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El Carburador
El Carburador ¿Que es un carburador?,¿para que sirve un carburador?, ¿como funciona un carburador? Aparato que prepara la mezcla de gasolina y de aire, en los motores de explosión
A que se llama carburador, y para que sirve? Se llama carburador a la parte que se encuentra ubicada en la parte superior del motor, montado en el múltiple de admisión y sirve para administrar el ingreso de combustible a la cámara de combustión. El diseño de un carburador obedece a las necesidades de eficiencia para una correcta mezcla aire/combustible. (14.7 partes de aire por 1 de gasolina). Existen diferentes, tipos de carburadores, que difieren en tamaño, figura, conexiones, etc.; Pero la función siempre es la misma: Administrar una correcta mezcla de combustible, para enviarla a la cámara de combustión.
A que se llama venturi ? Se conoce como venturi: La parte diseñada de la garganta del carburador que se estrecha y se ensancha, El aire al pasar por el venturi aumenta de velocidad y con ello baja la presión. Ahora bien, existen diferentes tipos de carburador; y aunque todos tienen el mismo objetivo, necesito describirlos, para poder entender como funcionan.
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1) Carburador de 1 garganta. Este tipo de carburador; son de uso frecuente en motores de 4 y 6 cilindros; tienen una taza del flotador, un venturi, un papalote ahogador, y un papalote (mariposa) del acelerador.
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2) carburador de 2 gargantas. Este tipo de carburador, son de uso frecuente en motores de 4 y 6 cilindros, producen mas potencia que el de 1 garganta, pero aumenta el consumo de gasolina. Este carburador esta compuesto de un papalote ahogador que cubre los dos venturis, lleva dos papalotes (mariposas) de aceleración articulados en la misma flecha (eje), y una taza del flotador común para ambas gargantas.
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3) Carburador progresivo de 2 gargantas. Este tipo de carburador esta compuesto de dos papalotes de ahogador y de dos papalotes (mariposas) de acelerador, es de uso frecuente en motores de 4 y 6 cilindros, funciona como un carburador sencillo, pero al pisar el acelerador a fondo se libera el seguro del otro papalote aumentando la potencia del motor. Dicho de otra manera; a baja velocidad solo se utiliza el venturi primario; cuando el primario esta casi totalmente abierto, se abre el papalote del venturi secundario.
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4) Carburador de 4 gargantas. Este carburador de uso frecuente en motores de 8 cilindros, funciona de la misma manera, que el progresivo de 2 gargantas, podríamos decir que son dos carburadores unidos en uno solo.
Como funciona un carburador? Para que un carburador funcione correctamente, es necesario que el motor tenga una compresión equilibrada entre cilindros, lo que quiere decir que un motor con baja compresión o con lectura de compresión dispareja; hará que un carburador falle. Asimismo cuando un motor tiene problema de sincronización en el tiempo de encendido y/o. válvulas perforadas o dobladas, el carburador expulsara gases o fuego por la garganta, en el momento de pretender arrancarlo (accionar el motor de arranque). Los carburadores inician su función de trabajo, en el momento en que el motor da vueltas. Debido a que el sube y baja de los pistones generan vacío en el múltiple de admisión. Lugar donde esta posicionado el carburador.
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Cuando el aire pasa por el venturi, disminuye su presión y succiona gasolina de la taza del flotador; si el papalote del acelerador, esta muy abierto entra aire rápidamente y al disminuir la presión de aire, entra mas gasolina, esto produce mayor potencia en las cámaras de combustión, este proceso obedece a una ley física y el encargado de regular esta reacción en cadena es el papalote del acelerador.
Los carburadores que se utilizan en los automóviles, tienen que cumplir con requisitos, de ahorro de combustible y contaminación, por esta razón los fabricantes diseñan, los carburadores, tratando de optimizar todas las etapas de funcionamiento del carburador. Siguiendo el razonamiento descrito, los carburadores tienen al menos 6 sistemas (circuitos) distintos de dosificación, para producir la mezcla de aire-gasolina, adecuada en diferentes condiciones de manejo. Sistema de la taza del flotador
Sistema de potencia
Sistema principal de dosificación
Sistema de marcha mínima
Sistema del ahogador
Sistema de la bomba de aceleración
La cantidad máxima de gasolina que pueda circular en cualquiera de estos sistemas se controla con una esprea [chiclet]. Esprea es un tubo o tornillo pequeño con un agujero calibrado, en el centro. Si se cambian las espreas se altera la potencia del motor, el consumo de gasolina y la cantidad de contaminantes que despide el motor [se entiende; que las espreas, varían su numero de identificación, de acuerdo con la calibración del agujero, hoyo u orificio central] El aire y la gasolina tienen características de circulación diferentes, si el aire pasa mas rápidamente se hace menos denso, y la densidad de la gasolina se mantiene constante cualquiera que sea la velocidad con la que pase. Si, este paso de aire gasolina no se regulara, el carburador abastecería al motor una mezcla cada vez mas rica al aumentar la velocidad del motor, y por lo tanto la velocidad del aire en el venturi. Varias espreas de aire, mezclan el aire con la gasolina antes de atomizarlo en la garganta del carburador, y diluyen poco a poco la mezcla, conforme aumenta la velocidad del motor, regulando de esta manera la relación de aire gasolina, para cualquier velocidad del motor. A estas espreas de aire se les conoce como espreas correctoras de aire Cuando la mezcla es demasiado pobre, el motor pierde fuerza y se apaga Cuando la mezcla es demasiado rica, el motor se ahoga y se apaga Cuando el motor esta frío necesita una mezcla rica para iniciar el arranque Para que un motor, estando caliente mantenga sus revoluciones (RPM) estables en marcha mínima (ralenti) necesita que el carburador, este ajustado a una mezcla equilibrada (14.7 partes de aire por 1 de gasolina.) Digitalizado por
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Cuando se menciona 14.7 partes de aire nos estamos refiriendo a la presión atmosférica promedio a nivel de mar, lo que quiere decir, que en partes altas geográficamente hablando, esta relación puede variar. En conclusión: a mayor cantidad de gasolina, mayor será la necesidad de aire. 1) Sistema de encendido en frío Cuando un motor esta frío, necesita de una mezcla rica para iniciar su marcha. En el sistema de encendido en frío, intervienen los siguientes elementos: 1) Termostato, 2) Diafragma actuador que funciona con vacío. 3) Solenoides 4) Papalote o ahogador. El termostato , es la parte que se encarga de cerrar el ahogador, cuando un motor esta frío, para esta función es necesario que tenga una regulación, de acuerdo a especificaciones, lo cual no, es difícil entenderlo.
En la figura de abajo, podemos observar, la caja del ahogador, dentro de el se encuentra, un resorte o espiral; La fuerza de este espiral, origina que el papalote del ahogador se ponga en posición horizontal, cubriendo la boca del carburador, impidiendo así, que el aire fluya libremente hacia adentro. Ahora bien: Si usted afloja los tornillos y gira la caja del resorte o espiral hacia la izquierda o derecha, la fuerza de este resorte aumenta o se debilita, logrando con esto que la mezcla sea rica (posición cerrada) o pobre (posición abierta). Por esta razón, cuando el motor esta frío, la fuerza del espiral debe regularse, teniendo en cuenta que al arrancar el motor, un diafragma actuador de vacío ( choke pull off) pueda jalar contra la fuerza del espiral, y abrir levemente el papalote un aproximado de 15 %, y al calentarse el motor, el espiral, que lleva un conector eléctrico aplicando 12 voltios y que funciona como una resistencia eléctrica, ira calentándose poco a poco debilitando la fuerza del espiral, logrando así, que, el papalote siga abriéndose hasta ponerse en posición vertical. Algunos carburadores; para esta misma función, utilizan la temperatura del agua o la temperatura del motor; pero cualquiera sea la forma, la función terminal siempre es la misma: cerrar el papalote del ahogador cuando el motor esta frío, y abrirlo cuando este caliente Como pueden observar, el papalote del ahogador, se encuentra en posición horizontal, restringiendo la entrada de aire. Dentro de la caja del ahogador (termostato) se encuentra, un espiral metálico cuya resistencia tendrá variación al calentarse debido a la corriente de 12 voltios que le llega a través del conector eléctrico. Al calentarse el papalote ira abriéndose poco a poco hasta quedarse en posición vertical (posición de trabajo para un motor caliente). Conectado al termostato se encuentra una leva, que también ira cambiando de posición, conforme se calienta el espiral-termostato. Esta leva tiene unas gradas que regula el tornillo de marcha acelerada, manteniendo el motor acelerado mientras esta frío. Cuando el motor calienta esta leva cambia de posición jalado por el termostato, liberándolo del tornillo de marcha acelerada, logrando con esto que el varillaje del acelerador descanse, sobre la regulación del tornillo de marcha mínima.
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Diafragma del ahogador choke pull off: La función de este diafragma es la siguiente, En cuanto el motor arranca, este diafragma recibe vacío y se activa, jalando la leva que abre el ahogador contra la fuerza del espiral, un aproximado de 15% y se mantiene en esta posición mientras el termostato dilata su espiral, (resorte/resistencia), permitiendo que el ahogador se abra totalmente para quedar en posición vertical; que; es su posición correcta para un motor en temperatura de trabajo.
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Solenoides , son unos jets que al aplicarles corriente cierran unos conductos de aire, y en otros casos se encargan de surtir gasolina, para enriquecer la mezcla (para evitar confusiones los solenoides usados por los carburadores retroalimentados (feed back)
La función principal de estos solenoides, consiste en que cuando se abre la llave de encendido, estos se activan cerrando unos pasajes de aire; cuando usted cierra la llave de encendido, estos se desactivan y dejan libres los pasajes de aire, al suceder esto la mezcla se empobrece facilitando el apagado inmediato del motor evitando así, lo que conocemos como sobre encendido (cuando el motor sigue funcionando unos segundos después de haberlo apagado). Lo que quiere decir, que un corto circuito en la alimentación de energía a estos solenoides, impedirá que el motor se quede funcionando.
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Sistema de marcha mínima Para explicar como funciona un carburador en marcha mínima; tomemos un ejemplo: Si usted tiene un deposito conteniendo gasolina, esta tapado; le hace un orificio, le introduce una manguera; y luego le hace otro orificio por el cual, sopla hacia adentro una sola vez, tendrá como resultado que la gasolina saldrá por la manguera, hasta vaciar todo su contenido. Este es el principio, en que se basa la función de un carburador, como se puede observar en la ilustración; la taza que contiene la gasolina tiene un pequeño agujero, por el cual ingresa el aire; este aire cuyo peso es la presión atmosférica, hace que la gasolina se dirija hacia el pasaje que alimenta la mezcla de marcha mínima En marcha mínima, El papalote (mariposa) del ahogador, se encuentra en posición vertical, mientras que el papalote del acelerador esta casi cerrado; y la gasolina ingresa por una esprea situada debajo del papalote del acelerador. En esta posición, es el vacío del múltiple de admisión, el que succiona la gasolina, La esprea de baja esta calibrada y regula la cantidad de gasolina que se succiona, con una aguja de ajuste de mezcla para marcha mínima. La posición cerrada del papalote del acelerador impide que el aire atraviese el venturi. Sistema principal de dosificación .Cuando el vehículo inicia su movimiento, requiere potencia en el motor; lo que se logra con una mezcla rica ; pero una vez en movimiento, el sistema de dosificación produce una mezcla mas pobre, lo necesario para permitir que el vehículo se desplace entre 35 y 55 millas por hora, ahorrando combustible. Para lograr esto, la boquilla principal de descarga, suele estar colocada en su propio y pequeño venturi. Este venturi produce una zona de baja presión incluso a baja velocidad del motor, con el papalote del acelerador parcialmente cerrado, y cuando el volumen de aire en el venturi principal, no produce suficiente vacío. La esprea de aire mantiene la mezcla adecuada para cualquier velocidad del motor.
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Bomba de aceleración. Cuando se abre el papalote del acelerador, en forma repentina, pasa mas aire por el venturi, como la gasolina es mas densa que el aire, no circula tan rápidamente como la cantidad adicional de aire y la mezcla se puede empobrecer unos segundos, .Esto hace que el motor se jalonee o se pare al abrir todo el papalote. Para evitar esto una pequeña bomba, lanza un chorro de gasolina liquida al venturi cada vez que se abre el papalote del todo, lo cual enriquece la mezcla para reducir el jaloneo al acelerar.
Sistema de potencia. Cuando un vehículo requiere fuerza del motor; por ejemplo subiendo una pendiente; necesita una mezcla mas rica la cual es abastecida por el sistema de potencia. Al aumentar la fuerza del motor el vacío del múltiple de admisión disminuye; si llegara a disminuir por debajo de un punto determinado, un diafragma con resorte abre la válvula de dosificación, que permite que entre más gasolina al sistema principal para mejorar el rendimiento. Cuando aumenta el vacío en el múltiple de admisión; esta válvula se cierra.
En esta pagina, mostramos la función de un carburador, y los elementos que intervienen, en el arranque en frío, marcha rápida, y marcha mínima. Mezcla Los motores de combustión interna, necesitan consumir combustible, y aire en proporción. La proporción, adecuada es 14.7 partes de aire por una de gasolina. (estequiometrica); químicamente correcta. [14.7=1] A la relación mas baja, menos aire que gasolina, se le conoce como mezcla rica. A la relación mas alta, mas aire que gasolina se le conoce como mezcla pobre. Antes de los reglamentos ambientales, Los carburadores estaban ajustados, para que funcionaran con una mezcla rica. Después de implantarse estos reglamentos; se ajustaron los carburadores tratando de que funcionaran con una mezcla lo mas pobre posible. Sin embargo; la variación en el clima, la mala calidad de algunas gasolinas, Las aceleraciones o desaceleraciones, disminuyen el rendimiento, en el funcionamiento de un motor. Por esta razón; los fabricantes siguen, ensayando nuevas formas, que permitan un alto rendimiento de un motor. y que los residuos contaminantes sean mínimos. Digitalizado por
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El carburador es un aparato diseñado, para dosificar esta proporción. Antiguamente, la estructura de un carburador, era bastante simple; era fácil encontrar el tornillo de marcha rápida, de r evoluciones en descanso (ma rcha mínima) y el tornillo de mezcla. Decimos era fácil; porque era todo lo que tenia a la vista.
Actualmente; encontramos carburadores, que tienen tantos detalles, que cuesta trabajo ubicar esos mismos tornillos. Antes o después, la conclusión, será: Los carburadores siguen haciendo el mismo trabajo debido a que su función de almacenar y dosificar el combustible no ha cambiado.
Cual es el pro cedimiento p ar mezclar un carbu rador? Lo primero que tiene que hacer, es ubicar el tornillo o aguja de mezcla, Instale un tacómetro o contador de revoluciones (RPM) Proceda a darle vueltas al tornillo,( en cualquier sentido) hasta conseguir las revoluciones mas altas. Una vez logrado esto regrese el tornillo1/4 o 1/2 vuelta. (El tornillo de mezcla tiene la particularidad, de poner en evidencia; que: cuando la mezcla es demasiado rica, el motor se ahoga y se apaga. Y cuando la mezcla es demasiada pobre, el motor se apaga por falta de gasolina). Cuando el mo tor esta caliente, el tornillo de marcha rápida o acelerada; no debe descansar en la leva o varillaje, que viene del ahogador; en otras palabras, el tornillo de marcha rápida, debe quedar totalmente sin apoyo. Cuando el motor esta caliente, el to rnillo de marcha mínima, debe aflojarse lo suficiente; que permita manipular el tornillo de mezcla sin apagarse. Después de mezclar y conseguir las revoluciones altas. Se debe regular el tornillo de marcha mínima, situándolo en las revoluciones, especificadas para su motor. (800 a 900 para un motor de cuatro cilindros).
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El carburador Introducción Clasifi cación de l os Carburadores
Los carburadores se clasifican generalmente a base de la posición relativa del difusor y del pulverizador; por consiguiente, hay carburadores horizontales, verticales e invertidos. Las flechas azules indican la entrada de aire, las rojizas la gasolina pulverizada y las de color ocre el flujo de la mezcla.
Carburador elemental
En el esquema se muestran los elementos fundamentales de un carburador y permite apreciar los principios de su funcionamiento.
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Los órganos esenciales del carburador elemental son:
-La cubeta o cuba de nivel constante, que impide al orificio por donde fluye la gasolina sufrir las consecuencias del diferente nivel constante entre el depósito y el carburador y que varía con la posición del coche. La constancia del nivel se consigue con un flotador que abre y cierra el orificio de entrada de la gasolina mediante una válvula de aguja. Generalmente la posición del flotador se puede regular para evitar que un nivel erróneo de gasolina conduzca a la inundación del carburador o a fallos del motor, según esté demasiado alto o demasiado bajo. - El difusor, que está dotado de un estrangulamiento en tubo de Venturi. Dicho estrangulamiento situado en correspondencia con el surtidor, sirve para generar la depresión necesaria para aspirar por su interior el carburante que luego entra en los cilindros mezclado con aire, La forma de la sección estrangulada del difusor debe estudiarse con atención, para evitar que se formen en el seno de la columna de aire movimientos turbulentos que dificultarían la entrada del combustible y no permitirían el paso de la cantidad necesaria de aire, con la subsiguiente reducción del rendimiento volumétrico del motor. También la velocidad máxima dentro de la sección estrangulada debe estar comprendida dentro de unos límites muy concretos, por lo general entre 100 y 300 m/s. En la zona no estrangulada y hasta la válvula de admisión es donde se realiza la nebulización completa y la atomización de la mezcla del aire y carburante. - El surtidor o pulverizador que desemboca a un nivel superior al de la gasolina y sirve para llevar el combustible a la zona de depresión del difusor. El caudal del surtidor depende del valor de la depresión y de su propio diámetro. Está constituido por un pequeño tornillo hueco cuyo orificio ha sido concienzudamente calibrado, atornillado en un lugar fácilmente accesible al conducto portador del carburante desde la cuba de nivel constante. El diámetro del orificio, denominado diámetro del surtidor, es una de las características del carburador y suele expresarse en centésimas de milímetro. Variando el diámetro del surtidor se puede enriquecer o empobrecer la mezcla y modificar, dentro de ciertos límites, las prestaciones y el consumo del motor. La forma y la precisión con que se ha perforado el surtidor tiene mucha importancia, ya que ambas cosas influyen sobre el caudal y la pulverización del combustible. - La válvula de mariposa, situada en la zona no estrangulada del difusor, es el órgano que permite al motor adaptarse a la carga haciendo variar el peso de mezcla introducida. El mando de la mariposa no es otra cosa que el pedal del acelerador que actúa sobre ella mediante un sistema de varillas.
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Funcionamiento del carburador elemental En el carburador de un solo surtidor la cantidad de gasolina aspirada es igual a la teórica solamente a un determinado régimen de revoluciones del motor. Por debajo de dicho régimen la cantidad aspirada es inferior a la teórica (mezcla pobre), mientras que por encima es superior (mezcla rica). El carburador elemental no está en condiciones de satisfacer las exigencias de un buen funcionamiento del motor por los siguientes motivos: 1) La dosificación de la mezcla no es constante, ya que varía con las revoluciones del motor y con la temperatura y la presión atmosféricas. 2) No permite aceleraciones rápidas, ya que a causa de la mayor densidad de la gasolina respecto al aire, cuando se acelera bruscamente la gasolina se queda atrás (Por inercia) y la mezcla se empobrece, permaneciendo así durante un cierto tiempo, después del cual vuelve a la normalidad, 3) No permite la marcha al mínimo, pues la velocidad del aire en el difusor queda tan limitada que no puede aspirar la gasolina y menos pulverizarla. 4) No facilita la puesta en marcha en frío, ya que con el motor frío la vaporización del combustible queda tan reducida que la mezcla resulta excesivamente empobrecida, aun cuando la relación entre la proporción de aire y combustible alcance valores superiores al estequiométrico. Para arrancar en frío es necesario disponer de una mezcla especialmente rica. Las enmiendas del carburador elemental consisten en dispositivos idóneos para hacer variar la composición de la mezcla en condiciones especiales de funcionamiento del motor.
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Tipos de carburador Carburador con surt idor com pensador
En este carburador se tienen dos surtidores: uno principal que corresponde al simple surtidor del carburador elemental cuyo caudal es proporcional a la depresión existente en el difusor, y otro secundario, compensador que esta en comunicación con la atmósfera a través de un pozo o chimenea; este posee un caudal independiente de la depresión del difusor y por ende del régimen del motor y es función solamente de la presión hidrostática ( altura del carburador sobre la boca de salida) de la gasolina de la cuba.
Carburador tipo Weber
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En el gráfico se muestra el efecto del aire que limita el enriquesimiento de la mezcla a altos regímenes, haciendo que la cantidad de gasolina aspirada se aproxime siempre a la teórica. La curva de la gasolina aspirada presenta unos escalones que corresponden a la intervención de los distintos orificios de compensación.
Carburador con sur tidor y dif usor variable
En marcha lenta la mariposa está cerrada y la depresión anterior a elle es mínima (en amarillo); el pistón desciende hasta su posición mas baja, dejando un pequeño paso para que el aire pueda aspirar la gasolina del surtidor. En marcha normal la mariposa está totalmente abierta; la depresión aumenta y el pistón, sometido en su parte superior a dicha depresión, sube, aumentando así progresivamente la sección de paso del aire y la gasolina. Para el arranque en frío es necesario enriquecer la mezcla mediante el estárter: una palanca hace bajar el surtidor, con lo que aumenta la sección de paso de la gasolina, ya que la aguja tiene forma cónica.
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Funcionamiento del carburador Marcha Lenta
Un circuito especial, denominado de ralentí. Vierte la gasolina directamente mas abajo de la mariposa, única zona en la que existe una depresión suficiente (en amarillo) para pulverizar la gasolina.
Ac eleraci ón
El aumento de gasolina requerido en esta fase se consigue a través de una bomba de aceleración, de membrana, accionada directamente por el acelerador mediante varillas adecuadas.
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El Carburador
March a Normal
La depresión (en amarillo) se ha desplazado en el difusor, lo cual provoca la aspiración de la gasolina del surtidor principal, su mezcla con aire, así como su pulverización y ulterior vaporización.
Ar ranque en Frío
El sistema de arranque en frío o estárter consiste en una mariposa la cual reduce la cantidad de aire aspirado o actuando sobre los surtidores con el fin de aumentar la cantidad de gasolina que proporcionan.
Relación aire/combustible Es el número que expresa la cantidad, en masa o en volumen, de aire aspirado por un motor de combustión para una cantidad unitaria de combustible. Dicha relación es función del combustible, del tipo de motor, de su regulación y de la carburación. El valor ideal o teórico de tal relación es el correspondiente a la relación estequiométrica. Cuando se trata de gasolina comercial, dicha relación esta comprendida entre 14,7 y 15,1 (es decir, unos 15 kg de aire por cada kilogramo de gasolina). Pero esto ocurre en condiciones teórica o ideales, que no considera la mayor o menor rapidez con que se desarrolla efectivamente la combustión.
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Con una relación aire/combustible más baja que la estequiometrica (inferior a 14,7 para la gasolina) no todo el combustible podrá quemarse y una parte quedará sin quemar o parcialmente quemado, con formación de CO y HC. Hay que recordar que la combustión nunca es completa, independiente de la relación aire combustible, puesto que la reacción nunca se desarrolla en condiciones ideales. Por lo general, en un motor automovilístico de encendido por chispa, la variación de la relación aire/combustible se produce sólo entre las mezclas ricas. Los valores de la relación estequiometrica aire/combustible depende de la composición química del carburante y, esencialmente, de la proporción de las cantidades, en peso, de carbono e hidrógeno contenidas en cada molécula de combustible.
Conclusiones: El carburador es un dispositivo para regular la correcta relación aire/combustible para distintos resumiesen de funcionamiento del motor.
de
Es de extremada complejidad, puesto que debe realizar la mezcla homogénea de la gasolina (liquida) y el aire (gas). Debido a su complejidad, es un órgano del motor que debe ser revisado en forma periódica para el correcto funcionamiento del motor. Nunca se logra vaporizar completamente el combustible, por que el carburador siempre esta sometido a regímenes transciendes.
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