КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02M7/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателей внутреннего сгорания.

Известен карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одну смесительную камеру с дроссельной заслонкой, распылитель главной дозирующей системы, расположенный в диффузоре и сообщенный с поплавковой камерой, и канал системы холостого хода с выходными отверстиями, расположенными в стенке смесительной камеры; в последней выполнена по меньшей мере одна продольная выемка, одна из поперечных кромок которой расположена у края дроссельной заслонки при закрытом ее положении в зоне выходных отверстий [1].

Известен также карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одну смесительную камеру диаметром 28 мм с дроссельной заслонкой, распылитель главной дозирующей системы, выполненный в виде отрезка трубы с центральным каналом для прохода воздуха, расположенный в диффузоре и сообщенный с поплавковой камерой через канал главной дозирующей системы. Главный топливный жиклер расположен в поплавковой камере, а воздушный жиклер - над эмульсионным колодцем главной дозирующей системы. Канал системы холостого хода имеет два калиброванных выходных отверстия, расположенных в стенке смесительной камеры над закрытой дроссельной заслонкой и несущих функцию переходной системы. В карбюраторе имеются автономная система холостого хода и система эконостат, выполненная в виде канала с топливными и воздушными жиклерами, соединенного с поплавковой камерой и выходящего в главный распылитель над каналом главной дозирующей системы [2].

Недостатками известных карбюраторов является то, что они не обеспечивают необходимой устойчивости работы двигателя на холостом ходу, плавности перехода с одного режима на другой, а также мягкости работы двигателя на всех режимах, что приводит к повышенному расходу топлива и увеличению токсичности отработанных газов. Определяется это тем, что конструктивное выполнение распылителя главной дозирующей системы в виде отрезка трубы с центральным каналом для прохода воздуха в комплексе с отверстиями переходной системы и системы холостого хода не обеспечивает необходимые условия для оптимальной гомогенизации топливной смеси во всех режимах работы двигателя, что снижает точность дозирования топливной смеси и не позволяет достигнуть максимального смешивания топливной эмульсии с основным потоком воздуха. Результатом этого является недостаточно четкое взаимодействие дозирующих систем карбюратора, что приводит к жесткой и шумной работе двигателя.

Цель изобретения - повышение гомогенности и точности дозировки топлива и воздуха в топливной смеси на минимальных, средних и больших оборотах работы двигателя, что позволяет снизить расход топлива и токсичность отработанных газов.

Цель достигается тем, что в карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем одну смесительную камеру с дроссельной заслонкой, главную дозирующую систему с распылителем и воздушным жиклером, сообщенную с поплавковой камерой, канал системы холостого хода с выходными отверстиями, расположенными в стенке смесительной камеры, и систему эконостата, согласно изобретению распылитель главной дозирующей системы выполнен в виде полого усеченного конуса, у которого площадь сечения в нижней части связана с площадью сечения основания смесительной камеры соотношения 1:1,744, воздушный жиклер главной дозирующей системы дополнительно снабжен регулировочным винтом, система холостого хода и переходная система дополнительно снабжены распылителями, выполненными в виде отверстий, в которые установлены жиклеры с регулировочными винтами, причем длина отверстий составляет 2,5 R этих отверстий, а система эконостата дополнительно содержит электромагнитный клапан, установленный в корпусе карбюратора так, что его сердечник имеет выход в воздушный канал главной дозирующей системы, при этом микропереключатель клапана установлен на корпусе карбюратора с возможностью его отключения для закрытия воздушного потока при открытии дроссельной заслонки на угол ≥ 80^o посредством механического воздействия на него управляющим рычагом основной дроссельной заслонки.

Конструктивные особенности выполнения предлагаемого карбюратора позволяют максимально гомогенизировать топливную смесь и оптимизировать соотношение топлива и воздуха в поступающей топливной смеси на всех стадиях открытия дроссельной заслонки; благодаря этому обеспечивается полнота сгорания и значительно уменьшается время сгорания топливной смеси в камере сгорания, в результате чего повышается приемистость двигателя, сокращается расход топлива и снижается токсичность отработанных газов на всех режимах работы двигателя. Кроме того, предлагаемая конструкция карбюратора дает возможность уменьшить угол опережения зажигания за счет того, что уменьшается время сгорания топлива и увеличивается скорость первоначального воспламенения топливной смеси, и тем самым подвести момент воспламенения топливной смеси ближе к моменту наибольшего сжатия в камере сгорания, что особенно важно достигнуть на больших оборотах двигателя. Это позволяет уменьшить нагар на свечах (от светло-песочного до белого) и в камере сгорания, уменьшить нагрев двигателя, а также обеспечивает плавность его работы как на минимальных, так и на средних и больших оборотах. Важным преимуществом заявляемого карбюратора является снижение шума от работы двигателя, увеличение срока службы всех трущихся деталей двигателя.

На чертеже показана конструктивная схема предлагаемого карбюратора.

Карбюратор содержит смесительную камеру 1 с дроссельной заслонкой 2, распылитель 3 главной дозирующей системы, выполненный в виде полого усеченного конуса, причем площадь сечения в его нижней части связана с площадью сечения основания смесительной камеры соотношением 1:1,744. Распылитель 3 соединен с каналом 4 с эмульсионным колодцем 5 главной дозирующей системы, который сообщен с поплавковой камерой 6 через канал 7. Карбюратор содержит также главный топливный жиклер 8 и главный воздушный жиклер 9 с регулировочным винтом 10, распылитель 11 системы холостого хода и распылитель 12 переходной системы, выполненные в виде отверстий, имеющих длину, равную 2,5 R отверстия, и расположенные в стенке смесительной камеры 1, в которые установлены жиклеры 13 и 14 с регулировочными винтами 15 и 16.

В корпусе карбюратора установлен электромагнитный клапан 17, сердечник 18 которого имеет выход в воздушный канал 19 главной дозирующей системы. Электромагнитный клапан 17 управляется микропереключателем 20, установленным на корпусе карбюратора с возможностью его отключения для закрытия сердечником 18 воздушного канала 19 главной дозирующей системы при открытии дроссельной заслонки 2 на угол ≥ 80^o посредством механического воздействия на наго управляющего рычага дроссельной заслонки.

Работа карбюратора.

На холостом ходу дроссельная заслонка 2 находится в почти закрытом положении. Поток воздуха, проходящий между стенкой смесительной камеры 1 и краем дроссельной заслонки 2, создает разряжение в распылителе 11 холостого хода, за счет чего топливная эмульсия по каналу поступает в указанный распылитель 11, где за счет его оптимального объема и создаваемого в нем разряжения топливная эмульсия сначала распыляется, что затем позволяет ей наилучшим образом смешиваться с основным потоком воздуха. Вследствие этого и повышается гомогенизация топливной смеси на малых оборотах двигателя, и именно это является существенным отличием заявляемого карбюратора от уже известных; при этом регулировочный винт 15 обеспечивает точность дозировки топлива в топливной смеси.

По мере открытия дроссельной заслонки 2 объем воздуха, проходящего между краем дроссельной заслонки 2 и стенками смесительной камеры 1, увеличивается и наступает момент, когда распылитель холостого хода 11 не может обеспечить необходимого количества подаваемого через него топлива для поддержания устойчивой работы двигателя. При этом разряжение, создаваемое в главном распылителе 3 за счет потока воздуха, проходящего между его нижней кромкой и стенками смесительной камеры, еще недостаточно для полного перехода на работу дозирующей системы. В этот момент в работу вступает распылитель переходной системы 12, который работает аналогично распылителю холостого хода 11, т. е. регулировочный винт 16 переходной системы дает возможность поддерживать соотношение топлива и воздуха в определенной оптимальной пропорции, предотвращая избыточное обогащение топливной смеси, что очень существенно сказывается на экономии топлива при работе двигателя от малых оборотов к средним, т.е. при эксплуатации автомобиля в городских условиях.

По мере дальнейшего открытия дроссельной заслонки 2 скорость потока воздуха, проходящего между нижней кромкой главного распылителя 3 и стенками смесительной камеры 1, возрастает, в результате чего увеличивается разряжение в распылителе 3, и в работу вступает главная дозирующая система именно в тот момент, когда распылители 15 и 16 уже не могут поддерживать необходимую консистенцию топливной смеси. Основное отличие главного распылителя 3 заключается в том, что он не имеет верхнего центрального отверстия для прохода воздуха, а выполнен в виде полого усеченного конуса. Такое конструктивное выполнение формы распылителя 3, а также то, что площадь сечения в его нижней части связана с площадью сечения основания смесительной камеры соотношением 1:1,744, обеспечивает оптимальное разряжение, вследствие чего топливная эмульсия, подаваемая по каналу 4 из эмульсионного колодца 5 главной дозирующей системы, максимально распыляется внутри главного распылителя 3, практически превращаясь в пыль. Это позволяет распыленной топливной эмульсии наилучшим образом смешиваться с основным потоком воздуха уже за пределами распылителя 3 в смесительной камере 1. Именно это и повышает гомогенизацию топлива при работе главной дозирующей системы, а регулировочный винт 10 главного воздушного жиклера 9 главной дозирующей системы позволяет добиться минимально возможного соотношения топлива к воздуху в топливной смеси.

Таким образом, конструктивные особенности выполнения распылителей 3, 11, 12 позволяют повысить гомогенизацию топливной смеси на всех режимах работы двигателя, а регулировочные винты 10, 15, 16 дают возможность поддерживать одинаково минимальное соотношение топлива к воздуху на этих режимах, предотвращая избыточное обогащение топливной смеси. Все это сказывается на экономии топлива, снижении токсичности отработанных газов и обеспечивает плавность перехода работы двигателя с одного режима на другой и мягкость его работы на всех режимах. Кроме того, заявляемый карбюратор отличают простота конструкции и несложность его изготовления, а также высокая надежность в работе.

При работе двигателя на максимальных режимах нагрузки, когда дроссельная заслонка открывается на угол ≥ 80^o, в работу вступает система эконостат, работающая следующим образом. Микропереключатель 20, установленный на корпусе карбюратора и взаимодействующий с управляющим рычагом дроссельной заслонки 2, отключает электромагнитный клапан 17, установленный в корпусе карбюратора, при этом его сердечник 18 перекрывает воздушный канал 19 главного воздушного жиклера 9, в результате чего происходит обогащение топливной смеси через главную дозирующую систему и ее распылитель 3. Преимущество заключается в том, что обогащение смеси происходит через уже работающую главную дозирующую систему и ее распылитель 3. Это придает плавность переходу работы двигателя от больших нагрузок к максимальным при минимальном расходе топлива.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит смесительную камеру 1 с дроссельной заслонкой 2, распылитель 3 главной дозирующей системы, выполненный в виде полого усеченного конуса, соединенного каналом 4 с эмульсионным колодцем 5 главной дозирующей системы, который сообщен с поплавковой камерой 6 через канал 7, главный воздушный жиклер 9 с регулировочным винтом 10. Система холостого хода и переходная система дополнительно снабжены распылителями 11 и 12, выполненными в виде отверстий, в которые вставлены жиклеры 13 и 14 с регулировочными винтами 15 и 16. На холостом ходу топливная эмульсия по каналу подается в распылитель 11, где под действием создаваемого вакуума распыляется, а затем смешивается с основным потоком воздуха. По мере открытия дроссельной заслонки вступает в работу распылитель 12 переходной системы, а затем распылитель 3 главной дозирующей системы. При работе двигателя на максимальных режимах микропереключатель 20 отключает электромагнитный клапан 17, при этом его сердечник 18 перекрывает воздушный канал 19 главного воздушного жиклера 9, что приводит к обогащению топливной смеси. 1 ил.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий одну смесительную камеру с дроссельной заслонкой, главную дозирующую систему с распылителем и воздушным жиклером, сообщенную с поплавковой камерой, канал системы холостого хода с выходными отверстиями, расположенными в стенке смесительной камеры, и систему эконостата, отличающийся тем, что распылитель главной дозирующей системы выполнен в виде полого усеченного конуса, у которого площадь сечения в нижней части связана с площадью сечения основания смесительной камеры соотношением 1 : 1,744, воздушный жиклер главной дозирующей системы дополнительно снабжен регулировочным винтом, система холостого хода и переходная система дополнительно снабжены распылителями, выполненными в виде отверстий, в которые установлены жиклеры с регулировочными винтами, причем длина отверстий составляет 2,5 R этих отверстий, а система эконостата дополнительно содержит электромагнитный клапан, установленный в корпусе карбюратора так, что его сердечник имеет выход в воздушный канал главной дозирующей системы, при этом микропереключатель клапана установлен на корпусе карбюратора с возможностью его отключения для закрытия сердечником воздушного потока при открытии дроссельной заслонки на угол ≥ 80^o посредством механического воздействия на него управляющего рычага основной дроссельной заслонки.