1º Il combustibile contenuto in un recipiente a livello costante va ad
un tubo verticale da cui lo stantuffo del motore, aspirando, lo fa
uscire fuori con veemenza e lo conduce ad urtare, e quindi a
polverizzarsi in minutissime particelle, contro un cono rovesciato,
oppure reticella di metallo o di amianto, posti sopra al foro di uscita;
mentre succede questa polverizzazione, una corrente d'aria, in generale
calda, vi si mescola, producendone l'evaporazione.
Questo tipo di carburatore, che ormai è quello più usato, è detto _a
polverizzazione_;
[Illustrazione: Fig. 1.]
2º Il combustibile è disposto sopra sottile strato in ampio recipiente;
su di esso si ha una lamina; una forte corrente d'aria aspirata dal
motore lambisce la superfice della benzina e ne produce l'evaporazione.
Tale tipo è detto _a lambimento_ (fig. 1);
3º Il combustibile viene attraversato da una corrente d'aria calda
aspirata dal motore che entra per un tubo che pesca fino quasi al fondo;
in contatto di questa aria la benzina si evapora, la miscela così
formata va al motore (fig. 2). Tale tipo è detto _a gorgoglio._
[Illustrazione: Fig. 2.]
Queste due ultime categorie sono quasi del tutto abbandonate, perchè se
il liquido non è omogeneo si ha il trasporto nella miscela dei prodotti
più volatili sicché non resta nel recipiente che la parte più densa,
onde la carburazione diviene sempre più difettosa.
D'altronde, mentre la pressione atmosferica, la temperatura-ambiente e
dell'aria che entra nel carburatore, il grado igrometrico della stessa,
possono modificare il potere evaporante di quest'aria, influiscono
invece assai poco sul potere comburente, quindi è assai più facile che
il titolo della miscela sia costante quando è prodotta col carburatore a
polverizzazione che non con gli altri due tipi.
Nel tipo a polverizzazione (fig. 3) si ha:
1º Un recipiente a livello costante o camera del galleggiante;
2º Una camera di miscela o di carburazione, nella quale arriva il
tubetto della polverizzazione detto _polverizzatore_, _spruzzatore_
(_gicleur_) e nella quale entra per apposita bocca una corrente d'aria;
3º Una camera di riscaldamento;
4º L'apparecchio che regola la qualità o quantità di miscela aspirata
dal motore.
[Illustrazione: Fig. 3.]
Nella camera a livello costante una spina solidale ad un galleggiante, o
sulla quale poggia un galleggiante contrappesato e munito di una punta
conica, chiude più o meno il foro per il quale entra nel carburatore la
benzina proveniente dal serbatoio, in modo da mantenere il livello
costante.
La benzina passa dalla camera a livello costante in quella di
carburazione per un tubetto il cui orifizio è di qualche millimetro più
alto del livello della benzina nella prima camera affinchè il passaggio
avvenga per aspirazione.
Da apposita apertura laterale entra nella camera di miscela aria
riscaldata, la quale si mescola alla benzina che esce dall'orifizio e si
polverizza battendo contro la parete rugosa di un cono rovesciato che si
suole chiamare _fungo._ Nel tipo rappresentato nella fig. 3, la
mescolanza intima dell'aria colla benzina avviene per effetto della
suddivisione prodotta nell'incontro di diverse reticelle poste
superiormente al _gicleur_[3].
[3] Le numerose reticelle poste sul cammino della miscela
impediscono anche che la benzina col crescere della velocità
aumenti, rispetto alla quantità di aria, onde il detto carburatore
può dirsi abbia funzionamento automatico (vedi più avanti).
Giova notare che il liquido, prima di giungere alla camera a
galleggiante, ha attraversato una reticella che funziona da filtro, che
lo libera da materie diverse.
Il tubetto che serve da polverizzatore (_gicleur_) porta alla estremità
un foro molto piccolo calcolato in modo che la quantità di benzina che
esso può dare sia quella corrispondente alla massima potenza del motore.
Questo sistema di carburatore ha il vantaggio di dare rapidamente tutte
le quantità di gas che gli si domandano; però ha il difetto di dare
troppa benzina a piccole velocità, quindi si ha uno spreco di
combustibile.
Detto carburatore è facilmente smontabile e si può assai rapidamente
ripulire.
Alcuni costruttori, fra i quali Longuemare, per ottenere una facile
polverizzazione hanno adottato un polverizzatore a fungo, la cui testa è
munita di finissime scanalature che producono nella corrente d'aria
piccoli getti.
In altri carburatori come in quello Sthénos, l'orificio del
polverizzatore è otturato mediante un cono che si solleva solo ad ogni
aspirazione del motore lasciando un passaggio anulare conveniente per il
passaggio del combustibile liquido; si ha cioè, invece di un getto unico
di essenza, una serie di getti e quindi una più facile polverizzazione.
Nel carburatore Gillet Forest adottato dalla _Fiat_, il polverizzatore è
regolabile a volontà[4] da un ago, l'altezza del quale può essere
variata convenientemente.
[4] ed anche automaticamente.
[Illustrazione: Fig. 4.]
Il Richard Brasier e qualche altro, fanno uso di polverizzatori doppi
(fig. 4), che producono getti fra loro inclinati e urtantisi in modo da
avere una polverizzazione più efficace.
_Aria necessaria alla carburazione._ — Per ottenere adunque la
carburazione, occorre far entrare dell'aria per apposita apertura alla
quale in genere si danno dimensioni sufficienti per la carburazione
quando il motore gira a piccola velocità.
Quest'aria può entrare con direzioni differenti da quelle del getto di
benzina; è difficile scegliere la più conveniente.
Alcuni poi preferiscono usare aria riscaldata o mediante i gas di
scarico o col calore abbandonato dalle pareti del motore. Attualmente si
preferisce scaldare il carburatore coll'acqua di circolazione pel
raffreddamento dei cilindri.
Un difetto grave dei carburatori a polverizzazione è che la composizione
della miscela, che conviene alla migliore combustione dell'essenza, non
resta costante col cambiare della velocità del motore.
In detti carburatori l'uscita dell'essenza dal polverizzatore e
l'entrata dell'aria sono provocate dalla depressione prodottasi nel
movimento del pistone nel cilindro.
Questa depressione varia colla velocità ed è tanto maggiore quanto la
seconda è più grande. Coll'aumento della depressione viene alterata la
proporzione dell'essenza aspirata rispetto alla quantità d'aria pure
aspirata e precisamente aumenta la prima (perchè di maggior densità),
che viene a trovarsi così in eccedenza rispetto alla seconda.
Conviene quindi, per avere una composizione della miscela il più che
possibile costante, aumentare la quantità d'aria coll'aumentare della
velocità; la regolazione della detta quantità d'aria addizionale è in
alcuni carburatori ottenuta automaticamente.
Nel carburatore Krebs è affidata ad una valvola a stantuffo speciale, il
cui sollevamento dipende appunto dalla depressione del carburatore,
ossia dalla velocità del motore.
Esso è caratterizzato dal fatto che il gambo della valvola per l'aria
addizionale portante una specie di stantuffo K, è unito alle pareti
mediante una lamina elastica ubbidiente alla depressione.
Un piccolo foro S mette in comunicazione la camera formata dalle pareti
e dallo stantuffo mobile coll'atmosfera. L'aria che può uscire ed
entrare dal foro S è sufficiente ad impedire brusche variazioni nel
funzionamento.
Nella fig. 5 è indicato in sezione il detto carburatore: D è il
polverizzatore, per A entra la quantità d'aria invariabile conveniente
per circa 200 giri al minuto.
I due organi che permettono di modificare da un lato la quantità di
miscela introdotta nel cilindro e dall'altro di regolare la
carburazione, sono due pistoni senza fondo che ostruiscono o scoprono
appositi orifici. Il primo F è comandato dal regolatore a forza
centrifuga; esso porta su uno dei suoi bordi degli intagli a forma di V
onde si abbia un'aspirazione graduale.
La regolazione si fa aprendo o chiudendo completamente l'entrata della
miscela nel cilindro.
[Illustrazione: Fig. 5.]
Il conduttore può agire su di esso col ritardatore (o moderatore), o
coll'acceleratore che impareremo a conoscere più avanti.
L'aria addizionale è regolata dallo stantuffo K verticale e che secondo
la depressione più o meno grande, chiude più o meno gli orifici di
entrata M. Perchè lo stantuffo obbedisca alla variazione della
depressione nel carburatore, si munisce il suo gambo nella parte
superiore d'una lamina elastica Q che è unita al coperchio della scatola
O e fissato da un pezzo di caoutchouc circolare. Una molla R mantiene
sollevato lo stantuffo.
Il funzionamento del carburatore si comprende dalla figura.
Altri carburatori, come quello Mors e Clément, sono muniti di questa
valvola semplificata.
Nel carburatore Fiat (1906), l'entrata d'aria addizionale è regolata dal
regolatore a forza centrifuga, il quale agisce su una valvola a
cannocchiale che varia contemporaneamente anche l'ammissione della
miscela che va al motore.
Per variare la velocità del motore da 300 giri a circa 1200, si agisce
col moderatore (che è anche acceleratore) col piede o colla manetta
posta sul volante di direzione che non fa che agire sulla molla del
regolatore a forza centrifuga (vedi regolazione).
Nel carburatore _Fiat_ si può pure, mediante apposita leva, agire su di
una spina che chiude più o meno l'uscita della benzina dal _gicleur_ e
marciare con consumo minimo di benzina. La detta spina funziona anche
automaticamente.
Nei carburatori a valvola automatica è difficile regolare la tensione
della molla.
Si è cercato pure da alcuni costruttori di regolare nello stesso tempo
la quantità d'aria contenuta nella miscela e la quantità di miscela
mandata nei cilindri mediante valvole a farfalla collegate fra loro[5].
[5] Non sembra sistema privo d'inconvenienti.
_Camera di carburazione._ — Per impedire che quando aumenta la velocità
del motore si produca una miscela troppo ricca di combustibile, invece
delle reticelle che si ponevano sul cammino della miscela, quando non si
usano carburatori automatici del genere di quelli del Krebs, si
preferisce dare conveniente forma alla camera di carburazione.
Quando una miscela gazosa passa in un tubo conico, nell'attraversare la
sezione ristretta, si contrae, dimodochè la vena gazosa ha un massimo di
velocità in corrispondenza della contrazione; se in tal punto si fa
arrivare la benzina dallo _gicleur_, si ha una mescolanza molto intima;
oltre a ciò, in seguito ad una serie di esperimenti, fu trovato che se
si pone il _gicleur_ al disopra della luce minore, ad una distanza da
questa eguale al terzo del suo diametro, l'orificio di uscita della
benzina viene a trovarsi in una regione nella quale la depressione che
dà luogo alla sortita della benzina stessa varia proporzionalmente alla
velocità dell'efflusso dell'aria, cosicché può ottenersi, per tutte le
diverse velocità del motore, una miscela combustibile di composizione
presso a poco costante. L'esperienza dimostra che la forma a tronco di
cono, colle generatrici inclinate a 7° coll'asse e colla base minore
rivolta sul polverizzatore, è la più conveniente.
Col carburatore Sthénos (fig. 6), variando il foro d'uscita dal
polverizzatore e il tronco di cono, si può avere una miscela costante
col variare della velocità per motori di differente potenza.
[Illustrazione: Fig. 6.]
_Regolatori della quantità di miscela._ — Nel carburatore Krebs abbiamo
visto affidato allo stantuffo F (fig. 5) l'ufficio di variare la
quantità di miscela alimentante il motore.
Altri per regolare la detta quantità di miscela fanno uso di valvole a
farfalla di forma elittica che permette un'apertura più graduale che la
circolare.
Questo sistema ha l'inconveniente di variare la compressione iniziale
della miscela nei cilindri, con che resta diminuito il rendimento
termico come vedremo.