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

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания. Известен карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий основную и дополнительную камеры, глав ную дозирующую систему, дроссельную заслонку, размещенную на оси и снабженную рычажным приводом, связанным с педалью управления, автономную систему холостого хода, снабженную обводным каналом с входным и выходным участками, между которыми размещен эмульсионный кан.ал с эмульсионным жиклером, управлякщее отверстие вакуум-корректора и средство эксплуа тационной регулировки малой частоты вращения коленчатого вала, установленное в обводном канале СООднако при вступлении в работу главной дозирующей системы, осуществ ляемом при открытии дроссельной заслонки, топливо из ее распылителей поступает в воздушный поток крайне неравномерно, что требует введения в конструкцию карбюратора системы переходных отверстий, обогащающих смесь при переходе от малых оборотрв холостого хода к повышенным или малым нагрузкам. Выполнение переходных отверстий является технологически сложной операцией, а разброс характе ристик дозирования в этой области ре жимов оказывается значительным. Эти факторы приводят к увеличению расходов топлива и выбросов токсичных ком понентов с отработавшими газами. Кро ме того, на режимах торможения автомобиля двигателем наличие системы пе реходных отверстий приводит к непроизводительной подаче топлива из последних при частичных сбросах нагруз ки. Зона регулирования углов опережения зажигания из-за размещения управляющего отверстия вакуум-коррек тора над верхней кромкой .дроссельной заслонки (в закрытом положении последней) по расходу воздуха является неопределенной, так как при изменении расхода воздуха через обводЛой канал винтом эксплуатационной регули ровки дроссельная заслонка неподвижна. Регулировка углов опережения по расходу воздуха осуществляется скачкообразно, что нарушает монотонность протекания ряда характеристик двигателя и приводит к возрастанию токсичности. Точность сверления управляющего отверстия вакуум-корректора по координате от дроссельной заслонки аналогична точности выполнения переходных отверстий. Цель изобретения - снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов. Поставленная цель достигается тем, что В карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем основную и дополнительную камеры, главную дозирующую систему, дроссельную заслонку, размещенную на оси и снабженную рачажным приводом, связанным с педалью управления, автономную систему холостого хода, снабженную обводньм каналом с входным и выходным участками, между которыми размещен эмульсионный канал с эмульсионным жиклером, управляющее отверстие вакуум-корректора и средство эмульсионной регулировки малой частоты вращения коленчатого вала, установленное в отводном канале, средство эксплуатационной регулировки выполнено в виде дросселирующего элемента с приводом, соединенным при помощи системы рычагов с приводом дроссельной заслонки, причем между конечными рычагами приводов дросселирующего элемента и дроссельной заслонки выполнен зазор. Дросселирующий элемент выполнен в виде поворотного золотника, снабженного вырезом. Привод дросселирующего элемента выполнен в виде рычага с роликом, жестко связанного с золотником, и кулачка, установленного с возможностью качания на оси дроссельной заслонки, причем ролик опирается на поверхность кулачка. Управляющее отверстие вакуумкорректора размещено на входном участке обводного канала между эмульсионным жиклером и золотником. Между эмульсионным жиклером и эмульсионным каналом установлен обратный клапан, например, в виде шарика. Эмульсионный жиклер снабжен средством регулирования проходного сечения, например, в виде регулировочного винта. На фиг. 1 изображена принципиальная схема пневмогидравлических трактов; на фиг. 2 - вариант выполнения кинематики, вид сбоку; на фиг. 3 вариант выполнения кинематики и обводной канал, вид в плане; на фиг.4 вид А на фиг. 3 (вырез золотника); на фиг. 5 - вариант выполнения карбю ратора с обратным клапаном, измененным местом расположения управляющего отверстия вакуум-корректора и винтом качества смеси. .Карбюратор (фиг. 1) содержит рсно ную камеру 1 с установленной в ней на оси 2 дроссельной заслонкой 3, G осью 2 жестко связан привод дрос сель-ной заслонки 3, выполненньй в виде конечного pibraara 4 с отгибньм концом 5 (фиг. 2), Основная камера. 1 снабжена главной дозирующей системой 6, имеющей распьшитель 7, .установленный в диффузоре 8,. Карбюратор также снабжен автономной системой холостого хода с количественным регу лированием смеси постоянного состава включающей в себя дозирующую ячейку 9 с топливным и воздушным жиклера ми, эмульсионный канал 10 с эмульсйонньвчи жиклерами 11, сообщающимися с обводным каналом 12. Последний име ет Входное отверстие 13 в наддроссёльном пространстве 14 основной камеры 1 и выходное отверстие 15, расположенное в задроссельном пространстве 16. На обводном канале 12 установлен дросселирующий элемент, например, н виде поворотного золотника 17 с вырезом 18 (фиг. 4). Золотник 17 снабжен приводом, связанным с рычагом 19.дроссельной заслонки и состоящим из кулачка 20, размещенного на оси 2 с возможностью качания .и рычага 21,.жестко соединенного с золотником 17. Кулачок 20 контактирует с рычагом 21 через ролик 22. Он также снабжен выступом 23, распеложенным с зазором сГ относительно отгибного конца 5 конечного рычага 4 привода дроссельной заслонки 3, а также профильным участком, выполненным по радиусу 24 с центром в центре оси 2. Золотник 17 снабжен также возвратной пружиной 25. Начальное по ложение золотника 17.при отпущенной педали дроссельной заслонки устанавливается с помощью средства экспл атационной регулировки в виде регулировочного винта 26 с фиксирующей прзтеиной, воздействующего на отогнутый конец 21. В карбюраторе также выполнено управляющее отверстие 27 (фиг. 5) вакуум-корректора системы регулирования углов опережения зажигания, размещенное.на входном участке (по потоку воздуха) о6104 водного канала между эмульсионным жиклером 11 и золотником 17. Возможны варианты выполнения карбюратора. Так, для повьщ1ения постоянства состава смеси при регулировании двигателя положением золотника 17 в пневмогидравлическую схему целесообразно введение обратного клапана 28 ((иг. 5). Он препятствует при прикрытом положении золотника 17 течению воздуха через эмульсион- / ный жиклер 11 (размещенный на входном участке обводного канала 12) в эмульсионный канал 9, что приводит к обеднению смеси в рабочей зоне при малых расходах воздуха. Эмульсионный жиклер 11, размещенный на выходном участке обводного канала 12, может быть выполнен с регулируемым сечением для корректировки погрешностей изготовления карбюратора, для чего вводится винт 29 качества. Карбюратор работает следующим образом. Б исходном положении (при отпущенном рычаге 19 педали дроссельной 3d слонки), соответствующем малым оборотам холостого хода, дроссельная заслонка 3 находится в закрытом положении; золотник 27 под действием возвратной пружины 25 повернут до упора отгибки рычага 21 в регулировочный винт 26, при этом вырез 18 золотника 1 7 обеспечивает некоторое открытое сечение обводного канала 12. Под действием разрежения задроссельного пространства 16 топливо из дозирующей ячейки 9.. в виде эмульсии поступает через эмульсионный канал 10 и жиклер 11 в обводной канал 12. Величина открытого сечения, устанавливаемая с помощью регулировочного винта 26, определяет количество смеси, поступающее через обводной канал 12 и потребное для обеспечения малых оборотов холостого хода конкретного образца двигателя. При этом вследствие того, что в карбюраторе использована автономная система холостого хода, при любом положении золотника 17 состав смеси остается неизменным, а изменяется только количество смеси. Требуемый постоянный состав смеси устанавливается заранее путем выбора геометрических и других параметров дозирующих элементов системы холостого хода, обводного канала 12 и т.п. Величина возможного обогащения смеси при этом определйется из

условия ограничения концентрации окиси углерода на малых оборотах холостого хода (не более 1,5%). Остальные элементы кинематики занимают следующее исходное положение. Промежуточный рычаг 19 повернут по часовой стрелке до упора в ограничитель, установленный в приводе педали дроссельной заслонки (не показан). При этом ролик 22 либо касается промежуточного кулачка 20, либо устанавливается относительно него с некоторым зазором, величина которого определяется положением регулировочного винта 26 и рычага 21 при настройке мальрс оборотов холостого хода конкретного двигателя. Между выступом 23 кулачка 20 и отгибным концом 5 конечного рычага 4 привода дроссельной заслонки 3 имеется зазор сГ, величина которого выбрана из условия обеспечения начала движения дроссельной заслонки 3 только после полного открытия сечения обводного канала 12 золотником 17.

Процесс регулирования при переходе от малых оборотов холостого хода к повьшенным оборотам или малым на-; грузкам осуществляется следующим образом.При нажатии на педаль дросселя 19 начинает вращать промежуточный кулачок .20 против часовой стрелки. При этом после выбирания зазора между этим рычагом и роликом 22 (в случае его наличия) начинает поворачиваться рычаг 21. Поскольку он жестко связан с золотником 17, последний также начинает вращаться, увеличивая открытое сечение обводного канала 12 своим вырезом 18, а следовательно, и количество смеси, поступающее в задроссельное пространство 16, а также индикаторную мощность двигателя.. Состав смеси благодаря выбранным гидравлическим и геометрическим параметрам системы холостого хода остается неизменным. Гидравлическое сопротивление обводного канала 12 и его сечение для известных конструкций карбюраторов с автономными системами .холостого хода обычно обеспечивает максимальные расходы воздуха (при полностью открытом средстве регулирования малых оборотов холостого хода) порядка 15 - 16 кг/ч, в то время как главная дозирующая система 6 начинает вступать в работу при расходах воздуха через диффузор 8 порядка 12 - 14 кг/

Поэтому еще до достижения золотникЬм 17 полностью открытого положения топливо начинает поступать из главной дозирующей системы 6. Поскольку в начале вступления последней в работу дроссельная заслонка 3 еще находится в закрытом положении, топливо из наддросельного пространства 14 поступает во входное отверстие 13 и далее в обводной канал 12. Последний имеет значительно большую относительную длину, чем основной топливовоздушный тракт. 1, а также ряд местных гидравлических сопротивлений, турбулизирующих поток и выравнивающих значения концентраций топлива по его длине. Поэтому в выходном отверстии 15 обводного канала 12 топливоподача осуществляется

значительно равномернее, что и позволяет исключить из конструкции переходные отверстия. Этому же способствует движение топлива по обводному каналу 12 со значительной скоростью при высоких разрежениях, что приводи к увеличению доли испарившегося топлива. При достижении золотником 17 полностью открытого положения ролик 22 выкатывается на ридус 24 профильногр участка рычага 21 и при. дальнейшем движении рычага 19 привода педали дросселя движение золотника 17 не происходит. В то же время выступ 23 кулачка 20 набегает на отгибной конец 5 конечного рычага 4 и начинает открывать основную дроссельную заслонку 3. При ее дальнейшем перемещении карбюратор работает обычным образом. При полном или частичном сбросе газа благодаря тому, что переходные отверстия отсутствуют не происходит ненужно.го обогащения смеси за счет подачи топлива из последних.

Регулирование углов опережения зажигания по мере роста нагрузки происходит следующим образом. При положении золотника 17, соответствующем малым оборотам холостого хода обкатанного двигателя (т.е. прикрытом золотнике), разрежение у управляющего отверстия 27 значительно и вакуумкорректор обеспечивает поздние углы опережения. По мере открытия золотника 17 разрежение у отверстия 17 возрастает и передается в пневмопривод вакуум-корректора (не показан), что приводит к постепенному увеличению углов опережения. Поскольку в 7108 предлагаемом карбюраторе управляющее отверстие размещено перед золотником 17, определяющим расход воздуха через карбюратор, характеристика зависимости углов опережения от расхода воздуха является вполне определенной (начало срабатывания вакуум-кбрректора происходит при постоянном значении расходов воздуха). При этом из-за относительно плавного регулирования расхода воздуха золотником 17 (чем дроссельной заслонко1 3 основной камеры) изменение углов опережёния происходит более монотонно, чем у карбюратора 2105. Изменение места расположения управляющего отверстия 26 на указанном участке приводит к незначительному отклонению характеристик углов опережения, т.е. точность в координате отверстия 27 существенно снижается. Такое конструктивное вьшолнение карбюратора для двигателя внутреннего сгорания обеспечивает снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов.

1.КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ,- содержащий основную и дополнительную камеры, главную дозирующую систему, дроссельную заслонку, размещенную на оси и снабженную рычажным приводом, связанным с педалью управления, автономную систему холостого хода, снабженную обводным каналом с входным и выходным участками, между которыми размещен эмульсионный канал -с эмульсионным жиклером, управляющее.отверстие вакуум-корректора и средство эксплуатационной регулировки малой частоты вращения коленчатого вала, установленное в обводном канале, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов, средство эксплуатационной регулировки выполнейо в виде дросселирующего элемента с приводом, соединенным при помощи системы рычагов с приводом дроссельной заслонки, причем между конечными рычагами приводов дросселирующего элемента и дроссельной заслонки выполнен зазор. 2.Карбюратор по п. 1, о т л и чающийся тем, что дросселирующий элемент выполнен в виде поворотного золотника, снабженного вырезом. 3.Карбюратор по п. 1, .о т л и чающийся тем, что привод дросселирующего элемента выполнен в виде рычага с роликом, жестко связанного с золотником, и кулачка, установленного с возможностью качания (Л на оси дроссельной заслонки, причем ролик опирается на поверхность кулачка. 4.Карбюратор по п. 1, о т л и чающийся тем, что управляющее отверстие вакуум-корректора размещено на входном участке обводного оо канала, между эмульсионным жиклером N и золотником. NU 5.Карбюратор по п. 1, о т л и 00 чающийся тем, что между эмульсионным жиклером « эмульсионным каналом установлен обратный клапан, например, в виде шарика. 6.Карбюратор по пп. 1 и 5, о т личающийся тем, что эмульсионный жиклер снабжен средством регулирования проходного сечения, например, в виде регулировочного винта.