Ko je pred več kot sto leti prva kočija brez konjev popeljala po kolovozih belega sveta so se očividci spraševali: "Kaj neki poganja to čudo?" Kasneje, ko so se na avtomobile in motorna kolesa navadili, pa so se spraševali: "Koliko konjev ima?"

Kako nakrmimo zverino?

Ko se je pojavila ideja o »samovoznih kočijah«, so se izumitelji ukvarjali s težavo, kako sestaviti čimbolj lahek in dovolj močan stroj, ki bo poganjal cestno vozilo. Parni stroj je bil prevelik in preveč okoren in je bil primeren le za na železnico. Dizel prav tako, poganjal je tovornjake in delovne stroje. Z izumom visokonapetostnih vžigalnih naprav so lahko začeli razvijati bencinski motor, ki je imel največjo moč na kilogram svoje teže.

Tako je izgledal eden prvih avtomobilskih uplinjačev na loputo. Lonček z bencinom je pri strani. Zožanje sesalne cevi (K) služi za povečanje venturijevega učinka pri sesanju goriva iz glavne šobe (D).

Motor z notranjim izgorevanjem deluje na principu kontrolirane eksplozije. V valju motorja bat stisne eksplozivno zmes, ta pa ga po eksploziji znova požene navzdol in preko glavne gredi poganja motor. Kot eksploziv služi zmes goriva in zraka, za detonator pa iskra z izgorevalne svečke.

Eksplozija pravzaprav ni prava beseda. V motorju gre prej za hitro izgorevanje. Pri eksploziji se plamen širi s hitrostjo 150 m/s in sproži udarni val, ki je v motorju nezaželen, ker ga je težko časovno uskladiti s tekom motorja (prehitro izgorevanje zmesi imenujemo klenkanje). Pri normalnem izgorevanju zgorevalne zmesi se plamen širi s hitrostjo pribl. 15 m/s. To daje dvigajočemu batu čas, da premaga zgornjo mrtvo točko in je med spuščanjem zaradi povečanja volumna izgorevajoče zmesi še vedno pod pritiskom.

Naloga inženirjev je bila pripraviti tako zmes, ki bo izgorevala ravno dovolj hitro. Najprimernejša je zmes zraka in razpršenih kapljic vnetljive tekočine, goriva. Za cestno uporabo se je kot gorivo uveljavil bencin, ki ni preveč strupen in je primeren za skladiščenje in za prevažanje v rezervoarju.

Priprava izgorevalne zmesi

Uplinjač je tista siva škatla iz katere kot ježeve bodice štrlijo vijaki, ki jih je najbolje pustiti pri miru. To drži, če ne poznamo delovanja uplinjača. Če ne vemo, kaj delamo, porušimo razmerje med zrakom in bencinom. Serijski uplinjač ima le eno nastavitev pri kateri dobro deluje, vse ostale nastavitve delovanje motorja poslabšajo.

Prvi uplinjači so spominjali na pršilke, s kakršnimi so si gospodične lakirale lase, le z eno razliko: tam je tekočino za sabo potegnil tok stisnjenega zraka iz pumpice, pri uplinjaču pa gorivo za sabo potegne podtlak iz sesalne cevi.

Razpršilnik s konično iglo. Oblika igle vpliva na delovanje v srednjem območju, premer in tip razpršilnika pa pri vseh položajih ročice plina.

Zmes zraka in goriva mora torej izgorevati z določeno hitrostjo. Kapljice goriva morajo biti v zraku čimbolj enakomerno in drobno razpršene. Izkazalo se je, da je najugodnejše razmerje med zrakom in bencinom 15 : 1. Če je razmerje več kot 18 : 1 govorimo o redki mešanici, pri 12 : 1 ali manj pa o bogati ali »mastni«. Ko dodajamo plin povečujemo količino zmesi, razmerje pa naj bi ostalo isto. Pri tem pa se pojavita dve težavi:

- vrtljaji motorja se zaradi različne hitrosti in različnih prenosov menjalnika stalno spreminjajo, zaradi česar se spreminja podtlak v sesalni cevi,

- temperatura motorja se spreminja, zaradi česar se spreminja potrebno razmerje med zrakom in gorivom. To še posebno velja za zračno hlajene motorje, kakršne uporablja večina motociklov.

Uplinjač je moral stalno prilagajati svoje delovanje spremenljivim pogojem delovanja motorja. Da je lahko to storil, je postajal vedno bolj zapleten. Pri avtomobilih navadno več cilindrov napaja en velik uplinjač, pri motociklih pa praviloma vsak cilinder napaja svoj uplinjač. Razlog je »raztresenost« cilindrov, ki so daleč vsaksebi, zahteva po večji moči motorja in pogosto nagibanje motocikla.

Dvojni vplinjač Mikuni za Ducati 900SS, s ploščatima, plastičnima drsnikoma. Za njegovo ceno bi lahko kupili čisto spodoben, dobro ohranjen motor.

»Dvorni dobavitelji«

Uplinjači so uliti iz posebne zlitine, poznane kot »špiater«, ki omogoče precizno obdelavo in se pri tempetaturnih spremembah ne razteza, na žalost pa se ga zelo težko vari in popravlja. Čeprav je princip delovanja pri vseh uplinjačih podoben, so različni proizvajalci razvijali različne izdelke. Tovarne motorjev so rade vgrajevale uplinjače domače proizvodnje, posebej prirejene za njih. Tako so nemški motocikli imeli uplinjače Bing, italjanski Dellorto, japonski Mikuni in Keihin, angleški pa Amal, ki smo jih preimenovali v Armal, zaradi velike porabe in ker je na vseh koncih teklo. Če sem katerega pozabil, naj mi oprosti. Moj namen ni naštevati proizvajalcev, ampak razložiti delovanje uplinjača. Ogledali si bomo tistega od Dellorto, ker je najpogostejši (in jih najbolje poznam). Značilno za njih je, da se pretok zraka regulira z drsnikom iz katerega štrli igla, lonček za bencin s plovcem pa je nameščen v istem ohišju, v osi z iglo.

Drsnik s konično iglo. Ko dodamo plin, se vzvod na pokrovu uplinjača na klančini drsnika premika navzven in pritiska na membransko črpalko.		Drsnik je označen s tremi številkami. Prvi dve pomenita višino izreza (Y) v 1/10 mm, zadnja pa tip drsnika glede na klančino. Primer: drsnik 401 ima višino izreza 4 mm, tip 1 pa pomeni (Z=b-a), da začne pritiskati na membransko črpalko po 10 mm hoda, konča pa po 20 mm.

Sestavni deli uplinjača

Uplinjač se deli na suhi, zgornji in mokri, spodnji del. Preko priključka (1) in regulacijskega ventila (2) teče bencin iz rezervoarja v lonček (3), kjer plovec (4) vzdržuje stalen nivo. Spodnji del je z zgornjim povezan s šobami: šobo za čok (5), protipovratnim ventilom za membransko črpalko (6), razpršilnikom (7), šobo za prosti tek (8), in glavno šobo (9). Ko dodajamo plin, dvigamo drsnik (15). Pri tem preko vzvoda (14) pritiskamo na membransko črpalko za obogatitev zmesi (10). Pri zagonu hladnega motorja pritegnemo čok (13). Od zunaj lahko naredimo le dve regulaciji: nastavljamo višine drsnika pri prostem teku (11) in uravnavamo razmerja zrak-bencin pri prostem teku (12).

Pri večcilindrskem motorju z večimi uplinjači gre pravzaprav za več ločenih motorjev. Uplinjači morajo biti med seboj sinhronizirani, to pomeni, da morajo pri določenih obratih motorja delovati vsi enako. Pri vrstnih štiricilindrskih motorjih je baterija uplinjačev zakopana globoko pod rezervoarjem. Na srečo so med seboj povezani z drogom in jih ni potrebno pogosto nastavljati.

Delovanje uplinjača

V enem ohišju se skriva več naprav, ki skrbijo vsaka za svojo nalogo, vendar delujejo med seboj povezano. Taka naprava je recimo mehanizem za obogatitev zmesi pri zagonu in pri delovanju hladnega motorja čok (iz angl. choke- dušiti). To je lahko loputa v zračnem kanalu, ki omejuje pretok zraka, lahko pa je poseben zračni kanal, ki se odpre in vsrkava gorivo preko šobe za čok. Dodatna naprava v ohišju uplinjača je membranska črpalka, ki vbrizga grivo pri hitrem pospeševanju in podobno.

Glede na režim obratovanja motorja ločimo pet glavnih režimov uplinjača:

1. Drsnik je povsem zaprt: skozi glavni sesalni kanal se vsrkava majhna količina zraka; zaradi podtlaka se zrak vsrkava tudi skozi poseben zračni kanal. Potrebno gorivo se dodaja skozi šobo za prosti tek, količina goriva je odvisna od premera šobe.

2. Drsnik se odpira: Pretok zraka se poveča, podtlak pa še ne zadostuje, da bi se skozi razpršilnik vsrkala večja količino goriva. Zato drsnik pritisne na črpalko, ki skozi poseben kanal vbrizga nekaj goriva za obogatitev zmesi.

3. Drsnik je odprt približno za 1 : Podtlak zadostuje za vsrkavanje goriva skozi razpršilec. Količina zraka se regulira z obliko drsnika: manjši izrez pri enakem dvigu povzroči večji podtlak, večji izrez pa manjši podtlak. Torej bolj odziven motor zahteva manjši izrez. Količina goriva pa se določa s premerom razpršilnika in premerom igle, ki drsi v njem.

4. Drsnik je odprt približno za 3: v tej fazi je količina goriva odvisna od premera razpršilnika in kóničnosti igle. Stopnja povečanja količine goriva je določena s strmino konusa.

5. Drsnik je povsem odprt: količina goriva je izključno odvisna od premera glavne šobe.

Primer okroglega in ploščatega drsnika. Ploščat povzroča manj vrtinčenja, vendar je okrogel lažji in cenejši za izdelavo.

Vsaka šoba torej skrbi za svoj del delovanja. Zmotno mišljenje je, da lahko povečamo eno od šob in s tem izboljšamo delovanje motorja. Na hitro velja, da šoba za prosti tek skrbi za prosti tek, glavna šoba za poln plin, položaj in oblika igle pa za vsa vmesna stanja. Če se pri določenem položaju ročice za plin zdi, da se motor ne odziva dobro lahko za to vzrok več stvari. Če na primer vgradimo večjo šobo za prosti tek, bo to najverjetneje povzročilo večjo porabo, motor pa bo pri pospeševanju deloval bolj leno. Če povečamo glavno šobo, bo motor vlekel bolje, vendar le pri polnem plinu (koliko časa pa vozite s polnim plinom?). Z zamenjavo drsnika lahko izboljšate pospeševanje motorja, vendar le v ozkem območju vrtljajev. Za obliko igle velja podobno. Vsaka komponenta uplinjača deluje le na ozkem območju.

Dimenzije konične igle. Razlika med A in B poda kóničnost igle, C in E pa njeno strmino.

V resnici je zelo pomemben tudi premer razpršilnika. Ta deluje v skladu s premerom igle in vpliva na to, kako deluje vse ostalo. Njegov premer se izraža v stotinah milimetra, tako kot pri šobah, in določa porabo goriva in odzivnost motorja pri vseh položajih ročice za plin. Tako ima razpršilec z oznako 264 premer 2.64 mm.

S spremembo premera razpršilca so se največ ukvarjali tisti, ki so hoteli zmanjšati vsebnost škodljivih plinov v izpuhu. V Kaliforniji so pri tem šli tako daleč, da so motorji vlekli slabše kot prej. Zmanjšali so premer razpršilnika in tako »polenili motor«, pri nekaterih modelih so morali celo povečati glavno šobo, da bi motor sploh vlekel. Razumljivo je, da so motoristi storili vse, da bi bili hitrejši (dokler jih niso dobili). Menjali so šobe, vendar so pri tem naleteli na težave. Kar nekaj motorjev se je stopilo, zaradi premajhne glavne šobe in prerevne zmesi. Upam, da se vam kaj takega ne bo zgodilo, ko bomo prišli v Evropo.

S skrbno izbiro premera je teoretično mogoče izboljšati moč, dejansko pa je potrebno le prilagoditi šobe potrebi motorja za gorivom. Kadar friziramo motor, moramo najprej spremeniti kompresijsko razmerje, obliko izpuha in še kaj, in šele na koncu montiramo večje uplinjače z ustreznimi šobami.

Pamet v roke

Tovarne porabijo veliko časa, preden za vsak model določijo najugodnejše komponente, pri katerih bo uplinjač deloval optimalno. Pri serijskem motorju je kot rečeno le ena nastavitev, pri kateri boste zadovoljni. Preden začnete premikati vijake se poučite, kako deluje vaš uplinjač. Preden nastavljate razmerje med zrakom in gorivom, kupite »colortune«, s pomočjo katerega opazujete barvo plamena v cilindru. Uplinjači morajo biti med seboj usklajeni. Kadar karkoli spremenite, jih morate ponovno uskladiti, zato dela raje ne začenjajte brez vakuum metra.

Pod plovcem so od leve proti desni: šoba čoka, razpršilnik, in protipovratni ventil membranske črpalke. Čisto spodaj sta šobi za prosti tek in glavna šoba.

Preden vgradite šobe z različnim premerom raje dobro razmislite. Edini primer, ko je treba zmanjšati šobo je, ko se odpravimo v visoke gore, takrat je zaradi redkega zraka potrebno osiromašiti izgorevalno zmes. Po povratku v dolino pa jo je treba spet zamenjati, sicer se bo motor pregreval. Povečanje ene od šob ne bo prinesel vidnih rezultatov, verjetno bo le povečalo porabo.

Najpogostejša težava, s katero se boste srečali pri delovanju uplinjačev, so zamašene šobe, zaradi smeti v bencinu, ali kapljic vode, primešanih v bencin. Ko snamete loček z gorivom boste takoj ugotovili vzrok za težavo. Smeti morate spihati s kompresorjem ali obrisati s čisto krpo. V zamašeno šobo ne bezajte z jekleno žico, da ne povečate odprtine. Najbolje je, da skozi pošljete curek zraka iz kompresorja, ali šobo očistite z medeninasto žico. Uplinjača ne perite v razredčilu in ga ne kuhajte v sodi bikarboni ali posebnem sredstvu za čiščenje, čeprav so v trgovini zagotovili, da je varno. Kemična čistila lahko poškodujejo tesnila, smeti pa se lahko sprimejo v trdo plast, ki zamaši kanale.

Pogled na spodnjo stran uplinjača. Od spodaj navzgor si sledijo: šoba za čok, šoba za prosti tek, in glavna šoba z žlebom za tesnilo lončka za bencin. V ozadju, pod plovcem se skriva ventil za regulacijo gladine.

Na žalost je vozil z uplinjači čedalje manj. Izpodriva jih dobra stara elektronika. Tovarne morajo zniževati stroške, za njih je elektronski čip cenejši od uplinjača. Izginjajo časi, ko lahko motorje sami vzdržujete in jih popravljate. Vse bolj bomo odvisni od pooblaščenih servisov. Saj veste, kakšna je razlika med uplinjačem in elektronskim vbrizgom goriva? Če se pokvari prvi, boste na servisu plačali 50 evrov, pri drugem pa vsaj 500.

Uroš Blažko