الكربراتير... ما هو وطريقة عمله وأبرز مميزاته

يتميز نظام الوقود في السيارة بوجود العديد من الأجزاء التي تساعد على تخزين وتزويد المحرك بالوقود الذي يحتاجه لتشغيله، يمتزج البنزين بالهواء، ويحترق هذا الخليط داخل الأسطوانات لتوليد الطاقة التي تحرك السيارة، الكربراتير ​​هو الجزء المسؤول عن خلط هذه المكونات بالكميات المناسبة حتى تتم عملية الاحتراق، على الرغم من عدم استخدام المكربنات في المركبات الحديثة الطراز، فقد تم استخدامها لسنوات عديدة حتى إدخال أنظمة حقن الوقود التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا. في المقال التالي سوف نتحدث عن الكربراتير... ما هو وطريقة عمله وأبرز مميزاته

ما هو الكربراتير وكيف يعمل

ما هو الكربراتير؟

للحصول على صورة بسيطة، الكربراتير ​​هو جهاز يتم تركيبه فوق أسطوانات المحرك ويرتبط به أنبوب الهواء والوقود، يتم إنشاء فراغ، وهو ما يعتمد عليه الكربراتير ​​للمساعدة في سحب الهواء والوقود إلى الأسطوانات.

كيف يعمل الكربراتير؟

عندما يتم دفع الهواء إلى أسفل الأنبوب، فإنه يمر عبر فتحة ضيقة تعرف باسم الفنتوري، ويجب أن يتسارع الهواء حتى يمر عبر هذه المنطقة، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط، وهذا الضغط هو الذي يسمح بسحب الهواء عبر أنبوب الوقود.

يوجد أسفل وفوق الفنتوري صمامان مهمان لضبط خليط الهواء والوقود، يتميز الجزء العلوي من الكربراتير ​​بوجود الاختناق الذي ينظم كمية الهواء التي تدخل إلى الأنبوب، يسمى الصمام الثاني الموجود أسفل الفنتوري بالخانق، والذي يمكن فتحه وإغلاقه للسماح لكميات مختلفة من الهواء بالدخول إلى المحرك.

الخانق الأكثر انفتاحًا سيسمح بتدفق كمية متزايدة من الهواء عبر الكربراتير ، مما سيجلب المزيد من الوقود، وهذا يسمح للمحرك بإطلاق المزيد من الطاقة والحصول على المزيد من الطاقة.

يوجد داخل الكربراتير ​​جزء يعرف بالنفث، وهو عبارة عن فتحة تسمح للوقود من غرفة الطفو بالاختلاط مع الهواء قبل دخوله إلى أسطوانات المحرك، تحتوي الغرف العائمة على كمية صغيرة من الوقود وتسمح لها بالتدفق إلى الطائرة حسب الحاجة.

أنواع الكربراتير

تم تطوير أنواع مختلفة من الكربراتير على مر السنين وتم تصميمها لتلبية متطلبات الأداء المحددة، تشمل الأنواع الأساسية من الكربراتير فنتوري ثابت وفنتوري متغير.

الكربراتير ذات فنتوري ثابت

الكربراتير ذات الفنتوري الثابت هي النوع الأبسط والأكثر شيوعًا، وتتميز بوجود فنتوري ذو حجم ثابت، وهو انقباض في مسار تدفق الهواء يؤدي إلى انخفاض الضغط، مما يؤدي إلى سحب الوقود إلى تيار الهواء، يحافظ هذا النوع من الكربراتير ​​على نسبة ثابتة من الهواء إلى الوقود، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من المحركات.

إن بساطة وموثوقية الكربراتير الفنتوري الثابتة تجعلها شائعة في العديد من المحركات الصغيرة، مثل تلك الموجودة في جزازات العشب والدراجات النارية.

الكربراتير ذات الفنتوري المتغيرة

توفر الكربراتير ذات الفنتوري المتغير، والمعروفة أيضًا باسم الكربراتير ذات الضغط المستمر، تحكمًا أكثر دقة في خليط الهواء إلى الوقود عن طريق ضبط حجم الفنتوري بناءً على طلب المحرك، تستخدم هذه الكربراتيرات عادةً مكبسًا أو حاجزًا يتحرك استجابةً لفراغ المحرك، مما يغير حجم الفنتوري وبالتالي تدفق الوقود، يتيح هذا التصميم تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود والأداء، خاصة عند سرعات وأحمال المحرك المختلفة.

غالبًا ما يتم العثور على الكربراتير ذات الفنتوري المتغير حيث تكون متطلبات الطاقة والكفاءة أكثر تعقيدًا.

فوائد الكربراتير

في حين أن معظم المركبات الحديثة تستخدم أنظمة حقن الوقود، إلا أن الكربراتيرات قدمت العديد من الفوائد التي جعلت منها عنصرًا حاسمًا في محركات الاحتراق الداخلي. وتشمل هذه:

البساطة: بالمقارنة مع أنظمة حقن الوقود الإلكترونية، تتمتع الكربراتيرات بتصميم أساسي يسهل فهمه وتصنيعه.
فعالة من حيث التكلفة: نظرًا لبساطتها، فإن تكاليف إنتاج الكربراتير أقل من أنظمة حقن الوقود.
سهولة الصيانة: بفضل تصميمها البسيط، من السهل نسبيًا صيانة وإصلاح الكربراتير ويمكن معالجة معظم المشكلات بالمهارات الميكانيكية الأساسية دون الحاجة إلى معدات تشخيصية محددة.

سلبيات الكربراتير

هناك عيوب لاستخدام الكربراتير، والتي أدت إلى استبدالها بأنظمة حقن الوقود الأكثر حداثة (والتي ستتعرف عليها خلال دقيقة واحدة). تشمل عيوب استخدام الكربراتير ​​ما يلي:

عدم الكفاءة في توصيل الوقود: يمكن أن تواجه الكربراتير مشكلات في توصيل الكمية المناسبة من خليط الهواء والوقود اللازم لتحقيق الأداء الأمثل للمحرك، على عكس أنظمة حقن الوقود التي يمكنها ضبط توصيل الوقود في الوقت الفعلي بناءً على المدخلات الحسية.
عرضة للبيئة: يمكن أن تؤثر العوامل البيئية مثل تغيرات درجة الحرارة والارتفاع سلبًا على أداء الكربراتير ، وبالتالي تؤثر على أداء المحرك وكفاءته.
الصيانة المتكررة: على الرغم من سهولة صيانة الكربراتير ، إلا أنها تتطلب صيانة دورية لتعمل بشكل صحيح، الأمر الذي قد يستغرق وقتًا طويلاً. يمكن أن تصبح المكونات مسدودة أو ببساطة تتآكل بسرعة نسبية مقارنة بأنظمة حقن الوقود.
تحديات التحكم في الانبعاثات: بالمقارنة مع أنظمة حقن الوقود، تعتبر المكربنات أقل فعالية عندما يتعلق الأمر بالفحم

الكربراتير ​​​​مقابل نظام حقن الوقود

تم اختراع الكربراتير في عام 1888 على يد كارل بنز، أحد مؤسسي شركة مرسيدس بنز، لقد كان تطورًا رائدًا لهذه الصناعة في ذلك الوقت، واستخدمت هذه التكنولوجيا من قبل شركات تصنيع السيارات حتى أواخر الثمانينيات، عندما بدأ استبدال الكربراتيرات بأنظمة حقن الوقود.

الفرق الرئيسي بين الكربراتير وأنظمة حقن الوقود هو أن أنظمة حقن الوقود تقدم عملية إلكترونية لتوصيل الخليط اللازم للاحتراق.

في حين أن أنظمة الحقن الحديثة بدأت تستخدم على نطاق واسع في الثمانينات، إلا أن سيارات ناسكار ما زالت تتميز بالكربراتيرات حتى عام 2012.

تتميز أنظمة حقن الوقود بمجموعة من الأجزاء التي تشمل جهاز كمبيوتر وحاقن الوقود وأجهزة استشعار الأكسجين ومنظمات الضغط التي تعمل على ضمان وصول المزيج الصحيح من الهواء والوقود إلى غرفة الاحتراق.

يسمح حقن الوقود الإلكتروني بالتحكم الدقيق في كمية الوقود التي يتم دفعها إلى الأسطوانات، يخرج الوقود من خزان الوقود، وينتقل عبر الخطوط باتجاه المحرك.

هناك أيضًا وحدة التحكم الإلكترونية (ECU)، التي تحدد الكمية الدقيقة للوقود الذي يحتاجه المحرك بناءً على حجم الهواء الداخل إلى المحرك ونسبة الهواء/الوقود المثالية التي تحددها الشركة المصنعة المحددة.