МЕМБРАННЫЙ КАРБЮРАТОР Российский патент 2006 года по МПК F02M17/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к беспоплавковым карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) бензиномоторных инструментов. Карбюратор входит в системы питания ДВС топливной смесью.

Одной из основных проблем создания мембранных карбюраторов является обеспечение надежного запуска ДВС в зимнее время года.

Известны беспоплавковый карбюратор (см. патент США №3275306, опубл. 27.09.1966) и беспоплавковый карбюратор (см. патент США №3738622, опубл. 12.06.1973), содержащие корпус с главным воздушным каналом и установленными в нем воздушной и дроссельной заслонками, каналы системы холостого хода и главной дозирующей системы, мембранный топливный регулятор, топливный насос с топливной полостью и магистраль передачи импульсов переменного давления, соединяющую газовую полость насоса с кривошипной камерой двигателя. Недостатком указанных карбюраторов является ненадежная работа топливного насоса при минусовых температурах окружающего воздуха из-за попадания паров воды из кривошипной камеры двигателя в газовую полость и обледенение последней.

Известен также беспоплавковый карбюратор (см. авторское свидетельство СССР №1320484, опубл., 30.06.1987 г.). В данном карбюраторе магистраль передачи импульсов переменного давления соединена с газовой полостью топливного насоса с главным воздушным каналом, что исключает обледенение газовой полости топливного насоса при минусовых температурах окружающего воздуха.

Однако необходимо отметить, что запуск двигателя происходит при закрытой дроссельной заслонке, причем при холодном запуске пусковая заслонка также должна быть закрыта. В этом случае за дроссельной заслонкой создается более глубокий вакуум, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов топлива и к возможным остановкам двигателя в следствие переобогащения смеси топлива при закрытых дроссельной и воздушной заслонках.

Надежный запуск двигателя без его заглохания при минимальном расходе топлива - это основная задача карбюратора в системе питания ДВС при запуске его при минусовых температурах.

Известен мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем дроссельной и воздушной заслонками, регулятор давления, выполненный в виде мембраны, образующий с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу с размещенным на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора давления (см. патент РФ №2122136, опубл. 20.11.1998), принятый за прототип. Это карбюратор мембранного типа с горизонтальным диффузором, предназначений для одноцилиндрового двигателя бензиномоторного инструмента.

Он имеет корпус с диффузором и смесительной камерой А, находящейся за дроссельной заслонкой, воздушную заслонку, главную дозирующую систему, содержащую топливопровод с дросселем регулируемого сечения, образованным регулирующим винтом, и систему холостого хода, имеющую распылитель и топливопровод с дросселем регулируемого сечения, образованным регулирующим винтом. Топливопроводы подключены к топливной камере, образованной корпусом и мембраной. Смесительная камера А соединена воздушным каналом, в котором установлен жиклер, с воздушной камерой Б регулятора давления, которая через канал, в котором установлен жиклер, соединена с атмосферой. Топливная камера снабжена клапаном, выполненным в виде выступающей из корпуса конусной эластичной втулки и запорного элемента, образованного плечом рычага, связанного с мембраной. Камера, образованная проставкой и мембраной, подключена через канал к кривошипной камере двигателя и является воздушной камерой подкачивающего насоса, камера, образованная крышкой насоса и мембраной, является топливной камерой насоса и снабжена впускным и выпускным клапанами.

Соединение каналом смесительной камеры с воздушной камерой регулятора давления и подбор соотношения установленных в этом канале и канале, соединяющем воздушную камеру с атмосферой, жиклеров устраняет явление переобогащения расхода топлива при закрытии дроссельной заслонки карбюратора на высоких оборотах двигателя, т.к. образующийся в этот момент высокий вакуум передается не только в распылитель холостого хода, но и в воздушную камеру регулятора, что вызывает дополнительные снижения давления в топливной камере регулятора и уменьшение переобогащения расхода топлива.

Создание дополнительных каналов и установка в них жиклеров 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 надежный запуск ДВС без его заглохания при минимальном расходе топлива при минусовых температурах окружающего воздуха.

Указанная задача в предлагаемом изобретении достигается за счет того, что в мембранном карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем дроссельной и воздушной заслонками, регулятор давления, выполненный в виде мембраны, образующий с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу с размещенным на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора давления, суммарная площадь отверстий в дроссельной заслонке составляет 1,8-2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке.

Наличие отверстий в дроссельной и воздушной заслонках при закрытом положении обеспечивает достаточное количество воздуха в смесительной камере карбюратора и объемное его смешение с топливом для получения однородной топливной эмульсии, что исключает заглохание ДВС, запущенного при минусовых температурах.

Экспериментальными исследованиями авторами изобретения установлено, что для надежности работы карбюратора при пуске двигателя при минусовых температурах существенное значение имеет отношение суммарных площадей отверстий в дроссельной и воздушной заслонках.

При суммарной площади отверстий в дроссельной заслонке меньше 1,8 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке за дроссельной заслонкой создается более глубокий вакуум, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов топлива и возможным остановкам двигателя вследствие переобогащения смеси топлива при закрытых дроссельной и воздушной заслонках. При суммарной площади отверстий в дроссельной заслонке больше 2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке за дроссельной заслонкой создается недостаточный вакуум, что приводит к обеднению топливной эмульсии (топливо-воздух) топливом. Это приводит к ненадежному запуску двигателя при минусовых температурах окружающего воздуха (заглохание ДВС).

И только при суммарной площади отверстий в дроссельной заслонке, равной 1,8-2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке, обеспечивается надежный запуск ДВС без его заглохания при минимальном расходе топлива при минусовых температурах окружающего воздуха.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства заявляемого карбюратора. Мембранный карбюратор содержит корпус 1 с главным воздушным каналом 2 и расположенными в последнем воздушной (пусковой) заслонкой 3 и дроссельной заслонкой 4, диффузор 5, регулятор давления (подачи топлива), выполненный в виде мембраны 6, образующей с корпусом 1 топливную камеру 7, подключенную к топливоподающему каналу 8, на выходе которого в топливную камеру 7 размещен клапан 9, седло клапана 10, рычаг топливного клапана 11, пружину 12, ось 13, обратный клапан 14 в главной дозирующей системе, подкачивающий насос, содержащий корпус 15, крышку 16, мембрану 17, впускной клапан 18, выходной клапан 19, полость подкачивающего насоса 20, пружину 21, винт малого газа 22, винт полного газа 23, пружину стопорную 24, распылитель главной системы 25, рычаг дроссельной заслонки 26, топливный канал главной дозирующей системы 27, топливный канал системы холостого хода 28, отверстие системы холостого хода 29, отверстие переходной системы 30, отверстие воздушное 31, канал, сообщающийся с картером 32.

I - корпус, II - топливная камера, III - топливный насос.

РАБОТА КАРБЮРАТОРА ПРИ ЗАПУСКЕ ДВИГАТЕЛЯ И НА МАЛОМ ГАЗЕ

Запуск двигателя осуществляется проворотом вала двигателя от стартера при закрытой дроссельной заслонке 4 и открытой пусковой заслонке 3. При холодном запуске пусковая заслонка должна быть закрыта. При этом пульсация давления, возникающая в картере, передается на мембрану 17 подкачивающего насоса и приводит последний в действие. При разрежении в картере мембрана перемещается вверх, и разрежение, создаваемое под мембраной, открывает впускной клапан 28 и закрывает выходной клапан 19, заполняя полость под мембраной топливом. Под действием повышенного давления в картере мембрана перемещается вниз, нагнетая топливо к клапану регулятора через выходной клапан 19. При этом впускной клапан 18 закрыт. Одновременно с подачей топлива к седлу клапана 10 под действием разрежения воздуха, создаваемого за дроссельной заслонкой, происходит открытие клапана, наполнение полости 7 топливом и подача последнего в отверстие системы холостого хода 29 и отверстие переходной системы 30.

После запуска двигателя пусковая заслонка должна быть открыта. Регулировка состава смеси на режиме малого газа производится иглой винта малого газа 22.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к беспоплавковым карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания бензиномоторных инструментов. Изобретение позволяет упросить конструкцию, обеспечить надежный запуск ДВС. Мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем дроссельной и воздушной заслонками, регулятор давления, выполненный в виде мембраны, образующий с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу с размещенным на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора давления. Суммарная площадь отверстий в дроссельной заслонке составляет 1,8-2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке. 1 ил.

Мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем дроссельной и воздушной заслонками, регулятор давления, выполненный в виде мембраны, образующий с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу с размещенными на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора давления, отличающийся тем, что суммарная площадь отверстий в дроссельной заслонке составляет 1,8-2,2 суммарной площади отверстий в воздушной заслонке.