карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, смесительную камеру, дроссельную заслонку, диафрагму, дозирующую систему с топливным и воздушным жиклерами, дозирующей иглой и топливовоздушным каналом, поплавковую камеру и испарительную камеру, сообщенную с системой отработавших газов двигателя, отличающийся тем, что в топливовоздушном канале дозирующей системы установлен запорный элемент клапана-корректора, соединенный с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в карбюраторах, работающих как на обедненных, так и на обогащенных смесях в зависимости от нагрузки на двигатель.

Известен карбюратор для ДВС [1] включающий корпус со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, дозирующую систему, поплавковую камеру и медную трубку подвода отработавших выхлопных газов из цилиндров в смесительную камеру карбюратора под дроссельную заслонку.

В данном техническом решении в смесительную камеру с первыми же тактами двигателя горячий выхлопной газ идет по медной трубке под дроссельную заслонку и, поскольку топливо под нее поступает в распыленном состоянии, он мгновенно нагревает топливовоздушную смесь до парообразного состояния, легко воспламеняемого свечами. Когда же двигатель и вся система топливоподачи хорошо прогреваются, а особенно во время езды, выхлопные газы становятся настолько горячими, что превращают топливовоздушную смесь даже не в пар, а в горячий газ. Появляется возможность значительно экономить бензин, так как теплотворная способность газа выше, чем у паробензовоздушной смеси.

Однако данное техническое решение имеет недостаток, заключающийся в том, что медная трубка подвода отработавших газов имеет малый диаметр по сравнению с диаметром смесительной камеры карбюратора, вследствие чего нагрев топливовоздушной смеси не может быть равномерным в начале запуска двигателя, происходит испарение только части смеси и, как следствие, снижение качества приготовления смеси, что, в конечном счете, влияет на расход топлива и токсичные выбросы несгоревшего топлива.

Известна система питания для ДВС [2] содержащая впускной трубопровод с топливоподающим распылителем и дроссельной заслонкой, имеющей приводной рычаг, кинематически связанный с педалью акселератора, соединенный с распылителем топливопривода, снабженный дозатором, выполненным с регулирующим органом и приводным рычагом и подключенным к выходной камере топливного испарителя, имеющего подогреватель, выполненный в виде змеевика, расположенного в обогревательной камере, снабженной входным и выходным патрубками для отработавших газов, подаваемых от выхлопного трубопровода, и соединенного с топливопроводящим трубопроводом, подключенным к выходу топливоподающего насоса, и электрический пусковой подогреватель. Дозатор выполнен в виде сопла Лаваля, его регулирующий орган в виде клапана, расположенного по оси сопла Лаваля и продольно подвижного относительно горловины последнего, а топливоподводящий трубопровод снабжен обратным клапаном, причем подогреватель выполнен противоточным.

Данная известная система питания отличается сложностью конструкции, а следовательно, недостаточной надежностью. Кроме того, система не обеспечивает приготовления топливовоздушной смеси требуемого состава при работе двигателя в различных режимах, поскольку отсутствует в системе жесткая связь между расходом топлива и нагрузкой на двигатель.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества приготовления топливовоздушной смеси, снижение расхода топлива и повышение надежности конструкции.

Задача решается тем, что в карбюраторе для ДВС, содержащем корпус, смесительную камеру, дроссельную заслонку, диафрагму, дозирующую систему с топливным и воздушным жиклерами, дозирующей иглой и топливовоздушным каналом, поплавковую камеру и испарительную камеру, сообщенную с системой отработавших газов двигателя, согласно изобретению в топливовоздушном канале дозирующей системы установлен запорный элемент клапана-корректора, соединенный с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством.

Установка в топливовоздушном канале дозирующей системы запорного элемента клапана-корректора дает возможность автоматического регулирования поступления топлива в зависимости от нагрузки на двигатель, тем самым позволяет снизить расход топлива на всех режимах, что в свою очередь обеспечивает достижение цели изобретения.

Соединение запорного элемента клапана-корректора с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством, позволяет обеспечить четкую и жесткую связь расхода топлива с нагрузкой на двигатель с помощью диафрагмы, реагирующей на изменение разрежения за дроссельной заслонкой под действием нагрузки, что позволяет улучшить дозирование, а следовательно, обеспечивает повышение качества приготовления топливовоздушной смеси.

В целом предлагаемый карбюратор отличается сравнительно простой конструкцией, что повышает надежность карбюратора.

Сравнение признаков заявляемого технического решения с признаками прототипа показало, что отличие состоит в том, что система в топливовоздушном канале снабжена запорным элементом клапана-корректора, соединенным с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Анализ других технологических решений в данной области техники показал, что признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведен заявляемый карбюратор, на фиг. 2 вид А на дозирующую иглу.

Карбюратор 1 содержит корпус 2, смесительную камеру 3, дроссельную заслонку 4, диафрагму 5, дозирующую систему 6 с топливным 7 и воздушным 8 жиклерами, дозирующей иглой 9 и топливовоздушным каналом 10, поплавковую камеру 11 и испарительную камеру 12, сообщенную трубкой 13 с системой отработавших газов двигателя (на чертеже не показана). В топливовоздушном канале 10 дозирующей системы 6 установлен запорный элемент 14 клапана-корректора 15, соединенный с диафрагмой 5, пневматически связанной с задроссельным пространством 16. Клапан-корректор 15 снабжен пружиной 17. Дозирующая игла 9 имеет наружную цилиндрическую поверхность 18 и внутренний сквозной паз 19, имеющий в поперечном сечении треугольник с углом при вершине 60^o. Дозирующая игла 9 связана с рычажным механизмом (на чертеже не показан) с копиром (на чертеже не показан), установленными на оси дроссельной заслонки 4. Испарительная камера 12 заполнена путанкой из медной проволоки.

Дозирующая система 6 предлагаемого карбюратора работает следующим образом.

При пуске двигателя топливо под действием разности разрежения в поплавковой камере 11 и смесительной камере 3 поступает по топливному каналу 20 через зазор между топливным жиклером 7 и пазом 19 дозирующей иглы 9 в топливовоздушный канал 10 и воздухом, подсасываемым через воздушный жиклер 8, далее подается в испарительную камеру 12. С первыми же тактами двигателя в испарительную камеру 12 по трубке 13 поступает часть отработавших газов. Для пуска двигателя в начальный момент между испарителем и трубкой 13 предусмотрен электроподогреватель, который автоматически отключается при поступлении отработавших газов и достижении определенной температуры. В испарительной камере 12 топливовоздушная смесь, проходя через путанку из медной проволоки, рассеивается и подогревается, превращаясь в паровоздушную смесь улучшенного качества, после чего поступает в смесительную камеру 3.

В этот момент клапан-корректор 15 под действием диафрагмы 5 начинает частично перекрывать топливовоздушный канал 10 и двигатель выходит в режим холостого хода. При открытии дроссельной заслонки 4 с увеличением нагрузки на двигатель происходит падение разрежения за дроссельной заслонкой 4, что в свою очередь приводит к падению разрежения у топливного жиклера 7. При этом клапан-корректор 15 под действием пружины 17 поднимается и проходное сечение в топливовоздушном канале 10 увеличивается, в результате чего происходит увеличение истечения топлива из топливного жиклера 7, что в свою очередь приводит к обогащению топливовоздушной смеси и двигатель увеличивает обороты.

По мере увеличения оборотов двигателя происходит увеличение разрежения в задроссельном пространстве 16, при этом клапан-корректор 15 под действием диафрагмы 5 перемещается вниз и частично перекрывает проходное сечение топливовоздушного канала 10, что приводит к обеднению смеси до тех пор, пока мощность, развиваемая двигателем, не сравняется с нагрузкой на двигатель.

При повышении нагрузки на двигатель разрежение за дроссельной заслонкой 4 снижается, что приводит в движение диафрагму 5 и связанный с ней клапан-корректор 15, который под действием пружины 17 поднимается, и расход топлива увеличивается, что влечет за собой обогащение смеси.

Таким образом, благодаря наличию клапана-корректора в дозирующей системе предлагаемого карбюратора появляется возможность автоматического регулирования состава топливовоздушной смеси в зависимости от характера нагрузки на двигатель, а следовательно, и экономии топлива.

Использование предлагаемого технического решения позволяет осуществить автоматическое обогащение смеси и исключить необходимость ускорительного насоса, который впрыскивает нераспыленное топливо в карбюратор, и тем самым существенно снизить расход топлива; улучшить приемистость двигателя, быстрее набрать скорость и тем самым улучшить динамические характеристики двигателя; снизить опасность возгорания испаряемого топлива (по сравнению с обычными испарительными камерами, использующими для испарения воздух), поскольку отработавшие газы имеют пониженное содержание О₂; получить лучший теплообмен в испарительной камере, а следовательно, более качественную смесь и тем самым снижение расхода топлива и снижение токсичности.