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Introducción El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo sea constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica. La energía cinética aumenta o disminuye. En tanto, la energía no puede ser creada ni tampoco destruida. Enseguida, el cambio en la energía cinética necesita ser compensado por la reducción o aumento de la presión. El uso de un Venturi en el carburador de un automóvil es un ejemplo del principio de Bernoulli. En el pasaje de aire a través de la restricción la presión se disminuye. Esa reducción de presión permite que la gasolina fluya, se vaporice y se mezcle con el aire 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 de salida, es importante que la gasolina esté mezclada con el aire en las proporciones óptimas. Partes del carburador El carburador está compuesto por siete diferentes partes: • Cuerpo: Pieza principal del carburador donde se ensamblan todas las demás que confrontan el carburador. • Cuba: Depósito donde se almacena la gasolina y donde es absorbida y conducida por las chimeneas. • Campana: Parte cuya función es abrir y dar paso al difusor. • Chimeneas: Son los canales o conductos que conectan la cuba con el difusor. • Mariposa: Pieza que forma parte de la campana y es fundamental en su funcionamiento. • Aguja: Elemento que cierra el paso del combustible cuando el vehículo se encuentra en reposo. Se encuentra en la chimenea principal y tiene forma cónica. • Chiclé: Pieza encargada de limitar el paso de gasolina por la chimenea para no exceder en la mezcla. Su forma es parecida a la de un tornillo. importante conocer qué piezas forman el carburador: 1. La válvula del acelerador. Controla la mezcla de aire y gasolina suministrada al motor y se abre accionando el acelerador. 2. Filtro. Filtra el aire antes de que entre al carburador. 3. Tubo Venturi. Es un tubo hueco que ayuda a disminuir la presión de aire de la cámara, aumentando la velocidad. Este efecto hace que el combustible se mueva. 4. Sistema de medición. Controla el flujo de combustible hacia la boquilla. 5. Sistema de ralentí. Funciona cuando el acelerador está abierto a menos del 15%. 6. Cámara del flotador. Es un tanque de almacenamiento de combustible para un suministro continuo 7. Cámara de mezclado. En esta cámara se produce la mezcla de aire y gasolina que luego se suministra al cilindro. 8. Puerto de transferencia. Estas boquillas o puertos, además de la principal que se encuentra en el tubo Venturi, entregan el combustible al cilindro del motor. 9. Válvula de estrangulamiento. Controla la cantidad de aire que entra dentro de la cámara de la mezcla. 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. Se distinguen así los siguientes tipos de carburador ▪ Carburador compensado. Carburador en el cual la cuba del flotador descarga en la boca de entrada de aire para compensar los posibles efectos de un filtro de aire obstruido. ▪ Carburador de difusor variable. Carburador provisto de una abertura que aumenta o disminuye de tamaño mediante el control con una señal de vacío en el colector de admisión. ▪ Carburador de aspiración ascendente. Carburador que posee un flujo de aire ascendente. ▪ Carburador de calibre ensanchado. De cuatro cuerpos donde los dos primarios son pequeños y los dos secundarios grandes. ▪ Carburador de diseño lateral. Carburador provisto de uno o varios cuerpos horizontales. ▪ Carburador de tiro descendente. Carburador con flujo de aire descendente. ▪ Carburador presurizado. Carburador de un motor sobrealimentado que mezcla combustible y aire bajo presión a través del turbo. Conclusión El principio de Bernoulli nos indica que en cualquier punto del tubo Venturi las energías totales serán las mismas. Por lo tanto la energía se conserva durante todo el trayecto transformándose en energía potencial, cinética y de flujo. Entre mayor sea la velocidad la presión va a disminuir, cosa que se ve reflejada en la presión estática del fluido que va descendiendo a medida que la velocidad se incrementa, siento esta presión estática reflejada en las columnas de fluido generadas a lo largo del tubo. La presión se ve afectada por la velocidad que a su mismo modo se ve afectada por el área, es por eso que la velocidad a lo largo del tubo Venturi varía. Autor: Kelvin Peralta Partes del carburador Funcionamiento básico El motor y su relación con el carburador Funcionamiento del venturi.
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