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Carburador

¿Cómo funciona un carburador?

Hoy vamos a hablar del funcionamiento de un elemento que en su época, fue un adelantado que supo solucionar la problemática de cómo abastecer de mezcla aire-combustible a un motor de combustión interna. Vamos a ver los principios de funcionamiento de un carburador.

Historia del carburador.

Los  primeros carburadores eran llamados “de superficie” porque el aire que pasaba hacia el motor lo hacía sobre el combustible y así se lo llevaba. Después vinieron los “de mecha” (como las lámparas) para que el aire se llevara combustible ligeramente pulverizado hacia el motor. Al que le prosigue el del gráfico. El que a pesar de los parecidos con el actual, se enriquecía de manera proporcional al régimen, entregando mezclas muy ricas e ineficientes.

Este instrumento fue desarrollado en la segunda mitad del siglo XIX junto con el motor de combustión interna (Ciclo Otto) para permitir la mezcla correcta de los dos componentes que necesita el motor de gasolina (También llamada nafta): Aire y combustible, Esto permite controlar a voluntad la velocidad a la que operaba el motor.

Evolución del carburador.

Con el tiempo el carburador fue evolucionando y añadiendo dispositivos para optimizar su funcionamiento.

Adquirió su forma definitiva en los años 60-70, puesto que es en esa época cuando los diseñadores de motores se percataron de que el sistema había llegado al límite y que se necesitaba implementar mecanismos más avanzados para incrementar la eficiencia y facilidad de manejo por parte del usuario.

Sin embargo, fue en los años 80 cuando el carburador alcanzó máximo desarrollo tecnológico ya que se fabricaron unidades bastante sofisticadas destinadas a modelos de automóviles de gama alta intentando emular la eficiencia, rendimiento y facilidad de manejo de una inyección multipunto de combustible, pero con la respuesta y sonoridad tradicionales. Al final el sistema demostró ser un fracaso debido a que su complejidad provocaba problemas de ajuste y mantenimiento, que terminaban provocando mayor consumo y fallos que un carburador tradicional.

También hubo un intento de aplicar la gestión electrónica al carburador, con el mismo nefasto resultado. Sin embargo, el carácter monolítico del carburador hace que sea complejo de controlar electrónicamente. Por lo tanto, los sistemas de inyección, al tener una naturaleza más modular se ajustan mejor a la gestión electrónica.

Salvo las aberraciones de los 80, el carburador usado actualmente en diversas aplicaciones automovilísticas tiene un diseño similar desde los años 60.

De este modo, el carburador fue perdiendo mercado progresivamente hasta que a mediados de los 90 en que fue definitivamente reemplazado en automóviles y motocicletas de alta cilindrada. Aunque los avances tecnológicos y la inyección electrónica han ido notablemente de la mano estos últimos años, los carburadores todavía son un punto fundamental en el automovilismo deportivo de nuestro país y latinoamérica, usándose actualmente en categorías de turismo como el Turismo Carretera, y en categoría de fórmulas Zonales.

Carburador

Funcionamiento básico.

Como dijimos, el carburador es el dispositivo que se encarga de preparar la mezcla de aire-combustible en los motores de gasolina. A fin de que el motor funcione más económicamente y obtenga la mayor potencia. Es importante que la gasolina esté mezclada con el aire en las proporciones óptimas. Estas proporciones, denominadas factor lambda, son de 14,7 partes de aire en peso, por cada parte de combustible; es lo que se llama “mezcla estequiométrica”. Pero en ocasiones se necesitan otras dosificaciones, lo que se llama mezcla rica (factor lambda menor de 1) o mezcla pobre, es decir factor lambda mayor.

El carburador posee una sección donde el combustible/aire son mezclados y otra sección donde el combustible es almacenado a un nivel muy preciso, por debajo del nivel del orificio de salida (cuba). Estas dos secciones están separadas pero conectadas por la tobera principal.

La relación de aire-combustible es determinante en el funcionamiento del motor. Esta mezcla, llamada también factor lambda, indicada en el párrafo anterior no debe ser menor de unas 10 partes de aire por cada parte de gasolina, ni mayor de 17 a 1; en el primer caso hablamos de mezcla rica y en el segundo de mezcla pobre. Por debajo o por encima de esos límites el motor no funciona bien, llegando en un caso «ahogando» las bujías y en el otro calentándose en exceso, con fallas al acelerar y contra-explosiones.

El motor y su relación con el carburador.

Como vimos en el esquema anterior, en la salida del Venturi del carburador se produce la mezcla de combustible que estamos buscando, pero ¿Qué produce que el aire ingrese al difusor con velocidad y genere la mezcla? Esto lo genera el propio motor, cuando en la carrera de admisión del motor, el pistón baja dentro del cilindro y la presión interior del cilindro disminuye, aspirando aire desde la admisión, la cual está conectada al carburador y provoca que este funcione por efecto de succión. Cuando este aire pasa a través del estrechamiento del carburador (difusor o venturi), la velocidad se eleva, y por el efecto Venturi aspira la gasolina desde la tobera principal. Esta gasolina aspirada es soplada,  esparcida por el flujo de aire y es mezclada con el mismo.

Esta mezcla aire-combustible es después aspirada dentro del cilindro, para su posterior combustión.

Funcionamiento del venturi.

Para que un fluido (aire ) atraviese un conducto, debe haber una diferencia de presión entre los 2 extremos. Vemos como el aire llega desde un tubo hacia un venturi, en donde acelera su velocidad y continúa hacia la boca. El aire converge por una sección hasta llegar a la menor medida, en donde aumenta su velocidad (300 km/h en situación de máximo torque siempre y cuando el área sea la  adecuada), dirigiéndose a una sección divergente y en general más larga. Provocando así una diferencia de presión en cada una de las secciones. Siendo la sección central y más pequeña,  en donde encuentra la depresión máxima.

Carburador

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Autor: Nelson Vigliani