Клапан системы питания для двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУБЛИК (19)за) 02 М 23/00 НИЕ ИЗ БРЕТ К ПАТЕНТУ зазором относительно стенки последней и выполненных иэ эластомерногоматериала с возможностью деформациипод действием перепада давления между входным и выходным отверстиями,причем один из сферических элементоввыполнен с возможностью контактиро"вания с седловой поверхностью, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения сгорания топлива, одинкрайний сферический элемент выполнениз полиуретанового эластомерногоматериала, имеющего твердость 89 единиц по шкале Шора, а другой крайнийсферический элемент - иэ полиуретанового эластомерного материала, имеющего твердость 88,5 единиц по шкалеШора, а промежуточный сферическийэлемент выполнен из эластомерного материала, имеющего твердость, превышающую твердость крайних элементов, например нейлона или тефлона,г 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Дзе ферри Кап Сет Энд СкруКомпани (США)(54)(57) 1. КЛАПАН СИСТЕИН ПИТАНИЯДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ,содержащий корпус с внутренней цилиндрической камерой и входным и выходным отверстиями, первое из которых снабжено седловой поверхностью,и три размещенных в камере сферических элемента, расположенных в виденабора между отверстиями камеры с1061703 2. Клапан по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что входное отверстие цилиндрической камеры выполнено диа" метрои 0,3175 см, выходное отверстие - диаметром 0,518 см, а между входным отверстием и цилиндрической. стенкой камеры выполнен конусный.участок, образующий седловую поверхность, причем при выключенном двигателе один из сферических элементов выполнен с воэможностью контактирования с конусной поверхностью и перекрытия проходного сечения камеры под воздействием остальных сферических элементов,3, Клапан по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что корпус выполнен из Корпус выполнен из двух частей,соединенных между собой при помощи 35 резьбы для изменения продольной величины цилиндрической камеры, и одначасть снабжена фланцем, имеющимйродольные наружные пазы, а другая "гибкими стопорными выступами, диа метрально расположенными и выполненнымис возможностью вхождения в па- г Изобретение относится к машиностроению и, в частности к клапанам системы питания для двигателя внутреннего сгорания.Известны клапаны системы питания для двигателя внутреннего сгорания содержащие корпус с внутренней цилиндрической камерой и входным и выходным отверстиями, первое из которых снабжено седловой поверхностью, и три размещенных в камере сферичес" ких элемента, расположенных в виде .набора между отверстиями камеры с зазором относительно стенки последней и выполненных из эластомерного материала с возможностью деформации. под действием перепада давления между входным и выходным отверстиями, причем один иэ сферических элементов выполнен с воэможностью контактиро-вания с седловой поверхностью 1,Однако известные клапаны не обес- печивают требуемое количество пода" ваемого дополнительного воздуха во всем диапазоне режимов работы двигателя, в связи с чем ухудшаются условия сгорания в двигателе топлива, что также приводит к увеличению токсичности отработавших газов.Целью изобретения является улучше. ние сгорания топлива.Поставленная цель достигается тем, что в клапане системы питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с внутренней цилиндрической камерой и входным и выход-. ным.отверстиями, первое из которых снабжено седловой поверхностью, и три размещенных в камере сферичесЪх элемента, расположенных в виде набора между отверстиями камеры с зазором относительно стенки последдвух частей, есиненных между собойпри помощи резьбы для изменения про"дольной величины цилиндрической каме"ры, и одна часть снабжена фланцем,имеющим продольные наружные пазы, адругая - гибкими стопорными выступами, диаметрально расположенными и выполненными с воэможностью вхождения впазы другой части для обеспеченияФиксации от самопроизвольного развинчивания,частей. 4, Клапан по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на корпусе.установлен прйводной вентилятор, рас"положенный перед входным отверстиемдля обеспечения повышения давления. него и выполненных из эластомерногоматериала с возможностью деформациипод действием перепада давления между входным и выходным отверстиями, 5 причем один из сферических элементоввыполнен с возможностью контактирования с седловой поверхностью, одинкрайний сферический элемент выполне из полиуретанового эластомерно Ц го материала, имеющего твердость89 единиц по шкале Шора, а другойкрайний сферический элемент - из полиуретаноного эластомерного материа-ла, имеющего твердость 88,5 единиц ; по шкале Шора, а промежуточный сфе.рический элемент выполнен из эластомерного материала, имеющего твердость,превышающую твердость крайних элементов, например нейлона или тефлона,Входное отверстие цилиндрической 2 О камеры выполнено диаметром О, 3175 см,выходное отверстие - диаметром0,518 см, а между входным отверстиеми цилиндрической стенкой камеры выполнен конусный участок, образующий 2 седловую поверхность, причем при выключенном двигателе один из сферических элементов выполнен с возможностью контактирования с конуснойповерхностью и перекрытия проходно- ЗО го сечения камеры под воздействием1061703 20 зы другой части для обеспечения фик" сации от самопроизвольного развинчивания частей,На корпусе установлен приводной вентилятор, расположенный перед вход" ным отверстием для обеспечения повышения давления.На фиг. 1 схематически изображены в аксонометрии клапан и система питания для двигателя внутреннего сго" рания; на фиг. 2 - клапан системы ци- О тания при выключенном двигателе, разрез на фиг. 3 - часть клапана пофиг. 2 при работающем двигателе; на фиг. 4 - часть клапана по Фиг, 2 приработе двигателя в режиме торможения; на фиг. 5 - часть карбюратора,системы питания, разрез: на Фиг, бразрез А-А на фиг. 5; На фиг. 7 вариант выполнения системы питания с предложенным клапаном; на фиг. 8 вариант. выполнения клапана системы питания.Клапан системы питания для двигателя 1 внутреннего сгорания содержит корпус, выполненный из двух частей 2и 3, изготовленных из пластмассыи образующИх внутреннюю цилиндрическую камеру 4 с входчым и выходным .отверстиями 5,и б, и три размещен"ных в камере 4 сферические элемент7-9, расположенных в виде наборамежду отверстиями 5 и б камеры 4 сзазором относительно стенок последней, причем крайний сферический элемент 7 выполнен из полиуретановогоэластомерного материала, имеющего 35твердость 89 единиц по шкале Шора,4лейа усеченно-коническая зубчатая прокладка 22, которая обеспечивает поджатие сферических элементов 7-9 при изменении длины камеры 4 посредством вращения частей 2 и 3 относительно друг друга и смещения по резьбе. Прокладка 22-имеет центральное отверстие и выполненные по периферии зубцы. Вращение части 3 осуществляют при ложением усилия к фланцу 17 при отогнутых выступах 19, один из которых снабжен ограничителем 23 перемещения, чтобы при регулировке корпуса час" ти 2 и 3 последнего всегда находились в соединении. В трубчатых патрубках 10 и 11 выполнен канал 24, сообщенный с выходным отверстием б. В патрубке 11 выполнена вихревая камера 25, сообщенная с каналом 24 и закрытая пробкой 26, установленной на внешнем конце патрубка 11, другой патрубок 10 соединен с трубопроводом 27,.нодклю" ченным к карбюратору 28, установленному на двигателе 1, Входное отверстие 5 цилиндрической камеры 4 выполнено диаметром 0,3175 см, а выход" ное отверстие - диаметром 0,518.Работа клапана происходит следующим образом,Когда двигатель не работает, сфе" рический элемент 7 под действием прокладки 22 и сферических элементов 8 и 9 прижат к конусному участку 14 и обеспечивает перекрытие проходного сечения камеры 4, как показано на Фиг, 2, Поэтому, когда двигатель запускается, карбюратор 28 обесдругой крайний сферический элемент 9выполнен из.полиуретанового полимер"ного материала, имеющего твердость88,5 единиц по шкале Шора, а проме 40 жуточный сферический элемент 8 выполнен из эластомерного материала, имеющего твердость, превышающую твердость крайних элементов 7 и, 9, например нейлона или тефлона. 45Часть 2 корпуса выполнена Т-образной и имеет выполненные снизу трубчатые патрубки 10 и 11. Часть 2 снабжена резьбой 12, при помощи которойсоединяется с частью 3 корпуса, причем стык между частями 2 и 3 уплот 50 нен кольцом 13, Между цилиндрическОЙ стенкой камеры 4 и входным отверстием 5 выполнен конусный участок 14 имеющие зубцы 20, входящие в пази 18,и охлаждающие ребра 21, расположенные снаружи, В цилиндрической камере 4 у выходного отверстия 6 установобразующий седловую поверхность дляконтактирования со сФерическим элементом 7, Часть 3 корпуса снабженавходной горловиной 15, в которой .установлен Фильтр 16. Горловина,15имеет фланец 17, на котором выполне-,ны продольные пазы 18, а часть 2 60имеет гибкие стопорные выступы 19 печивает приготовление топливо-воз,"душной смеси, которая является обогащенной, так как через клапан не подается в это время воздух, Этим достигается надежный пуск двигате.-.:.ля 1. Как только двигатель эапускатся, во впускном тракте образуется разрежение, которое по трубопроводу 27 передается в камеру 4, под действием перепада давления между входным и выходным отверстиями 5 и б сферические элементы 7, 8 и 9 смещаются вниз, сферический элемент 7отходит от конусного участка 14 и открывает проход для воздуха через клапан, как показано на фиг, 2. Поступающий через клапан воздух обеспечивает обеднение поступающей в двигатель топливо-воздушной смеси. Причем в процессе запуска вихревая камера 25 обеспечивает замедление открытия клапана для прохода воздуха,Как только воздух начинает поступатьчерез клапан, сферические элементы7-9 начинают вибрировать в резонансе с частотой колебаний примерно 520 колебаний в секунду прималых скоростях потока воздуха иа режиме холостого хода и торможении и до 1500 коле-, баний в секунду при высоких скорос"тях потока. Этим обеспечивается, посуществу, одинаковая подача воздухана всех режимах работы двигателя заисключением сильного торможения, Колебания сферических элементов 7-9 вы 5зывают ударные волны в воздушном потоке, проходящем через клапаны. Подача пульсирующего воздуха э карбюратор 28 и во впускной тракт увеличивает турбулентность топливо-воздушнойсмеси,и обеспечивает еегомогениза-" 10цию, в связи с чем улучшается сгорание топлива в двигателе. Одновременно с пульсацией достигается эавихре"ние воздуха при номощи прокладки 22и вихревой камеры 25. Соединение выходного отверстия б с каналом 24 подпрямым углом способствует резонированию сферических элементов в широком диапазоне работы.Основной резонирующий эффект достигается на сферическом элементе 7,что делает его более реагирующим намалое разрежение в двигателе, и обеспечивается увеличение резонированияна всех режимах работы, Это достигается указанной твердостью, котораятакже способствует более плотному перекрытию при неработающем двигателе,Более низкая твердость сферическогоэлемента 9 обеспечивает при высокихвеличинах разрежения увеличение егодеформации в боковом направлении вбольшей степени, чем двух другихсферических элементов, как .показанона фиг. 4, Это обеспечивает ограничение подачи дополнительного воздуха наЗ 5режиме торможения или замедления,Когда разрежение снижается, то деформация сферического элемента 9 всторону достижения первоначальнойформы через средний сферический элемент 8 приводит к смещению сферического элемента 7 и уменьшению проходного сечения для воздуха, Среднийсферический элемент 8, более твердый, чем оба крайних, действует как 45поршень между ними, что обеспечиваетмгновенное реагирование между двумяэлементами и способствует высокойчастоте пульсаций, входное и выходное отверстия 5 и б увеличивают скорость пульсаций таким образом, чтоволна сжатия, генерированная сферическими элементами 7-9,не затухМет,когда воздух выходит из клапана втрубопровод 27. Скорость воздушныхпульсаций увеличивается с уменьшением длины трубопровода 27,Как видно из фиг. 5 и б, штуцер 29 трубопровода 27 соединен с Карбюратором Й 8 в зоне выходных окон 30 системы холостого хода под дроссельной заслонкой 31, Этим достигается воздействие пульсации подаваемого через клапан воздуха не только в самом карбюраторе 28, а также во всем задроЧсельном пространствевпускного тракта и в рабочих объемах цилиндров двигателя. Хотя распылители главной и других дозирующихсистем карбюратора, кроме системыхолостого хода, расположены вышедроссельной заслонки 31, однако истекающее иэ них топливо попадает в зону воздействия пульсаций, в связи счем достигается перемешивание этоготоплива с проходящим в двигатель воздуха.Одновременно подача воздуха отклапана в задроссельное пространство способствует ликвидации любых зонпониженного давления, возникающихпри неполностью открытой дроссельнойзаслонке 31.Клапан регулируют таким образом,чтобы топливо-воздушная смесь, подаваемая в двигатель, имела соотношение воздуха к топливу в пределах14,6:1 с отклонением не более 0,1на всех режимах работы. Причем клапан регулируется на заданный расходв зависимости от типа размера двигателя,На Фиг, 7 изображен вариант установки клапана, когда трубопровод 27имеет минимальные размеры,а горловина снабжена воздухозаборным иатрубком 32, который обеспечивает подводболее холодного воздуха по сравнениюс воздухом, окружающим карбюратор,Тацкое выполнение клапана позволяетпредотвратить снижение пульсаций воэ"душного потока от клапана до впускного тракта, однозременно обеспечивает также повышение чувствительностик изменению барометрического давления и температуры окружающего воздуха.На фиг, 8 изображен второй вариант выполнения клапана, в котором кгорловине 15 примыкают конусно-цилиндрический патрубок 33 и размещенныйв последнем приводной вентилятор 34.Так как последний расположен передвходным отверстием 5 и при своейработе обеспечивает перед ним повышение давления, то повышается чувствительность клапана к разрежению вэадроссельном пространстве, что приводит к увеличению мощности двигателя и повышению экономичности работы, В частности, такое выполнениеклапана улучшает характеристики двигателя в условиях движения, в гору ив высокогорных условиях.Таким образом, изобретение обес. печивает создание пульсаций в потокевоздуха, подаваемого во впускнойтракт двигателя и поддерживает подачу воздуха в диапазоне, обеспечивающем постоянный состав смеси, чтоприводит к улучшению перемешиваниятоплива и воздуха и, следовательно,к улучшению сгорания топлива,1061703 32 О Составитель Л.Синайедактор С.Тимохина Техред М,Надь КорректорС ар Заказ 100 о Подпи тета СС крытий аб., д,/5 ПП Патент, г,Ужгород, ул.Проектная ил/60 Тираж 550 НИИПИ Государственногпо делам иэобретейи 5, Москва, Ж, Рауш коиая 1 У И 15