Mechanica zetten carburateur om in brandstofinjectiemotoren voor gemakkelijk starten, beter vermogen en brandstofverbruik, om nog maar te zwijgen van schonere emissies. De meeste met weber uitgeruste voertuigen in de jaren zestig en zeventig waren prestatievoertuigen. Benzine was goedkoop en eigenaren waren niet geïnteresseerd in MPG-cijfers. Zelfs emissies waren verschrikkelijk en de levensduur van de motor was beperkt. Er zijn echter dingen veranderd en we hebben nu de mogelijkheid om alle verbruiks- en emissieproblemen op te lossen door brandstofinjectie te installeren.
In dit artikel zullen we meer leren over de carburateur en brandstofinjectie, de respectieve voor- en nadelen ervan, en om te begrijpen waarom velen ervoor kiezen om carburateur om te bouwen naar motoren met brandstofinjectie.
Benzinemotoren zijn ontworpen om precies de juiste hoeveelheid lucht aan te zuigen om ervoor te zorgen dat de brandstof goed verbrandt, of de motor nu koud of warm is op topsnelheid. Een carburateur, ook wel carburateur genoemd, is dat apparaat dat lucht en benzine mengt voor verbrandingsmotoren om de juiste lucht-brandstofverhouding voor verbranding te bereiken.
Je zou kunnen denken dat "carburateur" een vreemd woord is, maar het is afgeleid van het werkwoord "carburateur". Dit is een chemische term die verwijst naar het proces van verrijking van een gas door het te combineren met koolstof of koolwaterstoffen. Met andere woorden, een carburateur is een apparaat dat lucht (gas) verzadigt met brandstof (de koolwaterstof).
Carburateurs, die niet langer in nieuwe auto's worden aangetroffen, hebben de motoren van elk voertuig van brandstof voorzien, van legendarische raceauto's tot eersteklas luxe voertuigen. Ze werden tot 2012 in NASCAR gebruikt en veel liefhebbers van klassieke auto's rijden nog steeds dagelijks in voertuigen met carburateur. Met zoveel die-hard fans moeten carburateurs iets unieks bieden aan autoliefhebbers.
Hoe werkt een carburateur?
Om lucht en brandstof in de cilinders te zuigen, gebruikt een carburateur het vacuüm dat door de motor wordt gecreëerd. Door zijn eenvoud is dit systeem al heel lang in gebruik. De gashendel kan worden geopend en gesloten, waardoor er meer of minder lucht in de motor kan komen. Deze lucht stroomt door een smalle opening die bekend staat als een venturi. Dit produceert het vacuüm dat nodig is om de motor draaiende te houden.
Stel je een rivier voor die normaal stroomt. Deze rivier stroomt met een constante snelheid en heeft een constante diepte over de gehele lengte. Als deze rivier een smal gedeelte heeft, zal het water sneller moeten stromen om hetzelfde volume op dezelfde diepte te laten passeren. Wanneer de rivier na de bottleneck weer op zijn oorspronkelijke breedte komt, zal het water proberen dezelfde snelheid aan te houden. Hierdoor trekt het water met hogere snelheid aan de andere kant van de bottleneck aan het water met lagere snelheid dat het bottleneck nadert, wat resulteert in een vacuüm.
De venturi creëert voldoende vacuüm in een carburateur zodat de lucht die er doorheen gaat, constant gas uit de jet trekt. De jet, die zich in de venturi bevindt, is een opening waardoor brandstof uit de vlotterkamer zich kan vermengen met lucht voordat deze de cilinders binnengaat.
De vlotterkamer fungeert als een reservoir voor een kleine hoeveelheid brandstof, waardoor deze indien nodig gemakkelijk naar de straal kan stromen. Als de gasklep wordt geopend, wordt er meer lucht in de motor gezogen, wat meer brandstof meebrengt, waardoor de motor meer vermogen produceert.
Het grootste probleem met dit ontwerp is dat de gasklep open moet staan om de motor brandstof te laten ontvangen. Bij stationair toerental is de gasklep gesloten, dus een stationaire straal laat een kleine hoeveelheid brandstof in de cilinders komen om te voorkomen dat de motor afslaat. Overtollige brandstofdamp die uit de vlotterkamer ontsnapt, is een ander klein probleem.
De voordelen van de carburateur zijn het eenvoudige ontwerp, dus het is ook gemakkelijk te onderhouden. Daarmee kan een lokale monteur zijn problemen gemakkelijk oplossen. Om nog maar te zwijgen van het feit dat de reserveonderdelen die u misschien nodig heeft betaalbaar zijn.
De frequente reactie van een carburateur-toevoersysteem op toeren en te hard razen is een veel voorkomend kenmerk en voordeel. Daardoor is hij ideaal voor offroad- en crossmotoren. Brandstofverontreiniging kan over het hoofd worden gezien bij motoren met carburateur, ondanks het feit dat dit de prestaties verslechtert. Brandstoftoevoersysteem dat ideaal is voor goedkope motorfietsmotoren met een laag vermogen.
Als het gaat om nadelen, het feit dat het geen consistent perfecte lucht-brandstofverhouding kan bieden en de verspilling van brandstof niet effectief kan beheersen. Meer van zijn reserveonderdelen zijn ook in sommige complexe ontwerpen, waardoor de diagnose van defecte onderdelen moeilijk wordt.
Een koude start van de motor is een groot probleem in het brandstoftoevoersysteem van de carburateur. Bij een motor met carburateur is een arm/rijk mengsel vaak een bron van frustratie. Bij motoren met carburateur zijn de emissies aanzienlijk hoger vanwege een inefficiënte verbranding. In sommige gevallen trilt de motor en is vervuiling van de bougie een veelvoorkomend probleem.
Sommige carburateurontwerpen hebben ook last van dampvergrendeling, waardoor de motor afslaat. Het heeft ook een lager kilometrage en vermogen dan systemen met brandstofinjectie. Ingenieurs ontwikkelden later 'brandstofinjectie'-systemen om de tekortkomingen van de carburateur aan te pakken. Voor die auto's met carburateurmotor bieden monteurs aan om de carburateur om te bouwen naar brandstofinjectie.
Herbert Akroyd Stuart vond het eerste brandstofinjectiesysteem uit. Hij gebruikte aan het eind een Jerk Pump om de brandstof onder druk te zetten. Bosch en Cummins brachten zijn uitvinding later op de markt in dieselmotoren. Brandstofinjectie is door het ontwerp altijd al gebruikt in dieselmotoren en tegen het midden van de jaren twintig was het standaard op alle dieselvoertuigen. Het was echter de Hasselman-motor, uitgevonden door Jonas Hasselman in 1925, die voor het eerst gebruik maakte van moderne brandstofinjectie in een benzinemotor.
Brandstofinjectie is het gebruik van een injector om brandstof in een verbrandingsmotor te brengen, meestal een automotor. Alle dieselmotoren gebruiken brandstofinjectie en veel Otto-motoren gebruiken een vorm van brandstofinjectie.
Het belangrijkste nadeel van een carburateur is dat een enkele carburateur die een viercilindermotor voedt, niet exact hetzelfde brandstof/luchtmengsel aan elke cilinder kan leveren, omdat sommige cilinders verder van de carburateur verwijderd zijn dan andere.
Het monteren van dubbele carburateurs is een oplossing, maar ze zijn moeilijk goed af te stemmen. In plaats daarvan zijn veel auto's nu uitgerust met brandstofinjectiemotoren of monteurs zetten de carburateur om in brandstofinjectiemotoren die brandstof in precieze uitbarstingen leveren. Motoren met deze functie zijn doorgaans efficiënter en krachtiger dan motoren met carburateur, en ze kunnen ook zuiniger zijn en minder schadelijke uitstoot uitstoten.
De motor met brandstofinjectie heeft een elektronisch geregeld brandstoftoevoersysteem en een elektronisch brandstofinjectiesysteem. Brandstof wordt via elektronisch gestuurde injectoren in de verbrandingskamer geleid. Ook hier wordt lucht door het inlaatspruitstuk gezogen, maar brandstof wordt apart gespoten of geïnjecteerd via een speciaal apparaat.
Het werd alleen op het spruitstuk gespoten of, in sommige gevallen, rechtstreeks in de verbrandingskamer. Als gevolg hiervan worden de hoeveelheid brandstof en de timing van de injectie digitaal geregeld door een elektronisch apparaat dat bekend staat als een elektronische regeleenheid of ECU. De ECU is gekoppeld aan sensoren die de motortemperatuur, het zuurstofniveau, de luchtinlaat of de gaskleppositie meten, enzovoort.
De ECU ontvangt de metingen van de sensoren en bepaalt de hoeveelheid te spuiten brandstof. Als gevolg hiervan is het brandstofinjectiesysteem een hightech en complex brandstoftoevoersysteem. Deze moderne technologie en dit apparaat hebben de capaciteit en efficiëntie van moderne motorfietsmotoren aanzienlijk verbeterd.
Veel fabrikanten gebruikten in de jaren zestig en zeventig mechanische brandstofinjectie op hun high-performance sportwagens en sedans. Het Lucas PI-systeem, een tijdgestuurd systeem, werd op veel Britse auto's gemonteerd, waaronder de Triumph TR6 PI en 2500 PI.
Een elektrische hogedrukbrandstofpomp die nabij de brandstoftank is gemonteerd, duwt de brandstof met een druk van 100 psi naar een brandstofaccumulator. Dit is in wezen een reservoir voor de korte termijn dat een constante brandstoftoevoerdruk handhaaft en tegelijkertijd de brandstofpulsen van de pomp afvlakt.
De brandstof stroomt van de accumulator door een papieren elementfilter en in de brandstofdoseringsregeleenheid, ook wel brandstofverdeler genoemd. Deze eenheid wordt aangedreven door de nokkenas en, zoals de naam al aangeeft, is het zijn taak om brandstof op het juiste moment en in de juiste hoeveelheden over elke cilinder te verdelen.
Een klep in de luchtinlaat van de motor regelt de hoeveelheid ingespoten brandstof. De klep bevindt zich onder de regeleenheid en gaat omhoog en omlaag als reactie op de luchtstroom - als u het gaspedaal opent, verhoogt het 'zuigen' uit de cilinders de luchtstroom en zorgt ervoor dat de klep omhoog gaat. Dit wijzigt de positie van een wisselklep in de doseerregeleenheid, waardoor er meer brandstof in de cilinder kan worden gespoten.
De brandstof wordt beurtelings vanuit de doseerunit aan elke verstuiver toegevoerd. De brandstof spuit dan uit de inlaatpoort van de cilinderkop. Elke injector heeft een veerbelaste klep die gesloten wordt gehouden door de veerdruk. Wanneer de brandstof wordt ingespoten, gaat de klep open.
Als het om voordelen gaat, houden motoren met brandstofinjectie rekening met het milieu en de rijomstandigheden en wordt het lucht-brandstofmengsel automatisch in evenwicht gebracht. Gezien de rijomstandigheden is er, in tegenstelling tot de carburateurmotor, geen finetuning nodig. Motortrillingen worden verminderd en het probleem van bougievervuiling wordt geminimaliseerd. Handmatige verstikking in een motor met brandstofinjectie is niet nodig, omdat er geen probleem is met een koude start.
In termen van nadelen is het brandstofinjectiesysteem een complex elektronisch gestuurd apparaat dat is gekoppeld aan een paar elektronische sensoren en een complexe motorregeleenheid. Het onderhouds- of reparatiebereik is extreem beperkt en het is niet mogelijk in reguliere servicecentra.
Bovendien is het hele systeem behoorlijk prijzig. In sommige gevallen moet vanwege beperkte reparatie- of onderhoudsopties de hele opstelling worden vervangen. Een goede kwaliteit en aanbevolen kwaliteit van brandstof is vereist in motoren met brandstofinjectie. Vervuilde brandstof kan er zelfs voor zorgen dat de motor stopt tijdens het rijden.
Prestaties
Een brandstofinjectiesysteem met elektronisch geregelde brandstofinductie kan de brandstoftoevoer naar de cilinders constant aanpassen, wat resulteert in verbeterde prestaties. Een carburateur is niet in staat om de juiste lucht-brandstofverhouding te bepalen en worstelt met veranderende luchtdruk en brandstoftemperatuur.
Veelzijdigheid
Tegen de jaren negentig was de carburateur geleidelijk uit de auto-industrie verdwenen, waarbij brandstofinjectie zijn plaats innam en aan bekendheid won. De carburateur had een aantal nadelen. Om te beginnen kan een carburateur niet worden gebruikt in dieselvoertuigen. Brandstofinjectie is daarentegen beschikbaar in zowel elektronische als mechanische vormen voor zowel diesel- als benzinevoertuigen.
Kosten en complexiteit
De enige parameters waarin een carburateur beter presteert dan brandstofinjectie, zijn kosten en complexiteit. Carburateurs zijn relatief eenvoudig te reinigen en weer op te bouwen. Het repareren van een brandstofinjectiesysteem veronderstelt professionele hulp of zelfs een dure vervanging.
Carburateurs, als puur mechanische apparaten, presteren beter dan brandstofinjectie in termen van kosten en complexiteit. Je kunt een carburateur op je veranda of bij een rustplaats ombouwen met een blikje carburateurreiniger, eenvoudig handgereedschap en mogelijk een paar reserveonderdelen.
Terwijl je met brandstofinjectie, zelfs met jarenlange training en ervaring, en een paar duizend dollar aan diagnoseapparatuur, nog steeds een sleepwagen nodig hebt om je van de weg te krijgen als je systeem uitvalt. De meeste kleine motoren, zoals die op motorfietsen, grasmaaiers en sneeuwblazers, gebruiken nog steeds carburateurs omdat ze niet emissiegereguleerd zijn, goedkoop zijn en eenvoudig te bedienen zijn.
Brandstofverbruik
Een brandstofinjectiesysteem levert precies de juiste hoeveelheid brandstof en kan worden aangepast op basis van verschillende parameters, wat resulteert in minder brandstofverspilling en een lager brandstofverbruik. Een carburateur is niet in staat om de brandstofverhouding aan te passen aan de motorcondities.
Samengevat, monteurs of autobezitters die doe-het-zelfprojecten doen om carburateurs om te bouwen naar motoren met brandstofinjectie om het brandstofverbruik en de prestaties te verbeteren. Er zijn twee soorten brandstofinjectie. Het type dat tegenwoordig het meest wordt aangetroffen op nieuwere voertuigen, heeft een enkele injector voor elke cilinder. Dit is een type brandstofinjectie met meerdere poorten waarvoor een nieuw inlaatspruitstuk en brandstofrails moeten worden geïnstalleerd. Maar het is het gasklephuisinjectiesysteem dat minder moeilijk te installeren is.
Voegt EFI paardenkracht toe?
EFI kan in veel toepassingen het vermogen zelfs verhogen (hoewel sommigen beweren dat een grote carburateur altijd meer vermogen levert). Een groter gasklephuis werkt goed met EFI bij alle motortoerentallen.
Wat geeft meer kilometers carburateur of brandstofinjectie?
In de stad en op de snelweg leverde de carb-variant respectievelijk 48,54 kmpl en 55,02 kmpl op. Afgezien daarvan stoten voertuigen met brandstofinjectie veel minder koolstofemissies uit dan voertuigen met carburateur.
Hoewel de carburateur al meer dan een eeuw bestaat, is de brandstofinjectie duidelijk superieur, wat zorgt voor meer vermogen, een lager brandstofverbruik en lagere emissies. Dit is alles wat een moderne bestuurder zou willen dat zovelen ervoor kiezen om de carburateur om te bouwen naar motoren met brandstofinjectie, omdat het een betere methode is om brandstof in de cilinder te brengen.
