Ya hemos cubierto el sistema de dispensación principal en su totalidad .
Hoy consideraremos las características de diseño del difusor y la válvula de mariposa.
La mayoría de los carburadores de motocicletas se basan en un difusor variable y una aguja dosificadora. La sección del difusor está controlada por una válvula de mariposa cilíndrica o plana. La válvula de mariposa está dispuesta con una aguja dosificadora. Resulta que la regulación del suministro de combustible se lleva a cabo simultáneamente con el cambio en la sección del difusor. Para obtener más información sobre el control de secciones, consulte esta publicación.
Capacidad del difusor
El difusor es uno de los elementos principales del carburador. Los parámetros que definen a un difusor incluyen su diámetro. La elección del diámetro depende estrictamente de los requisitos del motor. Los valores numéricos del diámetro del difusor y otros parámetros importantes se determinan inicialmente en base a la práctica de la ingeniería y la experiencia en el diseño de varias motocicletas y motores para ellos. La selección final del diámetro se realiza durante las pruebas en el motor.
Por ejemplo, los motores de dos tiempos de pequeño volumen utilizados en ciclomotores y scooters están equipados con carburadores con un diámetro de difusor de 12 a 14 mm. Los motores deportivos de 125 cc utilizan difusores con un diámetro de 36 a 40 mm. En motores de carreras con sincronización de válvulas de carrete, puede encontrar carburadores con un difusor aún más grande. Esta tendencia se debe al hecho de que el diámetro del difusor determina el rendimiento máximo del conducto de aire principal, es decir - llenado máximo del cilindro. Cuanto más potencia se supone que se va a desarrollar, mayor debe ser el difusor, ya que ofrecerá menos resistencia al flujo de la mezcla.
Sin embargo, el gran diámetro del difusor hace que el motor responda menos, ya que empeora la atomización del combustible a cargas bajas y medias. Para motores que operan en un amplio rango de rpm, la respuesta del acelerador es más importante que la potencia máxima. En este caso, se utilizan carburadores con un pequeño difusor, lo que mejora el flujo de combustible debido a un mayor vacío.
Para aumentar el rendimiento sin cambiar el diámetro del difusor, se utilizan insertos especiales para excluir un cambio escalonado en la sección transversal a lo largo de la trayectoria del flujo de aire, reduciendo así los remolinos parásitos.
Forma de difusor
Después de determinar el área de la sección transversal, es necesario determinar la forma a la que se limitará esta área.
Para los motores deportivos y otros motores de alto rendimiento en los que el modo de potencia máxima es primordial, se prefiere una forma redonda. Un círculo es una figura con el perímetro más pequeño entre otras figuras de la misma área, por lo que las paredes de un difusor circular proporcionan la menor resistencia al flujo de aire.
En motores donde es importante un control suave de la potencia, se utilizan carburadores con una sección de difusor ovalada. También hay formas más complejas, por ejemplo, la forma del "escudo", como lo llamaron los ingenieros Dellorto, una evolución adicional de la forma ovalada.
Formas de difusor: a - forma ovalada, b - forma de escudo
Como ya se mencionó, con un diámetro de difusor pequeño, el motor tiene una mejor respuesta del acelerador al mantener una alta velocidad del aire en el carburador. En elevaciones de aceleración bajas, el perfil ovalado forma una sección transversal más pequeña. En este caso, el carburador funciona como si tuviera un difusor más pequeño de lo que realmente es. Los carburadores en forma de escudo tienen un área de sección transversal aún más pequeña en pendientes bajas en comparación con los carburadores ovalados simples. Esto hace que el motor responda aún más a los cambios de posición del acelerador, lo cual es muy importante para algunos motores con transmisión automática.
La forma compleja del difusor permite mejorar la calidad de la mezcla en modos inestables, sin deteriorar el llenado del cilindro con el acelerador completamente abierto, ya que a plena elevación el área aumenta a la potencia máxima calculada para el modo. Además, la sofisticada forma del difusor permite un rango operativo más amplio y hace que la administración de energía sea más predecible para el conductor.
Así, se puede argumentar que la capacidad de llenado del cilindro viene determinada principalmente por el diámetro del difusor y la forma de su sección (tanto en el plano transversal como en el longitudinal). Además, el llenado se ve afectado por la forma de la entrada del carburador y los parámetros geométricos de la cámara de mezcla.
La válvula del acelerador
La válvula de mariposa es un elemento regulador del carburador, conectado al control de gas mediante una conexión flexible. Regula el área de flujo del difusor moviéndose perpendicular al eje del conducto de aire principal. En muchos modelos de carburador, la válvula del acelerador es un cilindro que se desliza dentro del cuerpo del carburador.
Incluso en carburadores con un vacío constante (en la literatura hay un término - con un caudal constante), en los que la válvula de mariposa realiza movimientos de rotación, hay una válvula que regula la sección transversal moviéndose perpendicularmente al eje del difusor. El diseño y el principio de funcionamiento de dichos carburadores se discutirán más adelante, ya que sus características merecen una sección separada.
Las válvulas de mariposa se clasifican en forma cilíndrica y plana (también se llaman válvulas de compuerta; el término es apropiado, ya que de acuerdo con GOST 24856-2014 "Accesorios de tubería. Términos y definiciones" una válvula de compuerta se define como "una válvula paralela, en la que el elemento de bloqueo está hecho en la forma de un plato "). La siguiente figura muestra una comparación de los tamaños de amortiguador redondo y plano. Una válvula de mariposa plana crea menos turbulencias parásitas debajo al reducir la longitud del difusor.
Vista general de las válvulas de mariposa redondas y planas. Los orificios de guía resaltados en color para las agujas dosificadoras en el centro de las solapas.
La siguiente figura muestra la diferencia en las longitudes de los conductos de aire principales cuando se utiliza un amortiguador redondo y plano. Se puede ver que un carburador con una válvula de mariposa plana tiene un canal más corto, lo que significa que la resistencia al flujo de aire es menor.
Comparación de las longitudes de los conductos de aire principales con válvulas cilíndricas y planas Los
difusores de los carburadores modernos están cuidadosamente diseñados para reducir la turbulencia parásita en la interfaz de la válvula de mariposa con el cuerpo del carburador. Por ejemplo, en la imagen de abajo, debajo de la letra arepresenta un carburador Dellorto de la serie VHSD (por ejemplo, la designación PH en la serie de carburadores Dellorto significa P (pistón) - una válvula de mariposa cilíndrica, H (Horisontal) - la orientación horizontal del eje longitudinal del canal de aire principal. La letra V (válvula) en el nombre de otras líneas (por ejemplo, VHSD ) indica la presencia de una válvula de mariposa plana), en cuyo difusor se ven dos delgadas ranuras de guía a lo largo de las cuales, como una guillotina, se mueve la válvula de mariposa.
Y la figura debajo de la letra b muestra la válvula de mariposa del carburador de la serie VHSB, instalada en una "copa" especial que sirve de guía para su movimiento. El conjunto del amortiguador con la copa se instala en el asiento cilíndrico del cuerpo del carburador.
a - guías del cuerpo del acelerador, b - copa de guía del cuerpo del acelerador.
La válvula de mariposa de los carburadores con aguja dosificadora, tanto plana como cilíndrica, tiene un bisel, lo que afecta a la formación de la mezcla en subidas de aceleración bajas. Un amortiguador ligeramente biselado enriquece la mezcla hasta 1/4 de elevación del acelerador, pero si la mezcla es demasiado rica, puede utilizar un amortiguador con un bisel grande. Debe tenerse en cuenta que incluso un pequeño cambio en este parámetro de control puede afectar significativamente la formación de la mezcla.
Válvulas de mariposa con bisel diferente
Efectos parasitarios
En los carburadores de los motores de cuatro tiempos, el efecto de agarre del acelerador se puede observar cuando está cerrado debido a la muy fuerte presión descendente de la baja presión en el tracto de admisión. Para reducir este efecto, así como para evitar un desgaste rápido, que conduce a la entrada de aire parásito, la superficie está cromada para aumentar la dureza y la suavidad (figura debajo de la letra a ).
Este mismo efecto obliga al uso de resortes de retorno muy rígidos para asegurar que la válvula de mariposa esté cerrada. Sin embargo, dado que la velocidad del resorte determina la fuerza en el puño del acelerador desde el lado del conductor, se deben hacer esfuerzos para minimizar la fricción entre el amortiguador y la carrocería. Por ejemplo, en la imagen de abajo, debajo de la letra bintrodujo el cuerpo del acelerador de retorno por resorte del carburador deportivo VHSD cromado. Se puede observar que se usa un resorte de tamaño muy modesto, pero su esfuerzo es bastante suficiente para cerrar el acelerador, ya que el revestimiento cromado del amortiguador reduce significativamente el rozamiento contra la carrocería.
a - cuerpos de mariposa cromados, b - cuerpo de mariposa de retorno por resorte
Anteriormente hemos notado las ventajas de un cuerpo de acelerador plano, pero no está exento de inconvenientes. Una válvula de mariposa plana introduce dificultad en la vía de aire inactivo. Este orificio (orificios) es necesario para suministrar combustible en el momento en que el orificio de baja velocidad en vacío ya no puede suministrar la cantidad requerida de combustible y el sistema de medición principal aún no se ha puesto en funcionamiento. En el ciclo tecnológico de fabricación del carburador, estos orificios se perforan después de procesar bien el combustible principal y, para su correcto funcionamiento, se ubican ligeramente más allá del borde de la válvula de mariposa. Con un orificio plano, los orificios quedan muy cerca de la boquilla, lo que complica el diseño. A pesar de esto, los carburadores de estrangulador plano son los más avanzados en su diseño.
Continuará...