Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02M1/00 F02M13/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюратора для двигателя внутреннего сгорания. Известны карбюраторы для двига.теля внутреннего сгорания, содержащие корпус с основным и дополнитель ным проточными каналами, образующими смесительные камеры, основную воздушную заслонку, расположенную в основ,ном проточном канале на ос новнойоси, снабженной свободно усХ новленным на ней первым рычагом, licecTKo закрепленным на ей . вторым рычагом, ямекюцям упор для первого рычага, и пружиной, взаимо действующей с первым и вторым 1рачагами, дополнительную воздушную заслонку, расположенную в дополнительном проточном канале на дополни тельной оси, снабженной свободно ус тановленным на ней третьим рычагом, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом, имеющим упор для третьего рычага, и пружиной, взаимодей ствующей с третьим и четвер|тым рыча гами, кинематическую связь между пе вым и вторым Еялчагами, образованную тягой и шарниром свободного хода, и вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству основного проточного канала и кинематически связанный с вторым рычагом ij . Однако в известных карбюраторах, хотя и изменяется положение воздушных заслонок в зависимости от темпе ратуры окружающей среды, не обеспечивается изменения усилий закрытия заслонок, в зависимости от степени понижения температуцхл, в связи с че карбюраторы не имеют оптимальные характеристики и ухудшается надежность пуска двигателя. Целью изобретения является улучш ние характеристики -карбюратора в ус ловиях низкой температуры окружающе среды. Поставленная цель достигается тем, что в карбюраторе для двигател внутреннего сгорания, содержащем корпус с основным и дополнительным проточными каналами, образующими смесительные , основную возду мую заслонку, расположенную в основ ном проточном канале на основной оси, снабженной свободно установлен .ным на ней первым рычагом, жестко закрепленным на ней вторым рычагом, имеющим упор для первого рычага, и пружиной, взаимодействующей с первым и вторым рычагами, дополнительную врэдушную заслонку расположенн в дополнительном проточном канале н дополнительной оси, снабженной свободно установленным на ней третьим рычагом, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом, имеющим упор для третьего рычага, и пружиной, взаимо действующей с третьим и четвертым рычагами, кинематическую связь между первым и третьим рычагами, образованную тягой и шарниром свободного хода, и вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству основного проточного канала и кинематически связанный с вторым рычагом, основная ось снабжена дополнительной тягой и свободно установленным на ней пятым рычагом, включенным в кинематическую связь между вакуумным сервоприводом и вторым рычагом и выполненным с возможностью взаимодействия с упором второго рычага, причем пятый рычаг кинематически связан через дополнительную тягу с дополнительной осью. Кроме того, дополнительная ось снабжен а свободно установленным на ней пятым рычагом, выполненным с возможностью взаимодействия с упором четвертого рычага и связанным с дополнительной тягдй. На фиг.1 изображен схематически предлагаемый карбюратор для двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 то же, вид в аксонометрии; на фиг.Звариант его выполнения. Карбюратор для двигателя внутрюннего сгорания содержит корпус 1 с основным и дополнительным проточными каналами 2, и 3, основную воздушную заслонку 4, расположенную в основном проточном канале 2 на основной оси 5, дополнительную воздушную заслонку б, расположенную в дополнительном проточном канале 3 на дополнительной оси 7, и кинематически связанные между собой при помощи тяги 8 основную и дополнительную дроссельные заслонки 9 и 10, размещенные соответственно в основном и дополнительном проточных каналах 2 и 3, образующих вместе с выполненными в них диффузорами 11 и 12 смесительные камеры карбюратора. Основнрй проточный канал 2 служит для приготовления обедненной топливо-воздушной смеси и соединен при помощи трубопровода 13 с основной камерой 14 сгорания двигателя, снабженной впускным клапаном 15, а дополнительный проточный канал 3 служит для приготовления обогащенной топливо-воздушной смеси и соединен при помощи трубопровода 16 с форкамерой 17, сообщенной с основной камерой 14 сгорания при помощи канала 18 и снабженной искровой свечой 19 зажигания и впускным клапаном 20. Основная камера 14 сгорания выполнена в цилиндре 21, в котором возвратно-поступательно движется поршень 22, связанный при помощи шатуна 23 с валом Сне показан) двигателя. Основная о&ь б снабжена 1фиг.2) свободно установленным на ней первым рычагом 24, жестко закрепленным на ней

вторым рычагом 25, имеющим упор 26 для первого рычага 24, торсионной пружиной 27, концы 28 и 29 которой взаимодействуют с первым и вторым рычагами 24 и 25, обеспечивая их упругое соединение, и торсионной пружиной 30, один конец 31 которой связан с выступом 32 корпуса 1, а другой конец 33 - с вторым рычагом 25. Усилие торсионной пружины 30 направлено в сторону открытия основной воздушной заслонки 4. Дополнительная ось 6 снабжена свободно установленным на ней третьим рычагом 34, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом 35, имеющим упор 36 для третьего рычага 34, торсионной пружиной 37, концы 38 и 39 которой вз аимодействуют с третьим и четвертым рычагами 34 и 35, обеспечивая их упругое соединение, и торсионной пружиной 4Q, усилие кoтqpoй направлено в сторону открытия дополнительной воздушной заслонки 6. Первый и третий рычаги 24 и 34 кинематически связаны между собой при помощи тяги 41 и шарнира свободного хода, образованного прорезью 42, выполненной в первом рычаге 24.

Основная ось 5 снабжена также свободно Установленным на ней пятым рычагом 43, имеющим выступ 44 для взаимодействия с упором 26, и дополнительной тягой 45, шарнирно связанной с пятым рычагом 43 и с шестым рычагом 46, свободно установленным на дополнительной оси 7|И имеющим выступ 47 для взаимодействия с упором 36 четвертого рычага 35. Пятый рычаг 43 шарнирно связан со штоком 48 вакуумного сервопривода 49, имеющего подпружиненную диафрагму 50, жестко связанную со штоком 48 и образующую с корпусом 51 вакуумного сервопривода 49 рабочую камеру 52, которая при помощи трубопровода 53 с дросселем 54 подключена к задроссельному пространству основного проточного канала 2. Основная и дополнительная оси 5 и 7 размещены эксцентрично относительно своих проточных каналов 2 и 3. Основная ось 5 снабжена ограничителем поворота 55, взаимодействующим с выступом 56 на корпусе 1, а дополнительная ось 7 - ограничителем поворота 57, взаимодействующим с выступом 58 на корпусе 1.

Первый рычаг 24 при помощи троса 59 соединен с ручкой 60 ручного управления. На корпусе 51 вакуумного сервопривода 49 выполнен упор 61 для ограничения перемещения диаф.рагмы 50.

Карбюратор работает следующим образом.

При работе двигателя во время такта всасывания обедненная топливовоздушная смесь, приготовленная в основном проточном канале 2, поступает по трубопроводу 13 в цилинда) 2 двигателя, и одновременно обогащенная топливо-воздушная смесь, приготовленная в дополнительном проточно канале 3, поступает по трубопроводу 16 в форкамеру 17 (выпускные кпапаны 15 и 20 в это время открыты). Во время последующего такта сжатия (когда впускные клапаны 15 и 20 закриты) некоторое количество обедненной смеси поступает через канал 18 в форкамеру 17, в которой к моменту подачи искры свечой 19 образуется легко воспламеняемая горючая смесь. Общий состав смеси, поданной в цилиндры двигателя,, беднее чем стехиометрическое соотношение топливо воздух.

Когда двигатель не работает,давление в рабочей камере 52 вакуумного сервопривода 49 равно атмосферному и при положении ручки 60 (фиг.2, линия А) основная и дополнительная воздушные заслонки 6 и 4 находятся в положении полного открытия (т.е. вертикально). Первый рычаг 24 контактирует с упором 26 под действием усилия .торсионной пружины 27, третий рычаг 34 - с упором 36 под действием торсионной пружины 37.

Когда двигатель не работает.и ручка перемещается из положения А в положении Б, то первый рычаг 24 двигае-сся против часовой стрелки, тяга 41 остается неподвижной вследствие ее перемещения по прорези 42, а второй рычаг 25 под действием торсионной пружины 27, преодолевающей усилие торсионной пружины 30, поворачивается вместе с основной осью 5, об.еспечивая постоянный контакт упора 26 с первым рычагом 24, в связи с чем основная воздушная заслонка 4 перемещается из положения полного открытия в положение закрытия основного проточного канала 2. Дополнительная воздушная заслонка 6 остается при этом полностью открытой.

Когда двигатель не работает и ручка 60 перемещается из положения Б в положение В, то первый рычаг 24 перемещается далее против часовой стрелки, в т9 время как ось 5 остается неподвижной, так как в положении Б ручки 60 основная воздушная заслонка 4 полностью закрылась. В связи с этим рычаг 24 отходит от .упора 26 скручивая торсионную пружину 27, увеличивая закрывающее усилие основной воздушной заслонки 4. Одновременно вследствие выборки всего свободного хода в прорези 42 тягой 41, последняя также перемещается, перемещая третий рычаг 34, |И вследствие контактирования о упо;ром 36 поворачивается рычаг 35, который смещает дополнительную ось 7 положение закрытия дополнительной воздушной заслонки б против усилия пружины 40, Когда двигатель не работает и ручка перемещается из положения В в положение Г, то вследствие нахождения основной и дополнительной воз душных заслонок 5 и 7 в положении закрытия, смещение первого рычага 24 против часовой стрелки вызовет увеличение закрывающих усилий на воздушных заслонках 5 и 7 вследстви увеличения скручивающих усилий торсионных пружин 30 и 40. Если при пуске двигателя ручка 6 находится между положениями А и Б и основная воздушная заслонка 4 находится в положении частичного закрытия, то в основном проточном канале 2 обеспечивается приготовление смеси более богатой, чем при полностью от крытой основной воздушной заслонки Если при пуске двигателя ручка 60 находится между положениями Б и и основная воздушная заслонка находится в положении полного закрытия, дополнительная воздушная заслонка 6 частично закрыта, то смесь, приготавливаемая в основном проточном канале 2, еще более обогащается и также обогащается смесь, приготовляемая в дополнительном проточном канале 2. Если при пуске двигателя ручка 60 находится между положениями В и Г, то увеличивается при. полностью закрытых основной и воздушной засло ках 4 и 6 их закрывающее усилие, вследствие чего смесь, приготовляемая в обоих проточных каИалах 2 и 3 еще более обогащается. Таким образом, путем изменения положения ручки 60 обеспечивается надежный пуск двигателя в широком диапазоне низки температур. Когда при пуске двигателя послед НИИ вследствие сгорания в цилиндре топливо-воздушной смеси имеет режим самостоятельного холостого хода, то в основном проточном канале 2 установится разрежение, которое по трубопроводу 53 передается в рабочую камеру 52. Вследствие понижения раз режения диафрагма 50 втягивается виутрь корпуса 51, пока не установи ся на упор 61, и через шток 48 пере мещает пятый рычаг ,43 и далее через дополнительную тягу 45 - шестой рычаг 46 по часовой стрелке. Если к этому моменту основная и дополнител ная воздушная заслонки 4 и 6 находи лись в положении закрытия, то пятый и шестой рычаги 43, 46, контактируя соответственно с упорами 26 и 36, перемещают соответственно оси 5 и 7 с воздушными заслонками 4 и 6 в пол жение открытия последних против уси ЛИЯ их торсионных пружин 27 и 37. Упором 61 обеспечивается заданньлй угол приоткрытия воздушных заслонок 4 и 6, в связи с чем подаваемая в цилиндры двигателя смесь обедняется, но ее состав остается более богатым, чем при полностью открытых воздушных заслонках. Этим достигается оптимальный прогрев двигателя в условиях низких температур окружающей среды. Когда температура двигателя достигает рабочего диапазона, ручку 60 переводят в положение А, в результате чего первый и третий рычаги 24 и 34 поворачиваются по часовой стрелке, уменьшая скручивающее усилие торйионных пружин 27 и 37, а обе воздушные заслонки 4 и 6 переводятся в положение полного открытия, так что обеспечивается подача исходной обедненной смеси по трубопроводу 1,3 и обогащенной - по трубопроводу 16. Выполнение карбюратора с последовательным закрытием основной и дополнительной воздушных заслонок 4 и 6 обеспечивает регулирование состава смеси, направляемой в цилиндр при пуске двигателя в широком диапазоне отношения топливо - воздух, в связи с чем улучшается характеристика карбюратора в условиях низкой температуры окружакнцей среды и достигается надежный пуск двигателя, а при достижении последним самостоятельного холостого хода заслонки 4 и 6 открываются на заданный угол, улучшая условия прогрева двигателя и предотвращая неполное сгорание топлива, что снижает токсичность отработавших. газов.. В варианте (фиг.З) выполнения карбюратора обеспечивается автоматическое управление воздушными заслонками 4 и 6 при помощи биметаллического спирального элемента 62. На корпусе 1 ( идентичные элементы с карбюратором по фиг.1 и 2 обозначены одинаковыми позициями установлена кольцевая коробка 6.3. Внутренний конец 64 биметаллического элемента 62 закреплен на коробке 63, а свободный внешний конец 65 выполнен с возможностью перемещения по внутренней цилиндрической поверхности коробки 63 и снабжен двумя упорами 66 и 67. На оси 5 в непосредственной близости к элементу 62 установлен первый рычаг 68, а второй рычаг 69, жестко связанный с осью 5, установлен на ее внеанем конце, причем пятый рычаг 70 размещен между торсионной пружиной 27 и первым рычагом. Третий рычаг 71 установлен на оси 7 в непосредственной близости к корпусу 1, а четвертый рычаг 72, жестко связанный с осью 5, - на ее внешнем конце, причем шестой рычаг 73 размещен между торсионной пружиной 37 и четвер-г

тым рычагом 72. Третий рычаг 71 связан с тягой 74. которая имеет выступающий конец 75 внутри коробки 63, образующий вместе с упорами 66 и 67 шарнир свободного .хода.

Карбюратор работает (фиг.З) следующим образом.

Когда температура окружающей среды снижается, то внешний конец 65 вместе с упором 67 движется против часовой стрелки вокруг оси 5, вследствие чего поворачивается первый рычаг 68 в том же направлении. Поэтому через торсионную пружину 27 и второй рычаг 69 перемещается основная воздушная заслонка 4 в сторону закрытия основного проточного канала 2. Затем, когда воздушная заслонка 4 перемещается в положение полного закрытия (а температура Окружающей среды продолжает снижаться), спиральнЕЛй биметаллический элемент 62 своим внешним концом 65 перемещает далее первый рычаг 68 против часовой стрелки, обеспечивая увеличение

закрывающего усилия на основной воздушной заслонке 4 и одновременно вследствие воздействия на выступающий конец 75 тяги 74 через последнюю поворачивает третий рычаг 71, перемещая дополнительную воздушную заслонку 6 в положение закрытия. Этим обеспечивается надёжный пуск двигателя в условиях низкой температуры окружающей среды.

0

Когда двигатель запущен и имеет обороты самостоятельного-холостого хода, то вакуумный сервопривод 49 одновременно приоткрывает обе воздушные заслонки 4 и 6. В остальном 5 работа карбюратора по фиг.З аналогична работе карбюратора по фиг.1 и 2.

Таким образом, такое выполнение карбюратора обеспечивает при пуске двигателя в условиях низкой темпера0туры окружадацей среды требуемое соотношение топливо-врэдушной смеси, в связи с чем улучшаются характеристики карбюратора.

1. КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с основным и дополнительным проточными каналами, обраэуюЕцими смесительные камеры, основную воздушную заслонку, расположенную в основном проточном канале на основной оси, снабженной свободно установленным на-ней первым рычагом, жестко закрепленным на ней вторым рычагом, имеющим упор для первого рычага, и пружиной, взаимодействующей с первым .и вторым рычагами,дополнительную воздушную заслонку, расположенную в дополнительном проточном канале на дополнительной оси, снабженной свободно установленным на ней третьим рычагом, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом, имеющим упор для третьего рычага, и пружиной, взаимодействующей с третьим и четвертым рычагами, кинематическую связь между первым и третьим рычагами, образованную тягой и шарниром свободного хода, и вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству основного проточного канала и кинематически связанный с вторам рычагом, отличающийся тем, что, с целью улучшения характеристики карбюратора в условиях низкой температуры окружающей среды, основная ось снабжена дополнительной тягой и свободно установленным на ней пятым рычагом, включенным в кинематическую связь межцу вакуумным сервоприводом и вторым рычагом и выполненным с возможностью взаимодействия с упором второго рычага, причем пятый рычаг кинематически связан через дополнительную тягу с дополнительной осью. 2. Карбюратор по п.1, о т л и чающийся тем, что дополнительная ось снабжена свободно установленным на ней шестым рычагом, выполненным с возможностью взаимоСП действия с упором четвертого рычага и связанным с дополнительной тягой. со со 00

nf

26