Карбуратор Советский патент 1936 года по МПК F02M7/12 

Изобретение относится к ка|э ураторам с пластинчатыми распределителями, состоящими из двух тонких принудительно перемещаемых друг по другу пластин со щелями, взаимное совпадение каковых щелей обеспечивает сквозное протекание горючей смеси из карбуратора в рабочий цилиндр.

Предлагаемый карбуратор имеет целью достижение возможно полного распыления и превращения в туман не только горючего с низкой температурой кипения (как, например, бензин), но и горючего с высокой темлературой кипения (тяжелое топливо). Для этой цели в предлагаемом карбураторе пластины щелевого распределителя расположены в наиболее узком месте каналов, перпендикулярных к каналам первичной смеси. Карбуратор снабжен двумя поплавковыми камерами: одной-для бензина и другой-для тяжелого топлива.

На чертеже фиг. 1 изображает вид карбуратора сбоку с частичным разрезом; фиг. 2-разрез по линии АА на фиг. 1; фиг. 3-вид сверху щелевого распределителя; фиг. 4 и 5-вид сверху части щелевого распределителя в двух различных рабочих положениях; фиг. б- поперечный разрез видоизмененного карбуратора и фиг. 7-вид сверху щелевого распределителя в видоизмененном карбураторе.

Карбуратор снабжен поплавковой камерой 7 для горючего g высокойтемпературой кипения (тяжелое топливо) и такой же камерой 2 для горючего с низкой температурой кипения (бензин), каковые камеры обе. расположены в одной плоскости. Камера / для тяжелого топлива снабжена жиклером 3, сообщающимся с каналом 5 первичной смеси при помощи переключателя 4. Поплавковая камера 2 для бензина снабжена двумя соплами б и 7, из коих сопло 6 заканчивается в канаАе 8, сообщающемся с каналом 5 первичной смеси через посредство переключателя 4, а сопло , слух-;ащее для составления бензиновой смеси холостого хода, заканчивается в канале 9 для смеси холостого хода.

В канал 5 первичной смеси поступает, в зависимости от положения переключателя 4, смесь воздуха либо с тяжелым маслом, либо с бензином. Переключатель 4 может быть устанавливаем и так, чтобы была возможна смещанная работа. В виде общего правила переключатель 4 устанавливается так, как это представлено на фиг. 2. Устанавливать клапан для рабо/ьг его только на бензине является целесообразным лишь до тех пор, пока двигатель не нагрелся в достаточной степени.

Канал 5 первичной смеси заканчивается ответвляющимися от него каналами W и Iff, примыкающими к инжекто|зным прорезам //, 11 главных распылителей 12, 12 ступеней / и // карбуратора. Распылители 12, 12 в своих наиболее узких поперечных сечениях снабжены щелевым распределителем 13, 14. В зависимости от положения переключателя 5 ступени / и // через посредство канала 5 первичной смеси и его ответвлений каналов 10 и 10 обслуживайэтся жиклером 3 или соплом 6. Жиклер 3 сделан настолько большим, чтобы он мог обслуживать обе ступени/и //. Если открыта только ступень /, то жиклер оказывается слишком большим, так что необходима подходящая компенсация. Для этой цели в ступень / при закрытой ступени // предлагается вводить добавочный воздух в горючую смесь, подаваемую распылителем 12. Этот добавочный воздух поступает в ведущее к закрытой ступени // ответвление 10., соединенное с наружным воздухом через инжекторный прорез // и верхнюю часть распылителя 12. Добавочный воздух протекает по направлению, указанному стрелкой 15, через верхнюю часть распылителя 12 и через сопло Вентури. 16 в ответвлении 10. Так как движение воздуха происходит по неправильному направлению, воздушный поток сильно тормозится. Если каналы 10 и 10 имеют одинаковое поперечное сечение, то благодаря торможению, обусловливаемому соплом 16, в первичную смесь, текущую в ступень / через канал , попадает не 50% добавочного воздуха, а меньше. Этот процесс торможения, равно как и описанная ниже автоматическая регулировка количества добавочного воздуха служат для компенсации слишком высокой производительности жиклера 3. Количество добавочного воздуха, протекающего через канал 10, определяется давлением, господствующим в инжекторной щели //. Если щелевой распределитель 13, 14 совершенно закрывает ступень П, то в инжекторном прорезе // имеет место атмосферное давление, так что добавочный воздух течет через канал 10 в таком количестве, какое допускается- тормозящим действием сопла 16. При открывании ступени // помощью щелевого распределителя 13, 14 мотор может засасывать также и через ступень //, так что давление у инжекторного прореза // постепенно уменьшается. Вследствие этого ослабевает приток добавочного воздуха через канал /6 в канал 5, после чего доступ добавочного воздух-з срвершенно прекраща,ется, а первичная Смесь всасывается мотором также и через канал и сопло распылителя 12 ступени //. Когда ступень // оказывается совершенно открытою, то смесь течет равномерно через обе ступени, так как поперечные сечения каналов 10 и Iff одинакрвы.

Как уже было упомянуто, распылители 12, 12 снабжены в наиболее узком поперечном сечении щелевым распределителем 13, 14, состоящим из двух весьма тонких пластинок, свободно скользящих в направляющих /7, 18. Пластинки плотно сидят внутри кап.сюли и смазываются фитильным смазывател м. Пластинки снабжень отверстиями 19, 20, 21, 22 (фиг. 3, 4, 5), служащими для открывания и закрывания ступеней / и //.

На фиг. 3 щелевой затвор изображен в закрытом состоянии, причем отверстия 19-22 стоят так, что ступени /и// совершенно закрыты пластинками распределителя 13, 14. Если карбуратор должен быть открыт, то поворачивают рычаг 23, снабженный штангой 24, что влечет за собою поворот вокруг средней оси двуплечего рыЧага 25, свободные концы коего снабжены роликами 26, 27, входящими в выемки 28, 29 пластинок распределителя 13, 14, вследствие чего при повороте рычага 25 пластинки перемещаются в своих направляющих.

Так как пластинки распределителя очень тонки, то при холостом ходе они герметически присасываются действием низкого давления, так что воздух не может проникнуть в закрытые ступени/и//. При повороте двуплечего рь1чага 25 ролик 26 перемещает верхнюю пластинку по направлению стрелки 30, а ролик 27- нижнюю пластинку в противоположном направлении по стрелке 31. Вследствие этих передвижений центры продольных отверстий 19, 20 взаимно приближаются и занимают сперва положение, изображенное на фиг. 4. При таком положении отверстия 19, 20 настолько взаимно перекрываются, что образуется щель 32 в виде

лЛЙйса, так что отверстие распылителя 72 освобождается на соответственную величину. При дальнейшем перемещении пластинок получается положение, изображенное на фиг. 5, при котором ступень/является вполне открытою. Если пластинки передвинуты еще дальше, то отверстия 2/ и 22 с второй ступени перекрываются настолько, что образуется щель, соответствующая щели 32, так что в конце концов оба отверстия являются совпадающими и вторая ступень оканчивается также открытою. Ступень / все время остается вполне открытой, так как отверстия выполнены продолгова, тыми. При обратном повороте рычага 23 описанные процессы протекают в противоположном направлении.

В силу того, что щелевой распределитель /5, J4 расположен в наиболее узком поперечном сечении главных распылителей 72, 72 обеих ступеней, где одновременно находятся также и инжекторные щели 77, 7/, из коих вьктупает первичная горючая смесь, то вследствие горизонтального расположения пластин распределителя J3, 14 непосредственно ниже щели инжектора горючее в первичной С1%еси течет одновременно со всех сторон в виде тончайшего слоя к краям отверстия щелевого распределителя. Когда отверстие щелевого распределителя является минимальным, например, при пуске в ход, то длина краев (в эллипсе щели 52) по меньшей мере в пять раз больше периферии нормального сопла для горючего отверстием в 1 мм. Скорость воздуха у краев является в каждый данный момент максимальной скоростью, наблюдаемой во всасывающей проводке, в отличие от существующих карбураторЬв, в которых скорость воздуха в главном распылителе является недостаточной вследствие недостаточности отверстия лежащего позади дроссельного кЛапана.

В обычных карбураторах главное сопло вступает в действие при понижении давления на 3 мм водяного столба, равного 1/3333 атм., вследствие чего капли горючего вь1ступают через сопло настолько медленно, что распыление не происходит. При применении предлагаемого изобретения у краев щелей даже при самом небольшом отверстии происходит

максимальное, столь существенное ДЛИ хорошего распыления, понижение давления, равное 0,3 атм. (тогда как существующие 1 арбураторы дают понижение всего лишь в 0,0003 атм.), чем можно достичь весьма высокой степени распыления.

Каналы 33, 33 ступеней I и II заканчиваются в Т-образном ответвлении 34, к которому присоединены также и всасывающие проводки 55, ведущие к клапанным коробкам. Вся газопроводка от распылителя 72 до клапанной коробки имеет весьма малое поперечное селение, вследствие чего достигается весьма высокая скорость движения газа, а вместе с тем безусловное превращение горючего в туман. На пути карбурированной смеси расположены несколько распыляющих насадков 56, 57, 38 в виде сопел Вентури, сужающих поперечное ce ieние до 64%, что также приводит к повышению скорости и к более совершенному превращению горючего в туман. Последний из насадков 38 расположен у конца всасывающей проводки при входе в клапанную коробку.

Насадки способствуют, между прочим, открыванию конденсата горючего, случайно осевшего на стенках проводки. Для достижения этой цели вокруг насадков (за исключением насадка 56) устроены узкие кольцевь1е пространства, заканчивающиеся инжекторными щелями 40 в наиболее узкой части насадка. Благодаря этому в инжекторных прорезах возникают поперечно направленнь;е струи воздуха, отрывающие конденсат от стенок и вводящие его снова в поток смеси. Выполнение насадков в виде сопел Вентури преследует также и ту цель, чтобы колебания и движения газового столба, выходящего из клапанной коробки после закрытия впускных клапанов мотора, заглушались. Насадки служат также калибром для количества протекающей газовой смеси.

Поперечное сечение канала 55 ступени / равно 18% поперечного сечения всасывающей проводки современного быстроходного мотора мощностью в 20 л. с. Этого незначительного 18%-го сечения достаточно для обеспечения современному американскому пассажирскому автомобилю скорости в 60 км/час (по

ровной дороге). Предлагаемая аппаратура имеет целью достигнуть, по сравнению с широкими всасывающими проводками американских автомобилей, скорости газа в первой ступени (канал 33), в пять раз большей, а в добавочном сопле 36 канала 33-в восемь с половиной раз ббльшей, чем в известных. Так как распыляющая энергия воздушного подока растет пропорционально квадрату скорости, то при предельной скорости в 60 км/час должна получиться энергия, в 75 раз превышающая таковую, получаемую в обычных моторах. В тех местах, где находятся сопла 37,38 с кольцевым пазом 39, всасывающий канал соответственно расширен, во избежание ненужного сопротивления. Всасывающий канал заходит на некоторое расстояние в клапанную коробку и конически расширяется у конца с целью уменьшения сопротивления, встречаемого потоком. Кроме того, предусмотрен прорез 38а или несколько отверстий для того, чтобы конденсат, осевший на дне клапанных коробок, отрывался при обратном толчке газового столба и попадал обратно во всасывающую проводку и в распылитель.

Существенную роль играют распылительные сопла 37, расположенные непосредственно позади ответвления. Если мотор всасывает через другую ветвь всасывающей проводки, то колебания газового столба заглушаются в этом мертвом ответвлении, так как газ должен пройти через сопло Вентури в обратном направлении, что препятствует возникновен 1Ю критических колебаний газового столба. Распылители 37 имеют для распыления возм ожных конденсатов горючего большее значение, нежели кон чный распылитель 38, так как для превращения горючего в туман недостаточно того, чтобы оно было просто увлечено воздушным потоком; размельчение капель горючего и превращение их в туман достигается лишь постепенно вдоль длинного пути, лежащего за соплами 37. С целью лучшего превращения топлива в туман всасывающая проводка вплоть до клапанной коробки делаетсй до статочно длинной. Длина ответвления 34 до Т-образного разделения почти равна

длине проводки 35 позади йтйго Т-образного разветвления.

Поплавковая камера 2 для бензина снабжена, как уже было сказано выше, соплом 7, служащим для подготовки смеси для холостого хода. Эта смесь попадает в аппаратуру при закрытой или почти закрытой щели распределителя /5, 14, причем соотношение горючего и воздуха точно дозировано. К каналу 9 присоединены каналы 42, 42, лежащие ниже плоскости канала 5 для первичной смеси; эти каналы заканчиваются несколько ниже щели распределителя 13, 14 в каналах ступеней I и II через посредство отверстий 43, 43. Каналы 42, 42 и отверстия 43, 43 соразмерены так, чтобы в ступень / попадала одна треть, а в ступень //- две трети смеси для холостого хода. Вследствие более высокой доли бензина в этой смеси в ступени / достигается лучшее распыление горючего при минимальном отверстии дроссельного органа, например, при пуске мотора в ход, так как непосредственно позади дроссельного органа происходит интенсивное перемешивание тяжелого Macyia с содержащей бензин смесью.

Бензиновая смесь поступает в ступени / и // в точно дозированном количестве также и тогда, когда обе ступени открыты. В этом случае бензиновая смесь для холостого хода интенсивно перемешивается с поступающею смесью тяжелого топлива, что благоприятно влияет на превращение горючего в туман в ступени / и что облегчает переход от ступени / к ступени //, так как часть бензиновой смеси попадает также ,и в ступень //. Участие бензиновой смеси может иметь место и при любом положении дроссельного органа, например, при вполне открытом отверстии. В этом последнем случае через канал 44 вводится добавочное количество воздуха, соответствующее количеству горючего в бензиновой смеси, каковОй канал является дополнительным и открывается по мере увеличения щели в щелевом распределителе или же лишь к концу процесса. В отличие отканалов 33, 33 канал 44 подает исключительно добавочный воздух и его поперечное сечение

равно 15-50% общего всасывающего сечения. Такое устройство имеет целью достичь минимального расхода горючего при вполне открытом положении дроссельного органа и более благоприятного наполнения мотора при сравнительно узком пс перёчном сечении ступеней / и //. Сумма поперечных сечений подобрана так, чтобы получалось желаемое дроссельное сечение, например в 43%. Распределение в ступени /// достигается опять же при помощи щелевого затвора 13, 14. Канал 44 разветвляется на два канала 44а, 44Ь, управляемые помощью отверстий 45а, 46а, 45Ь, 46Ь в щелевом затворе. Эти отверстия 5, так рассчитаны, чтобы ступень /// открывалась тогда, когда заканчивается открывание щелевого затвора.

При конструкции согласно фиг. 6 и 7 имеются лишь две ступени / и //. По мере того, как щелевой затвор открывается, происходит постепенное разбавление и отключение бензиновой смеси, притом так, что каналы 42, 42 сообщаются с каналами 47 47, соединенными с наружным воздухом; когда щелевой затвор заканчивает свое открывающее движение, вышеназванные каналы освобождаются при помощи отверстий 48, 49, а также и 50, 57.

У нижнего конца Т-образной части 34 находится регулировочный винт 52. Если бы оказалось, что игольчатый клапан у сопла В почему-либо не функционирует, то через отверстие этого винта можно выпустить масло. Отверстие, закрываемое винтом 52, служит также для регулирования добавочного воздуха, предназначенного для бензиновой смеси холостого хода.

При нормальной работе, т. е. когда MOTof) нагрелся и установилась нормальная температура, можно прекратить подачу бензиновой смеси, для чего служит изображенный на чертеже кран, обслуживаемый щофером с места сидения. В этом случае можно воспользоваться переключательным клапаном 4 для установления режима минимального расхода

горючего при любой нагрузке МбТорй. Так как главное бензиновое сопло 6 свободно от горючего, то можно при незначительной перестановке переключательного клапана 4 пользоваться каналом 8 исключительно для подачи добавочного воздуха, что дает возможность точно учитывать атмосферные условия, как-то: плотность и температуру воздуха.

Предмет изобретения.

1.Карбуратор с пластинчатыми распределителями, состоящими из двух тонких принудительно перемещаемых друг по другу пластин со щелями, взаимное совпадение каковых щелей обеспечивает сквозное Протекание горючей смеси из карбуратора в рабочий цилиндр, отличающийся тем, что щелевой распределитель 13, 14 расположен в наиболее узком месте смежных каналов 33, 33, перпендикулярных к каналам Iff, Iff первичной смеси (ответвленным от об- щего канала 5, питаемого горючим из жиклера 3 поплавковой камеры 7), примыкающим к воздушным каналам через инжекторные прорези 77 и 77.

2.Применение в карбураторе по п. 1 насадки 16 Вентури в канале Iff для торможения добавочного воздуха или первичной смеси.

3.Применение в карбураторе по п. 1, кроме поплавковой камеры 2 для бензина, еще поплавковой камеры 7 тяжелого топлива, с применением переключателя 4 для работы только на легком или только на тяжелом топливе, или одновременно на том и другом топливе.

4.Применение в карбураторе по п. 1 длинных и узких каналов 33, ЗУ, длина которых превышает половину общей длины, а площадь сечения не достигает половины площади сечения всасывающего трубопровода обычного типа.

5.Применение в карбураторе по п. 2 насадков 36, 36, 37, 37, 38, 38 на пути карбурированной смеси, из коих последние насадки 38, 38 расположены в конце газопровода.

Зва.

sTTMT/LJ

s

ФигС

./