СПОСОБ МОДЕРНИЗАЦИИ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F02D15/04 F02M31/87 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к карбюраторным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано при модернизации находящихся в эксплуатации двигателей, в первую очередь имеющих систему регулируемого подогрева рабочей смеси выхлопными газами.

Известен четырехцилиндровый карбюраторный двигатель автомобилей ГАЗ-24 и 3102 [1], содержащий кривошипно-шатунный механизм, включая блок цилиндров в качестве остова, механизм газораспределения, системы охлаждения, смазочную, питания, зажигания и пуска. Двигатель снабжен системой подогрева впускного трубопровода отработавшими газами. Принцип работы системы подогрева заключается в том, что изменяют количество отработавших газов, проходящих через камеру подогрева впускного трубопровода посредством заслонки, установленной в выпускном трубопроводе. При пуске автомобильного двигателя в холодную погоду заслонку устанавливают в положение, соответствующее максимальному подогреву смеси. При этом заслонка не перекрывает полностью выпускной трубопровод (всегда остается зазор между торцом заслонки и стенкой трубопровода). Карбюратор, устанавливаемый на двигатель - К-126 - двухкамерный с падающим потоком, сбалансированной поплавковой камерой. Дроссельные заслонки открываются последовательно. При нажатии на педаль управления дроссельными заслонками сначала открывается дроссельная заслонка основной смесительной камеры. И только после того как она откроется не менее чем на 2/3 своего хода, начинает открываться дроссельная заслонка дополнительной камеры.

При малой частоте вращения холостого хода, когда дроссельная заслонка прикрыта, двигатель работает при позднем зажигании. Это обусловлено тем, что отверстие вакуумного регулятора, соединяющее его с карбюратором, располагают несколько выше кромки дроссельной заслонки, в случае прикрытой дроссельной заслонки давление в полостях корпуса и крышки вакуумного регулятора становится почти одинаковым. Работа двигателя при позднем зажигании приводит к высокой токсичности выхлопных газов.

Вышеописанный тип карбюраторных двигателей внутреннего сгорания отечественного и иностранного производства выбран в качестве объекта модернизации.

Задачей изобретения являлось повышение экономичности двигателя, снижение экологического вреда от работы двигателя, а также обеспечение бесперебойной работы двигателя на бензинах с низким октановым числом по сравнению с рекомендуемыми для вышеописанного типа двигателей, при, по меньшей мере, сохранении мощностных характеристик на прежнем уровне.

Указанная задача решается способом модернизации карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащего блок цилиндров, головку блока, кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, системы охлаждения, питания, зажигания, пуска и смазочную. Способ заключается в том, что снимают головку блока цилиндров, фрезеруют контактную поверхность, снимая, по меньшей мере, 3,5 мм, при этом штанги распределительного вала механизма газораспределения укорачивают пропорционально снятому слою, в секторе управления подогревом горючей смеси увеличивают на 15-30 мм длину регулировочной заслонки, в приводе дроссельных заслонок карбюратора кинематическую связь тяги с заслонками изменяют с обеспечением возможности одновременного открытия заслонок в момент пуска двигателя, одновременно соблюдая условие или обеспечивая подсоединение трубки вакуумного опережения зажигания на карбюраторе ниже уровня заслонок, а площадь прилегания кожуха крепления патрубка впускного трубопровода увеличивают по меньшей мере в два раза.

Этапы реализации способа поясняются чертежами.

На фиг.1 показан поперечный разрез карбюраторного двигателя.

На фиг.2 показаны элементы систем впуска и выпуска отработавших газов.

На фиг.3 показано положение заслонки подогрева горючей смеси механизма газораспределения, соответствующее минимальному подогреву смеси.

На фиг.4 показано положение заслонки подогрева горючей смеси механизма газораспределения, соответствующее максимальному подогреву смеси.

На фиг.5 показана схема карбюратора с дополнительной смесительной камерой.

На фиг.6 показано крепление кожуха крепления патрубка впускного трубопровода.

Способ реализуется следующим образом.

На первом этапе снимают головку блока цилиндров 1, фрезеруют контактную поверхность, снимая, по меньшей мере, 3,5 мм, после чего головку устанавливают на место. В результате уменьшается объем камеры сгорания. Штанги 2 распределительного вала механизма газораспределения укорачивают пропорционально снятому слою (если конструкция штанги позволяет, то ее просто обрезают; возможен, однако, вариант с заменой штанг на новые подходящего типоразмера). В секторе управления подогревом горючей смеси увеличивают на 15-30 мм длину регулировочной заслонки 3 (то есть убирают или уменьшают зазор между торцом заслонки и стенкой выпускного трубопровода, на фиг.3, 4 пунктиром показана длина заслонки до реализации способа). В приводе дроссельных заслонок (4 - заслонка главной смесительной камеры, 5 - заслонка дополнительной смесительной камеры) карбюратора кинематическую связь тяги с заслонками изменяют с обеспечением возможности одновременного открытия заслонок в момент пуска двигателя, то есть движение заслонок 4 и 5 полностью синхронизируют. Одновременно обеспечивают условие подсоединения шланга вакуумного опережения зажигания на карбюраторе ниже уровня заслонок, то есть отверстие 6 для трубки вакуумного регулятора опережения зажигания должно выходить в смесительную камеру ниже горизонтального уровня заслонок. На карбюраторных двигателях отечественного производства в зависимости от типа и модификации сверлится новое отверстие, либо используется одно из уже существующих технологических отверстий. На карбюраторных двигателях иностранного производства такая схема подсоединения трубки вакуумного регулятора уже встречается. В этом случае требуется просто проконтролировать (соблюсти условие) именно такого подсоединения трубки. На фиг.5 пунктирной линией от отверстия 6 показано возможное положение отверстия до модернизации.

Завершающим этапом является увеличение площади прилегания кожуха 7 крепления патрубка впускного трубопровода механизма газораспределения по меньшей мере в два раза (кожух 7 крепится в точках 8). Данный этап реализуется либо наращиванием существующего кожуха, либо заменой на кожух с большей поверхностью прилегания.

Реализация способа обеспечивает получение следующего технического результата: уменьшение объема камеры сгорания приводит к увеличению степени сжатия горючей смеси. В сочетании с усиленным подогревом смеси (за счет более интенсивного теплообмена между выпускным и впускным трубопроводами и увеличением теплопередачи через кожух 7) это позволяет использовать марки бензина с более низким октановым числом (например, переход от бензина АИ-93 к бензину А-76, температура испарения которого составляет 140-150°С) при более полном сгорании топлива. Избежать ударных нагрузок и перегрева двигателя позволяет опережение зажигания, включающееся уже при холостом ходе (за счет подсоединения трубки вакуумного регулятора к отверстию 6, расположенному ниже уровня заслонок 4 и 5).

Источник информации

1. Устройство автомобиля. Е.В.Михайловский, К.Б.Серебряков, Е.Я.Тур. - 6-е изд., стереотип. - М.: Машиностроение, 1987.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам модернизации двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить экономичность и экологичность двигателя. В способе модернизации карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащего блок цилиндров, головку блока, кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, снимают головку блока цилиндров, фрезеруют контактную поверхность, снимая, по меньшей мере, 3,5 мм. После головку устанавливают на место, при этом штанги распределительного вала механизма газораспределения укорачивают пропорционально снятому слою. В секторе управления подогревом горючей смеси увеличивают на 15-30 мм длину регулировочной заслонки. В приводе дроссельных заслонок карбюратора кинематическую связь тяги с заслонками изменяют с обеспечением возможности одновременного открытия заслонок в момент пуска двигателя. Одновременно соблюдается или обеспечивается условие подсоединения трубки вакуумного опережения зажигания на карбюраторе ниже уровня заслонок. Площадь прилегания кожуха крепления патрубка впускного трубопровода увеличивают, по меньшей мере, в два раза. 6 ил.

Способ модернизации карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащего блок цилиндров, головку блока, кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, системы охлаждения, питания, зажигания, пуска и смазочную, отличающийся тем, что снимают головку блока цилиндров, фрезеруют контактную поверхность, снимая, по меньшей мере, 3,5 мм, после чего головку устанавливают на место, при этом штанги распределительного вала механизма газораспределения укорачивают пропорционально снятому слою, в секторе управления подогревом горючей смеси увеличивают на 15-30 мм длину регулировочной заслонки, в приводе дроссельных заслонок карбюратора кинематическую связь тяги с заслонками изменяют с обеспечением возможности одновременного открытия заслонок в момент пуска двигателя, одновременно соблюдая или обеспечивая условие подсоединения трубки вакуумного опережения зажигания на карбюраторе ниже уровня заслонок, а площадь прилегания кожуха крепления патрубка впускного трубопровода увеличивают, по меньшей мере, в два раза.