Карбюратор с многофункциональным экономайзером Каплина и Павлова для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M3/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов.

На чертеже изображен описываемый карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, разрез.

Карбюратор содержит корпус 1 со смесительной камерой и размещенной в последней дроссельной заслонкой 2, делящей смесительную камеру на додроссельное 3 и задроссельное 4 пространства, и систему холостого хода, имеющую эмульсионный канал 5, сообщенный через топливный жиклер 6 и топливный канал 7, снабженный топливным жиклером 8, главной дозирующей системы с поплавковой камерой 8, обводной канал 10, соединенный с додроссельным пространством 3 смесительной камеры и выполненный с камерой 11 смешения, имеющей распылитель 12, подключенный к эмульсионному каналу 5, и выходное отверстие 13, сообщенное с задроссельным пространством 4 смесительной камеры, регулирующий орган, имеющий профилированный конус 14, расположенный в камере 11 смешения и снабженный сопряженным с его вершиной цилиндрическим демпфирующим выспупом 15, и приводной шток 16, связанный с диафрагмой 17 пневмопривода, имеющего корпусной элемент 18 и крышку 19, образующими с диафрагмой 17 соответственно первую 20 и вторую 21 рабочие полости. Дроссельная заслонка 2 выполнена с калиброванным отверстием 22 и периферийным скосом 23, со стороны которого в корпусе 1 в зоне задроссельного пространства 4 выполнены входные окна 24 входного отверстия канала 25 управления, соединенного с первой рабочей полостью 20, причем входные окна 24 расположены по общей горизонтали. В корпусе 1 выполнен вакуумный канал 26, сообщенный с задроссельным пространством 4 и имеющий первый воздушный жиклер 27, а первая рабочая полость 20 соединена также с додроссельным пространством 3 при помощи

воздушного канала 28, снабженного двумя последовательно установленными вторым 29 и третьим 29 воздушными жиклерами, к полости 31 между которыми подключен канал 25 управления. Вторая рабочая полость

21 соединена через отверстие 32, выполненное в крышке 19, с атмосферой, причем через отверстие 32 проходит выступающий над крышкой 19 внешний конец 33 приводного штока, снабженный опорной таралкой

34 пружины 35, которая размещена между тарелкой 34 и крышкой 19, причем тарелка 34 выполнена с возможностью регулирования положения относительно внешнего конца 33, так что обеспечивается изменение

начального натяжения пружины 35 и регулирование порога срабатывания пневмопривода. Эмульсионный канал 5 снабжен воздушным жиклером 36, а в линии связи между эмульсионным каналом 5 и топливным жиклером выполнены резервные каналы 37 и установлен обратный клапан 38.

Карбюратор работает следующим образом.

При работе на режиме принудительного

холостого хода, когда дроссельная заслонка находится в положении закрытия вследствие прекращения воздействия водителем на педаль акселератора, а частота вращения вала двигателя и разрежение в задроссельном пространстве 4 смесительной камеры превышают соответственно частоту вращения и разрежение самостоятельного холостого хода двигателя, топливо не поступает в двигатель, так как разрежение через входные окна 24 и канал 25 управления передается в первую рабочую полость 20, так что диафрагма 17 перемещается и устанавливает регулирующий орган в положение перекрытия выходного отверстия 13. Это

высокое разрежение через вакуумный канал

26 уменьшает влияние атмосферного давления на разрежение в первой рабочей полости 20, создавая понижение давления в полости 31, что также способствует удержанию регулирующего органа в положении перекрытия выходного отверстия 13. В то же время топливо из поплавковой камеры 9 через топливные жиклеры 6 и 8 и открытый обратный клапан 38 заполняет резервные каналы 37, так что система холостого хода подготовлена к обеспечению подачи обогащенной смеси при вступлении ее в работу. При переходе двигателя с режима принудительного холостого хода на тяговый режим, т.е. при малейшем открытии дроссельной заслонки 2 входные окна 24, имеющие незначительные величины по высоте, оказываются большей своей площадью проходных сечений над периферийным скосом 23 в зоне высокого давления (близкое к атмосферному), имеющего в додроссельном пространстве 3, в связи с чем это высокое давление по каналу 25 управления (почти мгновенно) передается в первую рабочую полость 20, а диафрагма 17 переводит регулирующий орган в положение максимальной подачи топлива из камеры 11 смешения. Одновременно повышается давление в выходном отверстии 13, что вызывает повышение давления в вакуумном канале 26 и в полости 31, обеспечивая ускорение реагирования регулирующего органа на приоткрытие дроссельной заслонки 2. Поэтому в двигатель своевременно подается топливовоздушная смесь, состав которой имеет повышенную степень обогащения из-за выработки топлива, имеющегося в резервных каналах 37. Этим достигается надежный переход двигателя с режима принудительного холостого хода на нагрузочные режимы работы.

Таким же образом происходит работа карбюратора при переходе с режима принудительного холостого хода на самостоятельный холостой ход, причем при достижении частоты вращения указанного режима разрежение в задроссельном пространстве уменьшается до величины, при которой усилие пружины 35 достаточно для перемещения диафрагмы 17, а вместе с ней и регулирующего органа в сторону открытия последним выходного отверстия 13 обводного канала 10. Ускорению открытия последнего также способствует повышение давления у вакуумного канала 26, так что возможен переход двигателя на режим самостоятельного холостого хода при частоте вращения, имеющей незначительное превышение над заданным уровнем, что снижает расход топлива и токсичность отработавших газов.

При работе двигателя на режиме самостоятельного холостого хода регулирующий орган установлен в положении, определяемом натяжением пружины 35, уравновеши- 5 ваемым перепадом давлений между рабочими полостями 20 и 21. При увеличении частоты вращения, например вследствие прогрева двигателя, разрежение в задроссельном пространстве 4 увеличива0 ется, что вызывает перемещение диафрагмы 17 в сторону уменьшения расхода топливовоздушной смеси регулирующим органом, т.е. уменьшения проходного сечения камеры 11 смешения профилированным

5 конусом 14. Этим достигается восстановление равенства сил на диафрагме 17, а частота вращения поддерживается на заданном уровне. Аналогичным образом восстанавливается частота вращения при ее падении,

0 например при нажатии на педаль сцепления, так как это вызывает уменьшение разрежения в задроссельном пространстве 4, и затем последующее перемещение регулирующего органа в сторону увеличения про5 ходного сечения камеры 11 смешения. Подача смеси в двигатель увеличивается, так что частота вращения восстанавливается до заданного значения. Таким образом карбюратор автоматически обеспечивает

0 регулирование частоты вращения двигателя.

Заданный уровень частоты вращения самостоятельного холостого хода и порог срабатывания регулирующего органа эада5 ется характеристикой пружины 35 и степенью ее начального натяжения. При этом сглаживание чувствительности реагирования регулирующего органа обеспечивает цилиндрический демпфирующий выступ 15,

0 при помощи которого удерживается на какое-то время проходное сечение выходного отверстия 13 постоянным, т.е. удерживается постоянной подача топливовоздушной смеси в двигатель несмотря на то, что про5 филированный конус 14 перемещается относительно распылителя 12 и изменяет проходное сечение самой камеры 11 смешения в зоне распылителя 12. Этим достигается стабилизация частоты вращения

0 самостоятельного холостого хода.

При работе двигателя на малых нагрузках входные окна 24 обеспечивают повышенное давление в канале 25 управления, так что регулирующий орган находится в

5 положении максимальной подачи топливо- воздушной смеси через систему холостого хода, и таким образом продлевается питание двигателя из этой системы до высоких расходов воздуха через смесительную камеру карбюратора, при которых топливо, подающееся через главную дозирующую систему, хорошо распиливается, а приготавливаемая смесь равномерно подается во все цилиндры двигателя.

При выключении двигателя вследствие выключения зажигания происходит падение частоты вращения, а разрежение в задрос- сельном пространстве 4 также уменьшается, в связи с чем пружина 35 переводит регулирующий орган в сторону максимальной подачи топливовоздушной смеси через систему холостого хода. Это приводит к большому падению разрежения в задроссельном пространстве 4, так что резко уменьшается и скорость воздуха в камере 11 смешения, что приводит к значительному обеднению топливовоздушной смеси, которая неспособна воспламеняться в цилиндрах двигателя, При этом получаемая смесь не может обогатиться, так как из резервных каналов 37 топливо вырабатывается на режиме самостоятельного холостого хода и таким образом карбюратор, предотвращает работу двигателя при выключенном зажигании.

Формула изобретения 1. Карбюраторе многофункциональным экономайзером для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус со смесительной камерой и размещенной в последней поворотной дроссельной заслонкой, систему холостого хода, имеющую по меньшей мере один эмульсионный канал, сообщенный через топливный жиклер с поплавковой камерой, обводной канал, соединенный с додроссельным пространством смесительной камеры и выполненный с камерой смешения, имеющей распылитель, подключенный к эмульсионному каналу, и выходное отверстие, сообщенное с задрос- сельным пространством смесительной камеры, регулирующий орган, имеющий профилированный конус, расположенный в камере смешения, приводной шток и пневмопривод, снабженный связанной с приводным штоком диафрагмой, образующей с корпусным элементом первую рабочую полость и с крышкой - вторую рабочую полость, пружиной, каналом управления, соединенным с одной из рабочих полостей и выполненным с входным отверстием, соединенным с задроссельным пространством смесительной камеры, и воздушным каналом, подключенным к додроссельному пространству смесительной камеры, отличающийся тем, что, с целью упрощения

конструкции и снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов, дроссельная заслонка выполнена с калиброванным отверстием и периферийным скосом, пер- вак рабочая полость пневмопривода соединенз с воздушным каналом и каналом управления, входное отверстие которого выполнено с несколькими входными окнами, расположенными по общей горизонтали на стороне периферийного скоса дроссёпьной заслонки, а приводной шток регулирующего органа выполнен с выступающим из крышки внешним концом и снабжен установленной на последнем опорной тарелкой, между которой и крышкой размещена пружика, причем вторая рабочая полость пневмопривода сообщена с атмосферой, а регулирующий орган выполнен с цилиндрическим демпфирующим, выступом, сопряженным с вершиной профилированного

конуса.

2.Карбюратор по п, 1. о т л и ч а ю щ и й- ся тем, что, с целью повышения чувствительности перемещения регулирующего органа по разрежению в задроссельном прострьн

стве, в корпусе выполнен вакуумный канал сообщенный с задроссельным пространством и имеющий первый воздушный жиклер, а воздушный канал снабжен двумя последовательно установленными вторым и треть0 им воздушными жиклерами, к полости между которыми подключен вакуумный канал.

3.Карбюратор по п. 1, о т л и ч а ющий- с я тем, что система холостого хода снабже5 на обратным клапаном, установленным между топливным жиклером и эмульсионным каналом.

Изобретение относится к машиностроению и позволяет упростить конструкцию карбюратора с многофункциональным экономайзером, а также снизить расход топлива и токсичность отработавших газов. Корпус 1 карбюратора выполнен со смесительной камерой и поворотной дроссельной заслонкой 2, делящей камеру на до- и за- дроссельное пространства 3 и 4. Дроссельная заслонка 2 выполнена с калиброванным отверстием 22 и периферийным скосом 23, на стороне которого в корпусе 1 выполнены