Корбюратор для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02M1/00 F02M13/04 F02D9/00 

I

Изобретение относится к области двигателестроения и, в частности, к карбюраторам

Известны карбюраторы для двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с основным и дополнительным проточными каналами, образующими смесительные камеры, основную и дополнительную дроссельные заслонки, кинематически связанные между собой, основную и дополнительную воздушные заслонки, эксцентрично расположенные на осях в проточных каналах , вакуумный привод, подключенный к задроссель- Ю ному пространству основного проточного канала и соединенный через тягу с первым рычагом, установленным на оси основной воздушной заслонки и связанным с управляющим приводом, и второй рычаг, размещенный на оси дополнительной воздущной за- слонки и связанный с устройством закрытия последней 1.

Однако, в таких карбюраторах не обеспечивается при пуске быстрое открытие воздушных заслонок после начала вращения ва- зо ла двигателя, в связи с чем состав смеси, поступающей в цилиндры двигателя, не является оптимальным, и не достигается полное сгорание топлива.

Это особенно важно для двигателя внутреннего сгорания с форкамерой, в котором ос„.новной проточной канал карбюратора предназначен для питания основной камеры сгорания двигателя, а дополнительный канал карбюратора - для форкамеры.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей двигателя.

Цель достигается тем, что на корпусе установлен вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству дополнительного проточного канала и связанный со вторым рычагом дополнительной воздушной заслонки для обеспечения открытия последней после пуска двигателя, а на оси дополнительной воздушной заслонки свободно установлен третий {эычаг, имеющий ограничительный упор для второго рычага, и устройство закрытия дополнительной воздушной заслонки выполнено в виде концентрично размещенной относительно ее оси винтовой пружины, один силовой конец которой связан со вторым рычагом, а другой - с третьим. .

Предложенный карбюратор отличается., от известных также тем, что вакуумный сервопривод связан со вторыыГ рычагом через третий рычаг, а на оси основной воздушной заслонки свободно установлен четвертый рычаг, имеющий ограничительный упор для первого рычага и связанный с ним через упругий элемент, а управляющий привод выйолнен в виде троса ручного управления, соединенного с четвертым рычагом.

Кроме того, предложенный карбюратор отличается от известных тем, что вакуумный привод и сервопривод связаны соответственно с первым и вторым рычагами через шарниры свободного углового перемещения, а третий и четвертый рычаги соединены между собой при помощи тяги и шарнира свободного хода.

На фиг. I изображен предложенный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - вариант выполнения карбюратора.-,

Изображенный на фиг. 1 карбюратор для двигателя 1 внутреннего сгорания содержит корпус 2 с основным 3 и дополнительным 4 проточными каналами, образующими смесительные камеры, основную 5 и дополнительную 6 дроссельные заслонки, основную 7 и дополнительную 8 воздушные заслонки, эксцентрично расположенные соответственно на осях 9 и 10 в проточных каналах 3 и 4, вакуумный привод 11, соединенный через тягу 12 с первым рычагом 13, установленным на оси 9 основной воздушной заслонки 7 и связанный через тягу 14 с управляющим приводом, и второй рычаг 15, размещенный на оси 10 дополнительной воздушной заслонки 8 и связанный с устройством закрытия последней.

Основная дроссельная заслонка 5 установлена на приводной оси 16, на которой закреплен приводной рычаг 17, соединенный с тросом 18, связанным с педалью акселера-. тора (на чертеже не изображена), и снабженный упором 19 для регулировочного винта 20,установленного на корпусе 2. Приводной рычаг 17 нагружен торсионной пружиной 21, усилие которой направлено в сторону зaкpыtия осноЬНой дроссельной заслонки 5. На приводной оси 16 установлен также рычаг 22, контактирующий одним своим плечом с упором 19 и через тягу 23 связанный с приводным рычагом 24, Закрепленным на приводной оси 25 дополнительной дроссельной заслонки 6 и нагруженным торсионной пружиной 26, усилие которой направлено в сторону закрытия дополнительной дроссельной заслонки 6. Приводной рычаг 24 снабжен упором 27 для регулировочного винта 28,, установленного на корпусе 2. Приводной рычаг 17, рычаг 22 и приводной рычаг 24 образуют кинематическую связь между приводными осями 16 и 25 основной 5 и дополнительной 6 дроссельных заслонок.

Вакуумный привод 11 имеет мембрану 29, жестко соединенную с тягой 12 и нагру7351 7

женную пружиной 30, и рабочую камеру 31, подключенную при помощи трубопровода 32, штуцера 33 и отверстия 34 в корпусе 2 к задроссельному пространству основного проточного канала 3., Тяга 12 контактирует с

5 одним из п/течей первого рычага, второе плечо которого связано с тягой 14, соединенной с управляющим приводом. Последний выполнен в виде биметаллической пружины 35, установленной в кожухе 36 и имеющей электрический подогреватель (на чертеже не по0 казан). Наружньж конец биметаллической пружины 35 связан с размещенным внутри кожуха 36 выступом 37, выполненным на корпусе 2, а ее внутренний конец соединен с поворотным пальцем 38, снабженным на

j выступающем из кожуха 36 рычагом 39, связанным с тягой 14.

Устройство закрытия дополнительной воздущной заслонки 8 выполнено в виде концентрично размещенной относительно оси 10 винтовой пружины 40, один силовой коо нец которой связан со вторым рычагом 15, а другой - с третьим рычагом 41, который свободно установлен на оси 10. Третий ры чаг 41 имеет ограничительный упор 42 для второго рычага 15 и связан с тягой 43 вакуумного сервопривода 44, установленного на корпусе 2. Вакуумный сервопривод 44 имеет мембрану 45, жестко соединенную с тягой 43 и нагруженную пружиной 46, и рабочую камеру 47, подключенную при помощи трубопровода 48, щтуцера 49 и отверстия 50 в корпусе 2 к задроссельному пространству дополнительного проточного канала 4.

Каждый цилиндр двигателя 1 имеет основную камеру сгорания 51, впускной канал 52 которой соединен с основным проточ ным каналом 3 карбюратора, и форкамеру 53, впускной канал 54 которой соединен с дополнительным проточным каналом 4. Форкамера 53 соединена с основной камерой сгорания 51 через канал 55. В форкамере 53

0 установлена искровая свеча зажигания 56. При этом из основного проточного канала 3 карбюратора подается объединенная смесь, а из дополнительного 4 - обогащенная. Работа карбюратора происходит следующим образом.

-Перед пуском двигателя внутреннего сгорания, когда вал его не вращается, в рабочих камерах 31 и 47 вакуумного привода 11 и сервопривода 44 создается атмосферное

- давление. В результате этого под действием усилий пружины 30 тяга 12 стремиться повернуть первый рычаг 13 так, чтобы основная воздущная заслонка 7 перекрыла проходное сечение основного проточного канала 3. Когда двигатель 1 - холодный, биметаллическая пружина 35 устанавливает рычаг 39 в крайнее верхнее положение и не препятствует установке основной воздушной заслонки 7 в полностью закрытое положение. Но если температура двигателя относительно высока, то биметаллическая пружина 35 препятствует полному закрытию основной воздушной заслонки 7. Одновременнр под действием усилия пружины 46 тяга 43 перемещает третий рычаг 41 в сторону закрытия дополнительной заслонки 8. Рычаг 41 с помощью винтовой пружины 40 воздействует на. второй рычаг 15 и переводит его вместе с осью 10 и дополнительной воздущной заслонкой 8 в положение закрытия последней. Основная 5 и дополнительная 6 дроссельные заслонки устанавливаются перед пуском в заданное положение тросом 18. При вращении вала во время пуска двигателя рукояткой или стартером вследствие установки основной 7 и дополнительной 8 воздушных заслонок в положение закрытия из проточных каналов 3 и 4 карбюратора в форкамеру 53 и основную камеру сгорания 51 поступает обогащенная топливно-воздушная смесь. Обогащение смеси тем .выще, чем ниже температура двигателя 1. Посту. пившая в цилиндр смесь сжимается, ив результате перетекания при сжатии части смеси из основной камеры сгорания 51 в форкамеру 53 в последней образуется заряд, который легко воспламеняется искровой свечой зажигания 56 в конце такта сжатия. После воспламенения заряда в форкамере 53 в результате повышения давления в ней пламя по каналу 55 проходит в основную камеру сгорания 51 и воспламеняет более бедный в ней заряд, в котором полностью сгорает топливо в начале рабочего хода. Так как при пуске холодного двигаГтеля поступающая в цилиндры смесь обогащенная, то достигается надежный пуск двигателя 1. При дальнейшем вращении вала двигателя от рукоятки или стартера давление в проточных каналах 3 и 4 вследствие закрытого положения воздушных заслонок 7 и 8 уменьшается, в результате чего вакуумные привод 11 и сервопривод 44 приоткрывают воздушные заслонки 7 и 8, предотвращая тем самым избыточное обогащение поступающей в цилиндры двигателя смеси. Когда вал двигателя начинает вращаться в результате.получаемой энергии топлива и обороты вала стабилизируются, в задроссельных пространствах проточных каналов 3 и 4 образуется разрежение, которое передается в рабочие камеры 31 и 47, в результате-чего мембраны 29 и 45 втягиваются внутрь. Мембрана 29 отводит тягу 12 от первого рычага 13, и положение основной воздушной заслонки 7 в дальнейшем определяется только усилием биметаллической пружины 35. Мембрана 45 через тягу 43 тянет третий рычаг 41, который своим упором 42 смещает второй рычаг 15, а вместе с ним и дополнительную воздушную заслонку 8 в положение полного открытия дополнительного проточного канала 4, в котором обеспечивается образование топливно-воздушной смеси с cocjaBOM, определяющим нормальную работу двигателя. Однако, вследствие малых размеров форкамеры 53 последняя успевает быстро прогреться в начальный период пуска двигателя, в связи с чем все поступающее в нее топливо используется и не происходит излишнего обеднения в ней заряда, который легко воспламеняется искрой. Одновременно со стабилизацией оборотов вала и отключением средств для вращения вала электрический подогреватель биметаллической пружины 35 подключается к источнику тока и температура внутри кожуха 36 начинает повышаться, в результате чего деформируется биметаллическая пружина 35 и начинает смещать рычаг 39 вниз, обеспечивая тем самым перемещение основной воздушной Заслонки 7 к положению полного открытия основного проточного канала 3. По мере увеличения проходного сечения последнего образующаяся в нем топливно-воздушная смесь объединяется и при полном открытии этот состав смеси обеднен в пределах, обеспечивающих надежное воспламенение заряда в форкамере 53 и полное сгорание топлива в основной камере сгорания 51. Таким образом, предложенный карбюратор обеспечивает надежный пуск и прогрев холодного двигателя и полное сгорание топлива, в связи с чем улучщаются технико-экономические показатели двигателя. В изображенном на фиг. 2 варианте выполнения карбюратора на оси 9 основной воздушной заслонки 7 свободно установлен четвертый рычаг 57, а управляющий привод выполнен в виде троса 58 ручного управления, соединенного с четвертым рычагом. Ось 9 имеет выполненный другой формы первый рычаг 59, который снабжен выступом 60 и прорезью 61. Четвертый рычаг 57 связан с одним концом пружины 62, другой конец которой соединен с корпусом 2, и имеет ограничительный упор 63 для выступа 60 первого рычага 59, который связан с четверым рычагом 57.при помощи винтовой торсионной пружинЬ 64. Тяга 12 вакуумного привода 11 снабжена штифтом 65, который расположен в прорези 61 и образует с ней шарнир свободного углового перемещения. Выполненный другой формы второй рычаг 66, который жестко закреплен на оси 10, имеет прорезь 67, а тяга 43 вакуумного сервопривода 44 снабжена щтифтом 68, который расположен в прорези 67 и образует с ней шарнир свободного углового перемещения. Свободно установленный на оси 10 третий рычаг 41, выполненный почти той же формы, что и на фиг. 1, соединен с одним концом тяги 69, другой конец которой снабжен пальцем 70. В четвертом рычаге 57 выполнена прорезь 71, в которой расположен палец 70, который вместе с ней образует шарнир свободного хода.

Работа карбюратора, изображенного на фиг. 2,происходит следующим образом.

При пуске холостого двигателя тросом 58 перемещают четвертый рычаг 57 по часовой стрелке, в результате чего основная воздушная заслонка 7 может быть переведена в закрытое положение, а вместе с ней и дополнительная воздущная заслонка может быть переведена сервоприводом 44 в поло йение полного закрытия. Однако если трос 58 не полностью перемещается дляМкрытия основной воздушной заслонки 7, дополнительная воздушная заслонка 8 с помощью пружины 46 переводится в полностью закрытое положение, так как палец 70 тяги 69 будет скользить в прорези 71. При отсутствии перемещения троса 58 ручного управления или частичном его смещении торсионная пружина 64, действуя на первый рычаг 57, переводит основную воздушную заслонку 7 в положение полного или частичного открытия проходного сечения основного проточного канала 3, преодолевая при этом усилие пружины 30 вакуумного привода 11.

Когда при пуске вал двигателя будет иметь стабильные обороты, вследствие выделения энергии сгорающего топлива, дополнительная воздушная заслонка 8 будет открыта вакуумным сервоприводом 44, который переместит второй рычаг 66 относительно третьего рычага 41, закручивая при этом вивтовую пружину 40; Также вакуумный привод 11 переместит основную воздушную заслонку в положение соответственно с положением четвертого рычага 57, так что усилие от привода 11 не уравновесится усилиет торсионной пружины 64.

В остальном работа карбюратора, изображенного на фиг. 2, аналогична работе карбюратора, изображенного на фиг. 1.

Таким образом, такое выполнение карбюраторапозволяет надежно запустить двигатель в условиях низких температур и обеспечить требуемый состав смеси, поступающей в цилиндры,вследствие заданного открытия основной и дополнительной воздушных заслонок как при прогреве двигателя, так и во время его работы, в- связи с чем повышаются его технико-экономические показатели.

Формула изобретения

. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус,с основным и дополнительным проточными каналами, образующими смесительные камеры, основную и дополнительную дроссельные заслонки, кинематически связанные между собой, основную и дополнительную воздушные

S заслонки, эксцентрично расположенные на осях в проточных каналах, вакуумный привод, подключенный к задроссельному пространству основного проточного канала и соединенный через тягу с первым рычагом; установленным на оси основной воздушной заслонки и связанным с управляющим приводом, и второй рычаг, размещенный на оси дополнительной воздушной заслонки и связанный С устройством закрытия последней, отличающийся тем, что, с целью улучшения

5 технико-экономических показателей, на кор пусе установлен вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству дополнительного проточного канала и связанный со вторым рычагом дополнительной воздушной заслонки для обеспечения от0 крытия последней после пуска двигателя.

2. Карбюратор по п. 1, отличающийся

тем, что на оси дополнительной воздушной

заслонки свободно установлен третий рычаг,

имеющий ограничительный упор для второJ го рычага, а устройство закрытия дополнительной воздушной заслонки выполнено, в , виде концентрично размещенной относительно ее оси винтовой пружины, один силовой конец которой связан со вторым рычагом, а другой - с третьим.

0 3. Карбюратор по н. 2, отличающийся тем, что вакуумньш сервопривод связан со вторым рычагом через третий рычаг.

4. Карбюратор по по. 1-3, отличающийся тем, что на оси основной воздушной заслонки свободно установлен четвертый ры чаг, имеющий ограничительный упор для первого рычага и связанный с ним через упругий элемент, а управляющий привод выполнен в виде троса ручного управления, соединенного с- четвертым рычагом.

0 5. Карбюратор по п. 4, отличающийся тем, что вакуумный привод и сервопривод связаны соответственно с первым и вторым рь1чагами чер-ез шарниры свободного углового перемещения, а третий и четвертый рычаги соединены между собой при помощи

5 тяги и шарнира свободного хода. V ., -. Источники .информации, принятые во. внимание при экспертизе 1. Патент США № 3396948,

5 кл. 261-23, 1968. 62 50S3 Jff 7f