Bejárat > Tévhitek > Nagy karburátor = még több lóerő!

Nagy karburátor = még több lóerő!

2014. november 29.

Nagy karburátor = még több lóerő? Sajnos nem. Lássuk a fizikát, számokban…

És akkor itt most következzen egy kis elmélet. A karburátor áramlástani alkatrész. Ha nincs (lég)áramlás, akkor nincs benzináramlás, ergo porlasztás sem. A példa alanya legyen egy 1.2-es Bogár. Ezen gyárilag 1db 30mm-es torokméretű karburátor volt. Ha megtuningoljuk a motort, akkor relatív könnyen lehet belőle 1.6-ost készíteni. De ha már nagy lökettérfogat, akkor hengerenkénti karburátor dukál hozzá! Tegyünk rá 4db 36-ost - ezt tudtuk jóárasítva szerezni. De nem fogja ez fojtani a motort…???

Számoljunk! A négy karburátor össz-keresztmetszete (4 x 36²)/30² = 5,76x nagyobb, mint a gyári. Vagyis mintha az 1db 30-as karburátor helyett 1db 72-es fojtószelep-méretű karburátort tennék fel. Tehát arról beszélni, hogy a 36-os karburátor fojtaná a motort, lássuk be, már eddig is mocskos nagy butaság…

De hogy jobban menjen, még a 27-es gyári venturit is kicseréljük 32-esre, így aztán már tényleg nincsen fojtás a rendszerben! Oldalanként 2mm-es szűkítésen kell csak átáramlania a friss levegőnek. Olyannyira nincs fojtás a rendszerben, hogy végül már légáramlás “sincs”. Ilyenkor pedig porlasztás sincs. Ha pedig nincs mit elégetni, akkor menni sem megy az autó. Ez a legtipikusabb hiba az iker-karburátoros motorok összerakásánál. És itt szoktm feltenni a kérdés: ha egy Ferrari-ba, egy Lamborghini-be, egy sport Alfa Romeo-ba több esetben elég volt a 36-os karburátor, akkor egy műszakilag azt meg sem közelítő autóba miért lenne kevés a 40-es…? Avagy megfordítva a kérdést, akkor milyen méretekkel rendelkező karburátor lenne jó az adott autóba…?

Merüljünk el egy kicsit a dolog elméleti oldalában. Bernoulli törvénye azt mondja ki, hogy egy zárt rendszer két pontja közötti nyomás különbsége a két pont között áramló közeg sebesség-különbségéből, az áramló közeg sűrűség-különbségéből és a két pont magasság-különbségből tevődik össze:

Bernoulli törvénye

Bernoulli törvénye

Az egyszerűbb és szemléletesebb példa végett az áramló közeg sűrűségét vegyük állandónak. Nem az, de nincs világot megváltó mértékű változása. A magassági tényezőt, lévén a levegő sűrűsége nagyon kicsi, szintén elhanyagolhatjuk. Tehát marad a sebesség. Ami pedig a venturi keresztmetszetétől függ. Számoljunk! Az 1600-as Bogár forogjon maximum 6000-et. Már ez is szép érték, hisz gyárilag 4000 körüli érték volt a maximum. Ez 400ccm-es hengerekkel számolva, mivel csak minden második fordulatra szíve be a motor friss levegőt, így a 6000/60/2 x 0,4 = 20 liter/mp/henger. A 20 liter = 0,02 m3. Ha 36-os a torok, akkor ahhoz, hogy ez a 20 liter 1mp alatt átáramoljon rajta, képzeljünk el egy 36mm átmérőjű 20 liter térfogatú oszlopot. Kérdés a magassága, ami egyben a sebessége is lesz. H = 20 dm3 / 0.1017 dm2 = 1964 cm, vagyis 19.6 m/s lesz 6000-es fordulaton a karburátoron átáramló levegő sebessége. A kritikus tartomány persze nem a maximális fordulat, hanem az alsó tartomány. Tehát ha 2000-es fordulatot veszünk alapul, akkor máris csak 6,4 m/s-ról beszélhetünk.

Ássunk egy kicsit mélyebbre. Mekkora nyomáskülönbség alakul ki 2000-es fordulat mellett, ha egy 36-os torokba 27-es, illetve 32-es venturit teszünk? Ugyanis ez a nyomáskülönbség emeli fel az úszóházban lévő benzint arra a szintre, ahol a porlasztócsövön keresztül ki tud lépni a torokba. Ha a 36-os átmérőben 6,4m/s alakul ki, akkor a 32-es venturiban 36²/32² x 6,4 = 8,1 m/s. Ugyanezen képlettel a 27-es venturiban már 11,4m/s lesz az áramlási sebesség. Tehát míg a gyári, 27-es venturival a sebességek hányadosa 1.78, addig a 32-es venturival már csak 1.26. Tehát míg egy 27-es venturi esetén a torokhoz képest az abban kialakuló sebesség 1.78-szoros lesz, addig ha egy 32-es venturit teszünk be, akkor már csak 1.26-szoros. Azaz, a konklúziót levonva, könnyen belátható, hogy nagy venturival kis fordulaton annyira kicsi lehet a légsebesség, hogy nem képes a benzin áramlásba indulni. Ezért is mondom, hogy az adott motorhoz és az adott motorral megvalósítani kívánt üzemre kell karburátort összeállítani. De lehet-e ökölszabályokat felállítani…? Én az ökölszabályokat nem szeretem, mert az, hogy a főfúvóka mérete legyen egyenlő a venturi négyszeresével (4 x 32= 128), az hol veszi figyelembe, hogy mekkora a torokméret? És azt, hogy az adott motor mekkora lökettérfogatú? Meg hogy mekkora a maximális fordulata? Hát véleményem szerint ezért sántítanak az ökölszabályok. Én a számítás híve vagyok. Lássuk, hogy közelítem meg én a kérdést…

Ahhoz, hogy megtudjuk, fog-e kihagyogatni az alsó tartományban a motor, kétszer kell felírjuk a Bernoulli képletet. Először, hogy megtudjuk, mekkora lesz a nyomásesés a venturiban az úszóházban lévő benzinszintra ható közel légköri nyomáshoz képest:

p2 - p1 = ρ x (v2²-v1²) /2

Ebből számítható, hogy a 27-es venturi esetében p2-p1 = 1.22 x (11,4²-0²) /2 = 79 Pa
Ami azt jelenti, hogy a légköri nyomáshoz képest 79 Pa értékű nyomásesés hat a fúvóka-aknára, ami a benzint áramlásba indítja.

A 32-es venturi esetében a p2-p1 már csak = 1,22 x (8,1²-0²) /2 = 40 Pa

Nézzük, mire elég ez? Itt kell most még egyszer, a benzinre felírni a Bernoulli törvényt. Arra vagyunk kíváncsiak, hogy ez a nyomáskülönbség mekkora magasságra képes emelni a fúvóka-aknába lévő benzint az úszóházbéli szinthez képest. Itt most a benzinnek nincs áramlási sebessége, csak a nyomás hat rá, így itt most a sebességi tényezőt hagyhatjuk el. A képlet átrendezve így néz ki:

h2 - h1 = (p1-p2) / (ρ x g)

Behelyettesítve, a 27-es gyári venturi esetében: h2 - h1 = 79 / (780 x 9,81) = 10,3 mm

Ugyanez a 32-es venturi estében:  h2 - h1 = 40 / (780 x 9,81) = 5,2 mm.
Ahol a benzin sűrűsége 780 kg/m³.

Nos, a számítás azért több részletet is elhanyagol, amiknek mindnek van hatása arra, hogy mikor fog megindulni a főfúvóka-rendszerben a porlasztás, de ennek ellenére is igen markánsan kijött az a különbség, amire rá szerettem volna világítani. Egy infó még az értékeléshez: a benzinszint a porlasztócső kilépőnyílásának szintjéhez képest - konstrukciótól függően - pár mm-rel van lejjebb. Számszerűen, az 5mm-es érték nem szélsőséges. Ez pedig azt jelenti, hogy a fentebb említett 1600-os bogármotoron lévő 36-os karburátor esetében, 32-es venturival, 2000-es fordulatnál padlógázon éppenhogycsak képes megindulni az áramlás. Ez mind nagyon szép, de mi történik félgáznál??? Az átmeneti rendszer ott már rég nem dolgozik. Ilyenkor szokásos tünet a mindennemű gyorsulás nélküli hörgés…

És így megválaszolást nyert az, hogy miért nem jó a motor méreteihez képest relatív túl nagy karburátor és a túl nagy venturi. Ha már a 30-as karburátorról lépünk egy “72″-esre, lehet hogy érdemesebb egy kicsivel kisebb venturit használni, mert úgy jóval korábban megindul az áramlás a főfúvóka-rendszerben és nem lesz a gázpedálban lyuk.

Azt persze azért még hozzátenném, hogy van létjogosultsága a 36-os torokban a 32-es venturinak, ha sport- vagy versenycélú a felhasználás, ahol alapjárat kell legyen, meg a padlógáz kell hogy hozza a maximumot és a többi nem érdekes. Ott ez a 36/32-es konfiguráció hozhat némi pluszt a 36/27-hez képest, de ott már tényleg csak 1-2 lóerőre vadászik az ember. Utcai motorok esetében számos más részlet van, ahol ennél könnyedén jóval több plusz lóerőt lehet találni…

És azt is hangsúlyoznám, hogy a számítás eléggé elnagyolt, valamint nem vette figyelembe sem a porlasztócső vákuum-növelő hatását, sem pedig a levegő sűrűség-változásának hatását, illetőleg a venturi alakjának az átmeneti-rendszert elnyújtó megoldásai sem merültek fel,  valamint a számítás a karburátornál is egy idealizált, azonos ki- és belépő átmérőt vett alapul. Tehát látszik, hogy már egy ilyen egyszerű számítás is milyen sokra mutat rá, annak ellenére, hogy milyen sok részletet még nem is vett figyelembe. De szemlélet-bővítésképpen úgy vélem, röviden, relatív egyszerűen ennyi is elég ahhoz, hogy el tudjam magyarázni, miért nem jó a túl nagy karburátor…

– Geree

u.i.: joggal merülhet fel a kérdés a cikk elolvasása után, hogy jó, de akkor hogyan kell a megfelelő méretű sportkarburátort kiválasztani egy adott motorra. Nos, ez már egy másik cikk témája lesz… ;-)

Geree Tévhitek , , , , , , , ,

Hozzászólások lezárva