Carburator

Karburator pertama kali ditemukan oleh Karl Benz pada tahun 1885 dan dipatenkan pada tahun 1886. Adalah Frederick William Lanchester dari Birmingham, Inggris yang pertama kali bereksperimen menggunakan karburator pada mobil. Pada tahun 1896 Frederick dan saudaranya membangun mobil pertama yg menggunakan bahan bakar bensin bersilinder tunggal bertenaga 5 hp, dan merupakan mesin pembakaran dalam. Mereka membangun ulang mesin tersebut, kali ini mereka menggunakan dua silinder horisontal dan juga mendisain ulang karburator mereka. Kali ini mobil mereka mampu menyelesaikan tur sepanjang 1.000 mil (1600 km) pada tahun 1900.

Karburator umum digunakan untuk mobil berhahan bakar bensin sampai akhir 1980-an. Penggunaan karburator mulai digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar karena lebih mudah terintegrasi dengan sistem yang lain untuk mencapai efisiensi bahan bakar.

Karburator dapat dikelompokan menurut arah aliran udara, barel dan tipe venturi. Tiap-tiap karburator mengkombinasikan ketiganya dalam desainnya.

Arah aliran udara
1. Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu keluar melalui bagian bawah karburator.
2. Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir dengan arah mendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3. Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari bawah lalu keluar melalui bagian atas.

Barel
Barel adalah saluran udara yang didalamnya terdapat venturi.
1. Single barel, hanya memiliki satu barel. Umumnya digunakan pada sepeda motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi barel, memimiliki lebih dari satu barel (umumnya dua atau empat barel), untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara yang lebih besar terutama untuk mesin dengan kapasitas mesin yang besar.

Venturi
1. Venturi Tetap, pd tipe ini ukuran venturi selalu tetap. Pedal gas mengatur katup udara yang menentukan besarnya aliran udara yg melewati venturi sehigga menentukan besarnya tekanan utk menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pd tipe ini pedal gas mengatur besarnya venturi dgn menggunakan piston yang dpt naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dpt berubah-ubah. Naik-turunnya piston venturi ini disertai dgn naik-turunnya needle jet yg mengatur besarnya bahan bakar yg dpt tertarik serta dengan aliran udara. Tipe ini disebut juga tekanan tetap krn tekanan udara sebelum memasuki venturi selalu sama.

Prinsip Kerja
Pada dasarnya karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pd mobil sebenarnya tdk secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator utk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.

Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki satu buah karburator, namun ada pula yang menggunakan satu karburator untuk tiap silinder yang dimiliki. Penggunaan multi-carbu namun biasanya hal ini hanya digunakan sebagai hiasan saja tanpa ada fungsi teknisnya. Mesin-mesin generasi awal menggunakan karburator aliran keatas, dimana udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar melalui bagian atas. Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari terjadinya mesin banjir, karena kelebihan bahan bakar cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak sampai masuk kedalam intake mainfold; keuntungan lainnya adalah bagian bawah karburator dapat disambungkan dengan saluran oli supaya ada sedikit oli yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan untuk membasuh filter udara; namun dengan menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi sekarang ini.

Pada setiap saat beroperasinya, karburator harus mampu:
1. Mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar
2. Menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesuai dengan aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar sehingga rasio bahan bakar/udara tetap terjaga.
3. Mencampur airan udara dan bahan bakar dengan rata dan sempurna

Hal diatas bakal mudah dilakukan jika saja bensin dan udara adalah fluida ideal; tapi kenyataannya, dengan sifat alami mereka, yaitu adanya viskositas, gaya gesek fluida, inersia fluida, dan sebagainya karbrator menjadi sangat kompleks dalam mengatasi keadaan tidak ideal ini. Juga karburator harus tetap mampu memproduksi campuran bensin/udara yang tepat dalam kondisi apapun, karena karburator harus beroperasi dalam temperatur, tekanan udara, putaran mesin, dan gaya sentrifugal yang sangat beragam. Karburator harus mampu beroperasi dalam keadaan:

1. Start mesin dalam keadaan dingin
2. Start dalam keadaan panas
3. Langsam atau berjalan pada putaran rendah
4. Akselarasi ketika tiba-tiba membuka gas
5. Kecepatan tinggi dengan gas terbuka penuh
6. Kecepatan stabil dengan gas sebagian terbuka dalam jangka waktu yg lama

Karburator modern jg harus mampu menekan jumlah emisi kendaraan.