Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02M7/00 

112

И-.г)бретеиие относите к машиностроению, и частности к карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания при работе на бензонодородной смеси.

Цель изобретения - повыпение экономичности двигателя на режимах частичных нагрузок.

На чертеже представлена принципиальная схема карбюратора для двигателя внутреннего сгорания.

Карбюратор содержит корпус 1 с воздушным к топливовоздушным каналами 2 и 3 соответственно, снабженными диффузорами 4 и 5 и поворотными дросселирующими органами (заслонками) 6 и 7, поплавковую камеру 8 для жидкого топлива, нижняя часть которой подключена к распылителю 9, установленному в то1гпивовоздушном канале 3, а надтоплнвное пространство 10 подключено при помощи трубопровода 11 к горловине минимального сечения диффузора 4 воздушного канала 2, вакуумный корректор 12 расхода водорода, дополнительный вакуумный корректор I3 расхода водорода, источник разрежения, выполненньй в виде объемного насоса 14, подключенный к воздушному каналу 2 карбюратора с помощью промежуточной вставки 15, установленной между входом в цилиндр двигателя (не показано) и карбюратором с регулятором, снабженным датчиком 16 давления и преобразователем 17, и регулировочные каналы 18, каждьв из которых размещен между впускным коллектором 19 и входом в цилиндр двигателя, за исключением одного из цилиндров, к которому подключен топпивовоз- душный канал 3.

В поплавковой камере 8 для поддержания постоянного уровня топлива установлен поплавок 20, связанный с запорной иглой 21 топливного канала. Дросселирукяций орган 6 воздушного канала 2 кинематически связан с задающим органом - педалью акселератора (не показано). Дросселируюпщй орган 7 топливовоздушного канала 3 установлен в положении открытия. Топли- вовоздушный и воздушный каналы 3 и 2 соответственно в зоне расположения дросселирующих органов 6 и 7 выполнены одинакового сечения.

Вакуумные корректоры 12 и 13 расхода водорода содержат по две разделенные мембранами 22 и 23 камеры:

ilJ

iio-viyiiiiibic 2i и 2j и инД Тоднмг 2( и 27. Воздушная кзмсрл 24 плккумного корректора 12 расхода водорода с по- М01ЦЫО трубопровода 1 1 подсоединена к

горловине диффузора 4 вотиу11|цс)го канала 2. Воздушная камера 25 дополнительного вакуумного корректора 13 расхода водорода для обеспечения автоматического регулирования подачи водорода в зависимости от частоты вращения коленчатого вала с помощью трубопровода 28 подсоединена к топли- вовоздушному каналу 3 в минимального сечения диффузора 5. Водородные камеры 24 и 25 вакуумных корректоров 12 и 13 расхода водорода с помощью трубопровода 29 с водородной форсункой 30 подсоединены к топ- ливовоздушиому каналу 3.

Регулирующие органы вакуумных корректоров 12 и 13 - иглы 31 и 32 связаны с мембранами 22 и 23 таким образом, что обеспечивают увеличение расхода водорода указанными корректорами 12 и 13 при увеличении

разрежения в воздушных камерах 24 и 25. Пружины 33 и 34 установлены в воздушных камерах 24 и 25 корректоров 1 2 и 1 3 .

Источник 14 разрежения (объемный насос) содержит корпус 35, в котором установлены два ротора 36,обхваченных замкнутой гибкой лентой 37, разделяющей между собой внутреннюю

и наружную рабочие камеры 38 и 39 сосхтветственно. Наружная камера 39 снабжена всасывающим и нагнетательным патрубками 40 и 41 соответственно с обратными клапанами 42 и 43, а

внутренняя камера 38 - всасывающим 44 и нагнетательным патрубками (не показано), выполненными в торцовых стенках корпуса 35 и также снабженными обратными клапанами 42 и 43.

Всасывающие патрубки 40 и 44 подсоединены к воздушному каналу 2 карбюратора с помощью промежуточной вставки 15. Для обеспечения возможности регулирования нагрузки двигателя путем отключения цилиндров регулировочные каналы 18 содержат диффузоры 45, подключенные с помощью распылителей 46 жидкого топлива к нижней части дополнительной поплавковой камеры 47 для жидкого топлива и пробковые краны 48, связанные с задающим органом (.педалью акселератора). Поплавковая камера 47 содер

1

пог танок 49 и снятанную с ним запорную иглу 50, регулирующую подачу жидкого топлива, Надтопливмое пространство 51 поплавковой камеры 47 соединено трубопроводом 52 с атмосферой. Датчик 16 давления на входе в карбюратор соединен трубопроводом 53 с впускным коллектором 19.

Карбюратор работает следующим образом.

На режиме полной нагрузки (по нагрузочной характеристике) дроссельная заслонка 6 находится в положении закрытия (показано пунктирной линией). При этом в воздушном канапе 2 карбюратора в надтопливном пространстве 10 поплавковой камеры 8 и в воздушной камере 24 вакуумного корректора 12 расхода водорода устанавливается атмосферное давление. При этом под действием пружины 33 регулировочная игла 31 прекращает подачу водорода чорез вакуумный корректор 12 расхода водорода. Регулятор объемного насоса обеспечивает элект- ропривод вращения роторов 36 и прекращает его работу. Так как дросселирующий орган 7 топливовоздупгного канала 3 установлен в положении полного открытия в диффузоре 5 и воз- душной камере 25 дополнительного вакуумного корректора 13 р 1схода водорода создается разрежение, пропорциональное величине воздушного потока, связанного с частотой вращения коленчатого вала двигателя, и в канал 3 через распылитель 9 из поплавковой камеры 8 подается жидкое топливо (бензин). При этом расход жидкого топлива, пропорциональный рас- ходу воздуха через диффузор 5 карбюратора, обеспечивает постоянный состав топливовоздушной смеси по бензину, соответствующий мощное ному режиму работы двигатела, а коэффициент избытка воздуха близок к предельно возможному ( оС 0,9).

Под действием разрежения в воздушной камере 25 дополнительного вакуумного корректора I3 расхода водорода мембрана 23 прогибается, преодолевая усилие пружины 34, и с помощью дозирующей иглы 32 через трубопровод 29 с водородной форсункой 30 в топливо- воздушный канал 3 подводится газооб- разное топливо, количество которого прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала двигателя, обес5284

печиная постоянш.п состлн TOIUIIIIUIPO душной смеси по подоролу.

При работе днигателя нп частичны нагрузках дроссельная заслонка 6 ио душного канала 2 устананливпеи-ч и промежуточное положение (сплопгиая линия на фиг. 1). Так как дросселирующий орган 7 установлен п положении открытия, скорость потока в топ линотюздушном канале 3 вьпио, чем в воздушном канале 2, и таким образом разрежение в диффузоре 5 больше, че в надтопливном пространстве 10 по- nnartf:oBofi камеры 8. Следовательно, поступление топлива через распылитель 9 происходит в количестве меньшем, чем на режиме максимальной нагрузки. Под действием разрежения в воздушной камере 24 вакуумного корректора 12 расхода водорода мембрана 22 прогибается, открывает доступ лодорода в один из цилиндров двигателя через трубопровод 29 с водородной форсункой 30.

Коэффициент избытка воздуха в смеси увеличивается по сравнению с режимом максимальной нагрузки, достигая значений соответствующих максимальной экономичности работы двигателя, и регулируется в заданных пределах величиной открытия дросселирующего органа 6 воздушного канала 2. Причем пределы изменения состава смеси превышают пределы воспламенения жидкого топлива в воздухе (качественное регулирование мощности цилиндра двигателя).

Дальнейшее снижение нагрузки двигателя осуществляется прекращением подачи топливовоздушной смеси последовательно в каждый из цилиндров, на входы которых установлены регулировочные каналы 18 карбюратора, в результате поворота пробковых кранов 48, связанных с педалью акселератора, на 90 в направлении стрелки При этом разрежение в диффузоре 45 регулировочного канала 18 отсутствует, что прекращает подачу топлива через распылитель 46 жидкого топлива из дополнительной поплавковой камеры 47, а в цилиндр двигателя при этом через пробковий кран 48 подается чистый воздух.

Последовательное отключение цилиндров двигателя, соединенных регулировочными каналами 18 с впускным коллектором 19, приводит к нарастанию давления в последнем по сравнению со значениями, соответствующими работе двигателя при полной нагрузке. Сигнал увеличения давления от датчика 16, связанного с впускным коллектором 19 трубопроводом 53, через преобразователь 17 приводит к пропорциональному снижению частоты вращения роторов 36 источника 14 разрежения . Это в свою очередь понижает уровень разрежения в диффузоре 4 воздушного канала 2 карбюратора, увеличивает расход жидкого топлива через распылитель 9 и уменьшает расход водорода через корректор 12, а соответствующее зтому повышение нагрузки в цилиндре, связанном с топ- ливовоздушным каналом 3, компенсирует резкое уменьшение нагрузки двигателя в результате отключения подачи топливовоздущной смеси пробковыми кранами 48 в оставшиеся цилиндры. Указанное регулирование давления в воздушном канале карбюратора при отключении отдельных цилиндров двигателя обеспечивает возможность плав- ногог регулирования нагрузки двигателя. Дальнейшее снижение нагрузки двигателя осуществляется дополнительным открытием дроссельной заслонки 6 карбюратора. В момент достижения равенства разрежений в воздушном и топливовоздушном каналах 2 и 3 соответственно подача жидкого топлива из поплавковой камеры 8 через распылитель 9 прекращается, а двигатель работает на водородовоздуш- ной смеси оптимального состава.

10

Прн работе двигателя по внешней скоростной характеристике с ростом частоты вращения коленчатого вала увеличивается величина разрежения в диффузоре 5 топливовоздушного кана15 ла 3, что приводит к повышению расхода жидкого топлива через распылитель 9.

Мембрана 23 дополнительного вакуумного корректора 13 расхода водо20 рода, преодолевая действие возвратной пружины 34, прогибается, что увеличивает расход водорода через сечение иглы 32 - жиклер и его подачу в двигатель через трубопровод 29 и форсунку 30. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование оптимальной величины цикловой подачи топлива при всех значениях частот вращения коленчатого вала двигателя при

30 любой заданной нагрузке двигателя.

25

г 32 П

31

Л9

ВШИЛИ Заказ 4605/36

Прояэа.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 523

Подписное