Dlaczego gaźniki zniknęły z samochodów?

, 29 września 2016, 10:34

Stosowane w samochodach gaźniki z czasem przestały nadążać za postępem motoryzacji, by ustąpić miejsca wtryskowi paliwa. Co było tego przyczyną? Czy dało się temu zapobiec i czy warto byłoby temu zapobiegać?

Pierwotne rodzaje gaźników, konstruowane pod koniec XIX wieku były bardzo prymitywne. Ich działanie opierało się na parowaniu paliwa do powietrza, które przepływało nad ciekłym paliwem do komory spalania. Trudno było przez to wpływać na obroty silnika, co nie spełniało oczekiwań konstruktorów samochodów. Pewne udoskonalenia do tego systemu wprowadził Karl Benz, dzięki czemu możliwa była kontrola obrotów.

Dopiero w 1887 roku brytyjski wynalazca Edward Butler stworzył gaźnik, w którym paliwo było rozpylane. Jego inwencję zgasiło jednak brytyjskie prawo, które ograniczało prędkość pojazdów spalinowych i nakazywało, by przed samochodem szedł człowiek z czerwoną chorągiewką. Nie mający takich problemów Daimler i Maybach stworzyli w 1896 roku silnik wykorzystujący gaźnik o konstrukcji wykorzystywanej później przez dziesiątki lat.

Gaźnik Maybacha wykorzystywał zawór iglicowy, który odcinał dopływ paliwa z baku do komory w gaźniku, gdy było go wystarczająco dużo i ponownie umożliwiał dopływ paliwa, gdy ubyło go w zbiorniku. Paliwo z komory trafiało do kolejnej komory, w której mieszało się z powietrzem, a następnie podciśnienie zasysało mieszankę do komory spalania. Wynalazek Maybacha zapobiegał zalewaniu silnika.

Zasada działania gaźnika wykorzystuje prawo Bernoulliego, według którego powietrze przepływające przez gardziel w gaźniku powoduje zasysanie paliwa znajdującego się w rozpylaczu. Gardziel jest jednocześnie jednym z czynników, które sprawiły, że gaźniki zostały wyparte przez wtrysk.

Motilla, Wikimedia Commons


Nawet bez rosnących wymagań dotyczących czystości spalin, o którą trudno w silnikach gaźnikowych, prawdopodobnie wtrysk z czasem i tak zastąpiłby tę technologię. Rosnące ceny paliw, oczekiwanie coraz lepszych osiągów pojazdów (turbodoładowanie i praca w szerokim zakresie obrotów), coraz mniejsza przestrzeń pod maską i spadek cen elektroniki sprawiły, że dni gaźników w samochodach osobowych były policzone. Ostatnim producentem wykorzystującym gaźniki była rosyjska Łada, która zrezygnowała z nich w 2006 roku.

Ekologia i zużycie paliwa

Wzrost liczby pojazdów przekładał się na zauważalne zanieczyszczenie powietrza. By temu przeciwdziałać, skonstruowano katalizatory. Aby ich działanie było prawidłowe, współczynnik lambda musiał znajdować się w określonym przedziale, co było trudne do uzyskania w silnikach gaźnikowych.

Stosowanie jednego gaźnika sprawiało, że do każdego cylindra dostawała się nieco inna mieszanka. Brak dokładnego dozowania mieszanki przekładał się na większe niż w silnikach z układami wtryskowymi spalanie. Możliwe było użycie kilku gaźników, ale używanie ich w tańszych pojazdach nie było opłacalne, zaś w droższych dużo wcześniej zaczęto używać wtrysku paliwa.

Turbodoładowanie

Choć turbodoładowanie silnika gaźnikowego jest możliwe, jest też problematyczne – w przypadku gaźnika przed turbosprężarką istniało ryzyko wybuchu mieszanki w przewodzie dolotowym. W gaźnikach za turbosprężarką problemem było zachowanie ich szczelności i ciśnienia w komorze pływakowej gaźnika. 

Komentarze

Brak komentarzy