La carburazione è il metodo attraverso il quale, con un dispositivo chiamato "carburatore", si alimenta un motore a combustione interna a benzina o miscela, sfruttando le depressioni provocate dall'aria durante il passaggio nei diffusori del carburatore stesso (effetto Venturi)
I motori a carburatore sono usciti dalla produzione su larga scala dopo la nascita dei più moderni motori ad iniezione, ciò in ragione della difficoltà di gestire una dosatura stechiometrica del carburante a diversi regimi e temperature di funzionamento. Il rendimento dei motori con iniezione, grazie alla fine polverizzazione del carburante e al preciso dosaggio, è più elevato rispetto ai vecchi motori a carburatore, ciò consente di abbassare i consumi, avendo potenze più elevate e inquinando meno. Inoltre, l'iniezione elettronica dialoga continuamente con altri dispositivi (sonda lambda, debimetro, posizione farfalla di alimentazione) per dare in ogni occasione di marcia, il massimo rendimento, anche se i primi sistemi peccavano in una lentezza di calcolo, che conferiva una minore regolarità di funzionamento.
Fattori che influenzano la carburazione
Definita una miscela aria/benzina magra se è povera di benzina e grassa se è eccessivamente ricca di benzina, la carburazione è influenzata da vari fattori: La temperatura del motore: nel caso di partenza a motore freddo (temperatura inferiori ai 20 °C), si ha la condensazione della benzina sul cilindro e per i due tempi anche nel carter, quindi la miscela aria/benzina che andrà a far parte della combustione sarà povera di benzina. Le caratteristiche costruttive del carburatore e dei suoi componenti: possono determinare il tipo di controllo sull'afflusso di benzina. La pulizia del carburatore e dei vari circuiti (per evitare problemi di carburazione e trovarsi per questo impossibilitati all'azione di ricarburazione). Filtro dell'aria: deve essere pulito periodicamente, per garantire che il flusso d'aria proveniente dalla scatola dell'aria sia vigoroso e costante nel tempo. Pressione atmosferica: maggiore è la pressione e più si smagrirà la carburazione. La temperatura e l'umidità: più alti sono tali valori e più si ingrasserà la carburazione, quindi bisognerebbe carburare il mezzo in quelle condizioni in cui questi parametri hanno valori intermedi, in modo da non ritrovare la carburazione troppo magra o ricca di benzina.
Pulizia del carburatore La pulizia del carburatore serve per evitare che i getti e gli altri passaggi si otturino o riducano il loro diametro interno, così come i condotti, perché tutto ciò non porta altro che a sgradite scarburazioni, con rischi diversi a seconda di ciò che si va a otturare.
Per effettuare questa pulizia è bene utilizzare del solvente, come l'acquaragia o la benzina, inoltre bisogna disporre dell'aria compressa, fondamentale per pulire i vari ugelli e circuiti dallo sporco dissolto dal solvente, facendo scorrere l'aria nel verso opposto a quello normale della benzina. Si può anche utilizzare un pennello di piccole dimensioni, che non perda fili e che siano rigidi, esso può essere usato nei casi dove ci sia tanto sporco o si voglia pulire anche l'esterno del carburatore in modo più accurato.
Pulizia del filtro aria La pulizia del filtro è molto semplice da eseguire, nel caso questi siano di spugna, altrimenti nel caso di filtri di carta bisognerà sostituirlo.
Il filtro di spugna deve essere immerso in un solvente specifico (da evitare la benzina o il gasolio e simili in quanto molto aggressivi), va risciacquato, premuto per bene ma non strizzato, onde evitare che si strappi, lasciarlo asciugare, impregnare con dell'olio specifico (in alternativa SAE 30), rimuovere gli eccessi e rimontare.
Componenti fondamentali nella carburazione I componenti fondamentali cambiano a seconda del tipo di carburatore, e una volta scelti si può passare alla ricarburazione, ma tenendo ben presente che tale azione va eseguita o valutata con il motore in temperatura per evitare errori di giudizio.
Nei carburatori meccanici, elettronici e a depressione (tipo motociclistico) I primi tre componenti da tenere presente per la carburazione, sono:
Altezza smusso valvola (carburatore con valvola a saracinesca) L'altezza dello smusso è molto importante perché uno smusso più è alto e più aria permette di far entrare alle piccole aperture, infatti lo smusso non fa altro che convogliare l'aria riducendo le turbolenze a valvola parzializzata, ciò permette d'avere grandi potenze anche con piccole aperture (1/4 di giro di manopola), rendendo più facile la gestione della potenza da questo punto in poi, ciò è utile soprattutto in curva.
Peso del galleggiante Il peso del galleggiante è importante da tenere presente, perché un galleggiante leggero richiede getti più grandi e di conseguenza sarà più difficile che questi si occludano o che si sporchino.
Il polverizzatore Il polverizzatore è molto importante, perché come il galleggiante influisce molto sulla carburazione controllando la carburazione dalle minime aperture fino a tutto gas, di questi polverizzatori ne esistono due tipi, a due tempi (non aerato) e il quattro tempi (aerato), il loro nome non li lega al tipo di motorizzazione a cui vanno accoppiati, anche se il polverizzatore per due tempi può essere utilizzato solo sul due tempi, mentre il tipo per quattro tempi su tutte e due le motorizzazioni, i fattori del polverizzatore che incidono sulla carburazione sono tre: Diametro interno, larghezza del polverizzatore Altezza ugello, altezza della parte che sporge nel condotto di Venturi Posizione e dimensione fori aeratori, più sono grandi e spostati in basso i fori posizionati sul tubo del polverizzatore, che rimane dentro al carburatore.
Inoltre in rari casi il circuito aria che va ad alimentare il polverizzatore viene regolato tramite una vite, che permette la regolazione del flusso d'aria, maggiore sarà il flusso e più si impoverirà di benzina la carburazione, minore è il flusso e più si arricchirà di benzina la carburazione.
Nei carburatori a membrana In questi carburatori, i componenti fondamentali per la carburazione sono le membrane e le molle interposte tra queste, dove la maggiore rigidità di uno di questi due componenti influisce sull'apporto di carburante nel condotto di Venturi.
Regolazione del minimo e del circuito di progressione La regolazione del minimo è estremamente importante perché oltre a dare regolarità al motore quando è al minimo, permette anche un corretto rapporto stechiometrico nelle fasi di spalancate veloci con il motore al minimo dei giri; inoltre è fondamentale per il passaggio dal circuito del minimo al circuito del massimo (primo quarto di gas), mentre una cattiva regolazione può portare a grippaggi in caso sia magra o a lente riprese in caso sia grassa.
Regolazioni Per poter regolare il minimo si ha: Vite del minimo influisce sull'apertura minima della valvola presente nel condotto di Venturi e quindi sul regime minimo di funzionamento del motore. Vite aria o miscela permette un'ampia regolazione del rapporto aria/benzina del circuito del minimo, dove l'effetto delle regolazioni della vite dell'aria (posta vicino all'ingresso del condotto di Venturi) sono opposte a quelle della vite miscela (posta vicino al collettore del motore).Si deve avvitare la vite dell'aria nel caso in cui il motore salendo di giri abbia delle pause per via di mancamenti da magro, nel caso invece che sia lento a salire di giri e fumi parecchio sarà opportuno svitare la vite dell'aria. Getto del minimo nel caso in cui andando a registrare la vite dell'aria non si riesca a più a regolare il flusso, perché la vite pur svitandosi non riesce più a imprimere una regolazione o è arrivata a fine corsa, sarà necessario agire sul getto del minimo e sull'eventuale emulsionatore (l'emulsionatore deve essere della stessa misura del getto del minimo), incrementandoli in caso la carburazione sia magra o riducendoli nel caso questa sia grassa.
Accorgimenti Questo circuito del carburatore viene generalmente impostato in modo da fornire una carburazione leggermente più ricca di combustibile rispetto al valore ottimale, in modo da ridurre l'effetto d'impoverimento (transitorio di magro) all'apertura completa del comando gas (con una posizione di partenza di completamente chiuso) e per far sì che il motore riduca più velocemente il numero di giri ampliando il fenomeno d'arricchimento (transitorio di grasso) alla chiusura completa del comando gas (con una posizione di partenza di completamente aperto) e aumentare l'effetto freno motore.
Nel caso dei motori pluricilindrici e con più carburatori, del tipo indipendenti o flangiati, è necessario verificare la corretta taratura di apertura sincrona delle valvole, in quanto altrimenti i vari cilindri contribuiranno in modo differente al funzionamento del motore, per far ciò è necessario utilizzare un vacuometro e verificare che la depressione generata sia la stessa per ogni cilindro ed eventualmente agire sui registri di apertura minima delle rispettive valvole.
Regolazione del massimo La regolazione del massimo è necessaria per evitare di creare dei buchi nel pistone o di deformarne la superficie, nel caso questa regolazione risulti magra, nel caso opposto invece si avranno eccessivi consumi e imbrattamenti della candela e dell'impianto di scarico. I componenti che influenzano il flusso di benzina al massimo sono il polverizzatore, il getto del massimo (talvolta detto gicleur), la punta dello spillo conico (quando si ha un carburatore con valvola a saracinesca, quindi di tipo motociclistico), il fermo dello spillo nel caso questo abbia una conicità fino alla punta dello stesso e nel caso sia presente il circuito di potenza anche il getto di potenza (con il motore a pieno regime).
Controllo iniziale Per poter vedere se il polverizzatore è sufficientemente grande è necessario effettuare una prova con il carburatore montato sul mezzo, senza però montare il getto del massimo; bisogna poi avviare il motore, senza azionare il comando dell'acceleratore. Dopo che si è avviato il motore, si può subito vedere se il polverizzatore è grande a sufficienza: agendo sul comando dell'acceleratore il motore si deve ingolfare, nel caso non tenda a ingolfarsi bisognerà aumentare il polverizzatore.
Strumentazione consigliata e prove dinamiche Una volta visto il polverizzatore si può passare al getto del massimo, la punta dello spillo e la posizione del fermo dello spillo, nel caso questo abbia una conicità fino alla punta dello stesso, altrimenti sarà inutile. Per questa prova sarebbe necessario possedere una sonda termica dei gas di scarico capace di sopportare i 900 °C e un banco prova per vedere la potenza: infatti le condizioni ottimali prevedono che i gas di scarico debbano rimanere sui 600÷750 °C e che la potenza risulti essere la più alta e lineare, altrimenti sarà necessario effettuare la prova d'accelerazione sui 400 m per tre volte con ogni settaggio, e il settaggio con il tempo migliore risulterà essere il settaggio ideale.
Regolazioni per tutti i carburatori Generalmente i carburatori vengono forniti con delle tarature funzionanti, è consigliabile verificare i componenti fondamentali nella carburazione, una volta effettuato il controllo ed eseguita la prova, si può analizzare se il getto è troppo grande o no. Per verificarne il corretto funzionamento è consigliabile avere il mezzo in movimento con la marcia inserita, dato che bisogna azionare completamente il comando gas e ciò permette d'avere un periodo d'apertura maggiore ed evitare l'influenza da miscele troppo ricche o povere di altri circuiti d'alimentazione (quest'influenza può protrarsi per qualche secondo e può falsare la valutazione).