Funcionamiento del Carburador



El carburador es el mecanismo que hace posible alimentar al motor con la mezcla de aire y gasolina que necesita para funcionar. Para lograr esta alimentacion, dosifica la gasolina, y la pulveriza en el aire que el motor aspira. Cada regimen exige una dosificacion exacta para que el motor funcione de forma optima, y la mezcla que aspire sea la adecuada, ni rica ni pobre. Se puede observar que el cometido confiado al carburador no resulta nada facil. La sencillez del sistema, asi como la de su fabricacion, fue uno de los motivos de su empleo generalizado, pero esto ya no es tan cierto en el caso de los carburadores modernos. La busqueda de perfeccion en la dosificacion por cada regimen de giro de el motor, y la paralela busqueda de potencia, son los causantes de una continua complicacion en su construccion y en su regulacion.

Una caracteristica tipica de la carburacion, es que usa la aspiracion de el motor para funcionar. Se vale de ella, tanto para incorporar la gasolina a la corriente de aire aspirado, como para pulverizarla o atomizarla. Esta aspiracion no es otra que la correspondiente ai tiempo de admision, bien sea el motor de 2 o 4 tiempos. El hecho de utilizar esta aspiracion la diferencia de la otra opcion que existe para alimentar un motor de explosion. La inyeccion impulsa la gasolina directamente por medios propios. Segun sean estos medios, y el modo de gestion, sera denominada inyeccion electronica o mecanica. Las mayores ventajas que presenta son la exactitud de la dosificacion, y la probabilidad de medir y tener en cuenta otros parametros de el motor, como son la temperatura de este, numero de revoluciones por minuto, masa de aire aspirado, densidad de este, etc.. Hoy en dia, la inyeccion es cada vez mas usada en motores de moto, y poco a poco ira sustituyendo a los Sistemas de carburadores.

Para explicar el funcionamiento de un carburador, se expone inicialmente un principio, el de Venturi. Este afirma que, si una corriente de fluido pasa por un estrechamiento, es producido un aumento de su velocidad y una disminucion de la presion que ejerce sobre las paredes del estrechamiento. En otras palabras, si una masa de aire se traslada por un conducto con una velocidad dada y esta con un lugar en el que el paso se restringe, para que, una vez sobrepasado este estrechamiento, la velocidad y el caudal sean los mismos que originalmente, la velocidad habra tenido que aumentar en la zona donde la seccion era, necesariamente, menor.

La figura derecha lo representa graficamente. Se puede ver que fue añadido, un tubo vertical T que desemboca en el estrechamiento, y que, en su parte inferior, esta sumergido en un recipiente con liquido L y sometido a la presion atmosferica A.

Tambien se pueden observar tres tipos de flechas para representar distintos tipos de flujos. Las flechas blancas representan el aire aspirado que, al pasar por el estrechamiento E, se acelerara y causara una caida de presion.

Las flechas rayadas son la presion atmosferica A, que actua sobre el liquido que hay en el recipiente. Las negras N representan la gasolina aspirada que, subiendo por el tubo, se incorpora a la corriente de admision. Este dibujo, que serviria para explicar el funcionamiento de un atomizador de perfume, o el de un aerografo para pintar, es tambien un buen ejemplo de carburador elemental.

No deja de ser curioso como, aprovechando algo ya que existe (el flujo de aire aspirado], se consigue añadir gasolina al aire que se inserta en el motor, y que, tambien esta esta pulverizada de forma homogenea. El motor necesita que la mezcla de aire y gasolina que entra en la camara de combustion, lo haga de un modo especial. Es facil de entender, que la cantidad de gasolina que entra en cada ciclo, se podria quemar en un recipiente abierto, y no explotaria. Esta es, precisamente, la cualidad que ha de tener la mezcla, ser explosiva. Para eso lo que se ha de cumplir es una cierta dosificacion, acompañada de la mayor homogeneidad posible. Se llama dosificacion a la relacion que existe entre el peso de gasolina y el peso de aire consumidos. Hace referencia por tanto a la riqueza de la mezcla. Es fundamental hacer notar que se habla de pesos, no de volumenes. Como se ha citado anteriormente, la proporcion ideal es de 14,9 a 1, llamandose a la misma estequiometrica.

Conviene observar, que la dosificacion ha de cambiar segun sean las condiciones de trabajo de el motor. De esta forma, no sera idonea la misma proporcion de los componentes en la mezcla para arrancar el motor en frio, que para extraer de el toda la potencia, o en el momento de cortar gases para frenar. Ademas se presenta una dificultad añadida en los casos de solicitaciones repentinas al motor, como puede ser una aceleracion subita, y es que los 2 elementos que forman la mezcla se ven sometidos a inercias, y tambien por ser de distinta naturaleza, estas inercias son mayores para la gasolina que para el aire. Dicho de otra forma, la diferencia en las inercias a las que se ven sometidos aire y combustible, pueden hacer que, en solicitaciones muy bruscas, lo que llegue a la camara de combustion sea aire casi puro, empobreciendo esto la mezcla justo en el momento en que deberia ser mas rica.

El que la mezcla sea homogenea es importante para asegurar que el frente de llama se desplace con velocidad, lo que es tanto como decir que la explosion se hace convenientemente.

Todo esto lleva a la necesidad de resolver el problema que plantea la obligacion de disponer de distintas cantidades de mezcla y en diferentes proporciones, dependiendo del regimen y del tipo de solicitacion. Si se consigue controlar adecuadamente el caudal de mezcla que llega a la camara de combustion, asi como su dosificacion, se tendra el control del regimen de giro de el motor, es decir, la entrega de potencia de el motor.

Todo este proceso, que es bastante complicado, no solo en la teoria sino ademas en la practica, lo realiza el carburador, que fue un elemento de lenta pero constante evolucion a lo largo del tiempo. Los pioneros eran muy sencillos y funcionaban sin Venturi, solamente con evaporacion, formando una capa fina de combustible, pero rapidamente se paso a los de Venturi, muchisimo mas eficaces.

En algunos casos muy puntuales en el campo de la motocicleta —y mas, generalmente en el de los automoviles— se han usado carburadores de Venturi fijo. En ellos, la tobera de entrada al carburador desemboca en un conducto de diametro constante en el que el paso del flujo aspirado se regula con una valvula giratoria llamada mariposa. Al dejar pasar un cierto caudal, se produce una depresion que hace que la gasolina se incorpore al flujo ie admision por el o los surtidores dispuestos al efecto.

Cuanto mas paso se abre, mas caudal circula por el cuerpo del carburador, y la mayor depresion consiguiente hace aumentar la presencia de gasolina. Asi este sistema se halla actualmente fuera de uso para los motores de moto.

Los carburadores que equipan las motocicletas actuales son los de venturi variable. Como su mismo nombre indica, la caracteristica que los distingue es la probabilidad de variar el diametro del estrechamiento, denominado Venturi.

En tal caso se dispone en el cuerpo del carburador de una valvula corredera que, deslizando de arriba a abajo, obtura deja libre el conducto de admision. Mas adelante, se estudiara la clasificacion de los carburadores en 2 grandes grupos, segun sea el sistema que es utilizado para mover dicha valvula.

En la figura izquierda se presentan todas las pertes principales de un carburador moderno.

El sistema de Venturi Venable esta constituido por la campana C, que es la valvula de corredera. Esta es mandada desde el puño del acelerador por el cable G y vuelve a su posicion de reposo por la accion del muelle M. Solidaria con le campana C, sube y baja la aguja A, que se desplaza por el interior de la chimenea D.

Esta posee roscado en su extremo inferior el calibre de alta S, calibrado en centesimas de milimetro. Algunos carburadores ingleses determinan el calibrado en funcion del caudal en cm3 por minuto que es capaz de suministrar. No hay que confundir los terminos surtidor y calibre, ya que el primero hace referencia al estrechamiento ubicado en la desembocadura del circuito, mientras que el segundo dejimita el caudal maximo de combustible que va a circular por el circuito. Este ultimo tambien es conocido en el argot como chicle (del frances gicleur).

La eleccion del calibre, adecuado, por ser una de las formas de regular la dosificacion de la mezcla, es vital para que el motor no consuma mezclas ni ricas ni pobres, que no mejoran ni el rendimiento ni la vida de el motor. El conjunto formado por el surtidor de alta y la parte inferior de la chimenea, esta sumergido en gasolina dentro de la cuba E, que esta dotada de un sistema que le brinda un cierto nivel preestablecido de combustible. Con ese objetivo se utiliza la valvula V, que abre y cierra el paso de combustible al interior de la cuba, y un flotador F, que actua sobre dicha valvula. Cuando el nivel sube lo suficiente, el flotador, que logicamente tambien sube, empuja a la valvula y la hace cerrar.

El consumo de combustible hara bajar el nivel, y con el, a la boya (otra denominacion de flotador), con lo que volvera a entrar gasolina por V hasta reponer el nivel.

En la ilustracion derecha puede apreciarse con claridad todo lo descrito. En tal caso el flotador F se articula sobre el brazo J. Al subir y bajar, mueve la valvula V que cierra y abre respectivamente. Asi este sistema de flotador basculante es, con diferencia, el mas usado actualmente, pero se debe hacer constar que no es el unico.

Como ejemplo hay metodos en los cuales el flotador agrega un eje y este, a su vez, va guiado dentro de la cuba.

Otras veces, el eje es parte de la cuba y el flotador va guiado por dicho eje. En cualquier caso, el fundamento fisico es el mismo y, mas aun el resultado. Para hacer llegar la gasolina a la entrada de la cuba son normales 2 metodos.
Cuando el deposito de gasolina se halla ubicado por encima del carburador, la Ley de la Gravedad brinda suficiente presion de gasolina.
Cuando el deposito esta mas bajo, se usa una bomba, que generalmente es electrica.

El sistema de funcionamiento de la campana que varia el Venturi, da nombre a estos carburadores. Si se parte de la posicion de abierto, el conducto de admision es, en si mismo, un estrechamiento que hace que el flujo de aire aspirado se acelere y provoque una caida de presion. Si baja la campana para cortar gases, el paso de flujo disminuye, y eso hace que el motor descienda de regimen. A la vez, se produce una compensacion, basado en que parte de la depresion perdida por el descenso de flujo, se gana por el mayor estrechamiento producida por la campana. Si puede observarse de perfil una campana, se caracteriza facilmente un bisel en su parte inferior y mas alejada de el motor. Este bisel es encargado de orientar el paso del aire hacia el extremo superior de la chimenea, asi como de acelerarlo mas o menos. Se entiende que una cierta inclinacion del bisel puede ser la correcta para un motor y no para otro.

Llega a darse el caso de biseles de efectos tan distintos que, intercambiandolos, llegaria a pararse el motor al ir acelerando. Una mayor o menor inclinacion del bisel (y otro tanto para la longitud), produce mayor o menor velocidad y tambien influye en la direccion del flujo de aire. Como consecuencia uno inadecuado produce mezclas mal dosificadas.

www.manualmecanicadeautos.infoNo seria logico que en toda esta gama de posiciones del mando de gases la cantidad de gasolina consumida fuera la misma. Aqui interviene la aguja (punto A en la figura izquierda), que posee forma conica y discurre dentro de la chimenea D.

Es precisamente la forma de la aguja, la responsable de que a una posicion muy abierta del mando de gases, corresponda un gran paso de gasolina, y, por el contrario, pase poco combustible cuando la campana esta mas baja.

Se comprueba asi que una posicion baja de la aguja corresponde con un paso muy limitado de gasolina, y una posicion alta implica un mayor paso.

Obviamente, esto se debe a la diferencia de secciones que estaria representada por el espacio en blanco que esta entre las 2 partes mencionadas de los circulos superiores, y que es de la que dispone la gasolina para pasar al conducto de admision.

El conjunto formado por el cuerpo hueco del carburador, la campana, la ffcguja, la chimenea, el surtidor de alta y el circuito emulsionador, constituye el llamado circuito de alta o principal, que se estudiara posteriormente. El circuito emulsionador se basa en un fino conducto que parte de la base de la tobera de admision, discurre paralelo al conducto de admision, y desemboca en los alrededores de la chimenea. Su finalidad es añadir aire a la columna de gasolina que asciende por la chimenea y, de este modo, ir ya pulverizandola, con la facilidad que esto supone para lograr una mezcla homogenea. A criterio del fabricante, se agrega un surtidor de aire al principio de este conducto para calibrar mas exactamente la cantidad de aire que pasa por el. Hoy en dia el tubo emulsionador se intercala entre la chimenea y el calibre de alta, concentrico con ambos.

Con esto se completa la explicacion del circuito de alta del carburador, que es el encargado de alimentar al motor cuando este gira a medio y pleno regimen.



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