Устройство для регулирования нагрузки предкамерного карбюраторного двигателя Советский патент 1985 года по МПК F02M17/04 

:

1

ел

00 N9

Изобретение относится к двигателестроению, а конкретнее к поршневым карбюраторным двигателям с разделенной камерой сгорания,

Цель изобретения - улучшение топливной экономичности.двигателя.

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг,2 - устройство предкамеры с дозирующим элементом; на фиг.З устройство, разрез.

Карбюраторный двигатель имеет основную камеру 1 сгорания, которая каналом 2 связана с вихревой предкамерой -3. На предкамере 3 установлен дозирующий элемент 4.

Впускной коллектор 5 двигателя имеет диффузор 6, в который поступает топливо от устройства 7 для регулирования нагрузки. Дозирующий элемент 4 (фиг.2) Содержит корпус 8, снабженный охлаждающим радиатором 9, кла-пан-жиклер 10,

Устройство 7 (фиг.З) содержит корпус 1 и крышку 12, между которыми установлена диафрагма 13 с подпружиненным клапаном 14, пружину 15 диафрагмы , подпружиненный толкатель 16 со штоком 17, опирающиеся верхней торцовой поверхностью на вильчатый рычаг 18 и рычаг 19 привода управления подачей топлива, подпружиненный клапан-дозатор 20 с пазом переменног сечения для подачи топлива во впускной коллектор, ограничитель 21 хода .диафрагмы, штуцер 22 подачи топлива от диафрагменного бензонасоса, штуцер 23 слива топлива в бак, штуцер 24 для подачи топлива к дозирующему элементу 4 вихревой предкамеры, кронштейн 25 с ограничительным винтом 26 хода рычага 18 и с осью 27, на которой установлены рычаг 18 и рычаг 28 привода органа управления подачей топлива, ограничительньй винт 29 максимальной подачи топлива, ось 30 рычага 19, установленная на вильчатом рычаге 18, винт 31 регулировки частоты вращения холостого хода, пружину 32, уплотнительный резиновьй чехол 33.

Устройство работает следующим образом.

На режиме холостого хода топливо под небольшим избыточным давлением

(РМ,С кПа) подается к дозирую эр

щему элементу 4 предкамеры. При снижении избыточного давления в предка.мере до величины меньше, чем 1 10 кПа, открывается клапан-жиклер 10, и топливо струей впрыскивается на стенку вихревой предкамеры, где под действием тепла стенки и при воздействии потока воздуха, поступающего из основной камеры 1 на такте сжатия испаряется, перемешивается с воздухом и воспламеняется от искры свечи зажигания, установленной в вихревой предкамере. Величина давления топлив и сечение отверстия клапана-жиклера подбирается из условия обеспечения на холостом ходу в предкамере коэффициента избытка воздуха 1,11,25.

Регулирование нагрузки от холостого хода, до 40% осуществляется увеличением подачи топлива в вихревую предкамеру за счет повьщ1ения давления топлива в устройстве 7. При этом максимальное давление топлива не превьшает 25-30 кПа, а коэффициент избытка воздуха в вихревой предкамере не превьш1ает об . 0,5, С уменьшением коэффициента менее 1,0 неокисленное в вихревой предкамере топливо вместе с горящими газами выбрасывается в основную камеру сгорания, где смешивается с основным зарядом воздуха и эффективно сгорает. При объеме вихревой предкамеры, составляющем 25% от общего.объема камеры сгорания и при 06 0,5 в вихревой предкамере обеспечивается 40% от полной нагрузки двигателя.

Для получения нагрузки в двигателе от 40% и до 100% топливо подается в вихревую предкамеру и одновременно во впускной коллектор. При этом через дозирующий элемент вихревой предкамеры и через клапандозатор устройства 7 топливо подается под близким к атмосферному давлению за счет разрежения, образующегося в вихревой предкамере на такте всасывания ц во впускном коллекторе двигателя. Изменение нагрузки от 40% и вьше осуществляется увеличением подачи топлива во впускной коллектор посредством изменения проходного сечения клапана-дозатора При этом суммарный коэффициент избытка воздуха изменяется в вихревой .предкамере от о 0,9 до л 0,6, а коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания изменяется от оЛ 3 при 40% нагрузки до (и 1,10 при 100% нагрузки. На режиме холостого хода и нагруз ки до 40% устройство работает следую щим образом. При отпущенной педали органа управления подачей топлива пружина 32 оттягивает рычаг 28 до упора в винт 31 холостого хода. Рычаг 28 своими коротким плечом поворачивает вильчатый рычаг 18, кг торый опускает вниз толкатель 16 со штоком 17, а вместе с ними опускается подпружиненный кла пан 14. Под действием пружины 15 диафрагма опускается вниз, и в поддиафрагменной.полости поддерживается Небольшое избыточное давление топлива. Под действием этого давления и под воздействием разрежения в вихревой предкамере через клапан-жиклер 10 топливо поступает в вихревую предкамеру 2, обеспечивая работу на холостом ходу . Для увеличения нагрузки поворачивается, вниз рычаг 28, а вмес те с ним под действием пружины толкателя 16 поднимается вверх вильчаты рычаг 18 и рычаг 19, нарушается контакт между толкателем 16 и сердечником клапана 1Д. Клапан 14 закрывается, и в поддиафрагменной полости уве личивается давление топлива, которое поднимает вверх диафрагму 13, сжимая пружину 15 до тех пор,, пока сердечник клапана не восстановит свой контакт с толкателем 16. С повышением давления топлива увеличивается подача его в вихревую предкамеру, и возрастает нагрузка двигателя, Максимал ная подача топлива в вихревую предкамеру ограничивается величиной давления топлива, устанавливается ходом толкателя 16 вверх посредством упора вильчатого рычага 18 в ограничительный винт 26. На режиме нагрузки свьше 40% устройство рабЬтает следующим образом. При достижении вильчатым рычагом 18 упора 16 и при дальнейшем повороте вниз рычага 28 последний своим коротким концом поворачивает вокруг оси 30 рычаг 19. Рычаг 19 нажимает шток 7, который при движении вниз одновременно открывает нижним концом клапан-дозатор 20, а буртиком - клапан 14. При этом давление под диафрагмой снижае/ся, и под действиемпружины 15 диафрагма опускается вниз до ограничителя 21 хода диафрагмы. оставляя открытым клапан 4 и клапан-дозатор 20. При открытом клапане 14 и в положении диафрагмы 13 на ограничителе 21 давление топлива с максимального падает до атмосферного. При этом давлении снижается подача топлива в вихревую предкамеру и одновременно через открытый клапан-дозатор 20 с пазом переменного сечения топливо поступает в диффузор 6 впускного коллектора 5, где смешивается с потоком воздуха и поступает в цилиндр двигателя. Для дальнейшего повьш1ения нагрузки увеличивают расход топлива через клапан-дозатор 20 путем далънейшего опускания вниз клапана 20 штоком 17, при этом увеличивается проходное сечение паза клапана-дозатора 20. Максимальная нагрузка устанавливается ограничительным винтом 29, который ограничивает величину хода Штока 17 и хода клапана-дозатора 20. Экономичность двигателя, работающего с дант1ым устройством, в сравнении с известным форкамерно-факельным двигателем улучшится за счет снижения насосных потерь, уменьшения коэффициента остаточных газов и обеднения топливно-вОздушной смеси на всех нагрузках, повьшгения эффективности сгорания топлива благодаря сильному факельного воспламенению и возможности повьшгения степени сжатия. По сравнении с известным устройством, удельный расход топлива которого в сравнении с двигателем с икровым зажиганием ниже на 6-8% и в области частичных нагрузок (от холостого хода до 60%) - на 10-12%, двигатель с предлагаемым устройством имеет удельный расход топлива ниже на 17-18% и в области частичных нагрузок - на 24-25%. Кроме того, улучшение топливной экономичности в эксплуатационных/условиях может быть получено за счет исключения из системы питания ускорительного насоса и экономайзерного устройства. По сравнению с известным устройством значительно снижается токсичность отработавших газов по окиси углерода и окислам азота, особенно на частичных нагрузках работы двигателя,

Воз

А-А

Фиг. 2 т 18 /9/6 Фиг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ ПРЕДКАМЕРНОГО КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее корпус и диафрагму, отделяющую в нем поддиафрагменную полость, орган управления подачей топлива и трубопроводы для подачи топлива из поддиафрагменной полости в предкамеру и во впускной коллектор двигателя через жиклер, отличающееся тем, что, с целью повьппения экономичности двигателя, устройство дополнительно снабжено регулируемым перепускным клапйном и подпружиненным клапаномдозатором, регулируемый перепускной клапан размещен на диафрагме, клапандозатор установлен в поддиафрагменной полости и сообщен с трубопроводом для подачи топлива через жиклер, причем клапан-дозатор н перепускной клапан кинематически связаны с органом управления подачей топлива. (Л С