Lidt om karburatoren

Som indledning til en nærmere gennemgang Dell-orto’en har vi genbrugt en mere almen artikel Vagn har skrevet til et flyverblad. Den er meget interessant og kan sagtens læses, da karburatorens princip egentlig ikke har noget med at gøre om man flyver eller kører på en Ducati. Alt andet lige må det jo være noget hen ad det samme!

Karburatorteori - af Vagn Stevnhoved

Med denne artikel vil jeg prøve at hjælpe os, som gerne vil flyve, uden at vi egentlig har råd til det – med de efterhånden helt vilde benzinpriser.

Så lad os kigge lidt på karbureringsproblemet. En karburatorer er, sin komplicerede arbejdsgang, præcise fremstilling og nøjagtighed til trods, et instrument, der volder meget lidt besvær til daglig. Derfor bliver der også vist karburatoren lovlig lidt opmærksomhed.

Karburatoren har flere funktioner. Bl.a. skal den omdanne flydende benzin til gas for at dette kan brænde. Endvidere eller rettere i samme proces blandes benzin/luft til et forhold på f.eks. et sted mellem 1:11 og 1:16. Blandingsforholdet 1:16 betyder, at når du har brugt 1 kg benzin, så har du også brugt 16 kg luft; det vil sige mange tusinde liter. Men lad os blive i vægtenheder. Vi ser, at motoren vil kunne arbejde i et forholdsvis stort område med hensyn til benzin/luft blanding, og netop derfor har vi heller ikke store problemer med vor karburator, hvis blandingsændringer skulle indtræffe. Men benzinøkonomien kan blive endda meget dårlig, hvis vi kører med en konstant fed (1:11) blanding. På den anden side kan vi heller ikke så godt anvende en blanding på 1:15. En så mager blanding vil kun kunne anvendes i forsøgsmotorer med én cylinder eller i motorer med en karburator på hver cylinder.

På en almindelig 4-cylindret flymotor anvender vi for pålidelighedens skyld kun en enkelt karburator. Og det går jo ganske godt. Dog er det et problem, at vejen fra karburator til de enkelte cylindre ikke er lige lang. Der kan opstå svingninger af gassen i indsugningsrøret. Den ene cylinder kan stjæle lidt fra den anden o.s.v. Vi er godt tilfredse, hvis vi kan køre med en blanding på 1:13. Nu kan man jo ikke i luften sådan sidde og se, om der blandes 1 kg benzin og 13 kg luft – eller noget andet. Det er heller ikke nødvendigt. Du kan finde ud af det på en bedre og simplere måde. Du må for alt i verden ikke udmagre din motor, så du får højere temperatur, end hvad der er opgivet i dit flys motorhåndbog. Dette kan få helt katastrofale følger. Du er nemlig i stand til på ganske få minutter, at omdanne din motor til et krematorium, og så kan du faktisk godt smide din motor helt væk. Du har imidlertid gode muligheder for at beholde din motor i god stand og alligevel kun bruge lidt brændstof.

Du kan f.eks. anvende en cylinder temperatur måler og en olie ditto. Disse instrumenter er dog lidt sløve i deres respons. Flyver du altid i samme fly og kender det godt, så kan det udmærket lade sig gøre at anvende de nævnte instrumenter. Ellers er det rigtige en E.G.T. måler. Det står for Exhaust Gas Temperature. Med dette instrument måler du gassens temperatur kort efter denne har forladt udstødningsventilen. Med denne information kan du indstille din motor til den bedste økonomi, hvilket er så heldigt at det også giver motoren den bedste ydelse. Ligeledes går motoren mest roligt og vibrationsfrit ved denne indstilling. Ønsker du at eftermontere en E.G.T, så ved værkstedet, hvor du kommer, også på hvilken cylinder, føleren skal monteres. Det skal nemlig altid sidde på den varmeste, og med en bestemt afstand til flangen eller lignende. Personligt foretrækker jeg et instrument, der kan aflæse temperaturen fra ca. 1100 F til 1800 F

På tegningen ser du, hvordan blandingsforholdet, ydelse og forbrug influerer på hinanden. Den bedste økonomi ligger på føromtalte blandingsforhold 1:16, som vi måske kan opnå på forsøgsmotoren. Bedste ydelse ved 1:13, eller i fagsprog 0,078 (1kg luft til 0,078 kg benzin).

Tegningen illustrerer også at når du gør blandingen federe øger du dit forbrug og får lavere ydelse. Gør du den magere falder din ydelse.

Lad os forestille os, at vi har en E.G.T. i vort fly, og vi har temperaturmåler på olien og cylindrene (vi er oppe på mærkerne i denne her klub, det er kun til benzin vi mangler penge!). Vi er på vej i rejsehøjden 5500 fod, og med rejsefart og marchomdrejninger på motoren. Alt er nu næsten konstant. Efter at have aflæst fart, temperaturen på E.G.T., olie, cylindre og RPM, prøver vi at trække i blandingshåndtaget for at gøre blandingen magere. Vi ser nu næsten helt sikkert, at RPM øges, EGT stiger og det omgående. Vi trækker håndtaget lidt længere ud og konstaterer, at RPM ikke længere stiger, og pludselig stopper EGT også, ved f.eks. 1500 F. RPM tælleren bliver nu urolig og motoren tager et par udsættere. Vi skubber nu håndtaget lidt ind – til EGT viser 1400 F. Alt skulle nu være i orden til fortsat flyvning i netop denne højde. Vi følger stadig med i cylindertemperaturen, der ikke må vise mere end max. 1400 F. Du flyver nu både hurtigt og billigt, og dit forbrug vil sikkert kunne fra f.eks. 25 ltr/h til ca. 21 ltr/h.. Det er jo i dag ca. 25 kr. sparet pr. time

Men fremfor alt, vær forsigtig. Det kan blive dyrt at spare for meget. Og tro ikke at selvom tændingsbanken fremkommer, at du så kan høre det som i din bil. Dette er slet ikke tilfældet i dit fly. Dertil er larmen for stor. Nogle vil nu med rette sige, at motorer kan køre med temperaturer, der er højere end de her nævnte, op til eksempelvis 1650 F. Det er jo også rigtigt, hvis det er en turbo-indsprøjtningsmotor. Men her har jeg kun tænkt på os med de gamle og simple motorer og her er det fremførte i det store hele rigtigt, selvom jeg naturligvis, at der er forskel fra et fabrikat til et andet.

Ofte hører man, at to ens motorer har et ret forskelligt forbrug på samme strækning og under samme forhold. Noget sådant kan skyldes et tillukket luftfilter, en for høj svømmerstand i en karburator, eller f.eks. et for højt pumpetryk. Så det var måske en idé at få sådanne ting checket efter.

Dell-Orto Karburatorer

Vi vil i dette afsnit behandle alle Dell-Orto karburatorer som er en og samme, uanset om den er med fladt eller rundt spjæld, med eller uden accelerationspumpe, det er en af disse som bruges på Ducati, Guzzi, Morini og Laverda. I udseende lige de Amal og "Bing og Grøndal", men adskiller sig væsentlig i sin indre funktion, det vender vi senere tilbage til. Først tager vi lige lidt grundlæggende fysik.

Lad os begynde i det små og meget grundlæggende, alle ved jo sikkert at benzinstanden (svømmerhøjden om man vil) ligger lidt lavere end selve indsugningsåbningen i karburatoren, for eller ville benzinen hele tiden flyde ind i motoren. Men vi skal jo alligevel have benzinen tilført motoren, dette lader sig gøre ved at anvende en venturi, dette er en forsnævring eller en krumning om du vil. For at konstatere dennes virkemåde benytter vi Bernoilles lov, der siger, at når hastigheden øges (det kan være luft eller væske, men i vort tilfælde er det indsugningsluften), så falder trykket, eller omvendt, hvis trykket falder så øges hastigheden.

Vi kan lave et simpelt forsøg. Hold to stykker papir lidt fra hinanden foran munden og blæs. Du vil nu se at papiret ikke blæses fra hinanden, men mod hinanden. Altså: Når hastigheden mellem papiret øges, falder trykket.

Luften bevæger sig over den krumme bane, har længere vej og må øge sin hastighed og trykket falder.


Karburatorens indsugning - nu nærmer vi os sagen!

Venturien ser, rent skematisk, nogenlunde ud som vist på skitsen til venstre!

Hvis du udstyrer denne indretning med et rør, der er forbundet med en beholder (kunne være svømmerhuset) og får en passende luftstrøm igennem, vil du kunne suge en væske (benzin) op.

For at få dette bevist kan du selv opstille et forsøg, du kan evt. anvende Nilfisken til at generere luftstrømmen. Har du et vakuummeter på værkstedet er det ikke så vanskeligt at opstille.

Hastigheden er størst og trykket mindst på det snævre sted, derfor løftes kviksølvet højest netop her. Ja, sådan kunne vi jo også lave vor karburator, men det ville kræve et utal af kabler til at åbne og lukke spjæld og dyser, og nogen god regulering ville vi ikke opnå.

Vi skulle gerne have blandet benzin og luft i forholdet 1 kg benzin til ca. 14 kg luft (1 liter benzin vejer ca. 740 gram) og vor blandemaskine hedder Dell-Orto, og består foruden af det støbte hus af følgende inventar: svømmer, gasspjæld, pulverisator, konisk nål, hoveddyse, tomgangsdyse og altid en accelerationspumpe. Her vil en del sikkert protestere og sige at det kun er PHF’erne, som har pumpe til øjeblikkelig forøgelse af benzinen ved pludselig åbning af gasspjældet, men det ser vi på lidt senere.

Jeg viser her nogle skitser af spjæld, nål o.s.v. for at vise hvilke og hvor variationerne finder sted.

Gaspjæld hedder f.eks. 70, hvis der er en 7 mm udskæring, og 50 hvis udskæringen er 5 mm.

På PHF’en er der en skrå rille til at betjene accelerationspumpearmen. Man vil nu se at dette spjæld hedder 70/4, det står i bunden af spjældet – ved at benytte nedenstående tabel kan du finde frem til hvornår og hvor lang aktionstid du ønsker.

NR a mm b mm
1 10 20
2 13 23
3 2 30
4 13 26
5 12 20

Med alle disse kombinationer kan der således fås 25 forskellige spjæld til din karburator. Du kan få fem forskellige udskæringer fra 3 til 7 mm, samtidig kan du indenfor hvert af disse mål definere hvordan og hvornår din accelerationspumpe skal fungerer. Hvis dit spjæld hedder 70/2, har det en udskæring på 7 mm, accelerationspumpen begynder efter 13 mm og slutter ved 23 mm. Hedder spjældet 60/5, er udskæringen 6 mm og pumpen begynder ved 2 mm og slutter ved 20 mm.

Husk også lige at den absolutte hældning er 40 grader, men bliv helst ved 30 grader for karburatoren.

Strålerør

Også kaldet pulverisator eller Atomizer, det er dette rør nålen går ned i. De findes også i et utal af typer. Vi ser her bort fra dem som bruges i 2-takts motorer, og vi vil kun behandle to typer. Den ene omhandler PHF, altså til Ducati/Guzzi Le Mans og den anden PHBH til Morini/Guzzi T3 m.fl.

Først PHF typerne, som er lette at identificere, i det røret ikke har huller i siderne. Denne type karburatorer har accelarationspumpe aktiveret af gasspjældet. Disse strålerør findes i type AB, AF og AR.

AB har en totallængde på 39 mm og kan fås i numrene 260-262-265-268-270-272 og 275. Numrene er identiske med hullets størrelse. Nr. 270 har en huldiameter på 2,7 mm og 272 = 2,72 mm, altså 2/100 større og så fremdeles.

AF fortsætter i størrelse 330-340-350 og 360 og har ligeledes en totallængde på 39 mm.

AR har en længde på kun 37 mm (de 2 mm er taget af det øverste stykke) og fås i størrelse 260-262-265 og 270.

Her har vi således 15 forskellige strålerør at vælge imellem.

I det vi stadig bliver ved PHF typen, ser vi nu på nålen, som bruges til et af de 15 forskellige strålerør. Her findes i alt 39 forskellige typer, heraf otte som er slebet i to forskellige koniske trin, se tabellen.

En nål, der hedder K15, har en diameter på 2,5 mm helt foroven, men kun 0,6 helt forneden, og slibningen strækker sig over 36 mm, altså en meget spids nål. Tager vi en K8 nål, har denne også en diameter på 2,5 mm foroven, men 1,5 mm forneden og den koniske slibning strækker sig over 37 mm. Nålene K24-25-30-34-36-37-38 og 39 er slebet konisk i to trin – se tegningen, og sammenlign med tabellen. Som du kan ser er det lige så nemt som at lave en 13'er i tips, men også at alle mulighederne er til stede. Det var også derfor jeg startede med at fortælle om E.G.T.

Vi skal nu se lidt på type VHBZ – flad type gasspjæld og type PHBH rund spjæld, begge anvendt på Morini og flere. Den væsentlige forskel ligger i blandesystemet, nemlig strålerøret, i det at denne udgør en del af accelerationspumpen. Modsat PHF (Ducati) har disse huller, ca. 8-12 stk. i siden af røret. Uden om røret er der et lille rum som kan fyldes af benzin gennem strålespidsen, og ved lav fart fyldes dette rum, da der nu kan løbe mere benzin gennem hoveddysen end der bruges. Nålen sørger imidlertid for at der tilføres motoren det korrekte kvantum. Ved acceleration giver nålen nu frit spil og maximum tilførslen begrænses af hoveddysen, men det lille rum som var fyldt med benzin tømmes nu, i det luft tilføres gennem et lille hul, som du kan se lige under selve karburatorens indsugning og gennem de 8-12 huller i strålerøret. Når dette benzin er brugt vil du så forsætte på hvad der tillades via hoveddyse.

Også til disse typer findes forskellige nåle – 37 i alt, se tabel. Alle dog konisk i en enkelt slibning, konussens længde kan aflæses i kolonne c, og 16 forkellige pulverisatorer. Som grundregel kan siges at, des flere huller des magere blanding. F.eks. havde Morini 3½ Strada nåledyse (pulverisator) K260, altså 8 huller, medens 3½ Sport med samme karburator havde 260BD, altså 12 huller, men havde da en 115 dyse i stedet for en 112.

Venlig hilsen Vagn Stevnhoved