Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

/08 Ф 1;ь 11 ЯРЕТЕНИ У К ПА АТО ГОР ие плива, вигатератотема оздус топчным рыча- пэроЯ О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 914795; кл, Г 02 М 33/00, 1982.(57) Использование: двигателестроенартемы питания с подачей паров тоотсасываемых из топливного бака д1 я, в главный проточный канал карб1 а, Сущность изобретения; сиродержит топливный бак 3, насос 4,уоочиститель 5, корпус карбюратора(1 ивной камерой 10 и главным протканалом 6, дроссельную заслонку 9 сгом управления, канал 39 соотг цения 838655 А вого пространства 11 топливной камеры 10 с каналом 6, магистраль 27 сообщения парового пространства 28 бака 3 с пространством 11 и клапан 26 перекрытия магистрали 27 с приводом, Привод клапана 26 снабжен электромагнитным испол нител ьн ым механизмом 25, связанным с системой электропитания двигателя и снабженным выключателем с контактами 18 и 21, Контакт 18 расположен на рычаге 19 привода управления заслонкой 9, а контакт 21 - на корпусе карбюратора 1. Система снабжена форсункой 43 паров топлива с поворотным корпусом, размещенным в канале 6, кинематически связанным с пневмодиафрагменным механизмом 49 и выполненным с отверстием (каналом) 42 сообщения канала 6 с паровым пространством 11. 2 з.п, ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторным двигателям, работающим на обедненной горючей смеси.Цель изобретения - повышение надежности, а также снижение эксплуатационного расхода топлива.На фиг. 1 изображена система питания; на фиг, 2 - схема начального положения корпуса форсунки паров топлива в главном проточном канале карбюратора. Система питания содержит карбюратор 1 с корпусом 2, топливный бак 3, топливный насос 4, воздухоочиститель 5, В корпусе 2 карбюратора 1 размещены главный проточный канал 6 с. воздушньй заслонкой 7, диффузором 8 и дроссельной заслонкой 9, герметичная топливная камера 10 с паровым пространством 11 и заполненной до определенного уровня топливом топливной полостью 12, В корпусе 2 карбюратора 1 размещены также сис-. тема холостого хода и переходная система, нз чертеже не показаны, аналогичные системам в современных отечественных карбюраторах, главная дозирующая система с топливным жиклером 13, воздушным жиклером 14 меньшей пропускной способности, чем в совреМенных отечественных карбюраторах, и распылителем топлива 15, экономайзер карбюратора с подпружиненным клапаном 16, топливным жиклером 17, Экономайзер карбюратора имеет электро- привод, состоящий из корректорного электровыключателя, один регулировочный контакт 18 которого расположен в рычаге 19 привода управления дроссельной заслонкой 9 карбюратора 1, другой электроизолированный диэлектриком 20 контакт 21 расположен рядом на корпусе 2 карбюратора 1, электромагнитного исполнительного механизма 22 открытия клапана 16 экономайзера. Электромагнитный исполнительный механизм 22 соединен с корректорным электровыключателем контактами 18, 21, с электровыключателем 23 электропривода экономайзера карбюратора, предназначенного для принудительного выключения электропривода экономайзера и расположенного в кабине водителя, Электропривод экономзйзера карбюратора 1 соединен с системой элЕктропитания двигателя и имеет сигнализационную электролампочку 24, расположенную на панели приборов в кабине водителя и предназначенную для оповещения водителя о начале работы двигателя автомобиля на обогащенной горячей смеси.Параллельно к электромагнитному исполнительному механизму 22 зкономайзера 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 карбюратора 1 подсоединен электромагнитный исполнительный механизм 25 клапана 26 перекрытия магистрали 27 сообщения парового пространства 11 топливной камеры 10 карбюратора 1 с паровым пространством 28 топливного бака 3, Магистраль 27 соединена в паровом пространстве 28 топливного бака 3 с эластичным шлангом 29, выполненным в виде спирали, накрученной на стояк 30 топливопровода 31, Эластичный спиральный шланг 29 сое-, динен с трубкой 32 забора паров топлива из пространства 28 топливного бака 3, Трубка 32 размещена на поплавке 33, имеющем о центральной части его корпуса отверстие для его размещения на стояке 30, Стояк 30 служит направляющим для поплавка 33, который может быть элементом указателя уровня топлива 34 в топливном баке 3. Топливнь 1 й бак 3 имеет топливозаливную горловину 35 и канал Зб сообщения парового пространства 28 топливного бака 3 с атмосферой, Канал 36 имеет воздухоочиститель 37 и подпружиненный клапан 38, предотвращающий выход паров топлива из топливного бака 3 в атмосферу и открывзющий канал 36 при заборе из топливного бака 3 топлива 34 и паров топлива из парового пространства 28 топливного бака 3,Паровое пространство 11 топливной камеры 10 карбюратора 1 сообщено с главным воздушным каналом б карбюратора дополнительным каналом 39, плоскость воздухозаборного отверстия 40 которого расположена перпендикулярно вектору скорости полного напора воздуха 41 в главном воздушном канале 6 карбюратора 1.Для поддержания необходимого разрежения в свободной от топлива полости 11 топливной камеры 10 и для приготовления горючей смеси обедненного состава по сравнению с составом горючей смеси, приготовляемой современными отечественными карбюраторами на всех режимах работы двигателя, в карбюраторе 1 системы питания имеется отверстие (основной канал) 42 сообщения парового пространства 11 топ- ливной камеры 10 с главным проточным каналом б карбюратора 1.Корпус основного канала 42 расположен над воздушной заслонкой 7 в главном проточном канале 6 карбюратора 1, корпус его выполнен в виде полого цилиндра или может иметь другую форму с аэродинамическим профилем, имеет выходное окно (фор. сунку) 43 паров топлива в главном проточном канале 6 карбюратора 1. Основной канал 42 сообщения с корпусом и выходным окном 43 являегся одновременно регулятором давления, Плоскость о 1 верс сия43 форсунки паров гоплива основного канала 42 в исходномначальном положении расположена параллельно вектору скорости полного напора воздуха 41 в главном проточном канале 6 карбюратора 1, Корпус ос новного канала 42 сообщения свободно размещен в стенке канала 6 карбюратора 1, его заборное отверстие 44 паров топлива из топливной камеры 10 карбюратора 1 и топливного бака 3 расположено в паровом про странстве 11 топливной камеры 10 карбюратора, другой сплошной конец 45 корпуса основного канала 42 сообщения имеет выход иэ корпуса главного проточного канала 6 карбюратора 1. Рычаг 46 вместе 15 с корпусом форсунки 43 имеет Г-образную форму, К концу плеча рычага 46 шарнирно йодсоединены пружина 47 и шток 48 регулировочного пнеемодиафрагменного механизма 49, одна полость 50 которого 20 Сообщена с атмосферой, другая полость 51 каналом 52 сообщена с полостью горловиной) диффузора 8, имеющей наименьшую пропускную способность. Механизм 49 может быть сообщен с поддроссельным про стрзнством канала 6.Корпус основного канала 42 в местах свободного расположения в стенке главного воздушного канала 6 карбюратора должен иметь уплотнительные сальники для 30 избежания подсоса паров топлива из топливной камеры 10 карбюратора и атмосферного воздуха в местах свободного расположения корпуса канала 42 (на чертежах не показаны). Для ограничения перво начального нулевого угла и наибольшего, определенного 45-60 О, такого же, как у эконостата современных отечественных карбюраторов, расположения плоскости окна (форсунки) 43 паров топлива к вектору 40 скорости полного напора воздуха 41 в главном проточном канале 6 карбюратора рычаг 46 корпуса основного канзла 42 должен иметь ограничители (на чертежах не показаны). 45Топливный жиклер 17 экономайзера карбюратора должен быть меньшей пропускной способности, чем топливные жиклеры в отечественных современных карбюраторах, 50Карбюратор данной системы питания должен иметь ускорительный насос диафрагменного типа.Воздухоочиститель 5 главного воздушного канала 6 карбюратора 1 должен быть 55 бЕз фильтрующего элемента.Дополнительный канал сообщения свобОдной от топлива полости 11 топливной камеры 10 карбюратора с главным воздушным каналом 6 карбюратора имел впадуиный жиклер 53,Магистраль 27 сообщения пзровогг. пространства 11 топливной кзмерл 10 карбюратора 1 с паровым пространством 28 топливного бака 3 имеет жиклер 54 паров топлива, расположенный в выходном отверстии магистрали 27 в паровое пространство 11 топливной камеры 10 карбюратора 1,Пропускная способность жиклерз 53 должна быть опр,"вселенной и меньше пропускной способности жиклерз 54 и гораздо меньше пропускной способности основного канала 42, выполненного с воэможностью изменения угла положения плоскости своего выходного окна - форсунки 43 паров топлива относительно вектора скорости полного напора воздуха 41 в главном воздушном канале 6 карбюратора.Жиклер 54 паров топлива магистрали 27 имеет также определенную пропускную способность.Определенная расчетная пропускная способность жиклера 53, 54 необходима для поддержания в топливной камере 10 определенного разрежения в зависимости от изменения положения плоскости выходного отверстия форсунки 43 паров топлива для дозирования определенного количества топлива, чтобы карбюратором 1 приготовлялзсь горючая смесь обедненного оптимального состава по сравнению с составом горючей смеси, приготовляемым современными отечественными карбюраторами, для работы двигателя в зависимости от сочетания скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя и для холостого режима работы двигателя, так же это будет зависеть от скорости полного напора воздуха в области отверстия форсунки 43 паров топлива и в диффузоре 8 карбюратора 1,Выходное отверстие с воздушным жиклером 53 дополнительного канала 39 должно быть расположено на определенной высоте над уровнем топлива 55 в топливной камере 10 карбюратора и примерно высота расположения жиклера 53 должна быть1,5 - 2,5 мм.Подпружиненный сердечник электромагнитного исполнительного механизма 22 открытия клапана 16 экономайэера карбюратора 1 выполнен как одно целое со штоком 56, воздействующим на клапан 16 экономайзера,Магистраль 27 имеет пламягасительныйприбор 57.Топливозаливная горловина 35 имеет крышку с выпускным предохранительным клапаном паров топлива(на чертежах не показан).10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Работа системы питания происходитследующим образом.Перед пуском двигателя необходимоубедиться, что электровыключатель 23 находится во включенном положении,Система пуска холодного двигателякарбюратора системы питания аналогичнасовременным карбюраторам и пуск холодного двигателя аналогичен современным,Так как карбюратором системы питанияприготовляется горючая смесь более обедненного состава, чем в современных отечественных, а для полного сгоранияобедненной горючей с достаточной скоростью, что позволяет получать от двигателяопределенную заданную мощность, к основной обедненной смеси, приготовляемойкарбюратором, добавляются пары топливаиз топливной камеры 10 карбюратора 1 нарежимах холостого хода, малых и среднихнагрузках работы двигателя. При полных нагрузках работы двигателя к обедненнойсмеси, приготовляемой карбюратором сис-,темы питания, добавляются пары топливаиз топливного бака 3 автомобиля,При работе двигателя на холостом режиме в карбюраторе 1 системы питанияплоскость выходного окна 43 - форсункипаров топлива основного канала 42 сообщения свободной от топлива полости 11 топливной камеры 10 карбюратора 1 с главнымвоздушным каналом 6 карбюратора 1 расположена, под действием натяжения пружинына рычаг, параллельно вектору скоростиполного напора воздуха 41 в главном воздушном канале 6 карбюратора 1, а так какдополнительный канал сообщения имеетвоздухозаборное отверстие, плоскость которого расположена перпендикулярно вектору скорости полного напора воздуха 41 вглавном проточном канале 6 карбюратора 1,а также имеет воздушный жиклер 53 определенной пропускной способности меньшей гораздо, чем пропускная способностьжиклера 54 магистрали 27 сообщения свободной от топлива полости 28 топливногобака 3 со свободной от топлива полостью 11топливной камеры 10 карбюратора 1 и магистраль 27 на холостом режиме работы двигателя перекрыт электромагнитнымклапаном 26. Жиклер 53 также гораздоменьшей пропускной способности основного канала 42 сообщения. Ввиду всего этого,за счет определенной скорости полного напора воздуха 41 в главном воздушном канале 6 карбюратора 1, в свободной от топливаполости 11 топливной камеры 10 карбюратора 1 создается определенное разрежение, большее чем у современныхотечественных карбюраторах и при определенной пропускной способности топливныхжиклеров главной дозирующей системы карбюратора без изменения пропускной способности воздушных и топливных жиклеров системы холостого хода карбюратора1 системы питания, такой же пропускной способности, как и применяемых в карбюраторах в настоящее время, системой холостого хода карбюратора системы питания приготовляется горючая смесь более обедненного состава, чем на современных отечественных карбюраторах.Обороты коленчатого вала двигателя при таком режиме работы двигателя, при данной системе холостого хода карбюратора 1, падают до минимальных, примерно 1,5-2,0 об/с, но двигатель работает устойчиво, хорошо набирает обороты при резком открытии дроссельной заслонки 9 и не глохнет при резком закрытии ее.Устойчивая работа двигателя при столь малых оборотах коленчатого вала двигателя на холостом режиме работы двигателя обеспечивается за счет поступления на этом режиме работы двигателя паров топливалегких фракций топлива) из топливной камеры 10 карбюратора по основному каналу 42 через окно - форсунку 43 паров топлива в корпусе канала 42 в главный проточный канал б карбюратора и далее к цилиндрам двигателя, а так как легкие фракции топлива сгорают с большей скоростью, чем остальные фракции горючей смеси, и так как пары топлива из топливной камеры 10 карбюратора способствуют более равномерному распределению горючей смеси в цилиндрах двигателя, то вся обедненная горючая смесь, приготовляемая системой холостогохода карбюратора 1 данной системы питания, сгорает полностью и с достаточной скоростью, Содержание СО в отработавших газах автомобиля при этом почти равно О.Чтобы обеспечить нормальное давление масла в системе смазки автомобиля,необходимо увеличить передаточное число привода масляного насоса и далее в масляном насосе необходимо установить редукционный клапан, чтобы на больших оборотах коленчатого вала двигателя давление масла было определенным расчетнымОстальные устройства системы холостого хода карбюратора 1 данной системы питания остаются без изменения, как на современных.Все это доказано на практике при проведении эксперимента с карбюратором К АМ на двигателе автобуса ЛАЗ,При малых и средних нагрузках работыдвигателя, по мере увеличения открытия дроссельной заслонки 9 карбюратора 1 и. уве гатна кан раз рат рез топ ния пер пне тор ния рыч ще топ кан кор уве, вых ва о нап кан тов нат ном сво кам опр рата лив двиг гор срав ным обе бю дв обе ско на дан 45 засл соот от кр смес долж карб ного читс экон элект низм 27 соичении оборотов коленчатого вала двиля, увеличивается и скорость полного ора воздуха 41 в главном воздушном ле 6 карбюратора 1, увеличивается и ежение в диффузоре 8. Главной дозирующей системой карбюра начинается дозирование топлива четопливный жиклер 13 и распылитель ива 15. Одновременно с повышением разрежев диффузоре 8, которое по каналу 52 дается в полость 51 регулировочного модиафрагменного механизма 49. кой штоком 48, преодолевая силу натяжепружины 47, воздействуя на двуплечийг 46 корпуса основного канала 42 сообия свободной от топлива полости 11 ивной камеры 10 с главным воздушным лом 6 карбюратора 1 и разворачивая ус основного канала 42 сообщения, ичивает и угол положения плоскости диого окна - форсунки 43 паров топлиносительно вектора скорости полного ра воздуха 41 в главном воздушном ле 6 карбюратора 1, аким образом, с увеличением оборооленчатого вала двигателя, несмо 1 ря , что увеличивается разрежение в глав- воздушном канале 6 карбюратора 1, в одной от топлива полости 11 топливной ры 10 карбюратора 1 поддерживается деленное расчетное разрежение. лавной дозирующей системой карбюа 1 дозируется такое количество топчтобы на этом режиме работы теля карбюратором приготовлялась чая смесь обедненного состава поению с приготовляемой отечествени карбюраторами в настоящее время, к ненной горючей смеси добавляютсятоплива из топливной камеры 10 картора 1, которых на этом режиме работы теля хватает для полного сгорания енной горючей смеси с достаточной стью и для поддержания двигателем ом режиме работы определенной зай мощности. ри дальнейшем открытии дроссельной нки 9, в определенный момент, что етствует определенному расстоянию мки дроссельной заслонки 9 до стенки ительной камеры карбюратора, когда н открыться клапан 16 экономайзера ратора 1, контакты 18, 21 корректорлектровыключателя замкнутся, вклюэлектроцепь электропривода майзера карбюратора и включится омагнитный исполнительный меха клапана 26 перекрытия магистрали бщения свободной от топлива полбсти 11 топливной камеры 10 карбюратора 1со свободной от топлива полосгью 28 топливного бака 3 данной системы питания,включится и исполнительный электромаг 5 нитный механизм 22 экономайзера карбюратора, Одновременно откроются клапан 16экономайзера карбюратора и клапан 26 перекрытия магистрали 27,Пары топлива из топливного бака 3 дан 10 ной системы питания поступят через жиклер 54 паров топлива в свободную оттоплива полость 11 топливной камеры 10карбюратора 1, Разрежение в топливной камере 10 карбюратора несколько уменьшит 15 ся и дополнительное топливо черезоткрытый клапан 16, который открываетсяпод действием штока 56 электромагнитногоисполнительного механизма 22, через жиклер 17, который имеет меньшую пропуск 20 ную способность, чем в современныхотечественных карбюраторах, поступит ктопливу, дозируемому главной дозирующейсистемой карбюратора. Горючая смесь, приготовляемая карбюратором данной системы25 питания, несколько обогатится на полныхнагрузках работы двигателя, но горючаясмесь, приготовляемая карбюратором данной системы питания, будет несколько определенного обедненного составачем30 горючая смесь, приготовляемая современными отечественными карбюраторами нарежиме полных нагрузок работы двигателя.К горючей смеси, приготовляемой карбюратором 1 данной системы питания, на35 режиме полной нагрузки работы двигателядобавляются пары топлива из топливногобака 3, которые через жиклер 54 паров топлива, через свободную от топлива полость11 топливной камеры 10 карбюратора 1, по40 основному каналу 42 сообщения из окна -форсунки 43 поступяг в главный воздушныйканал 6 карбюратора и далее к цилиндрамдвигателя, добавляясь к парам топлива, поступающим из топливной камеры 10 карбюратора 1 и способствуя полному сгораниюобедненной на определенную величину горючей смеси, приготовляемой карбюратором на полной нагрузке работы двигателя, сдостаточной скоростью, что способствует50 поддержаниюдвигателем определенной заданной мощности на этом режиме работы.Работа переходной системы и системыкарбюратора при резком открытии дроссельной заслонки 9 аналогична работе в оте 55 чественных карбюраторах в настоящеевремя.На практике давно доказано, что карбюраторы с экономайзером более экономичныпо дозированию топлива, чем карбюраторыс эконостатом, поэтому карбюратор браннойсистемы питания с электроприводом при внешнем расположении контактов 18, 21 (надо заметить, что расстояние между контактами 18, 21 соответствует расстоянию от кромки дроссельной заслонки 9 до стенки смесительной камеры карбюратора 1, что должно также соответствовать моменту открытия клапана 16 экономайзера карбюратора) обладает более высокими эксплуатационными качествами. чем современные отечественные карбюраторы,Регулировочным электроконтактом 18, расположенным в рычаге 19 привода управления дроссельной заслонкой 9 карбюратора 1, можно быстро корректировать момент открытия клапана экономайзера карбюратора в реальных условиях эксплуатации автотранспорта, Регулировочным электроконтактом 18 корректируется одновременно момент открытия клапана 26 перекрытия магистрали 27 сообщения парового пространства 11 топливной камеры 10 карбюратора паровым пространством 28 топливного бака 3 в реальных условиях эксплуатации автотранспорта, а именно от изменения атмосферных условий, влияющих на мощность. двигателя, а также от изменения других внешних условий, влияющих на нагрузку двигателя, например, при переводе автотранспорта с одного маршрута на другой с изменением рельефа местности, при работе автотранспорта на местности, расположенной на значительной высоте над уровнем моря и так далее,Как выявлено из практики эксплуатации автобусов ЛАЗ, что для хорошего запуска холодного двигателя автомобиля не обязательно сообщать топливную камеру карбюратора с атмосферой, когда двигатель автомобиля не работает, а для этого необходимо воздухоочиститель устанавливать не на карбюраторе, а рядом с двигателем на корпусе автомобиля в подкапотном пространстве, При этом главный воздушный канал карбюратора имеет направляющий патрубок, соединенный гофрированным шлангом,с воздухоочистителем, при этом гофрированный шланг должен иметь прогиб ниже горизонтальной линии, проведенной от патрубка карбюратора до нижней кромки выходного патрубка воздухоочистителя. 8 результате этого пары топлива, поступающие из топливной камеры карбюратора, скапливаются и конденсируются в гофрированном шланге, а не всасывающем тракте двигателя возле впускных клапанов. При этом возникает возможность для снижения высоты капота двигателя автомобиля, что важно для легковых автомобилей. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корректировка момента открытия клапана экономайзера карбюратора в реальных условиях эксплуатации автотранспорта дает значительное снижение эксплуатационного расхода топлива автотранспортом, а также корректировка момента открытия клапана перекрытия трубопровода паров топлива из топливного бака в данной систе1838 б 55 13 Составитель Г, ЛуковниковРедактор С, Кулакова Техред М.Моргентал Корректор А. Обру Ьказ 2917 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж,. Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 2. Система по и. 1, отл ич а ю ща я с я ем, что она снабжена форсункой пэров топива с поворотным корпусом, размещеным в главном проточном канале и ыполненным с отверстием сообщения поледнего с паровым пространством топлив,ой камеры,3, Системапопп,1 и 2,о гличающ а я с я тем, что она снабжена пневмодиафрагменным регулировочным механизмом, кинематически связанным с 5 поворотным корпусом форсунки.