Устройство для подачи дополнительной топливо-воздушной смеси при пуске и прогреве двигателя внутреннего сгорания

(53) УДК 621. 43. . 035,2 (088. 8) Опубликовано 30,01.83, Бюллетень МДата опубликования описания 30,0.83 по денем нэебретеннй н открытийИностранецГрей Эрнст Дональд Росс (Великобритания)(72) Автор изобретения Иностранная фнит Карбюреттер (Великобритан маомпани Лимит(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СНЕСИ ПРИ ПУСКЕ И ПРОГРЕВЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО 1 СГОРАНИЯ ига- стройой топи прогора Изобретен .телестроению ствам для по ливовоздушно греве двигат ится асю в частности к у чи дополнительн и смеси при и еля внутренне лируес доодным ния,Известны устройства для подачидополнительной топливовоздушнойсмеси при пуске и прогреве двигателявнутреннего сгорания, содержащие кор опус с проточным каналом, подключенным к впускному тракту двигателя иимеющим регулируемый проход, дроссельный подвижный клапан, расположенныйв проточном канале в зоне регумого прохода, топливный каналзирующим приспособлением и выхсоплом, выполненным в корпусе до регулируемого прохода проточного канала относительно потока, термоста- дтический привод, снабженный органом,реагирующим на температуру двигателя, и имеющий шток, связанный с упором ограничения перемещения дроссельного подвижного клапана, и топливный ускорительный насос, имеющий рположенную в корпусе подпружиненнудиафрагму, образующую топливную ивоздушную .камеры, последняя из которых подключена при помощи вакуумного канала к впускному тракту, ирегулятор, кинематически связанныйс термостатическим приводом (.1 .Однако известные устройства необеспечивают требуемое изменение состава подаваемой топливовоздушнойсмеси как по мере прогрева двигателя, так и при изменении режима работы двигателя, что ухудшает условияпуска и прогрева двигателя,Цель изобретения - улучшение условий пуска и прогрева двигателя,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для подачидополнительной топливовоздушной смеси при пуске и прогреве двигателявнутреннего сгорания, содержащемкорпус с проточным каналом, подключенным к впускному тракту двигателяи имеющим регулируемый проход, дрос993833 ь Л.СинайГастелевич Корректор М.йемчик Состав Техред дактор В.Петра Тираж 548 Подписи ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раущская наб д.993833 сельный подвижный клапан, расположенный в проточном канале в зоне ре-. гулируемого прохода, топливный канал с дозирующим приспособлением и выходным соплом, выполненным в корпусе до регулируемого прохода проточного канала относительно потока, термостатический привод, снабженный органом, реагирующим на температуру двигателя, и имеющий выходной шток, связанный с упором ограничения перемещения дроссельного подвижного клапана, и топливный ускорительный насос, имеющий расположенную в корпусе подпружиненную диафрагму, образующую топливную и воздушную камеры, последняя из которых подклюцена при помощи вакуумного канала к впускному тракту, и регулятор, кинематически связанный с термостатическим при-2 О водом, воздушная камера подклюцена к источнику повышенного давления, превышающего давление всасывания во ,впускном тракте, а регулятор топливного насоса выполнен в виде регулятора разрежения в воздушной камере, имеющего клапанный элемент, установленный в вакуумном канале и выполненный с возможностью изменения регулируемого сечения последнего, и кинематическую цепь; соединяющую термоЗО статический привод с клапанным элементом. Регулируемое сечение вакуумного канала выполнено на входе в воздуш 35 ную камеру, а регулятор разрежения содержит подвижную штангу, связанную с термостатицеским приводом и выступающую внутрь воздушной камеры, рас 40 положенный в последней промежуточный элемент шарнирно связан со штангой и выполнен с опорой о диафрагму, а клапанный элемент выполнен в виде расположенного в воздушной камере ци.45 линдрицеского тела, имеющего профильный наконечник, обращенный к регулируемому сечению вакуумного канала для обеспечения действия в последнем разрежения на клапанный элемент в сторону уменьшения проходного сечения и давления в воздушной камере - в сторону увеличения проходного сечения.В корпусе выполнен канал, сообщающий воздушную камеру с атмосферой и образующий источник повышенного давления, причем в канале установлена с зазором относительно корпуса штанга регулятора разрежения,4Профильный наконецник выполнен игольчатым, а цилиндрическое тело снабжено винтовой концентрично установленной пружиной, усилие которой направлено в сторону увеличения регулируемого сецения.Опора промежуточного элемента выполнена в виде профилированного выступа, размещенного с возможностью постоянного контакта и проворота относительно диафрагмы, причем профилированный выступ может быть образован двумя расположенными с зазором кулачками, между которыми размещена пружина диафрагмы и которые связаны с двух сторон перемычками,Шарнирное соединение штанги выполнено с одной из перемыцек, а с другой перемычкой выполнен контакт для цилиндрического тела.Штанга снабжена по меньшей мере одним опорным ножевым элементом, а промежуточный элемент имеет Ч-образную прорезь, причем последняя с опорным ножевым элементом образует шарнирное соединение между штангой и промежуточным элементом. При этом Ч-образная прорезь выпол" нена на каждом кулачке, а штанга имеет два опорных ножевых элемента, расположенных на ней диаметрально,Штанга снабжена неподвижным и концевым упорами, подвижной деталью, имеющей сквозное отверстие для штанги и несущей опорные ножевые элементы, и пружиной, установленной на штанге между неподвижным упором и подвижной деталью и обеспецивающей прижатие последней к концевому упору, выполненному в виде самоконтрящейся гайки.Самоконтрящаяся гайка выполнена в виде О-образно изогнутой пластины, имеющей соосные резьбовые отверстия. в боковых сторонах, а штанга снабжена на конце резьбой, для установки пла-. стины и ее закрепления при помощи упругого смещения боковых сторон.Диафрагма снабжена жестким центром, расположенным в воздушной камере и контактирующим с пружиной диафрагмы и промежуточным элементом, а корпус имеет плоскость для контактирования с диафрагмой при минимальном обьеме топливной камеры, сообщенной с топливным каналом при помощи одного отверстия, через которое подводится и отводится топливо, причем отверстие выполнено с гидравлическим дросселем.Топливная камера подключена к топливному каналу до дозирующего приспособления относительно потока дляобеспечения подачи топлива от топливного насоса через дозирующее приспособление.На фиг.,1 изображено предлагаемоеустройство, на фиг, 2 - то же, со 10снятым кожухом, вид сверху, на фиг.3 разрез А-А на Фиг2 (положение -зле"ментов устройства при холостом ходенепрогретого двигателя); на фиг-. 4 разрез Б-Б на фиг. 2 (иоложекие злементов устройства перед пуском не"прогретого двигаталя ф на Фиг, 5 -разрез В-В на Фиг. 2 (положение блементов устройСтва при работающем про"гретом двигателф; на фиг, б - еари- мант выполнения устройства; на фиг"разрез Г".Г йа Фиг. 6; на фиг 8 -положение элементов устройства принепрогретом двигателе,Устройство для подачи дополнитель-нной топливовоздушной смеси при пуске и прогреве двигателя внутреннегосгорания (фиг. 1) содержит корпус 1,соединенный при помощи патрубка 2с впускным трактом 3, образованным .Зввпускным трубопроводом 4, снабженным карбюратором 5 имеющим дрос-.сельную заслонку. 6 и воздушный Фильтр7, Корпус 1 снабжен кожухом 8 и имеет крышку 9 (фиг. 2 и 3), в которойвыполнено входное отверстие 10 проточного канала 11, выполненного в корпусе. 1 и подключенного к впускномутракту 3 при помощи патрубка 2. Проточный канал 11 имеет регулируемыйпроход 12 и камеру 13, выполненнуюза входным отверстием 10 от нос ител ьно потока. В камере 13 установлендроссельный подвижный клапан 14, расположенный в зоне регулируемого прохода 12 и установленный на штоке 15,снабженный направляющей втулкой 16,закрепленной в крышке 9 (втулка 16может быть выполнена за одно целоес крышкой 9), На штоке 15 установлен50также запорный орган 17, служащийдля перекрытия проточного канала 11,когда двигатель имеет рабочую температуруВ камере 13 установлен также воздушный клапан 18,: взаимодействующиии Яс седлом 19, выполненным во входномотверстии 10, и установленный .на направляющем стержне 20, имеющем возможность для перемещения в отверстии21 втулки 22, закрепленной в отверстии 23 корпуса 1. Воздушный кланан18 снабжен пружиной 24, усилие которой направлено в сторону посадкивоздушного клапана 18 на седло 19.Отверстие 23 при помощи канала 25и трубопровода 26 подключено к впуск"ному тракту 3 за дроссельной заслонкой 6 относительно потока. В корпусе1 выполнен топливный канал 27, в ко- .тором установлена втулка 28, имеющаяседло 29 для обратного шариковогоклапана 30. Ось канала 27 параллельна осям штока 15 и направляющегостержня 20. Попливный канал 27 подключен к поплавковой камере (не изоб"ражена) карбюратора 5 при помощи отверстия 31 и имеет втулочную вставку32 с топливным жикрелом 33. Топливныйканал 27 через отверстие 34 втулки28, топливный жиклер 33 и радиальныеотверстия 35 втулочной вставки 32соединен с выходным соплом 36, выполненным в корпусе 1 выше регулируемого прохода 12 относительно потока.Соосно с топливным жиклером 33 установлена профилированная игла 37,снабженная уплотнением 38 и соеди"ненная с цилиндрическим элементом39, связанным со штоком 15 при помощи пластинчатого рычага 40 и гайки41, так что шток 15 и цилиндрический элемент 39 совершают одновременно возвратно-поступательные перемещения, Концентрично штоку 15 междукрышкой 9 и гайкой 41 установленавинтовая пружина 42, Топливный жиклер 33 и профилированная игла 37образуют дозирующее приспособлениетопливного канала 27. В корпусе 1 (фиг, 2 и 4) закреплена ось 43, на которой установлен поворотный рычаг 44, имеющий плечи 45 и.46, которые расположены при- . мерно под углом 90 О одно к другому. фПри этом угол поворота,рычага 44 лежит в пределах 20-30 ОРычаг 44 снабжен пружиной 47, установленной на оси 43, Плечо 46 располагается почти вертикально, когда рычаг 44 проходит середину углового перемещения. Плечо 45 имеет опорную поверхность 48 и снабжено штифтами 49 и 50, первый иэ которых входит в паз 51, выполненный в пластине 52, отогнутой от пластинцатого рычага 40, :,а второй расположен под пластиной 52.7 9938На корпусе 1 установлен термостатический привод, который имеет капсулу 53,заключенную в кожух 54, образующий вокруг нее водяную рубашку 55, подключенную к системе охлаж дения при помощи трубопроводов 56 и 57, соединенных со штуцерами. 58 и 59 кожуха 54. Капсула 53 образует орган, чувствительный к температуре двигателя, и заполнена парафином или 10 другим веществом с высоким объемным тепловым расширением. Из капсулы 53 выступает шток 60, имеющий упор 6 1, с которым контактирует штифт 62, установленный на плече 46 рычага 44, 15 При этом усилие пружины 47 направлено. в сторону прижатия штифта 62 к упору 61. Термостатический привод выполнен так, что, когда двигатель холодный, вертикальное расстояние по 20 вертикали между штифтами 49 и 50 больше высоты паза 51, а когда двигатель прогрет - меньше высоты паза 51. Штифты 49 и 50 образуют упоры перемещения дроссельного подвижного кла пана 14.Между корпусом 1 (Фиг. 3) и крышкой 63 установлена диафрагма 64 топливного ускорительного насоса, образующая топливную и воздушную камеры 30 65 и 66. Топливная камера 65 сообщена с топливным каналом 27 при помощи одного отверстия 67, в котором выполнен гидравлический дроссель 68. Отверстие 67 при помощи канала 69 соединено с топливным каналом 27 до дозирующего приспособления последнего. Из поплавковой камеры карбюратора 5 в топливную камеру 63 может поступать топливо,а обратный поток 4 О в поплавковую камеру из топливной камеры 65 исключается предусмотренным в устройстве обратным клапаном (не показан), На диафрагме 64 установлен жесткий центр 70, в котором закреплен своим нижним концом цилиндрический стержень 71, который проходит сквозь воздушную камеру 66 и, своим верхним концом входит со скользящей посадкой в направляющееотверстие 72, выполненное в цилиндрическом выступе 73 корпуса .В корпусе 1 (Фиг, 5) установлен трубчатый элемент 74, выступающий внутрь воздушной камеры 66, Трубча 55 тый элемент 74 установлен параллельно цилиндрическому стержню 71 и в нем выполнены два соосных о 1 верстия 75 и 76, первое из которых сообще 33 8но с вакуумным каналом 77, соединен. ным при помощи пат рубка 78 с трубопроводом 26, так что через последний воздушная камера 66 сообщена с впускным трактом 3 за дроссельной заслонкой б. В отверстии 76 установ" лен клапанный элемент регулятора раз" режения топливного насоса, Клапанный элемент имеет цилиндрическое тело 79 и профильный наконечник 80, обращенный к отверстию 75 и имеющий посадочное седло 81, образующее с наконечником 80 регулируемое сечение вакуумного канала 77. В трубчатом элементе 74 в зоне отверстия 76 выполнено радиальное отверстие 82 сообщающее отверстие 76 с воздушной камерой 66 и установлена втулка 83. На цилиндрическом теле 79 выполнен упор 84, в который упирается одним концом винтовая пружина 85, концентрично установленная относительно цилиндрического тела 79 и упирающаяся,;ругим концом в трубчатый элемент 74, так что усилие пружины направлено в сторону увеличения регулируемого сечения, Концентрично цилиндрическому стержню 71 и выступу 73 установлена пружина 86 диафрагмы 64, опирающаяся одним концом в жесткий центр 70, а другим - в корпусВ воздушной камере 66 установлен промежуточный элемент, образованный двумя кулачками 87, образующими выступы промежуточного элемента и расположенными с двух сторон пружины 86, Кулачки 87 соединены перемычками 88 и 89, расположенными на разных сторонах кулачков. Перемычка 88 контактирует с выступающим из трубочатого элемента 74 концом цилиндрического тела 79, а перемычка 89 шарнирно связана со штангой 90, имеющей три упора 91-93. Упоры 91 и 93 неподвижны, а между упорами 92 и 93 установлена пружина 94, обеспечивающая постоянный контакт между штангой 90 и перемычкой 89 промежуточного элемента и создающая усилие на штанге 90, направленное вверх. Усилие пружины 86 направлено в сторону уменьшения диафрагмой 64 объема топливной камеры 65 Крышка 63 имеет плоскость, на которую может плотно ложиться большая часть диафрагмы 64, так что при этом объем топливной камеры 65 минимальный. Однако в этом положении (Фиг. 3) диафрагма 64 не перекрывает отверстие 67, и топливо может. 11 9938 ной поверхностью 48 (фиг. 4). Затем ,промежуточный элемент начинает проворачиваться на жестком центре 70 вокруг шарнира между штангой 90 и пе ремычкой 89, так что профильный наконечник 80 смещается к посадочному, седлу 81, уменьшая регулируемое се- . чение, сообщающее воздушную камеру 66 с вакуумным каналом 77. Диафрагма 64 прекращает свое движение вверх, 1 е когда количество воздуха, отсасываемого из воздушной камеры 66, сравнивается с количеством воздуха, поступающим по каналу 95, Топливный насос выполнен такого размера, чтобы величина перемещения клапанного элемента была значительно меньшей перемещения штанги 90По мере прогрева двигателя капсула, реагируя на температуру двига е теля, перемещает шток 60, отодвигая упор 61 от кожуха 54, в результате чего рычаг 44 поворачивается на оси 43 под воздействием пружины 47. Штифты 49 и 50 перемещаются к корпусу 1; 23 и таким образом величина смещения вверх диафрагмы 64 и штанги 90 уменьшается. Если во время прогрева двигателя он работает на режиме холостого хода, то поворот рычага 44 вызыва"зе ет переход упора пластины 52 на второй штифт 50, а штифт 49 отходит от паза 51. При этом дроссельный подвижный клапан 14 перемещается к регулируемому проходу 12, уменьшая его пло-з щадь, и таким образом количество воэ" духа проходящего по проточному каналу 11, уменьшается. Одновременно проФилированная игла 37 уменьшает проходное сечение, топливного жиклера 33 щеКогда штанга 90 движется вниз в ответ на поворот рычага 44, то промежуточный элемент проворачивается на кулачках 87. В результате этогопрофильный наконечник 80 приближается к посадочному седлу 81, уменьшая поток воздуха, выходящего из:воздушной камеры 66. Разрежение в последней уменьшаетсявследствие поступления воздуха по каналу 95 и это вызывает. перемещение диафрагмы 64 вниз, уменьшая объем топливной камеры 65. Этопроисходит до тех пор, пока опять профильным наконечником 80 не установится равенство расход 0 в вездуха по вакуумному каналу 77 и каналу 95 Жидкое топливо из топливной камеры 65 во время движения диафрагмы 64 вниз вытесняется к выходному соплу 33 1236. Однако это количество топлива незначительно увеличивает общий расход топлива через выходное сопло 36 и практически не влияет на состав топливовоздушной смеси, поступающей к двигателю. По мере прогрева двигателя диафрагма 64 движется вниз до тех пор, пока она не войдет в контакт с крышкой 63 (Фиг. 3 и 5). Это происходит при приближении температуры двигателя к рабочему диапазону температур.Дальнейшее движение рычага 44 тер" мостатическим приводом вызывает смещение штанги 90 и поворот промежуточного элемента до тех пор, показ профильный наконечник 80 не станет на посадочное седло 81. Одновременно сме-. щается дроссельный подвижный клапан 14 в сторону регулируемого прохода 12. При достижении рабочей темперао турц двигателя эапорный орган 17 перекрывает регулируемый проход, отсое" диняя проточный канал 11 от камеры 13, а уплотнение 38 перекрывает топливньй жиклер 33. формы дроссельного подвижного клапана 14 и профилиро" ванной ивы 37 выбраны такими, чтобы обеспечивать требуемый состав смеси при пуске и в течениевсего прогрева двигателя.Разрежение во впускном тракте 3 во время прогрева двигателя высоко при холостом ходе последнего и поэтому на стенке впускного трубопровода 4 жидкое топливо отсутствует. Если до. того, как двигатель достиг- . нет рабочей температуры,. открывается дроссельная заслонка 6 карбюратора 5 дляувеличения мощности двигателя, то разрежение во впускном тракте 3 уменьшается, в результате чего уменьшается разрежение в проточном канале 11. Это вызывает смещение дрос" сельного подвижного клапана 14 и профилированной иглы 37 под действием пружины 42 в сторону увеличения сечений регулируемого прохода 12 и топливного жиклера 33. Однако такое движение ограничено штифтом 49 и пазом 51 пластины 52. Одновременно воздушный клапан 18 смещается пружиной 24 к седлу 19, вследствие чего разрежение в камере 13 увеличивается и обогащается состав смеси, поступающей в двигатель. Это необходимо из-эа оседания части жидкого топлива на стенках впускного трубопровода 4. Одновременно повышается13 993833 14 давление в воздушной камере 66, и соосные отверстия в боковых стородиафрагма 64 движетвя вниз, вытес". нах, и фиксируемая упругим смещением няя топливо из топливной камеры 65 последних, На штанге 90 размещена в проточный канал 11, в связи с чем подвижная деталь 100, имеющая сквоздополнительно компенаируется состав з ное. отверстие 101 для .прохода штансмеси независимо от оседающего на ги 90, посадочную выемку 102 для прустенках впускного трубопровода 4 жид- жины 94 и диаметрально расйоложенные кого топлива. опорные ножевые элементы 103. КулачС диафрагмой 64 движется вниз ки 87 соединены фасонной перемычкой промежуточный элемент .со штангой 90, 0 10%, которая окружает подвижную -де-упор 97 которой отходит от опорной таль 100. Кулачки 87 имеют по одной поверхности 48. Это вызывает смещение Ч-образной прорези 105 в которые вхо" клапанного элемента внизу увеличе- , дят своими вершинами опорные ножение регулйруемого сечения, в связи вые элементы 103. При этом перемычка с чем разрежение в воздушной камере 35 104 имеет с двух сторон выступы .10,%6 восстанавливается и диафрагма 64 выполненные параллельно одлой из гра- прекращает свое движение вниз, а кла- ней Ч-образных прорезей. Опорные ноже" панный элемент занимает положение, ф вые элементы 103 имеют скругленные при котором,эторазрежение стабили" , вершины, а перемычка 104, выступы 106 зируется. Количество топлива,.подава и прорези 105 кулачков обеспечиваютемое из топливной камеры 65 умень-фиксацию штанги 90 относително промешается по мере прогрева двигателя. жуточного элемента и, следовательНо, Таким образом, топливный насос имеет относительно корпуса 1 Работа топлив- регулятор разрежения, который обес-ного. насоса по варианту фиг. 6-8 печивает ирченение величины разреже аналогична работе насоса по варианту ния в воздушной камере 66 в соответ" фиг. 1"5.ствии с изменением температуры дви- Таким образом, предлагаемое выполгателя. Клапанный элемент обеспечи" нение устройства для подачи допол= вает также отсоединение воздушной , нительной топпивовоздушной смеси при камеры 66 от вакуумного канала 77, зе пуске и прогреве двигателя обвспечикогда двигатель имеет рабомую темпе- вает требуемый ее состав в зависиморатуру. Это обеспечиваетвыключе" сти от .температуры двигателя и его нание устройства на других режимах . грузки, за счет чего улучшаются усработы двигателя, например на режиме ловия пуска и прогрева двигателя, принудительногохолостого хода.Клапанный элемент.может быть вы"полнен в виде, шарикового клапана, формула изобретенияимеющего пружину, а трубчатый элементподвижным и иметь пружину для смеще-: 1. Устройство для подачи дополни. ния от корпуса 1. Канал 95 может быть 46 тельной толливовоздушной смеси при :выполненотдельно от отверстия для, пуске и прогреве двигателя внутреннераэмещения штанги 90 и иметь запор" - го сгорания, содержащее корпус с проный орган, который закрывал бы ка- точным каналом, подключенным к впускнал 95 при выключении:из работы уст- ному тракту двигателя и имеющим реройства. Штанга 90 может просто кон 4 з гулируемый проход, дроссельный под" тактировать с перемычкой 89, а не . вижнцй клапан., расположенный в пробыть шарнирно соединенной с ней, ,точном канале в зоне регулируемогопрохода, топливный канал с дозируюТаким образом, предлагаемое уст" щим приспособлением и выходным. сопройство обеспечивает улучшение усло" лом, выполненным в корпусе до регу 30вий пуска и прогрева двигателя. лируемого прохода проточного кана- .На фиг. 6-8 показан вариант выпол- ла относительного потока, термостанения топливного насоса. Штанга 90 тический привод, снабженный органом, имеет неподвижный упор 3, в нижней реагирующим на температуру двигате"части выполнена резьба 98, на кото- ля, и имеющий выходной шток, связанрую навинчена самоконтрящаяся гаи- . ныи с упором ограничения перемещенияЯ чка, образующая концевой упор и вы-. дроссельного. подвижного клапана, и полненная в виде О .-:Образной изогну- топливный ускорителъный насос, имею" той пластины 99,. имеющей резьбовыещий расположенную в корпусе подпру- ,г-креплениМ при помощи упругого смещения боковых сторон.14, Устройство по пп. 6, 7 и 13, отличающееся тем,что диафрагма .снабжена жестким центром, . расположенным в воздуаной камере и контактирующим с пружиной диафрагмы и промежуточным элементом.15. Устройство по и. 11, о т л ич а ю щ е е с я, тем, что корпус име"10 ет плоскость для контактирования с диафрагмой при минимальном объеме топливной камеры.16. Устройство по пп. 1-15, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что топлив- " ная камера сообщена с топливным каналом при помощи одного отверстия,через которое подводится и отводится топливо.17. Устройство по и. 16, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что отверстие выполнено с гидравлическим дрос" селем.18. Устройство пп. 1-17, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что топливная камера подключена к топливному каналу до дозирующего приспособления относительно потока для обеспечения подачи топлива от топливного насоса через дозирующее приспособление.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Выложенная заявка ФРГ К 2716018 кл. Г 02 И 1/10, опублик. 1977