Клапан системы питания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02M23/00 

2. Клапан по п. i, отличающий с я тем, что входное отверстие цилиндрической камеры выполнено диаметров Of 3175 см, выходное отверстие - диаметром 0,518 см, а между входным отверстием и цилиндрической. стенкой камеры выполнен конусный, участок, образующий седловую поверхность, причем при выключенном двигателе один из сферических элементов выполнен с возможностью контактирования с конусной поверхностью и перекрытия проходного сечения камеры под воздействием остальных сферических элементов. ,

3, Клапан поп, 1, отлйчающ и и с я тем, что корпус выполнен из

двух частей, соединенных между собой при помощи резьбы для изменения продольной величины цилиндрической камеры, часть снабжена Фланцем/ имеющим продольные наружные пазы, а другая - гибкими стопорными выступами, диаметрально расположенными и выполненными с возможностью вхождения в пазы другой части для обеспечения фиксации от самопроизвольного развинчивания, частей,

4, Клапан по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что на корпусе: установлен приводной вентилятор, расположенный перед входным отверстием для обеспечения повышения давления.

1. КЛАПАН СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержгидий корпус с внутренней цилиндрической камерой и входным и выходным отверстиями, первое из которых снабжено седловой поверхностью, и три размещенных в камере сферических элемента, расположенных в виде набора между отверстиями камеры с зазором относительно стенки последней и выполненных из эластомерного материала с возможностью деформации под действием перепада давления между входным и выходным отверстиями, причем один из сферических элементов выполнен с возможностью контактирования с седловой поверхностью, отличающийся тем, что, с целью улучшения сгорания топлива, один крайний сферический элемент выполнен из полиуретанового эластомерного материала, имеющего твердость 89 единиц по шкале Шора, а другой крайний сферический элемент - из полиуретанового эластомерного матери;ала,имеющего твердость 88,5 единиц по шкале Шора, а промежуто 1ный сферический элемент выполнен из эластомерного материала, имеющего твердость, превышаю щую твердость крайних элементов, нагг пример нейлона или тефлона. а о со

Изобретение относится к машиностроению и, в частности к клапанам системы питания для двигателя внутреннего сгорания,

Известны клапаны системы питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с внутренней цилиндрической камерой и. входным и выходным отверстиями, первое из которых снабжено седловой поверхностью, и три размещенных в камере сферических элемента, расположенных в виде набора между отверстиями камеры с зазором относительно стенки последней и выполненных из эластомерного материала с возможностью деформации, под действием перепада давления между входным и выходным отверстиями, причем один из сферических элементов выполнен с возможностью контактирования с седловой поверхностью fl,

Однако известные клапаны не обес печивают требуемое количество подаваемого дополнительного воздуха во всем диапазоне режимов работы двигателя, в связи с чем ухудшаются условия сгорания в двигателе топлива, что также приводит к увеличению токсичности отработавших газов.

Целью изобретения является улучшение сгорания топлива.

Поставленная цель достигается теМ что в клапане системы питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с внутренней цилиндрической камерой и входным и выходным, отверстиями, первое из которых снабжено седловой поверхностью, и три размещенных в камере сферичесЙ1Х элемента, расположенных в виде набора между отверстиями камеры с зазоррм относительно стенки последнего и выполненных из зластомерного материала с возможностью деформации под действием перепада давления между входным и выходным отверстиями,

причем один из сферических элементов выполнен с возможностью контактирования с седловой поверхностью, один крайний сферический элемент выполнен из полиуретанового эластомерноQ го материала, имеющего твердость 89 единиц по шкале Шора, а другой крайний сферический элемент - из полиуретанового эластомерного материала, имеющего твердость 88,5 единиц

с по шкале Шора, а промежуточный сферич.еский элемент выполнен из эластомерного материала, имеющего твердость, превышающую твердость крайних элементов, например нейлона или тефлона. . Входное отверстие цилиндрической

Ч камеры, выполнено диаметром 0,3175 см, выходное отверстие - диаметром 0,518 см, а между входным отверстием и цилиндрической стенкой камеры вы. полнен конусный участок, образующий

23седловую поверхность, причем при выключенном двигателе од1:н из сферических элементов выполнен с возможностью контактирования с конусной поверхностью и перекрытия проходно0 го сечения камеры под воздействием ;остальных сферических элементов.

Корпус выполнен из двух частей, соединенных между собой при помощи

5 резьбы для изменения продольной .величины цилиндрической камеры, и одна часть снабжена фланцем, имеющим продольные наружные пазы, а другая гибкими стопорными выступами, диад метрально расположёнными и выполненными с возможностью вхождения в пазы другой части для обеспечения фиксации от самопроизвольного развинчивания частей. На корпусе установлен приводной вентилятор, расположенный перед вход ным отверстием для обеспечения повышения давления, На фиг, 1 схематически изображены g аксонометрии клапан и система питания для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - клапан системы пи тания при выключенном двигателе, раз рез; на фиг. 3 - часть клапана по фиг, 2 при работающем двигателе; на фиг. 4 - часть клапана по фиг, 2 при работе двигателя, в рея{име торможения; на фиг. 5 - часть карбюратора / системы питания, разрез: на фиг б разрез А-А на фиг. 5; На фиг. 7 вари.ант выполнения системы питания с предложенным клапаном; на фиг, 8 вариант выполнения клапана системы питания. Клапан системы питания для двигателя 1 внутреннего сгорания содержит корпус, выполненный из двух частей 2 и 3, изготовленных из. пластмассы и образующих внутреннюю цилиндрическую камеру 4 с входным и выходным . отверстиями 5 .и б, и три размещенных в камере 4 сферические элемент 7-9, расположенных в виде набора между отверстиями 5 и. б камеры 4 с зазором относительно стенок последней, причем крайний сферический элемент 7 выполнен из полиуретановог.о эластомерного материала, имеющего твердость 89 единиц по шкале Шора, другой крайний сферический элемент 9 выполнен из.полиуретанового полимерного материала, имеющего твердость 88,5 единиц по шкале Шора, а промежуточный сферический элемент 8 выпол нен из эластомерного материала, имею щего твердость, превышающую твердост крайних элементов 7 и, 9, например нейлона или тефлона, Часть 2 корпуса выполнена Т-образ йЬй и имеет выполненные снизу трубча тые патрубки 10 и 11, Часть 2 снабжена резьбой 12, при помощи которой соединяется с частью 3 корпуса, причем стык между частями 2 и 3 уплотней кольцом 13. Между цилиндрической стенкой камеры 4 и входным отверстием 5 выполнен конусный участок 14 образующий седловую поверхность для контактирования со сферическим элементом 7. Часть 3 корпуса снабжена входной горловиной 15, в которой установлен фильтр 16, Горловина,15 имеет фланец 17, на котором выполнены продольные пазы 18, а асть 2 имеет гибкие стопорные выступы 19 имеющие зубцы 20, входящие в пазы 18 и охлаждающие ребра 21, расположенные снаружи. В цилиндричес ой камере 4 у выходного отверстия б установ лена усеченно-коническая зубчатая прокладка 22, которая обеспечивает поджатие сферических элементов 7-9 при изменении длины камеры 4 посредством вращения частей 2 и 3 относительно друг друга и смещения по резьбе. Прокладка 22-имеет центральное отверстие и выполненные по периферии зубцы. Вращение части 3 осуществляют приложением усилия к фланцу 17 при отогнутых выступах 19, один из которых снабжен ограничителем 23 перемещения, чтобы при регулировке корпуса части 2 и 3 последнего .всегда находились в соединении, В трубчатых патрубках 10 и 11 выполнен канал 24, сообщенный с выходным отверстием б, В патрубке 11 выполнена вихревая камера 25, сообщенная с каналом 24 и закрытая пробкой 26, установленной на внешнем конце патрубка 11. Другой патрубок 10 соединен с трубопроводом 27,.подключенным к карбюратору 28, установленному на двигателе 1, Входное отверстие 5 цилиндрической камеры 4 выполнено диаметром 0,3175 см, а выходное отверстие диаметром 0,518, Работа клапана происходит следующим образом. Когда двигатель не работает, сферический элемент 7 под действием прокладки 22 и сферических элементов 8 и 9 прижат к конус ному участку 14 и обеспечивает перекрытие проходного сечения камеры 4, как показано на фиг. 2. Поэтому, когда двигатель запускается, карбюратор 28 обеспечивает приготовление топливо-воз., душной смеси, которая является обогащенной, так как через клапан не подается в это время воздух. Этим достигается надежный пуск двигате. ля 1. Как только двигатель запускается, во впускном тракте образуется разрежение, которое по трубопроводу 27 передается в камеру 4, под действием перепада давления Между входным и выходным отверстиями 5 и 6 сферические элементы 7, 8 и 9 смеща - ются вниз, сферический элемент 7 отходит от конусного участка 14 и открывает проход для воздуха через клапан, как показано на Фиг, 2, Поступающий через клапан воздух обеспечивает обеднение поступающей в двигатель топливо-воздушной смеси. Причем в -процессе запуска вихревая камера 25 обеспечивает замедление открытия клапана для прохода воздуха, Как только воздух начинает поступать через клапан, сферические элементы 7-9 начинают вибрировать JB резонансе с частотой колебаний примерно 520 , колебаний в секунду прималых скоростях потока воздуха а режиме холостого хода и торможении и до 1500 коле- , баний в секунду при высоких скороетях потока. Этим обеспечивается, по существу, одинаковая подача воздуха на всех режимах работа двигателя за исключением сильного торможения. Ко лебания сферических элементов 7-9 вы зывают ударные волны в воздушном по токе, проходящем через клапаны. Подача пульсируюш.его воздуха з карбюра тор 28 и во впускной тракт увеличива ет турбулентность топливо-воздушной смеси, и обеспечивает ее гомогениза :; цию, в связи с чем улучшается сгора ние топлива в двигателе. Одновремен но с пульсацией достигается завихрение воздуха при йомощи прокл.адки 22 и вихревой камеры 25. Соединение выходного отверстия 6 с каналом 24 под прямым углом способствует резонированию сферических элементов в широком диапазоне работы, Основной резонирующий: эффект достигается на сферическом элементе 7, что делает его более реагирующим на малое разрежение в двигателе, и обес печивается увеличениерезонирования на всех режимах работы. Это достигается указанной твердостью, которая также способствует более плотному пе рекрытию при неработающем двигателе Более низкая твердость сферического элемента 9 обеспечивает при высоких величинах разрежения увеличение его деформации в боковом направлении в большей степени, чем двух других сферических элемен1ов, как .показано на фиг. 4. Это обеспечивает ограниче ние подачи дополнительного воздуха н режиме торможения или замедяения. Когда разрежение снижается, то де .формация сферического элемента 9 в сторону достижения первоначальной формы через средний сферический элемент 8 приводит к смещению сферического элемента 7 и уменьшению проходного сечения для воздуха. Средний сферический элемент 8, более твердый, чем оба крайних, действует как поршень между ниМи, что обеспечивает мп овенное реагирование между двумя элементами-и способствует высокой частоте пульсаций. Входное и выходное отверстия 5 и 6 увеличивают скорость пульсаций таким образом, что волна сжатия, генерированная сферическими элементами 7-9,не затухсГет, когда воздух выходит из клапана в трубопровод 2. Скорость воздушных пульсаций увеличивается с уменьшением длины трубопровода 27. Как видно из фиг, 5 и 6, штуцер 29 трубопровода 27 соединен с Карбюратором 28 в зоне выходных окон 30 системы холостого хода под дроссельной заслонкой 31. Этим дости гается воздействие пульсации подавае мого через клапан воздуха не только в самом карбюраторе 28, а также во всем задро сельном пространстве впускного тракта и в рабочих объемах цилиндров двигателя. Хотя распылители главной и других дозирующих сметем карбюратора, кроме системы холостого хода, расположены выше дроссельной заслонки 31, однако истекающее из них топливо попадает в зону воздействия пульсаций, в связи с чем достигается перемешивание этого топлива с проходящим в двигатель воздуха. Одновременно подача воздуха от клапана в задроссельное пространство способствует ликвидации любых зон пониженного давления, возникающих при неполностью открытой дроссельной заслонке 31. Клапан регулируют таким образом, чтобы топливо-воздушная смесь, подаваемая в двигатель, имела соотношение воздуха к топливу в пределах 14,6:1 с отклонением не более 0,1% на всех режимах работы. Причем клапан регулируется на заданный расход в зависимости от типа размера двигателя. На фиг, 7 изображен вариант уста новки клапана, когда трубопровод 27 имеет минимальные размеры,а горловина снабжена воздухозаборным патрубком 32, который обеспечивает подвод более холодного воздуха по сравнению с воздухом, окружающим карбюратор. Та.кое выполнение клапана позволяет предотвратить снижение пульсаций воздушного потока от клапана до впускного тракта, одновременно обеспе чивает также повьшдение чувствительности к изменению барометрического давления и температуры окружающего воздуха. На фиг. 8 изображен второй вариант выполнения клапана, в котором к горловине 15 примыкают конуснб-цилйнд рический патрубок 33 и размещенный в последнем приводной.вентилятор 34. Так как последний расположен перед входным отверстием 5 и при своей работе обеспечивает перед ним повышение давления, то повышается чувствительность клапана к разрежению в задроссельном пространстве, что приводит к увеличению мощности двигателя и повышению экономичности работы. В частности, такое выполнение клапана улучшает характеристики двигателя в условиях движения, в гору и в высокогорных условиях. Таким образом, изобретение обеспечивает создание пульсаций в потоке воздуха, подаваемого во впускной тракт двигателя и поддерживает подачу воздуха в диапазоне, обеспечивающем постоянный состав смеси, что приводит к улучшению перемешивания топлива и воздуха и, следовательно, к улучшению сгорания топлива.

фиаЛ

3/

гв

фие.Ь