BILO PA PROŠLO (1)

Rasplinjač (karburator, fergazer), uređaj koji tekuće gorivo pretvara u plinovito, zamijenjen ubrizgavanjem

Rasplinjač, izum iz 1826., omogućio je rasplinjavanje tekućeg goriva (uvjet za miješanje sa zrakom i paljenje) te razvoj benzinskog motora s unutarnjim izgaranjem

Na slici: registarski dvogrli “fergazer” modela Lada Samara (1984. – 1996.), čiji je motor razvio Porsche!

Rasplinjač za napajanje goriva u otto motoru koristio se do kraja 1990-ih, a smjesu su mogli podesiti samo virtuozi, pa su benzinski motori trošili puno goriva i dimili. Zamijenilo ga je ubrizgavanje goriva, neizravno (indirektno), pa izravno (direktno).

Saug Mujo, saug… poviče Haso, nakon što je ovaj deset puta uzaludno verglao motor kultnog modela Zastava 101. Mujo zastane, otvori prozor (kurblom, naravno) podigne ruku i “otpozdravi” – Saug Haso! Ta nas anegdota vraća u vrijeme kad je jutarnje paljenje mnogima bila avantura. Benzinski motori su za pripremu smjese goriva i zraka koristili rasplinjač, koji se češće nazivao “karburator” (engl. carburetor) i “fergazer” (njem. Vergaser).

Priča o rasplinjaču početak je teme o nekad popularnim, a danas napuštenim rješenjima. Prvi uređaj za pretvaranje tekućeg stanja goriva u plinovito (da bi se benzin mogao učinkovito upaliti) patentirao je 1. travnja 1826. (nije bila šala!) američki inovator Samuel Morey, što je bio temelj rasplinjača i važan korak u razvoju benzinskog (otto) motora s unutarnjim izgaranjem. Objašnjavamo princip rada:

Protok usisne struje zraka (1) podešava se, odnosno više ili manje prigušuje, usisnom zaklopkom (2) te usmjerava u sapnicu smanjenog presjeka (3), koja se naziva Venturijevom sapnicom, gdje zrak, kako bi mogla proći ista količina kao kroz veći presjek, povećava brzinu strujanja i na više od 1300 km/h!

Time se, po Bernoullijevoj jednadžbi, smanjuje tlak zrakapa ta struja zraka usisava (povlači) gorivo iz cjevčice (7), koja ga dobavlja iz čašice s ventilom (8) na bazi plovka (funkcionira principom vodokotlića), koji zatvara dovod goriva (9).

Zbog velike brzine strujanja usisani se benzin prvo razlaže na najsitnije kapljice i potom u benzinske pare. Kako bi se osigurao rad hladnog motora iza sapnice ugrađena je i leptirasta zaklopka (“čok”), kojom se lokalno dodatno ubrzava struja zraka i smanjuje tlak (stvara podtlak), koji povlači dodatnu količinu goriva iz cjevčice (7) povezanu s čašicom za gorivo u rasplinjaču.

Korak dalje napravio je 1876. Talijan Luigi De Cristoforis, pa je Enrico Bernardi, sa sveučilišta u Padovi, 1882. napravio svoje rješenje. Konačno 1885. Carl Benz, potom Wilhelm Maybach i Gottlieb Daimler rasplinjač pripremili za automobilski motor. Na usavršavanju rasplinjača sljedećih su godina radili Mađari Janos Csonka i Donat Banki te Frederick Lanchester, koji se proslavio izumom disk kočnica 1902.

Rasplinjač je iskoristio Bernoullijev princip da je zbroj statičkog i dinamičkog tlaka konstantan. U sapnici, na mjestu suženja, po principu kontinuiteta, ista količina zraka struji brže, uz niži tlak. Ako se u tu struju stavi cjevčica, podtlak izvlači gorivo koje se raspršuje u struji zraka.

Optimalan maseni omjer zraka i goriva je 14,7:1, dakle za izgaranje jednog grama goriva treba 14,7 grama zraka. Podešavao se mehanički, više ili manje precizno. Kod hladnog motora, koja traži bogatiju smjesu, koristio “čok” (engl. choke) ili “saug” (njem. Saug). Bilo je više tipova rasplinjača, a podešavanje je tražilo stručnost i spretnost.

Usisni zrak, čiji protok podešava leptirasti ventil, sajlom povezan na “papučicu gasa” (ispravno: papučicu snage), preko filtra zraka ustrujava u prednji dio rasplinjača i nailazi na suženje, odnosno difuzor (tehnički: Venturijeva sapnica). Tu se zraku, kako bi mogao proći kroz znatno manji presjek, povećava brzina, a time smanjuje tlak.

Dakle, u središnjem dijelu rasplinjača, gdje je završetak, izlaz iz cjevčice goriva, nastaje podtlak, koji usisava (povlači) gorivo u struju zraka te se kapljice goriva raspršavaju i miješaju sa strujom usisnog zraka.

Zakretanjem pločastog zatvarača leptirastog ventila, iz ukošenog u uspravni položaj (pritiskanjem papučice gasa), povećava se protočni presjek i smanjuje otpor strujanja zraka te povećava brzina i količina usisanog zraka, time i goriva, te motoru rastu brzina vrtnje, okretni moment i snaga.

Rasplinjač je bio najsloženiji dio otto motora, koji se sastoji od komore za miješanje (Venturijeva sapnica), upravljačkog i prigušnog sklopa za zrak (zaklopka, zaslon…), upravljačkog i prigušnog sklopa za gorivo (sapnica, igla…), regulatora dovoda goriva (membranska pumpa, komora s plovkom…) i uređaja za hladni start.

Kad je omjer goriva i zraka optimalan, faktor lambda je 1, dakle, za potpuno izgaranje jednog grama goriva potrebno 14,7 grama kisika. Kod pune snage podešavao je 0,85, a za najnižu potrošnju goriva 1,05.

Postoje rasplinjači s padajućim, poprečnim, kosim i penjućim strujanjem zraka, radi prilagodbe konstrukciji motora. Izvedbom dijele se na jednostruki (jednokomorni), dvostruki, trostruki te registarski, s komorama za malo i veliko opterećenje motora.

Nužno je i podešavanje rada u praznom hodu (“ler-diza” i cjevčica za gorivo), kako bi motor radio i pri zatvorenom leptirastom ventilu (dignuta noga s papučice gasa), grijanje zraka te pumpa za ubrzavanje. Rasplinjač, karburator ili fergazer dio je povijesti automobila, koji je zamijenjen učinkovitijim i znatno preciznijim uređajima za ubrizgavanje goriva.

Još uvijek se, zbog niže cijene, ugrađuju u skutere te stacionarne strojeve koji uglavnom rade s fiksnim radnim parametrima.

Autor