A finalidade básica do carburador é formar a mistura do ar com o combustível na dosagem e em proporção adequada, antes que tal mistura seja entregue aos cilindros para que ocorra a combustão.
Os carburadores podem ser classificados em dois tipos:
-carburador do tipo boia
-carburador do tipo pressão (injeção)
O carburador mais utilizado é o do tipo boia, por ser mais simples e barato.
A diferença básica entre eles é a pressão na qual o combustível é misturado com o fluxo de ar.
No carburador do tipo boia o combustível é aspirado pelo fluxo de ar, enquanto no carburador do tipo pressão o combustível é injetado sob pressão no fluxo de ar.
Abaixo as principais partes de um carburador do tipo boia.
A seguir analisaremos detalhadamente o princípio de funcionamento do carburador.
O princípio básico de funcionamento de um carburador é o de que o fluxo de ar que irá passar pelo carburador terá a sua velocidade aumentada e pressão estática diminuída (princípio de Bernoulli) ao passar pelo tubo de Venturi.
O combustível fica localizado na câmara de flutuação onde a pressão atmosférica é maior do que a pressão no tubo de Venturi. A diferença de pressão existente entre a câmara e o tubo de Venturi succionará o combustível, que será então misturado ao fluxo de ar.
Após processada a mistura do combustível pulverizado com o fluxo de ar, a mistura será enviada aos coletores de admissão para que chegue aos cilindros.
Um ponto fundamental na operação de um carburador é o princípio de Bernoulli (quanto maior a velocidade do fluído menor a sua pressão estática). A partir deste princípio é possível entendermos a lógica de funcionamento do carburador!
O controle da quantidade de fluxo de ar que passa pelo tubo de Venturi é controlado pela borboleta, que nada mais é do que uma válvula que responde aos movimentos da manete de potência. Ao acelerar o motor, a borboleta irá se abrir permitindo que um fluxo maior de ar seja admitido, o que diminuirá a pressão no tubo de Venturi.
Como a pressão atmosférica na câmara de flutuação não é alterada pela quantidade de fluxo de ar, haverá um diferencial ainda maior de pressão entre a câmara e o tubo de Venturi, o que resultará numa maior pulverização de combustível. Portanto, quanto maior o diferencial de pressão maior será a quantidade de combustível pulverizado no fluxo de ar.
O medidor principal (também conhecido como Gigleur) é um orifício calibrado cuja finalidade é dosar a quantidade de combustível fornecido ao motor, através do injetor principal, nas operações acima da marcha lenta.
O fluxo de combustível fornecido através do injetor principal será determinado pela queda na pressão na entrada do tubo de Venturi. O combustível sai do injetor como uma fina névoa (atomizado), e minúsculas partículas de combustível da névoa rapidamente se vaporizam no ar.
O piloto atuará na operação do carburador da seguinte maneira. Através da manete de potência controlará a quantidade do fluxo de ar admitido, ou seja, controlará a posição da borboleta.
Através da manete de mistura o piloto controlará a proporção de combustível na mistura. É importante lembrar mais uma vez que assim como praticamente todas as atuações do piloto no controle da aeronave, a atuação sobre as manetes de potência e mistura deve ser sempre suave, evitando aplicações bruscas de comandos!
Marcha lenta
Nas operações em marcha lenta a borboleta fica praticamente fechada diminuindo o fluxo de ar, consequentemente o diferencial de pressão entre o tubo de Venturi e a câmara de flutuação será baixo, tornando o sistema do medidor principal deficiente no fornecimento de combustível.
Para permitir que o motor opere com segurança no regime de baixa potência há o sistema de marcha lenta, que nada mais é do que um injetor de combustível localizado próximo à válvula da borboleta cuja função é suprir o combustível que não está sendo suficientemente fornecido pelo medidor principal.
Sistema de aceleração
Quando o piloto comanda a manete de potência toda para frente a borboleta irá se abrir imediatamente permitindo que o fluxo de ar no tubo de Venturi aumente rapidamente.
No entanto, o combustível fornecido pelo medidor principal sofre certo retardo em providenciar combustível, o que pode tornar a mistura pobre por um curto período de tempo e consequentemente causar uma aceleração áspera e inconstante do motor.
Para evitar esse problema o carburador é equipado com uma pequena bomba de combustível, denominada de bomba de aceleração, cuja finalidade é proporcionar um suprimento extra de combustível durante o período de aceleração.
O sistema de aceleração previne o empobrecimento da mistura, permitindo uma aceleração uniforme.
Funcionamento da boia na câmara de flutuação
A câmara de flutuação fornece um nível de combustível aproximadamente constante para o injetor principal. Este nível do combustível é mantido num nível constante por meio de uma válvula de agulha operada pela boia e uma sede.
O sistema de funcionamento da boia é muito parecido com o mecanismo das cubas dos vasos sanitários.
Com a câmara de flutuação sem combustível, a boia cai para a parte inferior da câmara e mantém a válvula de agulha totalmente aberta.
Quando o combustível é admitido da linha de suprimento, a boia se eleva, fechando a válvula quando o combustível chega ao nível pré-determinado.
Quando o motor está funcionando e o combustível está sendo enviado para fora da câmara de flutuação, a válvula assume uma posição intermediária até que a abertura da válvula seja suficiente para suprir a quantidade de combustível e manter o nível constante.
Sistema de controle da mistura
O movimento da manete de mistura realizado pelo piloto na cabine de comando será transmitido ao sistema de controle de mistura presente no carburador.
Os dois tipos mais comuns de sistemas de controle de mistura são:
Tipo agulha
O controle é realizado através de uma válvula de agulha na base da câmara de flutuação. Ao mover a manete de mistura para a posição totalmente rica abre-se a válvula de agulha totalmente, o que permite que o fluxo de combustível seja irrestrito para o injetor.
Ao mover a manete de mistura para trás, empobrecendo a mistura, fechase uma parte da válvula, e restringe-se o fluxo de combustível para o injetor.
Tipo sucção traseira
Este é o tipo mais utilizado. Nesse sistema um determinado volume de baixa pressão do venturi atua acima do combustível na câmara de flutuação, até que isto se oponha a baixa pressão existente no injetor principal de descarga.
Uma linha atmosférica, incorporando uma válvula ajustável, abre a entrada para a câmara da boia.
Quando a válvula está completamente fechada, a pressão do combustível na câmara de flutuação e no injetor de descarga é quase equalizada e o fluxo de combustível é reduzido para o máximo de mistura pobre.
Com a válvula totalmente aberta, a pressão do combustível na câmara de flutuação é maior e a mistura de combustível é enriquecida.
O procedimento de corte do motor deve ocorrer com a movimentação da manete de mistura toda para trás (posição idle cut-off), de modo a cessar o envio da mistura ar/combustível para os cilindros. Este procedimento permite a queima total da mistura ar/combustível restante nos cilindros.
Outra forma de se cortar o motor seria através do desligamento da chave de ignição, como fazemos num carro, no entanto, este procedimento permite que certa quantidade de mistura permaneça no interior do cilindro, o que ao longo do tempo torna-se prejudicial à performance do motor.
Sistema economizador de combustível
Este sistema, comumente composto por uma válvula de agulha, está diretamente ligado a manete de potência. Ao ser solicitado máxima potência do motor, a agulha abrirá (conforme figura acima) permitindo que a mistura se torne mais rica.
À medida que a manete de potência é recuada, a válvula vai se fechando gradualmente, até o ponto em
que o motor passa a operar abaixo de 60 a 70% de potência, momento em que a válvula se fecha completamente, empobrecendo a mistura.