МЕМБРАННЫЙ КАРБЮРАТОР Российский патент 2006 года по МПК F02M17/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к мембранным карбюраторам, для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) бензиномоторных инструментов.

Одной из основных проблем создания мембранных карбюраторов для ДВС является обеспечение надежной работы карбюратора в различных пространственных положениях и повышения приемистости двигателя.

Распространенным техническим решением указанной проблемы является создание за топливной камерой карбюратора дополнительных топливных полостей, сообщенных каналами с системой холостого хода, главной дозирующей системой и топливной камерой карбюратора (см. авторское свидетельство СССР №903579, опубл. 07.02.1982, патент США 4447370, опубл. 08.05.1984).

Известен также мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем воздушной и дроссельной заслонками, топливную камеру с мембранным механизмом, подключенную к топливоподающему каналу с размещенными на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном, систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой и топливный насос (см. Патент РФ. №2122136, опубл. 20.11.1998), принятый авторами за прототип. Это карбюратор мембранного типа с горизонтальным диффузором, предназначенный для одноцилиндрового двигателя переносного бензиномоторного инструмента.

Он содержит корпус с главным воздушным каналом и расположенными в последнем воздушной заслонкой и дроссельной заслонкой, регулятор подачи топлива, выполненный в виде мембраны, образующей с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу, размещенного на выходе последнего регулирующего органа и рычага, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора подачи топлива. В системе холостого хода эмульсионный колодец выполнен в виде объемной полости, образованной пазом в корпусе, имеющим Г-образную фигуру, где подводящий канал топлива выполнен сужающимся после дросселя системы холостого хода и расширяющимся перед пазом. Эмульсионный колодец имеет отверстие системы холостого хода, отверстие переходной системы, отверстие воздушное.

Этот карбюратор имеет две дополнительные топливные полости за топливной камерой регулятора: объемную полость с обратным клапаном главной дозирующей системы и эмульсионный колодец системы холостого хода. Эти дополнительные полости предназначены для создания однородной топливной эмульсии и обеспечивают надежную работу карбюратора на загрузочных режимах ДВС и в режиме холостого хода.

Создание дополнительных полостей в карбюраторе существенно повышает трудоемкость изготовления самого карбюратора, что не допустимо в условиях его массового изготовления. Это основной недостаток карбюратора-прототипа и вышеприведенных аналогов.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и создание мембранного карбюратора для ДВС упрощенной конструкции, обеспечивающего повышенную приемистость двигателя и надежно работающего в различных пространственных положениях на загрузочных режимах ДВС.

Указанная задача в заявляемом изобретении достигается за счет того, что в мембранном карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем воздушной и дроссельной заслонками, топливную камеру с мембранным механизмом, подключенную к топливоподающему каналу с размещенными на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном, систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой и топливный насос, на выходе топливного канала главной дозирующей системы в диффузор главного воздушного канала установлен распылитель, площадь проходного отверстия которого составляет 0,4-0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы карбюратора.

При площади проходного отверстия распылителя, равного 0,4-0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы, обеспечивается объемный распыл топлива в полость главного воздушного канала и создание однородной топливной эмульсии без дополнительных топливных полостей за топливной камерой с мембранным механизмом.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства заявляемой конструкции карбюратора.

Мембранный карбюратор состоит из корпуса I, топливной камеры П с мембранным механизмом и топливного насоса Ш. В корпусе карбюратора имеется диффузор 5, в котором располагаются две заслонки: дроссельная 4, дозирующая количество засасываемой в двигатель топливно-воздушной смеси (топливной эмульсии), и воздушная 3, закрываемая только для подсоса топлива при пуске двигателя. Прикрытие дроссельной заслонки ограничивается рычагом 26 дроссельной заслонки.

В корпусе размещаются две разделительные системы дозировки топлива: главная, включающая распылитель 25, подводящий канал 27 с главным регулировочным винтом 23 и обратный клапан 14, и система холостого хода, включающая систему отверстий: отверстие системы холостого хода 29, отверстие переходной системы 30, отверстие воздушное 31, и подводящий канал 28 с винтом 22 дозирования топлива в системе холостого хода.

Мембранный механизм, размещаемый в топливной камере 7, состоит из мембраны 6, которая упирается в конец рычага 11 топливного клапана 9. Последний фиксируется на оси 13 и с помощью пружины 12 прижимается к седлу клапана 10, прикрывая доступ топлива в камеру по нагнетательному каналу 8. Полость, располагаемая ниже мембраны 6, сообщается с атмосферой.

Топливный насос карбюратора состоит из корпуса 15 с системой сверлений, крышки 16, насосной мембраны 17, впускного 18 и выпускного 19 лепестковых клапанов. Граничащая с мембраной верхняя полость каналом 32 соединена с кривошипной камерой двигателя.

Насос работает следующим образом. Давление и разрежение в кривошипной камере двигателя по системе сверлений и каналу 32 подается к насосной мембране 17, вызывая ее возвратные перемещения. Поскольку разрежение в кривошипной камере в среднем в 3 раза меньше давления сжатия, перемещению мембраны вверх (при разрежении в полости картера) помогает компенсационная пружина 21. При перемещении насосной мембраны 17 открывается впускной лепестковый клапан 18 и происходит всасывание топлива в полость, расположенную под мембраной. При обратном движении мембраны закрывается клапан 18, открывается выпускной клапан 19 и по каналу 8 нагнетается топливо к дозирующему клапану 9 топливной камеры 7.

Мембранный механизм дозирует топливо, поступающее в топливную камеру 1, поддерживая в ней постоянное давление (разрежение). Во время работы двигателя воздух, проходящий через диффузор 5, имеет различную скорость в зависимости от площади проходного сечения.

В соответствии с этим изменяется и величина разрежения в различных частях диффузора. Для дозировки топлива основное значение имеет величина разрежения около распылителя 25 главной дозирующей системы и отверстий 29, 30, 31 системы холостого хода.

Пуск холодного двигателя осуществляется с прикрытой воздушной заслонкой, что резко увеличивает разрежение в диффузоре карбюратора и приводит к дополнительной подаче топлива в картер (подсос).

При работе на холостом ходу в режиме малого газа дроссельная заслонка прикрыта и образует узкую щель в зоне отверстий 29, 30, 31 холостого хода, в результате чего скорость воздуха и разрежение возле кромки дроссельной заслонки резко возрастают, несмотря на общее снижение количества засасываемого двигателем воздуха. В то же время скорость воздуха возле распылителя 25 главной дозирующей системы снижается пропорционально уменьшению расхода воздуха, что приводит к резкому уменьшению величины разрежения в этой зоне. В результате истечения топлива происходит только через систему холостого хода и давление перед распылителем 25 главной системы может превысить давление в топливной камере 7, что приводит к нежелательному проникновению воздуха через распылитель 25 в топливную камеру 7. Этому препятствует обратный клапан 14, перекрывая отверстие при обратном движении топлива или воздуха. Величина расхода топлива через главную дозирующую систему и систему холостого хода регулируется соответствующими винтами 22 и 23.

При переходе от холостого хода к рабочему режиму двигателя дроссельная заслонка открывается, приводя к увеличению общего расхода воздуха и возрастанию разрежения возле распылителя 25 главной дозирующей системы. В результате включается главная дозирующая система и по мере дальнейшего открытия дросселя начинает определять общую дозировку топлива. В это же время уменьшается разрежение возле отверстий 29, 30 и 31 и общий расход топлива через систему холостого хода.

В период переходного режима, когда открытие дроссельной заслонки еще не значительно, зона максимальных скоростей всасываемого воздуха перемещается вдоль диффузора вместе с кромкой заслонки. Поскольку главная дозирующая система в это время полностью еще не включалась, истечение топлива происходит через отверстия 29, 30 холостого хода.

На основе многочисленных экспериментальных данных по результатам испытаний предложенной конструкции карбюратора на загрузочных режимах (полный газ) авторами было установлено, что большое значение на надежность карбюратора на загрузочных режимах оказывает отношение площади проходного отверстия распылителя 25 к площади прохода топливного канала главной дозирующей системы 27. При площади проходного отверстия распылителя, равного 0,4-0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы, обеспечивается объемный распыл топлива в полость главного воздушного канала 2 и создается однородная, хорошо перемешенная топливная смесь топливо-воздух. При площади проходного отверстия распылителя менее 0,4 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы подача топлива в полость главного воздушного канала происходит струей и не обеспечивается однородность перемешивания топливной смеси. При площади проходного отверстия распылителя более 0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы также не обеспечивается однородность перемешивания топливной смеси. Топливо из распылителя истекает свободно без объемного распыла. Таким образом, только при площади проходного отверстия распылителя, равной 0,4-0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы, создается однородная, хорошо перемешенная топливная эмульсия. Это обеспечивает повышенную приемистость двигателя и надежную работу в различных пространственных положениях на загрузочных режимах работы двигателя.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к мембранным карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания бензомоторных инструментов. Изобретение позволяет упростить конструкцию, обеспечить повышенную приемистость двигателя, повысить надежность. Мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем воздушной и дроссельной заслонками, топливную камеру с мембранным механизмом, подключенную к топливоподающему каналу с размещенными на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном, систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой и топливный насос. На выходе топливного канала главной дозирующей системы в диффузор главного воздушного канала установлен распылитель, площадь проходного отверстия которого составляет 0,4-0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы карбюратора. 1 ил.

Мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем воздушной и дроссельной заслонками, топливную камеру с мембранным механизмом, подключенную к топливоподающему каналу с размещенными на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном, систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой, и топливный насос, отличающийся тем, что на выходе топливного канала главной дозирующей системы в диффузор главного воздушного канала установлен распылитель, площадь проходного отверстия которого составляет 0,4-0,6 площади прохода топливного канала главной дозирующей системы карбюратора.