Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

(19) Ш) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Хонда Гикен Когио КабусикиКайся (Япония)(54)(57) 1, КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащийкорпус с основным и дополнительнымпроточными каналами, образующими сме.сительные камеры, основную воздушнуюзаслонку, расположенную в основномпроточном канале на основной оси,снабженной свободно установленнымна ней первым рычагом, жестко закрепленным на ней вторым рычагом, имеющим упор для первого рычага, и пружиной, взаимодействующей с первыми вторым рычагами, дополнительнуювоздушную заслонку,. расположеннуюв дополнительном проточном каналена дополнительной оси, снабженнойсвободно установленным на ней третьимрычагом, жестко закрепленным на ней ЗВ) Г 02 М 1/00,Р 02 М 13/04 четвертым рычагом, имеющим упор для третьего рычага, и пружиной, взаимодействующей с третьим и четвертым рычагами, кинематическую связь меж.ду первым и третьим рычагами, образованную тягой и шарниром свободного хода, и вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству основного проточного канала и кинематически связанный с вторым рычагом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения характеристики карбюратора в условиях низкой температуры окружающей среды, основная ось снабжена дополнительной тягой и свободно установленным на ней пятым рычагом, включенным в кинематическую связь между вакуумным сервоприводом и вторым рычагом и выполненным с воэможностью взаимодействия с упором второго рычага, причем пятый рычаг кинематически связан через дополнительную тягу с дополнительной осью.2. Карбюратор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что дополнительная ось снабжена свободно установленным на ней шестым рычагом, выполненным с воэможностью взаимодействия с упором четвертого рычага и связанным с дополнительной тягой.Изобретение относится к машиностроению, .в частности к карбюраторам, для двигателя внутреннего сгорания,Известны карбюраторы для двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с основным и дополнитель ным проточными каналами, образующими смесительные камеры, основную воздушную заслонку, расположенную в основном проточном канале на ос-. новнойоси, снабженной свободно ус-. 10 тановленным на ней первым рычагом, жестко закрепленным на ней вторым рычагом, имеющим упор для первого рычага, и пружиной, взаимодействующей с первым и вторым рыча- ., 15 гами, дополнительную воздушную заслонку, расположенную в дополнительном проточном канале на дополнительной оси, снабженной свободно установленным на ней третьим рычагом, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом, имеющим упор для третьего рычага, и пружиной, взаимодействующей с. третьим и четвертым рычагами, кинематическую связь между пер вым и вторым рычагами, образованную тягой и шарниром свободного хода, и вакуумный сервопривод, подключенный к эадроссельному пространству основного проточного канала и кинематически связанный с вторым рычагом 1 .Однако в известных карбюраторах, хотя и изменяется положение воздушных заслонок в зависимости от темпе" ратуры окружающей среды, не обеспечивается изменения усилий закрытия заслонок, в зависимости от степени понижения температуры, в связи с чем карбюраторы не имеют оптимальные характеристики и ухудшается надеж ность пуска двигателя.Целью изобретения является улучшение характеристики, карбюратора в условиях низкой температуры окружающей среды. 45Поставленная цель достигается тем, что в карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с основным и дополнительным проточными каналами, образующими смесительные камеры, основную воэдуш ную заслонку, расположенную в основном проточном канале на основной оси, снабженной свободно установленным на ней первым рычагом, жестко закрепленным на ней вторым рычагом, имеющим упор дпя первого. рычага, и пружиной, взаимодействующей с первым и вторым рычагами, дополнительную воздушную заслонку, расположенную в дополнительном проточном канале на 60 дополнительной оси, снабженной свободно установленным на ней третьим рычагом, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом, имеющим упор для третьего рычага, и пружиной, взаимо действующей с третьим и четвертымрычагами, кинематическую связь междупервым и третьим рычагами, образованную тягой и шарниром свободного хода,и вакуумный сервопривод, подключенный к задроссельному пространству основного проточного канала и кинематически связанный с вторым рычагом, основная ось снабжена дополнительнойтягой и свободно установленным на нейпятым рычагом, включенным в кинематическую связь между вакуумным сервоприводом и вторым рычагом и выполненным с возможностью взаимодействияс упором второго рычага, причем пятый рычаг кинематически связан черездополнительную тягу с дополнительнойосью.Кроме того, дополнительная осьснабжена свободно установленным наней пятым рычагом, выполненным с воэможностью взаимодействия с упором четвертого рычага и связанным с дополнительной тягой.На фиг.1 изображен схематически предлагаемый карбюратор для двигателя внутреннего сгорания; на фиг,2 то же, вид в аксонометрии, на фиг.3 - вариант его выполнения.Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с основным и дополнительным проточными каналами 2 и 3, основную воздушную заслонку 4, расположенную в основном проточном канале 2 на основной осн 5, дополнительную воздушную заслонку б, расположенную в дополнительном проточном канале 3 на дополнительной оси 7, и кинематически связанные между собой при помощи тяги 8 основную и дополнительную дроссельные заслонки 9 и 10, размещенные соответственно в основном и дополнительном проточных каналах 2 и 3, образующих вместе с выполнениыми в них диффузорами 11 и 12 смесительные камеры карбюратора. Основой проточный канал 2 служит для приготовления обедненной топливо-воздушной смеси и соединен прн помощи трубопровода 13 с основной камерой 14 сгорания двигателя, снабженной впускным клапаном 15, а дополнительный проточный канал 3 служит для приготовления обогащенной топливо-воздушной смеси и соединен при помощи трубопровода 16 с форкамерой 17, сообщенной с основной камерой 14 сгорания при помощи канала 18 и снабженной искровой свечой 19 зажигания и впускным клапаном 20.Основная камера 14 сгорания выполнена в цилиндре 21, в котором воэвратно-поступательно движется поршень 22, связанный при помощи шатуна 23 с валом ( не показан) двигателя. Основная ось б снабженафиг.2) свободно установленным на ней первым рычагом 24, жестко закрепленным на нейвторым рычагом 25, имеющим упор 26 для первого рычага 24, торсионной пружиной 27, концы 28 и 29 которой взаимодействуют с первым и вторым рычагами 24 и 25, обеспечивая их упругое соединение, и торсионной пружиной 30, один конец 31 которой связан с выступом 32 корпуса 1, а другой конец 33 - с вторым рычагом 25. Усилие торсионной пружины 30 направлено в сторону открытия основной 10 воздушной заслонки 4. Дополнительная ось б снабжена свободно установленным на ней третьим рычагом 34, жестко закрепленным на ней четвертым рычагом 35, имеющим упор 36 для тре тьего рычага 34, торсионной пружиной 37, концы.38 и 39 которой взаимодействуют с третьим и четвертым , рычагами 34 и 35, обеспечивая их упругое соединение, и торсионной пру жиной 40, усилие которой направлено в сторону открытия дополнительной воздушной заслонки 6. Первый и третий рычаги 24 и 34 кинематически связаны между собой при помощи тяги 41 и шарнира свободного хода, образованного прорезью 42, выполненной в первом рычаге 24.Основная ось 5 снабжена также свободно установленным на ней пятым рычагом 43, имеющим выступ 44 для взаимодействия с упором 2 б,.и дополнительной тягой 45, шарнирно связанной с пятым рычагом 43 и с шестым рычагом 46, свободно установленным на дополнительной оси 7 и имеющим выступ 47 для взаимодействия с упором 36 четвертого рычага 35. Пятый рычаг 43 шарнирно связан со штоком 48 вакуумного сервопривода 49, имеющего подпружиненную диафрагму 50, жестко 40 связанную со штоком 48 и образующую с корпусом 51 вакуумного сервопривода 49 рабочую камеру 52, которая при помощи трубопровода 53 с дросселем 54 подключена к задроссельному 45 пространству основного проточного канала 2. Основная и дополнительная оси 5 и 7 размещены эксцентрично относительно своих проточных каналов 2 и 3. Основная ось 5 снабжена ограничителем поворота 55, взаимодействующим с выступом 56 на корпусе 1, а дополнительная ось 7 - ограничителем поворота 57, взаимодействующим с выступом 58 на корпусе 1.Первый рычаг 24 при помощи троса 59 соединен с ручкой 60 ручного управления. На корпусе 51 вакуумного сервопривода 49 выполнен упор 61 для ограничения перемещения диаф .рагмы 50,Карбюратор работает следующим образом.При работе двигателя но время такта всасывания обедненная топливо воздушная смесь, приготовленная в основном проточном канале 2, поступает по трубопроводу 13 в цилиндр 21 двигателя, и одновременно обогащенная топливо-воздушная смесь, приготовленная в дополнительном проточном канале 3, поступает по трубопроводу 16 в форкамеру 17 (выпускные клапаны 15 и 20 в это время открыты), Во время последующего такта сжатия (когда впускные клапаны 15 и 20 закрыты) некоторое, количество обедненной смеси поступает через канал 18 в Форкамеру 17, в которой к моменту подачи искры свечой 19 образуется легко воспламеняемая горючая смесь. Общий состав смеси, поданной в цилиндры двигателя беднее чем стехиометрическое соотношение топливо - воздух.когда двигатель не работает,давление в рабочей камере 52 вакуумного сервопривода 49 равно атмосферному и прн положении ручки 60 (Фиг.2, линия А) основная и дополнительная воздушные заслонки б и 4 находятся в положении полного открытия (т.е.вертикально) . Первый рычаг 24 контактирует с упором 26 под действием усилия .торсионной пружины 27, третий. рычаг 34 - с упором 36 под действием торсионной пружины 37.Когда двигатель не работает,и ручка перемещается иэ положения А в положении Б, то первый рычаг 24 двигается против часовой стрелки, тяга 41 остается неподвижной вследствие ее перемещения по прорези 42, а второй рычаг 25 под действием торсионной пружины 27, преодолевающей усилие торсионной пружины 30, поворачи.вается вместе с основной осью 5, обеспечивая постоянный контакт упора 26 с первым рычагом 24, в связи с чем основная воздушная заслонка 4 перемещается иэ положения полного открытия в положение закрытия основного проточного канала 2. Дополнительная воздушная заслонка б остается при этом полностью открытой.Когда двигатель не работает и ручка 60 перемещается из положения Б в положение В, то первый рычаг 24 перемещается далее против часовой стрелки, в то время как ось 5 остается неподвижной, так как в положении Б ручки 60 основная воздушная заслонка 4 полностью закрылась. В связи с этим рычаг 24 отходит от упора 26 скручивая торсионную пружину 27, увеличивая закрывающее усилие основной воздушной заслонки 4. Одновременно вследствие выборки всего свободного хода в прорези 42 тягой 41, последняя также перемещается, перемещая третий рычаг 34, и вследствие контактирования о упором 36 поворачивается рычаг 35, ко 107599350 торый смещает дополнительную ось 7 в положение закрытия дополнительной воздушной заслонки 6 против усилия пружины 40.Когда двигатель не работает и ручка перемещается из положения В в положение Г, то вследствие нахож-, дения основной и дополнительной воздушных заслонок 5 и 7 в положении закрытия, смещение первого рычага 24 против часовой стрелки вызовет увеличение закрывающих усилий на воздушных заслонках 5 и 7 вследствие увеличения скручивающих усилий тор-, сионных пружин 30 и 40.Если при пуске двигателя ручка 60 15 находится между положениями А и Б и основная воздушная заслонка 4 находится в положении частичного закрытия, то в основном проточном канале 2 обеспечивается приготовление смеси 20 более богатой, чем при полностью открытой основной воздушной заслонки 4.Если при пуске двигателя ручка 60 находится между положениями Б и В и основная воздушная заслонка находится в положении полного закрытия,а дополнительная воздушная заслонка 6 частично закрыта, то смесь, приготавливаемая в основном проточном канале 2, еще более обогащается и также обогащается смесь, приготовляемая в дополнительном проточном канапе 2Если при пуске двигателя ручка 60 находится между положениями В и Г, то увеличивается нри.полностью 35 закрытых основной и воздушной заслон ках 4 и 6 их закрывающее усилие, вследствие чего смесь, приготовляемая в обоих проточных каналах 2 и 3, еще более обогащается. Таким обра зом, путем изменения положения ручки 60 обеспечивается надежный пуск двигателя в широком диапазоне низких температур.Когда при пуске двигателя послед ний вследствие сгорания в цилиндре топливо-воздушной смеси имеет режим самостоятельного холостого хода, то в основном проточном канале 2 установится разрежение, которое по трубопроводу 53 передается в рабочую камеру 52, Вследствие понижения разрежения диаФрагма 50 втягивается внутрь корпуса 51, пока не установится на упор 61, и через шток. 48 перемещает пятый .рычаг 43 и далее через 55 дополнительную тягу 45 - шестой рычаг 46 по часовой стрелке, Если к этому моменту основная и дополнительная воздушная заслонки 4 и 6 находились в положении закрытия, то пятый 60 и шестой рычаги 43, 46, контактируя соответственно с упорами 26 и 36, перемещают соответственно оси 5 и 7., с воздушными заслонками 4 и 6 в положение открытия последних против уси лия их торсионных пружин 27 и 37.Упором 61 обеспечивается заданный угол приоткрытия воздушных заслонок 4 и 6, в связи с чем подаваемая н цилиндры двигателя смесь обедняется, но ее состав остается более богатым, чем при полностью открытых воздушных заслонках. Этим достигается оптимальный прогрев двигателя в условиях низких температур окружающей среды.Когда температура двигателя достигает рабочего диапазона, ручку 60 переводят в положение А, в результате чего первый и третий рычаги 24 и 34 поворачиваются по часовой стрелке, уменьшая скручивающее усилие торсионных пружин 27 и 37, а обе вбздушные заслонки 4 и .6 переводятся в положе-ние полного открытия, так что обеспечивается подача исходной обедненной смеси по трубопроводу 13 и обогащенной - по трубопроводу 16.Выполнение карбюратора с последовательным закрытием основной и дополнительной воздушных заслонок 4 и 6 обеспечивает рЕгулирование состава смеси, направляемой в цилиндр при пуске двигателя в широком диапазоне отношения топливо - воздух, в связи с чем улучшается характеристика карбюратора в условиях низкой температуры окружающей среды и достигается надежный пуск двигателя, а при достижении последним самостоятельного хо" лостого хода заслонки 4 и 6 открываются на заданный угол, улучшая условия прогрева двигателя и предотвращая неполное сгорание топлива, что снижает токсичность отработавших. газов.В варианте (фиг.3) выполнения кар. бюратора обеспечивается автоматическое управление воздушными заслонками 4 и 6 при помощи биметаллического спирального элемента 62, На корпусе 1 ( идентичные элементы с карбюратором по Фиг.1 и 2 обозначены одинаковыми позициямн) установлена кольцевая коробка 6,3Внутренний конец 64 биметаллического элемента 62 закреплен на коробке 63, а свободный внешний конец 65 выполнен с возможностью перемещения по внутренней цилиндрической поверхности коробки 63 и .снабжен двумя упорами 66 и 67. На оси 5.в непосредственной близости к элементу 62 установлен первый рычаг 68, а второй рычаг 69, жестко свя" эанный с осью 5, установлен на ее внешнем конце, причем пятый рычаг 70 размещен между торсионной пружиной .27.и первым рычагом. Третий рычаг 71 установлен на оси 7 в непосредственной близости к корпусу 1, а четвертый рычаг 72, жестко связанный с осью 5, - на ее внешнем конце, причем шестой рычаг 73 размещен меж ду торсионной пружиной 37 и четвертым рычагом 72. Третий рычаг 71 связан с тягой 74. которая имеет высту.пающий конец 75 внутри коробки .63, образующий вместе с упорами 66 и .67 шарнир свободного, хода.Карбюратор работает фиг.3) следующим образом.Когда температура окружающей среды снижается, то внешний конец 65 вместе с упором 67 движется против часовой стрелки вокруг оси 5, вследствие чего поворачивается первый рычаг 68 в том же направлении. Поэтому через торсионную пружину 27 и второй рычаг 69 перемещается основная воздушная заслонка 4 в сторону закрытия основного проточного канала 2. Затем, когда воздушная заслонка 4 перемещается в положение полного закрытия (а температура окружающей среды продолжает снижаться), спиральный биметаллический элемент 62 своим внешним концом 65 перемещает далее первый рычаг 68 против часовой стрелки, обеспечивая увеличение закрывающего усилия на основной воздушной заслонке 4 и одновременновследствие воздействия на выступающий конец 75 тяги 74 через последнюю поворачивает третий рычаг 71,5 перемещая дополнительную воздушнуюзаслонку 6 в положение закрытия.Этим обеспечивается надежный пускдвигателя в условиях низкой темпера.туры окружающей среды,10 Когда двигатель запущен и имеетобороты самостоятельного. холостогохода, то вакуумный сервопривод 49одновременно приоткрывает обе воздушные заслонки 4 и 6. В остальном5 работа карбюратора по фиг.З аналогична работе карбюратора по фиг.1и 2.Таким образом, такое выполнениекарбюратора обеспечивает при пускедвигателя в условиях низкой температуры окружающей среды требуемое соотношение топливо-воздушной смеси, всвязи с чем улучшаются характеристики карбюратора.