КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02M15/04 F02M31/12 

Изобретение относится к системам питания двигателя внутреннего сгорания, а именно к устройствам, обеспечивающим образование горючей смеси необходимого состава.

В карбюраторах двигателей внутреннего сгорания на режимах запуска, холостого хода и начала разгона двигателя существует нестабильность подачи топливной смеси в проточный канал двигателя во времени ввиду неудовлетворительного распыла топлива, что приводит к повышенной токсичности выхлопных газов и перерасходу топлива.

Наиболее близким к предложенному является карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с главным проточным каналом, системы запуска и холостого хода, экономайзер, насос-ускоритель, поплавковую камеру, жиклеры, дроссельную заслонку с элементами управления последней, испарительную камеру с нагревательным элементом, соединенную каналами с поплавковой камерой и проточным каналом, систему регулирования подвода тепла к нагревательному элементу испарительной камеры [1].

Недостатком известного карбюратора является недостаточно точное регулирование температуры нагревательного элемента.

Целью изобретения является улучшение испарения и качества распыливания топлива на различных режимах работы двигателя.

Отличие заключается в том, что нагревательный элемент выполнен в виде электрообогревателя, связанного электрической цепью с системой регулирования подвода тепла, снабжен покрытием из капиллярно-пористого материала и частично погружен в жидкое топливо.

По варианту выполнения нагревательный элемент выполнен в виде металлической спиральной ленты, между витками которой размещена гофрированная ленточная проставка, а в качестве капиллярно-пористого материала использована гидрофильная ткань.

На фиг. 1 показана принципиальная схема карбюратора; на фиг. 2 - сечение испарительного элемента в увеличенном масштабе; на фиг. 3 - размещение испарительного элемента в испарительной камере (вид сверху) и его форма.

Карбюратор состоит из корпуса с главным проточным каналом 1, диффузором 2, дроссельной заслонкой 3 с рычагом 4 управления, поплавковой камеры 5 с поплавком 6, насоса-ускорителя 7, плунжер которого соединен с рычагом 4 управления дроссельной заслонки 3. Насос-ускоритель 7 имеет впускной 9 и выпускной 10 клапаны и жиклер 11. Экономайзер имеет клапан 12, пружину 13, главный жиклер 14, жиклер экономайзера 15. Клапан 12 экономайзера соединен стержнем 16 с рычагом 4 управления дроссельной заслонки 3. Поплавковая камера 5 соединена каналом 17 с испарительной камерой 18 и частично заполнена топливом до такого же уровня, что и в поплавковой камере 5.

В испарительной камере 18 размещен электрообогреватель 19, покрытый снаружи капиллярно-пористым материалом 20 и погруженный нижней частью в жидкое топливо. Испарительная камера 18 соединена каналом 21 с главным проточным каналом 1.

Электрическая цепь подключения электрообогревателя 19 содержит аккумулятор 22, контакты 23 ключа зажигания, включатель 24 пускового реостата 25, регулирующий реостат 26, связанный с рычагом 4 управления дроссельной заслонки 3, мембранное вакуумное реле 27 и контрольную лампу 28.

Электрообогреватель 19 выполнен из любого известного материала, при пропускании тока через который выделяется тепло, имеет форму плоской пластины, например, это лента из нержавеющей стали толщиной порядка 0,05 мм, к концам ленты подводится напряжение. Лента снаружи обтянута гидрофильным капиллярно-пористым материалом, например кремнеземной тканью. Металлическая лента вместе с тканью на ее поверхности может быть свернута по форме спирали для того, чтобы уменьшить коробление поверхности при нагреве, как показано на фиг. 3. Между витками для этой же цели размещена гофрированная проставка 29, например из алюминиевой фольги, которая придает жесткость всему электрообогревателю и позволяет свободно выходить парообразному топливу с поверхности испарения.

Испарительная система карбюратора работает следующим образом. Жидкое топливо смачивает нижнюю часть капиллярно-пористого материала 20 и под действием капиллярных сил поднимается вверх и смачивает всю поверхность электрообогревателя 19. Через металлическую ленту электрообогревателя пропускается электрический ток, величина которого регулируется в зависимости от нужного расхода пара топлива в данный момент времени любым известным способом, например с помощью реостата 26. Получая тепло от обогреваемой поверхности, топливо испаряется и заполняет все пространство в испарительной камере 18, откуда по каналу 21 поступает в главный проточный канал 1 карбюратора, где, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь, необходимую для работы двигателя. Уменьшение или увеличение величины электрического тока, проходящего по электрообогревателю 19, уменьшает или увеличивает расход парообразного топлива, поступающего в главный проточный канал карбюратора.

Применение электрического обогрева испарительной поверхности и использование капиллярно-пористого покрытия на этой поверхности позволяют осуществить одномоментное испарение всех фракций многокомпонентного топлива.

Применение электрообогревателя для испарения топлива позволяет регулировать расход паров топлива вне зависимости от расхода воздуха в главном проточном канале карбюратора, регулирование осуществляется плавно или дискретно в широких пределах прямо пропорционально подводимой электрической мощности к электрообогревателю.

Системы карбюратора работают следующим образом. В режиме запуска двигателя дроссельная заслонка 3 прикрыта. Подключается к аккумулятору 22 электрообогреватель 19 испарительной камеры 18 через сопротивление 25, соответствующее электрической мощности электрообогревателя в данном режиме (запуска) и включается стартер двигателя. При вращении коленчатого вала стартером за дроссельной заслонкой 3 создается разрежение и срабатывает предохранительное вакуумное мембранное реле 27, замыкая контакты и соединяя электрообогреватель 19 с источником 22 тока. Реле 27 необходимо для исключения испарения топлива в нерабочем состоянии двигателя с целью безопасности.

Образовавшиеся в результате работы электрообогревателя пары топлива через канал 21 поступают в главный проточный канал 1 карбюратора и в цилиндры двигателя и двигатель запускается. Аналогично испарительная система работает и на холостом ходу, только по мере прогрева двигателя расход паров топлива или состав горючей смеси регулируется переключением на другое сопротивление 26 в цепи электрообогревателя. Положение дроссельной заслонки устанавливается обычным способом с помощью регулировочных винтов. Воздушная заслонка в карбюраторе отсутствует.

На холостом ходу состав рабочей смеси регулируется положением дроссельной заслонки 3 и электрическим переменным сопротивлением 26 в электрической цепи электрообогревателя 19.

При переходе с режима холостого хода на рабочий при открытии дроссельной заслонки 3 перемещается связанный с ней регулирующий элемент реостата 26 и увеличивает мощность электрообогревателя, в результате чего увеличивается как расход воздуха, так и расход паров топлива и двигатель разгоняется.

При необходимости резкого, быстрого увеличения мощности двигателя и на максимальных режимах вступают в работу обычные системы: насос-ускоритель 7 и экономайзер 12.

Использование: двигателестроение, системы питания двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с главным проточным каналом, системы запуска и холостого хода, экономайзер, насос - ускоритель, поплавковую камеру , жиклеры, дроссельную заслонку с элементами управления последней, испарительную камеру с нагревательным элементом, соединенную каналами соответственно с поплавковой камерой и с главным проточным каналом, и систему регулирования подвода тепла к нагревательному элементу испарительной камеры. Нагревательный элемент выполнен в виде электрообогревателя, связан электрической цепью с системой регулирования подвода тепла, снабжен покрытием из капиллярно - пористого материала и частично погружен в жидкое топливо. Нагревательный элемент выполнен в видде металлической спиральной ленты, между витками которой размещена гофрированная ленточная проставка, а в качестве капиллярно-пористого материала использована гидрофильная ткань. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с главным проточным каналом, система запуска и холостого хода, экономайзер, насос-ускоритель, поплавковую камеру, жиклеры, дроссельную заслонку с элементами управления последней, испарительную камеру с нагревательным элементом, соединенную, каналами соответственно с поплавковой камерой и с главным проточным каналом, и систему регулирования подвода тепла к нагревательному элементу испарительной камеры, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде электрообогревателя, связан электрической цепью с системой регулирования подвода тепла, снабжен покрытием из капиллярно-пористого материала и частично погружен в жидкое топливо. 2. Карбюратор по п.1, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде металлической спиральной ленты, между витками которой размещена гофрированная ленточная проставка, а в качестве капиллярно-пористого материала использована гидрофильная ткань.