устройство системы питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Устройство системы питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, состоящее из трубопроводов, топливного насоса, карбюратора, топливного бака, крышки заливной горловины внутренней полости топливного бака, отверстий для отвода паробензовоздушной смеси и выпускной трубы глушителя, отличающееся тем, что снабжено предотвращающим образование вакуума или избыточного давления во внутренней полости топливного бака пневмогидравлическим устройством, закрепленной во внутренней полости топливного бака эластичной прорезинокордовой диафрагмой для отделения в топливном баке топлива от воздуха под избыточным давлением, компрессором, электросцеплением для передачи вращения компрессору при торможении транспортного средства, двухходовым краном, диафрагмой, пружиной, диафрагмой всасывающего клапана, вторичным валом коробки передач, шестерней, ведущей шестерней, коробкой отбора мощности, ведомым валом, ведущим валом, ресивером, двухступенчатым редуктором для автоматического поддержания заданной величины давления воздуха, эжектором, фильтром-отстойником для сбора грязи, воды и отвода паровоздушных пузырьков, причем в плоскости эластичной прорезинокордовой диафрагмы внутри имеется тупиковый канал для отвода паробензовоздушной смеси, соединенный через сквозные отверстия, находящиеся со стороны внутренней полости топливного бака с паровоздушной смесью и топливом, а через эластичный прорезинокордовый топливопровод - с пневмогидравлическим устройством, верхнее наддиафрагменное пространство в вертикальной плоскости через двухходовой кран и двухступенчатый редуктор соединено с пневморесивером, внизу в вертикальной плоскости наддиафрагменное пространство через упоры соединено с горловиной топливного бака, а через упоры, фильтр-отстойник - соединено с пневмогидравлическим устройством, предохранительный клапан пневморесивера через трубопровод соединен с эжектором, жестко закрепленным на трубе глушителя, ведомый вал электросцепления кинематически соединен с рабочим органом компрессора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области двигателестроения и, в частности, к системе питания двигателей внутреннего сгорания.

Известна система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (Михайловский Е.А. Устройство автомобиля. М.: Машиностроение. 1981, стр.92-125), содержащая карбюратор, трубопроводы, фильтр-отстойник, крышку топливного бака.

Недостаток: в процессе работы топливный насос отбирает от двигателя часть мощности, а следовательно и дополнительное расходование топлива.

Наиболее близким аналогом является система питания (патент Российской Федерации № 2028495, опубл. 09.02.1995), содержащая воздухоочиститель, карбюратор, впускной и выпускной трубопроводы, глушитель, топливный насос, топливный бак, крышку заливной горловины, внутреннею полость топливного бака, отверстия для отвода паробензовоздушной смеси и выпускную трубу глушителя.

Недостаток аналога - затрата мощности двигателя на работу топливного насоса системы питания.

Задача изобретения - уменьшение затрат мощности на работу топливного насоса системы питания карбюраторного двс и расхода топлива.

Поставленная задача достигается за счет того, что устройство снабжено предотвращающей образование вакуума или избыточного давления во внутренней полости топливного бака, закрепленной во внутренней полости топливного бака эластичной прорезинокордовой диафрагмой для отделения в топливном баке топлива от воздуха под избыточным давлением, электросцеплением для передачи вращения компрессору при торможении транспортного средства электровыключателем, двухходовым краном, диафрагмой, пружиной, диафрагмой всасывающего клапана, вторичным валом коробки передач, шестерней, ведущей шестерней, коробкой отбора мощности, ведомым валом, ведущим валом, компрессором, ресивером, двухступенчатым редуктором для автоматического поддержания заданной величины давления воздуха, эжектором, фильтром отстойником для сбора грязи, воды и отвода паровоздушных пузырьков, причем в плоскости эластичной прорезинокордовой диафрагмы внутри имеется тупиковый канал для отвода паробензовоздушной смеси, соединенный через сквозные отверстия, находящиеся со стороны внутренней полости топливного бака с паровоздушной смесью и топливом, а через эластичный прорезинокордовый топливопровод - с пневмогидравлическим устройством, верхнее наддиафрагменное пространство в вертикальной плоскости через двухходовой кран и двухступенчатый редуктор соединено с пневморесивером, внизу в вертикальной плоскости наддиафрагменное пространство через упоры соединено с горловиной топливного бака, а через упоры, фильтр-отстойник соединено с пневмогидравлическим устройством, предохранительный клапан пневморесивера через трубопровод соединен с эжектором, жестко закрепленным на трубе глушителя, ведомый вал электросцепления кинематически соединен с рабочим органом компрессора.

Технический результат достигается за счет:

- использования кинетической энергии торможения движущегося транспортного средства, преобразованной в воздух под избыточным давлением,

- разделения внутренней полости топливного бака подпружиненной диафрагмой,

- применения эжектора на трубе глушителя,

- кинематической связи вала компрессора с валом коробки передач.

На фиг.1 - схема расположения диафрагмы при полностью заполненном топливом топливного бака, фиг.2 - схема конструкции устройства эластичной прорезиновой кордовой диафрагмы топливного бака, фиг.3 - схема устройства для возврата диафрагмы в исходное положение при отсутствии под избыточным давлением воздуха в ресивере или нахождении двухходового крана в положении "включено", фиг.4 - схема работы диафрагменного топливного насоса, фиг.5 - схема расположения эжектора на выпускной трубе глушителя, фиг.6 - схема соединения электромагнитного сцепления с коробкой отбора мощности и компрессором, фиг.7 - схема передачи вращения от вторичного вала коробки передач валу коробки отбора мощности, фиг.8 - схема подачи электроэнергии к электросцеплению в процессе торможения транспортного средства.

Устройство состоит из топлива 1, топливного бака 2, крышки 3, горловины 4, внутренней полости 5 топливного бака, отверстий 6 для отвода паробензовоздушной смеси 7, пневмогидравлического устройства 8, предотвращающего образование вакуума или избыточного давления во внутренней полости 5, канала 9, диафрагмы 10 для отделения в топливном баке топлива от воздуха под избыточным давлением, клапана 11, электровыключателя 12, нормально разомкнутых контактов 13 для включения электросцепления, двухходового крана 14, положения "работа" 15, эксцентрика 16, коромысла 17, вилки 18, штока 19, диафрагмы 20, пружины 21 диафрагмы, всасывающего клапана 22, нагнетательного клапана 23, топливного насоса 24, электросцепления 25 для передачи вращения компрессору при торможении транспортного средства, вторичного вала 26 коробки передач 28, шестерни 27, ведущей шестерни 29, коробки отбора мощности 30, ведомого вала 32, ведущего вала 31, компрессора 33, трубопроводов 34, пневморесивера 35, двухступенчатого редуктора 36 для автоматического поддержания в верхнем наддиафрагменном пространстве 37 заданной величины давления воздуха, трубопровода 38, зазоров 39, пяты 40, жестко соединенной со штоком, положения "выключено" 41, пружины 42 для возврата диафрагмы в исходное положение, калиброванного отверстия 43, предохранительного клапана 44, трубопровода 45, эжектора 46, трубы 47, глушителя 48, пяты 49, направляющей втулки 50 штока 54, указателя 51 направления движения свежего воздуха, указателя 52 направления движения отработавших газов, упоров 53 для образования зазоров между диафрагмой 10 в верхней и нижней части топливного бака, штока 54 для фиксации перемещающейся пяты 49, наддиафрагменного (внузу) пространства 55, позиции 56 нахождения диафрагмы 10 в топливном баке при отсутствии топлива 1 и наличия в пространстве 37 под давлением воздуха, канала тупикового 57 внутри эластичной прорезиновой диафрагмы 10 для отвода паробензовоздушной смеси 7, сквозных каналов 58, соединяющих внутреннее пространство 5 через канал 57 с клапаном 11 пневмогидравлического устройства 8, топливопровода 59 из эластичной резинокордовой бензомаслостойкой резины, топливопровода 60, фильтра-отстойника 61 для сбора грязи, воды и отвода паровоздушных пузырьков, поплавка 62 для привода клапана 11.

Работа устройства. Заправляют топливом 1 топливный бак 2, при этом заливаемое топливо 1 заполняет внутреннюю полость 5, синхронно вытесняя через отверстия 6 паробензовоздушную смесь 7, которая через открытую горловину 4 отводится в окружающую среду. При полной заправке топливного бака 2 диафрагма 10 находится в исходном, т.е. в верху в вертикальной плоскости, положении, клапан 11 в пневмогидравлическом устройстве 8 закрыт. Герметично закрывают крышкой 3 горловину 4.

Включают зажигание. Запускают двс автомобиля и подают через выключатель 12 напряжение к нормально-разомкнутым контактам 13. Рычаг двухходового крана 14 переводят в положение 15 "работа". Вращающийся эксцентрик 16 приводит в один конец коромысла 17. Противоположный конец коромысла 17 через вилку 18 увлекает шток 19 и герметично соединенную с ним диафрагму 20, сжимает пружину 21. От прогиба диафрагмы 20 над ней создается разряжение. Через всасывающий клапан 22 топливо 1 поступает в наддиафрагменное пространство насоса. При дальнейшем повороте эксцентрика 16 пружина 22 разжимается, а диафрагма 20, перемещаясь вверх, создает давление топлива 1, из-за чего всасывающий клапан 22 закрывается, а нагнетательный 23 - открывается. Топливо 1 по трубопроводам подается в фильтр тонкой очистки, а затем - в карбюратор. Подача топлива 1 из топливного бака 2 в карбюратор производится за счет отбора мощности от двс транспортного средства.

При необходимости водитель движущегося автомобиля, нажимая на педаль тормоза, синхронно замыкает нормально-разомкнутые контакты 13 электросцепления 25. Кинетическая энергия движущегося автомобиля в виде вращения через колеса, ведущий мост, карданную передачу, вторичный вал 26 шестерни 27 коробки передач 28, ведущую шестерню 29 коробки отбора мощности 30 в виде вращения будет передаваться ведущему валу 31, ведомому валу 32 электромагнитного сцепления 25 и далее рабочему органу компрессора 33. Воздух при избыточном давлении по трубопроводу 34 поступает в ресивер 35, в двухступенчатый редуктор 36, вторая ступень которого через двухходовой кран 14 соединена с верхним пространством 37 топливного бака 2. Из-за образовавшегося давления воздуха в пространстве 37 и деформации диафрагмы 10 топливо 1 под избыточным давлением по трубопроводу 38 подается к всасывающему клапану 22, который, сжимая пружину, открывается.

Наддиафрагменное пространство топливного насоса 24 заполняется топливом 1. Диафрагма 20 деформируется, перемещая шток 19 и сжимая пружину 21. Это приводит к образованию зазора 39 между вилкой 18 и пятой 40 штока 19.

Синхронно открывается нагнетательный выпускной клапан 23, и топливо подается из наддиафрагменного пространства насоса 24 в фильтр тонкой очистки, а затем через игольчатый клапан, если он открыт в поплавковую камеру карбюратора. Вилка 18 коромысла 17 будет совершать в пределах зазора 39 холостые возвратно-поступательные движения. Причем сила пружины 21 диафрагмы 20 топливного насоса 24 и давление топлива 1, открывшее всасывающий 22 и нагнетательный 23 клапана вследствие деформации диафрагмы 10 от давления воздуха в пространстве 37, меньше силы сопротивления игольчатого клапана поплавковой камеры карбюратора. Только по мере расходования топлива 1 игольчатый клапан карбюратора откроется и, не изменяя величины зазора 39, поступит в карбюратор очередная порция топлива 1. Это будет продолжаться до тех пор, пока диафрагма 10 не соприкоснется с упорами 53, или же в ресивере 35 не будет под избыточным давлением находиться воздух.

В вышеописанном режиме работы топливный насос 24 не работает. Топливо 2 поступает в карбюратор двс за счет кинетической энергии процесса торможения транспортного средства в виде накопления ее под избыточным давлением воздуха в ресивере 35.

Для прекращения работы двс выключают зажигание, электровыключатель 12 и переводят рычаг двухходового крана 14 в положение 41 "включено". Из наддиафрагменного пространства 37 воздух через двухходовой кран 14 направляется в окружающую среду. Диафрагма 10 под воздействием пружины 42 возвращается в исходное положение. Синхронно с этим через калиброванное отверстие 43, открытый клапан 11 поступает воздух из окружающей среды внутрь топливного бака 2, предотвращая образование разряжения.

Если в процессе работы двс над поверхностью топлива 1 в баке 2 образуется паровоздушная смесь 7, она будет отводиться через сквозные окна 58, канал 57, топливопровод 59 и топливопровод 60 в пневмогидравлическое устройство 8, а также синхронно через отверстия 6, канал 9 штока 54 тоже к устройству 8, при открывании клапана 11 через калиброванное отверстие 43 в окружающую среду.

При частых торможениях транспортного средства в ресивере 35 будет воздуха больше, чем требуется для подачи топлива 1 при неработающем насосе 24 к карбюратору. Открывается предохранительный клапан 44, и воздух по трубопроводу 45 поступает в эжектор 46, жестко закрепленный на выпускной трубе 47 глушителя 48. Интенсифицируется процесс отсасывания из трубы 47 глушителя 48 отработавших газов.

При возникновении неисправностей в данной конструкции устройства подачи топлива 1 из топливного бака 2 в карбюратор двс будет обеспечиваться насосом 24, на что потребуется часть мощности, отбираемой от двс что сопровождается дополнительным расходом топлива 1.