КАРБУРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1928 года по МПК F02M7/14 

Предлагаемое изобретение касается карбуратора для двигателей внутреннего горения, в котором отношение смешивания воздуха и горючего при различных нагрузках или различных оборотах двигателя автоматически регулируется тем, что орган, изменяющий сечение прохода протекающего сквозь карбуратор воздуха, в соответствии с имеющеюся в данный момент нагрузкой, одновременно изменяет также сечение, сквозь которое протекает горючее, и притом так, что, состав смеси при изменении положения регулирующего органа остается без изменения, или же изменяется соответственно условиям работы. В карбураторах этого рода отношение смешивания воздуха и горючего устанавливается при каждой нагрузке двигателя раз навсегда соответствующим положением регулирующего органа, так что каждой нагрузке двигателя отвечает определенное положение подвижного регулирующего органа, т.-е. части, устанавливающей величину проходных сечений, а вместе с тем и определенное отношение смешивания воздуха и горючего, которого шофер или вожатый уже не может изменять во время езды.

Предлагаемое изобретение имеет целью создание возможности изменения упомянутого отношения между площадями проходных сечений для воздуха и горючего, независимо от положения регулирующего органа, автоматически поддерживающего в процессе работы постоянство этого отношения. Согласно изобретения, это достигается тем, что отношение между поперечными сечениями для прохода воздуха и горючего может быть изменяемо при каждом положении регулирующего органа.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает вертикальный разрез карбуратора для установки от руки; фиг. 2 - карбуратор, в котором поворачивание регулирующего поршня производится автоматически действием наружного воздуха; фиг. 3 - деталь фиг. 2.

В верхней цилиндрической части 11 корпуса 1 карбуратора может перемещаться поршень 12, служащий автоматическим приспособлением, регулирующим величину проходного сечения для воздуха и для горючего. Поршень 12 снабжен цилиндрическим придатком 15, действующим на цилиндрическую часть 11 наподобие золотника и управляющим величиной свободного сечения отверстия 13.

Это последнее отверстие выполняется с наклонным краем 16, играющий же роль золотника отросток 15 снабжается параллельной этому краю распределительной кромкой 17. Внутреннее отверстие 19 полой штанги 18 поршня 12 находится в сообщении с горизонтальными каналами 20, выходное отверстие которых находится в пределах окна 13. Выходные отверстия каналов 20 сообщаются с расположенным над поршнем пространством 33 либо при посредстве зазора между этим поршнем и стенкой цилиндра 11, либо при посредстве особых каналов. Укрепленная на дне поплавковой коробки 3 игла 26 входит внутрь канала 19 через его нижнее отверстие 24. Игла эта утоняется в направлении кверху. В сальнике 27 крышки корпуса карбуратора укреплена поворотным образом цапфа 28, несущая на своем нижнем конце диск 29, снабженный отверстием 31, сквозь которое проходит, укрепленный в поршне 12, захватывающий штифт 30 (фиг. 1). На верхнем конце цапфы 28 насажен установительный рычаг 32.

Горючее поступает сквозь клапан 9 и поплавковую коробку 3 до тех пор, пока поплавок 5 не закроет клапана 9. Воздух всасывается в корпус карбуратора через отверстие 2, попадая через отверстие 13 в смешивательную камеру 14. Одновременно через нижнее входное отверстие 24 канала 19 горючее поступает в этот канал, выходя сквозь внутренний проход 20 и через отверстие 13 в смешивательную камеру. Из этой камеры смесь выходит через всасывающий патрубок 49. Так как находящееся над поршнем 12 пространство 33 через зазор, имеющийся между поршнем и цилиндрической стенкой 11, находится в сообщении с выходным, отверстием лакала 20, а вместе с тем и, с местом подвода горючего, то действующее над поршнем 12 давление будет всегда равно тому давлению, которое вызывает всасывание горючего. На нижнюю сторону поршня 12 действует, наоборот, атмосферное давление. Положение равновесия регулирующего поршня 12 определяется, поэтому, величиной пониженного, давления, создаваемого, всасывающим действием двигателя внутреннего горения, или, иначе говоря, положение равновесия поршня 12 определяется имеющеюся в данный момент скоростью двигателя.

Действующее по обеим сторонам поршня давление должно быть статическим. Вследствие соединения между собою выходных отверстий подводящих горючее, каналов 20 и расположенного над поршнем 12 закрытого пространства 33, в котором воздух неподвижен, появляющееся у выходного отверстия каналов для горючего динамическое давление действует на поршень в виде давления статического. Для того, чтобы давление под поршнем также действовало, как бы будучи статическим, величина поперечного сечения поршня должна в несколько раз превышать величину проходного сечения воздуха в отверстиях 13, так, чтобы скорость воздуха под поршнем не оказывала на величину давления сколько-нибудь заметного влияния. Давление, действующее на верхнюю сторону поршня, будет меньше, чем действующее на его нижнюю сторону, так что поршень оказался бы отжатым в свое самое верхнее положение, если бы этому не противодействовал его вес. Так как вес этот постоянен, то поршень будет находиться в положении равновесия, если разность давлений, действующих на его верхнюю и нижнюю стороны, будет иметь постоянную величину. Так как, однако, вследствие большого поперечного сечения поршня, давление под ним не зависит от протекающего сквозь карбуратор количества воздуха, то действующее на верхнюю сторону поршня давление должно автоматически регулироваться на постоянную величину, независимо от количества протекающего сквозь карбуратор воздуха. Вследствие этого, скорость воздуха, в том месте, где происходит смешение воздуха с горючим, установится на величину, остающуюся постоянной независимо от всасываемого двигателем количества воздуха, т.-е., иными словами, поршень будет всегда занимать такое положение, при котором свободное поперечное сечение окон 13 изменяется таким, образом, чтобы скорость протекания воздуха сквозь эти окна 13 оставалась постоянной при всех скоростях машины. С изменением положения поршня 12 изменяется также положение по отношению к игле 26 нижнего входного отверстия 24 канала 19, так что отношение между увлекаемым сквозь отверстие 24 горючим и проходящим сквозь окно 13 воздухом, в зависимости от формы иглы 26, либо остается постоянным внутри всей области изменения числа оборотов машины, либо изменяется по устанавливаемому произвольным образом закону. Это отношение смешивания называется в дальнейшем «основным отношением смешивания».

Является, однако, желательным, изменять это основное отношение смешивания, смотря по роду применяемого горючего или в зависимости от удельного веса воздуха (изменяющегося в авиационных двигателях в широких пределах). С этой целью предусматриваются приспособления, которые позволяют изменять отношение между величинами проходных отверстий в карбураторе для воздуха и для горючего при каждом положении автоматически действующего регулирующего поршня 12, без изменения положения последнего. Это достигается поворачиванием рукоятки 32, вследствие чего цапфа 28 поворачивает поршень 12 через посредство диска 29 и захватного штифта 30, так что расстояние кромки 17 золотника 15 от края 16 отверстия 13 изменяется без изменения положения по высоте поршня 12. Регулировка, производимая поворачиванием поршня 12, никоим образом не стесняет автоматической установки этого же поршня по вертикальному направлению.

В изображенном на фиг. 2 карбураторе поворачивание поршня 12 производится автоматически изменением атмосферного давления. С этой целью, взаимодействующий со штифтом 30 поршня 12 диск 29 укрепляется поворотным образом на цапфе 41, которая прочно связывается с мембраной 42, запирающей непроницаемым для воздуха образом коробку 43. Коробка эта наполняется газом под каким-либо определенным давлением, например в 760 мм. При понижении атмосферного давления, газ, заключенный в коробку 43, расширяется и отжимает мембрану 42 вместе с диском 29 книзу. Диск 29 снабжен отростком 45 (фиг. 3), который выполняется с косой прорезью 44, куда заходит вставленный в стенку корпуса карбуратора штифт 46. Вследствие этого, вертикальное движение диска 29 вызывает одновременно поворот этого диска вокруг цапфы 41, а вместе с тем также и поворот поршня 12, который, таким образом, устанавливается соответствующим образом в зависимости от действующего в данный момент атмосферного давления.

Карбуратор для двигателей внутреннего горения со свободным поршнем, перемещаемым разностью давлений всасывания и барометрического, и изменяющим одновременно проходное сечение каналов для воздуха и для топлива, характеризующейся тем, что поршень 12 (фиг. 1, 2) снабжен цилиндрическим отростком 15, перекрывающим окно 13 для воздуха при повороте поршня 12 рукояткой 32 (фиг. 1) или посредством диска 29 (фиг. 2, 3), снабженного отростком 45 с косой прорезью 44, в которую входит неподвижный штифт 46, каковой диск поворотно укреплен на цапфе 41, перемещаемой при изменении барометрического давления мембраной 42.