O spun din capul locului pentru a nu fi acuzat că sunt subversiv părtinitor, cu toate că o să inserez un articol scris de cineva care se pare că el chiar știe cu ce se mănâncă ambele variante, și a cărui concluzie are un alt rezultat.
În timp am avut și-am folosit motoare de ATV atât pe carburator cât și pe injecție.
Ca si multe altele, disputa “Carburatie Vs Injectie” este inca departe de a fi fost finalizata, sustinatori infocati ai fiecarui sistem aducand in continuare argumente de o parte sau de alta a baricadei.
Ca de obicei, nu mi’am propus nici de aceasta sa dau vre’un verdict in favoarea vreunuia din cele doua principale mari categorii de sisteme de alimentare cu carburant ci mai degraba o analiza pe cat posibil obiectiva, cu argumente pertinente pro si contra fiecareia.
Injectia
Principalul argument folosit de catre fanii injectiei impotriva sustinatorilor carburatiei clasice este ca acestia din urma “se opun viitorului”, cu alte cuvinte evolutiei tehnologice, in prezent injectia (in diferitele ei variante) fiind utilizata preponderent de catre cele mai rapide vehicule din sporturile cu motor. Cateva exemple concrete:
- top fuel – injectie mecanica
- funny car – injectie mecanica
- Le Mans series – injectie electronica
- Land speed racers – injectie mecanica, electronica, carburator
- Aus supercar – injectie electronica
- Forumula 1,2,3 – injectie electronica
- Cart & IRL - injectie electronica
Exemplele ar putea continua insa presupun ca a fost suficient. De mentionat totusi ca injectia este de mai multe feluri: electronica, mecanica, multipunct, monopunct…etc., insa nu voi dezvolta aceste cazuri particulare ci mai degraba injectia ca principiu general.
Se reclama ca injectia, datorita preciziei si acuretetii in gestionarea combustibilului ii confera performante superioare carburatorului, principiul de functionare fiind mult mai sofisticat si tinand cont de mult mai multe date. Bine, dar cum? Intr’un singur cuvant: atomizare! Trecerea fortata a combustibilului la o inalta si constanta presiune printr’un mic orificiu rezulta in “atomizarea” sa ce se reclama mult superioara oricarui carburator. Si cum atomizarea este primul pas in combustie, cu cat un combustibil este mai bine atomizat cu atat este mai omogen distribuit in cilindru, cu cat se vaporizeaza mai repede cu atata arde mai bine – toate concluziile ducand la o mai buna “umplere” a cilindrilor cu carburant si o mai buna combustie, “bottom line” fiind un raspuns mai bun al manetei de acceleratie si un cuplu sporit.
Dar atomizarea superioara nu este intreaga poveste, al doilea mare “capat de tzara” in legatura cu injectia fiind faptul ca aceasta este capabila sa tina cont de aspecte “minore” pe care carburatorul le scapa din vedere cum ar fi temperatura motorului si “incarcarea” sa. Ca un sistem de alimentare sa ofere motorului exact ceea ce acesta are nevoie la un moment dat, vorbim numai despre injectie.
Cronologic vorbind, nu mult dupa ce industria motoarelor “diesel” a trecut de la folosirea carbunelui la combustibilul lichid, un singur om a facut acest lucru posibil folosind o noua tehnologie – injectia! Acel om a fost Robert Bosch, care a adus imbunatatiri acestei tehnologii inca din 1912, in prezent numele lui fiind de “referinta”. Pe la sfarsitul celui de’al doilea razboi mondial, injectia capatase o utilizare deja foarte rapandita.
Cele mai timpurii sisteme de injectie au fost in totalitate mecanice, aceasta insemnand ca temporizarea, presiunea si distributia fiind toate gestionate mecanic. Avioanele germane din cel de’al doilea razboi mondial foloseau 14 pompe de injectie, una pentru fiecare cilindru, incluse intr’o singura montura ce continea o valvula rotativa. Sistemul de transmitere varia cu rpm’ul, si o valvula de “supraplin” returna combustibilul in rezervor, invers proportional cu deschiderea manetei de gaz. Acest prim sistem, gestionat de deschiderea gazului si rpm a devenit cunoscut sub numele de “Alpha-N”. Astazi e mai cunoscut sub denumirea de “viteza/densitate” (viteza motorului, densitatea la admisie). Cat despre injectoarele propriu zise, ica si in mai toate sistemele mecanice de injectie, cele de avioane erau actionate de arcuri mecanice, deschise sau inchise la maximum si osciland rapid pentru o atomizare maxima. Cu componente controlate in acest fel, sistemele timpurii de injectie erau mai degraba niste “scurgeri controlate”.
De’a lungul timpului microprocesoarele au revolutionat injectia schimband’o intr’un sistem “inteligent” acestea putand interpreta diferitele date, din ce in ce mai multi parametrii ai functionarii unui motor fiind preluati de “cutii electronice” ajungand la ceea ce azi denumim “Engine Management Systems”.
Mai toate sistemele moderne de injectie functioneaza pe acelasi principiu, cu frecventa ridicata, multi senzori tranducand diferite stari si conditii fizice ale interiorului si exteriorului unui motor in stimuli electrici, ce alimenteaza computerul central cu suficiente informatii pentru a decide necesarul de combustibil. Astfel, computerul central “vede” aceste date ca volum de aer si densitate in interiorul cilindrului, si urmeaza cateva “scheme” preprogramate, inregistrari tridimensionale ale testelor dyno ale respectivului motor si, inainte de a lua o decizie finala, acceseaza instant si informatiile de la unul sau mai multi senzori critici (cum ar fi temperatura uleiului). In continuare, computerul converteste toate datele si calculele intr’o tensiune pulsatila ce comanda deschiderea unui anume injector cu o anumita valoare, viteza si durata.
Exista dispute si in interiorul sistemului de alimentare pe injectie cum ar fi, “injectie directa Vs. indirecta”, “monopunct Vs. multipunct”, “Speed/Density Vs. Mass-air”, “Closed loop Vs. Open loop”…etc., insa acestea constituie subiectul unei alte dezbateri la care lucrez.
Carburatorul
Principalul argument in favoarea acestui sistem de alimentare este acelasi care i’a si asigurat supravietuirea: simplicitatea si fiabilitatea - acestea ducand la costuri initiale si de intretinere reduse. In plus, desi mai greoaie, (necesitand interventia fizica in interiorul lor si demontarea/montarea repetata), “reglarea” carburatoarelor este mult mai la indemana oricarui pasionat de motoare, cu un minim de instrumente de masura si control, ajustarile bazandu’se mai mult pe impresiile directe decat pe analiza indicatiilor senzorilor de catre o “masinarie”.
In general sustinatorii acestui sistem sunt mai sentimentali, legatura “motor-om” avand o importanta mai mare in detrimentrul performantelor … desi, argumente sustinute stiintific reclama faptul ca in realitate carburatoarele, in anumite conditii, inca depashesc injectia ca performanta.
Cele doua mari atuuri ale injectiei sunt pe de o parte faptul ca se “adapteaza” conditiilor schimbatoare de mediu ambiant (temperatura, presiune, altitudine, umiditate…etc) si usurinta practica cu care “creierul” computerului central poate fi “spalat” prin intermediul unui PC, fara a mai fi nevoie sa te murdaresti pe maini.
In cazul in care insa un carburator (sau baterie) este reglat perfect in anumite conditii date care nu variaza in timp, testele practice au demonstrat ca el va depasi in performante imediate un sistem pe injectie. In cadrul companiei General Motors un motor a fost pregatit pentru curse tip “Comp Eliminator Style” si, ca sistem de alimentare a fost ales EFI (elctronic fuel injection). Atelierul care se ocupa cu “prepararea” si’a propus sa faca un test si cu carburatoare “Pro Stock”. Fara prea multe reglaje, carburatoarele au raspuns imediat cu o imbunatatire a acceleratiei si cu crestere a puterii maxime cu 5 procente.
Designerul intial al EFI a fost solicitat sa re”programeze” acest sistem in asa fel incat sa egaleze sau sa depaseasca performantele obtinute cu carburatoare. La sfarsitul povestii, carburatoarele au iesit invingatoare cu un spor de 24 CP.
Multe astfel de povestiri reclama faptul ca un carburator (baterie) bine reglat, in anumite conditii constante, va depasi intotdeauna injectia electronica.
Sunt acestea simple povestiri, sau exista si explicatii stiintifice? Judecati si Dvs. singuri!
Tendinta principala este ca atunci cand se compara cele doua sisteme de alimentare cu combustibil, injectia si carburatorul, sa se omita faptul ca cele doua sisteme sunt complet diferite ca principiu de functionare. Ele nu impartasesc acealeasi concepte si fiecare are o teorie diferita.
EFI reclama: voi livra mici picaturi spray’ate de combustibil intr’un volum de aer bine determinat, la exact momentul oportun.
Carburatorul reclama: voi livra un amestec pre-emulsionat de combustibil-aer in motor, la o compresie bine prederminata.
Rezultatele au aratat ca analizarea celor doua concepte este corecta. In acest caz, carburatorul a livrat motorului supus testului exact amestecul potrivit, avantajele EFI fiind umbrite.
Nu uitati, EFI are nevoie de un computer pentru “tuning”, carburatorul va are pe … Dvs. Daca va pricepeti CUM sa’l “gadilati” veti fi in avantaj. Carburatorul (cu riscul de a fi acuzat de sovinism) este “jucaria baietilor mari’. Presupusul insa rar functioneaza, va trebui ca chiar sa stiti ce faceti, cu ce se “mananca” “tuning”ul!
Evident, urmatoarea intrebare pe lista ar fi despre expansiunea adiabatica. Daca privim mai indeaproape un carburator vom observa ca nu este doar o perfecta masinarie pentru “atomizarea” combustibilului ci mai are un alt mare avantaj: Efectul “Joule-Thompson”! (pe foarte pe scurt, se refera la relatia dintre cele trei caracteristi ale unu gaz P, V, T din “legile gazelor” – expandarea unui gaz real va cauza intotdeauna o scadere in temperatura).
In practica, la aceeasi temperatura ambianta, cand motorul vecinului Dvs. cu injectie va ingera aer la 30gr.C, “anticul” Dvs. carburator o va face la 18gr.C. Un avantaj destul de consistent, sunteti de acord?
Concluzii
Avantajele strict tehnologice ale EFI in fata Carburatorului sunt prea evidente pentru a mai fi comentate. EFI se “adapteaza” automat la schimbarea conditiilor de mediu ambiant cum ar fi temperatura, presiune, altitudine si va reactiona si ajusta imediat cantitatea de combustibil livrata motorului in cautarea amestecului carburant “perfect”. Un alt avanataj, insa destul de discutabil, il reprezinta “usurinta” cu care un motor dotat cu EFI poate accepta un nou “tuning”. Am folosit termenul “discutabil” deoarece in cazul marilor ateliere, sau echipe de sporturi cu motor, datorita dotarilor tehnico-materiale, aceasta modalitate este cu adevarat o mana cereasca, in cazul particularilor insa… mai ales din tarile mai… “neavansate”, care mai si muncesc pentru bani, acest avantaj nu mai este atat de apreciat. Datorita inaltei tehnologii folosite la fabricarea EFI, costurile initiale, de exploatare, intretinere si “tuning” sunt categorisite de o anumita categorie ca dezavantaje.
In cazul Carburatorului, desi am vazut ca exista cu adevarat situatii cand, cu o setare corecta, intotdeauna acesta va depasi in performante o EFI, si cu toate testele si demonstratiile stiintifice, adeptii acestui sistem il vor alege mai degraba instinctiv, sentimentalismul in acest caz reprezentand una dintre caracteristicile principale… daca nu luam in cosideratie si argumentele financiare.
Pretul initial, posibilitatea intretinerii fara scule deosebite, a reglarii ori de cate ori proprietarul “simte” ca este nevoie, si intr’un final placerea de a te “simti baiat mare” au asigurat suprevietuirea carburatorului… cel putin deocamdata!