Система питания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02M1/04 F02M31/00 

t5 СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

1

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

Известны системы питания для двигателя внутренного сгорания, содержащие карбюратор, имеющий дроссельную заслонку и установленный на впускном трубопроводе, снабженном впускными патрубками для соединения с цилиндрами двигателя и теплообменником с подводящим и отводящим трубопроводами для отработавших газов, и дополнительный Впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу за карбюратором относительно потока смеси и имеющий топливопровод, снабженный электрическим нагревателем, выполненным В виде спирали, ок-. ружающей топливопровод, и подключенным через переключающее устройство с задатчиком времени включения к. источнику питания током СО

Однако в таких .системах питания при пуске холодного двигателя возСГОРАНИЯ

можно оседание капелек топлива на стенках впускного трубопровода вследствие низкой температуры последнего, в связи с чем ухудшаются условия 5 сгорания топливо-воздушной смеси, а отработавшие, газы двигателя имеют высокую токсичность.

Целью изобретения является снижение токсичности отработавших газов..

10 Поставленная цель достигается

тем, что в системе питания для двига теля внутреннего сгорания, содержащей карбюратор, имеющий дроссельную заслонку и установленный на впускК ном трубопроводе, снабженном впускными патрубками для соединения с цилиндрами двигателя и теплообменником с подводящим и отводящим трубопроводами для отработавших газов, и

30 дополнительный впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу за карбюратором относительно потока смеси и имеющий топливопровод, снабженный электрическим нагревателем,

выполненный в виде спирали, окружающей топливопровод, и подключенным через переключающее устройство с задатчиком времени включения к источнику питания током, дополнительный впускной канал выполнен с распределительной емкостью, расположенной в зоне впускных патрубков и соединеннбй с каждым из последних при помощи отдельных каналов. Причем впускной трубопровод в зоне между карбюратором и теплообменником снабжен дополнительным патрубком, соединенным с топливопроводом, и вспомогательной дроссельной заслонкой, расположенной за дополнительным патрубком относительно потока смеси и связанной с дроссельной заслонкой карбюратора при помощи сиЬ темы рычагов, выполненной с возможностью установки вспомогательной (дроссельной) заслонки в положение закрытия при установке дроссельной заслонки карбюратора в положение холосто.го хода. Кроме того, теплообменник снабжен обводным трубопроводом, соединяющим подводящий и отводящий трубопроводы, и распределительным устройством, обе печивающим регулирование потока-отработавщих газов через подводящий и обводной трубопроводы и имеющим управляющее приспособление, чувствительное к температуре смеси во впуск ном трубопроводе и дополнительном вп скном канале. Причем управляющее приспособление содержит пневмопривод, рабочая камера которого подключена к впускному т|эубопроводу при помощи первого управляющего канала о термостатическим клапанным элементом, реагирующим на температуру смеси во впускном трубЬпроводе, и к атмосфере и дополнительному .впускному каналу при помо щи второго управляющего канала с тер мостатическим распределительным кла,паном, реагирующим на температуру см си в дополнительном впускном канале На фиг. 1. схематично изображена предложенная система питания для дви гателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - в увеличенном масштабе термостатический распределительный клапан; на фиг. 3 - вариант выполнения части системы питания. Система питания для двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор 1, имею(ций дроссельную заслонк 2 и установленный на впускном трубопроводе 3i снабженном впускными патрубками k для соединения с цилиндрами двигателя (не изображены) и теплообменником 5 с подводящим и отводящим трубопроводами 6 и 7 для отработавших газов, и дополнительный впускной канал, имеющий топливопровод 8, снабженный электрическим нагревателем, выполненным в виде спирали Э, окружающей топливопровод 8, и подключенным через переключающее устройство 10 к источнику 11 питания то-, ком. Карбюратор 1 имеет главную смесительную камеру 12, подключенную к впускному трубопроводу 3. и дополнительную смесительную камеру 13, подключенную к топливопроводу 8 и имеющую дополнительную дроссельную заслонку I. Теплообменник 5 имеет трубки 15 для прохода отработавших газов и поперечные перегородки 16 для топливо-воздушной смеси. Впускной трубопровод 3 за теплообменником 5 относительно потока смеси выполнен с распределителем 17, к которому подключены впусИные патрубки . Дополнительный впус.кной канал выполнен с распределительной емкостью 18, подключенной к выходу топливопровода 8 и расположенной в зоне впускных патрубков . Распределительная емкость 18 соединена с каждым из впускных патрубков Л при помощи отдельных каналов 19, каждый из которых снабжен обогревательной спиралью 20, подключенной к источнику 11 питания током. Подводящий и отводящий трубопроводы 6 и 7 теплообменника 5 сообщены между собой при помощи обводного трубопровода 21, на выходе которого установлена пластина 22 распределительного устройства, связанная через рычаг 23 и тягу 2 с мембраной 25 пневмопривода 26, рабочая камера 27 которого подключена при помощи первого управляющего канала .28 к распределителю 17 впускного трубопровода 3 и при помощи второго управляющего канала 29 к распределительной емкости 18 и к атмосфере. Мембрана 25 нагружена пружиной 30. На входе 31 в первый управляющий канал 28 установлен запорный орган 32 термостатического клапанного.элемента, выполненного в виде биметаллической пластину 33, закрепленной на стенке распределителя 17. На входе во второй управляющий канал 29 установлен термостатический распределительный клапан З кото рый (фиг. 2) содержит пустотелый корпус 35 закрепленный на пластине ,3б, служащей для крепления с внешней стороны распределительной емкости 18. Корпус 35 имеет камеру 37, соеди ненную при помощи радиальных отверс тий 38 с атмосферой и через осевой конусный канал 39 с полостью 40 крышки 41, подключенной к второму управляющему каналу 29. В осевом канале установлен запорный орган 2, снабженный пружиной 43 и имеющий што 44j конец 45 которого расположен в баллоне 46, заполненным веществом 47 имеющим высокий коэффициент тепловог расширения, например воском. .Баллон 46 выступает внутрь распределительно емкости 18. Переключающее устройство имеет за чик времени (не изображен) и снабже н кнопкой 4В длявключения вручную. .Основная и дополнительная дроссельные заслонки 2 и 14 соединены между собой при помощи системы рычагов (не изображена), так, что дополнительная дроссельная заслонка 14 находится в положении пуска холостого хода, когда основная дроссельная заслонка 2.закрыта. Система работает Следующим образом. : Перед пуском холостого двигателя вручную нажимают кнопку 48, так что спирали 9 и 20 подключаются к источнику 11 питания током. При этом дрос сельная заслонка Z закрыта, а .дополнительная дроссельная заслонка 14 находится в полсмкении холостого хода Спирали 9 и 20 нагревают топливо провод 8 и отдельные каналы 19. В связи с этим при пуске Двигателя топ ливо-воздушная смесь, приготавливаемая системой и поступающая в Ци.линдры двигателя от дополнительной смесительной камеры 13 через топливо провод 8, распределительную емкость 18 и отдельные каналы 19, нагревается, прежде чем она попадает во впуск ны патрубки 4, так что ббеспечивает ся надежный nytK двигателя и возможна подача при этом обедненной топливо-воздушной смеси. Через 30-40 секунд после начала пуска двигателя задатчик переключаю щего устройства 10 отсоединяет.спи рали 9 и 20 от источника питания током. При нагревании на педаль аксел 9 5 jaaTopa 1не показана) дроссельная заслонка 2 открывается, так что топливо-воздушная смесь от главной смесительной камеры по впускному трубопроводу 3, его теплообменник 5 распределитель 17 направляется во впускные патрубки 4 и далее в цилиндры двигателя. Во время пуска холодного двигателя запорный орган 42 находится в по-: ложении закрытия осевого конусного канала 39. Поэтому имеющееся в распределителе 17 разрежение по первому управляющему каналу 28 передается в рабочую камеру 27 пневмопривода 2б, так, что мембрана 25 поднимается вверх и через тягу 24 и рычаг 23 устанавливает пластину 22 в положение закрытия обводного трубопровода 21. Отрабодавшие газы из цилиндров двигателя поступают по подводящему трубопроводу в теплообменник 5 и проходят по трубкам 15 в отводящий трубопровод 7. Топливо-воздушная смесь, идущая по впускному трубопроводу 3, проходя через теплообменник 5, нагревается .теплом отработавших газов и поступает да|лее в распределитель 17. 8 результате этого нагревается биметаллическая пластина 33 которая деформируясь запорным органом 3, перекрыва ет вход первого управляющего канала 28 до полногоего закрытия. Вследствие этого разрежение в рабочей камере 27 падает в зависимости от- степени прогрева топливо-воздушной смеси, проходящей по впускному трубопроводу 3. Падение разрежения вает перемещение вниз мембраны 25 под действием пружины 30, так что пластина 22 устанавливается в положение приоткрытия обводного трубопровода 21 в связи с чем часть ОТР ботавших газов от двигателя, минуя теплообменник 5, направляется непосредственно в отводящий трубопровод 7. .. Топливо-воздушная смесь, пос-. тупающая по дополнительному впуск- ному каналу, И топливо-воздушная смесь, нагретая в теплообменнике 5, смешивается во впускных патрубках 4, так что в цилиндры двигателя направляется смесь, температура которой является оптимальной и обеспечивает высокие технико-экономические показатели двигателя, отработавшие газы которого имеют малую токсичность.

. Во время работы двигателя на режиме холостых оборотов после холодного пуска, то есть тогда,, когда спирали 9 и 20 обеспечивают подогрев смеси, проходящей по дополнительному enycKHOf v каналу/ происходит обогрев баллона при достижении заданной температуры вещество i расширяется и через конец kS и шток 44 перемещается запорный орган 42 в положение открытия осевого конусного . канала 39, в связи с чем через радиальные отверстия 38, камеру 37 осевой конусный канал 39, полость 40 и второй управляющий канал 29, рабочие камеры пневмопривода 26 сообщаются с атмосферой. Это вызывает дальнейшее смещение мембраны 25 вниз, так, что пластина 25 полностью открывает обводной трубопровод 21 и прекращает подачу отработавших газов через теплообменник 5 Таким образом.регулируется степень подогрева топливо-воздушной -смеси, поступающей в двигатель ..

В варианте выполнения части систе мы (фиг. 3) впускной трубопровод 3 в зоне между карбюратором 1 и теплообменником 5 снабжен допЬлнительным патрубком 49, соединенным с топливопроводом 8 дополнительного впускного канала, и вспомогательной дроссельной заслонкой 50-, расположенной за д дополнительным патрубком 49 относйt тельно потока смеси и связанной с дросселъ-ной заслонкой 2 карбюратора 1 при помощи системы рычагов, образованной приводными рычагами 51 и 52 и тягой 53. Карбюратор 1 выполнен только с главной смесительной камерой 12, а система рычагов обеспечивает установку вспомогательной дроссельной заслонки 50 в положение зак4 рытия, когда дроссельная заслонка 2 карбюратора 1 находится в положении холостого хода.

Система (фиг. 3) работает следующим образом.

Когда дроссельная заслонка 2 карбюратора 1 находится в положении холостого хода, то вспомогательная дроссельная заслонка 50 закрыта. Поэтому топливо-воздушная смесь, поступающая из главной смесительной камеры 12 направляется через дополнительный патрубок 49 в топливопровод 8 и далее к цилиндрам двигателя,как было описано выше. Приоткрывается дроссельная заслонка 2, при этом вспомогательная дроссельная заслонка 50 открывает проходное сечение впускного трубопровода 3, и топливо-воздушная смесь проходит к цилиндрам как по

.впускному трубопроводу 3 так и по . дополнительному впускному каналу. В остальном работа системыпо фиг.З аналогична работе системы по фиг.-1 и 2, как описано выше.

Таким образом, такое выполнение системы питания обеспечивает поступление топливо-воздушной смеси оптимальной температуры, в связи с чем снижается токсичность отработавших

газов.

. Формула. изобретения

1, Система питания для.двигателя внутренногр сгорания, содержащая карбюратор, имеющий дроссельную заслонку и установленный на впускном трубопроводе снабженном впускными патрубками для соединения с цилиндрами двигателя и теплообменником с подводящим и отводящим трубопроводами для отработавших газов, и дополнительный впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу за карбюpatopoм относительно потока смеси и имеющий топливопровод, снабженный .электрическим нагревателем, выполненным в виде спирали, окружающей топливопровод,,и .подключенным через переключающее устройство с задатчиком времени включения к источнику питания током, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности Ьтработаёших газоа, дополнитель1ный впускной канал выполнен с расп.ределительной емкостью, расположенУ1ой в зоне впускных патрубков и соединенной с каждым из последних при помощи отдельных каналов.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ,ю-щ а я с я тем, что впускной трубопровод в зоне между карбюратором и теплообменником снабжен дополнительным патрубком, соединенным с топливопроводом, и вспомогательной дроссельной заслонкой, расположенной за дополнительным патрубком относительно потока смеси и связанной с дроссельной заслонкой карбюратора при помощи системы рычагов, выполненнбй с возможностью установки.,вспомогательной дроссельной заслонки в положение закрытия при установке дрос9 . 9 сельной заслонки-:кар6юратора в положение холостого . 3. Система по пп. 1 и 2, о т я ич а ю щ а я-с я тем, что теплообменник снабжен обводным трубодрово дом, соединяющим подводящий и отводящий трубопроводы, и распределительным устройством, обеспечивающим регулирование потока отработавших газов через подводящий и обводной трубопроводы и имеющим управляющее приспособление, чувствительное к тем пературе смеси во впускном трубопроводе и дополнительном впускном канале.. k. Система по п. 3, отличай щ а я с я тем, что управляющее приспособление содержит пневмопривод, рабочая камера которого подключена к 510 впускному трубопроводу при помощи первого управляющего канала с термостагическим клапанным элементом, реагирующим на температуру смеси во впускном трубопроводе, и к атмосфере и дополнительному впускному каналу при помощи второго управляющего канала с термостатическим распреде- лительным клапаном, реагирующим на температуру смеси в дополнительном впускном канале.. П р и о р и т в т п о пу н к там: . , 09.06.77 по пп 1,3 и 4 30.03.78 по п. 2. Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3789817, кл. 123-133, опублик. 197.