta até a potência máxima calculada para o modo. Além disso, o formato sofisticado do difusor permite uma faixa de velocidade operacional mais ampla e torna o gerenciamento de energia mais previsível para o motorista.
Assim, pode-se argumentar que o enchimento do cilindro é determinado principalmente pelo diâmetro do difusor e pela forma de sua seção (tanto no plano transversal quanto no longitudinal). Além disso, a capacidade de enchimento é influenciada pela forma da entrada do carburador e os parâmetros geométricos da câmara de mistura.
Válvula borboleta
A válvula borboleta é um elemento regulador do carburador, conectado ao controle do gás por meio de uma conexão flexível. Ele regula a área de fluxo do difusor movendo-se perpendicularmente ao eixo do duto de ar principal. Em muitos modelos de carburador, a válvula borboleta é um cilindro que desliza para dentro do carburador.
Mesmo em carburadores com vácuo constante (na literatura existe um termo - com vazão constante), em que a válvula borboleta faz movimentos rotacionais, existe uma válvula que regula a seção transversal movendo-se perpendicularmente ao eixo difusor. O projeto e o princípio de operação de tais carburadores serão discutidos posteriormente, uma vez que suas características merecem uma seção separada.
As válvulas de aceleração são classificadas em forma de cilíndrica e plana (também são chamadas de válvulas de gaveta - o termo é apropriado, uma vez que de acordo com GOST 24856-2014 "Conexões de tubulação. Termos e definições" uma válvula de gaveta é definida como "paralela a forma de um prato "). A figura abaixo mostra uma comparação das dimensões de um amortecedor redondo e plano. Uma válvula de aceleração plana cria menos turbulência parasitária por baixo, reduzindo o comprimento do difusor.
Visão geral das válvulas borboleta redondas e planas. Os orifícios-guia destacados em cores para as agulhas de dosagem no centro das abas.
A figura a seguir mostra a diferença nos comprimentos das passagens de ar principais ao usar um amortecedor redondo e plano. Pode-se observar que um carburador com válvula borboleta plana possui um canal mais curto, o que significa que a resistência ao fluxo de ar é menor.
Comparação dos comprimentos das passagens de ar principais com válvulas cilíndricas e planas Os
difusores dos carburadores modernos são cuidadosamente projetados para reduzir a turbulência parasitária na interface da válvula borboleta com o corpo do carburador. Por exemplo, na imagem abaixo, sob a letra adescreve um carburador Dellorto da série VHSD (por exemplo, a designação PH na série de carburadores Dellorto significa P (Pistão) - uma válvula borboleta cilíndrica, H (Horisontal) - a orientação horizontal do eixo longitudinal do canal de ar principal. A letra V (Válvula) no nome de outras linhas (por exemplo VHSD ) indica a presença de uma válvula borboleta plana), no difusor da qual duas finas ranhuras-guia são visíveis ao longo das quais, como uma guilhotina, a válvula borboleta se move.
E a figura abaixo da letra b mostra a válvula borboleta do carburador série VHSB, instalada em um "copo" especial que serve de guia para seu movimento. O conjunto do amortecedor com o copo é instalado na sede cilíndrica do corpo do carburador.
a - guias do corpo da borboleta, b - copo da guia do corpo da borboleta.
A válvula borboleta dos carburadores com agulha dosadora, tanto plana quanto cilíndrica, possui um chanfro, que afeta a formação da mistura em baixas subidas do acelerador. Um amortecedor ligeiramente chanfrado enriquece a mistura até 1/4 de elevação do acelerador, mas se a mistura for muito rica, você pode usar um amortecedor com um chanfro grande. Deve-se ter em mente que mesmo uma pequena mudança neste parâmetro de controle pode afetar significativamente a formação da mistura.
Válvulas de aceleração com bisel diferente
Efeitos parasitários
Em carburadores de motores de quatro tempos, o efeito de travamento da válvula borboleta pode ser observado quando fechada devido à forte pressão descendente da baixa pressão no trato de admissão. Para reduzir este efeito, bem como evitar o desgaste rápido, que leva à entrada de ar parasita, a superfície é cromada para aumentar a dureza e a lisura (foto abaixo na letra a ).
Este mesmo efeito força o uso de molas de retorno muito rígidas para garantir que a válvula borboleta seja fechada. No entanto, como a taxa da mola determina a força na manopla do acelerador do lado do motorista, esforços devem ser feitos para minimizar o atrito entre o amortecedor e o corpo. Por exemplo, na imagem abaixo, sob a letra bintroduziu o corpo do acelerador de retorno por mola do carburador esportivo VHSD cromado. Pode-se observar que é utilizada uma mola de dimensões muito modestas, mas seu esforço é suficiente para fechar o acelerador, já que o revestimento cromado do amortecedor reduz significativamente o atrito contra o corpo.
a - corpos do acelerador cromados, b - corpo do acelerador de retorno da mola
Observamos anteriormente as vantagens de um corpo de acelerador plano, mas tem suas desvantagens. Uma válvula borboleta plana introduz dificuldade na via de ar em marcha lenta. Este orifício (orifícios) é necessário para o abastecimento de combustível no momento em que o orifício de baixa rotação não consegue mais fornecer a quantidade necessária de combustível e o sistema de medição principal ainda não foi colocado em operação. No ciclo tecnológico de fabricação do carburador, esses furos são perfurados após o processamento do poço principal de combustível e, para o bom funcionamento, ficam localizados um pouco além da borda da válvula borboleta. Com orifício plano, os furos ficam bem próximos ao bico, o que complica o layout. Apesar disso, os carburadores flat choke são os mais avançados em seu design.
Continua...