RU2070653C1 - Carburetor for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

FIELD: engines; fuel system devices. SUBSTANCE: carburetor has body, mixing chamber, throttle valve, diaphragm, metering system with fuel and air jets, metering needle and fuel-air channel, float chamber and evaporating chamber communicating with engine exhaust system. Shutoff member of valve-corrector is installed in fuel-air channel of metering system. Shutoff member is connected with diaphragm pneumatically coupled with behind-the throttle space. EFFECT: enhanced reliability of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в карбюраторах, работающих как на обедненных, так и на обогащенных смесях в зависимости от нагрузки на двигатель. The invention relates to the field of automotive industry, in particular to internal combustion engines, and can be used in carburetors operating both in lean and enriched mixtures, depending on engine load.

Известен карбюратор для ДВС [1] включающий корпус со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, дозирующую систему, поплавковую камеру и медную трубку подвода отработавших выхлопных газов из цилиндров в смесительную камеру карбюратора под дроссельную заслонку. Known carburetor for internal combustion engines [1] comprising a housing with a mixing chamber and a throttle valve, a metering system, a float chamber and a copper pipe for supplying exhaust exhaust gases from the cylinders to the mixing chamber of the carburetor under the throttle valve.

В данном техническом решении в смесительную камеру с первыми же тактами двигателя горячий выхлопной газ идет по медной трубке под дроссельную заслонку и, поскольку топливо под нее поступает в распыленном состоянии, он мгновенно нагревает топливовоздушную смесь до парообразного состояния, легко воспламеняемого свечами. Когда же двигатель и вся система топливоподачи хорошо прогреваются, а особенно во время езды, выхлопные газы становятся настолько горячими, что превращают топливовоздушную смесь даже не в пар, а в горячий газ. Появляется возможность значительно экономить бензин, так как теплотворная способность газа выше, чем у паробензовоздушной смеси. In this technical solution, the hot exhaust gas flows into the mixing chamber with the first engine strokes through a copper tube under the throttle and, since the fuel flows under it in a sprayed state, it instantly heats the air-fuel mixture to a vaporous state that is easily ignited by candles. When the engine and the entire fuel supply system warm up well, and especially during driving, the exhaust gases become so hot that they turn the air-fuel mixture not even into steam, but into hot gas. There is an opportunity to significantly save gasoline, since the calorific value of gas is higher than that of a gas-vapor mixture.

Однако данное техническое решение имеет недостаток, заключающийся в том, что медная трубка подвода отработавших газов имеет малый диаметр по сравнению с диаметром смесительной камеры карбюратора, вследствие чего нагрев топливовоздушной смеси не может быть равномерным в начале запуска двигателя, происходит испарение только части смеси и, как следствие, снижение качества приготовления смеси, что, в конечном счете, влияет на расход топлива и токсичные выбросы несгоревшего топлива. However, this technical solution has the disadvantage that the copper pipe for supplying exhaust gases has a small diameter in comparison with the diameter of the mixing chamber of the carburetor, as a result of which the heating of the air-fuel mixture cannot be uniform at the start of engine start, only part of the mixture evaporates and, as As a result, the quality of the mixture is reduced, which ultimately affects fuel consumption and toxic emissions of unburned fuel.

Известна система питания для ДВС [2] содержащая впускной трубопровод с топливоподающим распылителем и дроссельной заслонкой, имеющей приводной рычаг, кинематически связанный с педалью акселератора, соединенный с распылителем топливопривода, снабженный дозатором, выполненным с регулирующим органом и приводным рычагом и подключенным к выходной камере топливного испарителя, имеющего подогреватель, выполненный в виде змеевика, расположенного в обогревательной камере, снабженной входным и выходным патрубками для отработавших газов, подаваемых от выхлопного трубопровода, и соединенного с топливопроводящим трубопроводом, подключенным к выходу топливоподающего насоса, и электрический пусковой подогреватель. Дозатор выполнен в виде сопла Лаваля, его регулирующий орган в виде клапана, расположенного по оси сопла Лаваля и продольно подвижного относительно горловины последнего, а топливоподводящий трубопровод снабжен обратным клапаном, причем подогреватель выполнен противоточным. A known power system for internal combustion engines [2] comprising an inlet pipe with a fuel supply atomizer and a throttle valve having a drive lever kinematically connected to the accelerator pedal, connected to the fuel atomizer, equipped with a dispenser, made with a regulating body and a drive lever and connected to the output chamber of the fuel evaporator having a heater made in the form of a coil located in a heating chamber equipped with inlet and outlet pipes for exhaust gases, a hearth connected to the exhaust pipe, and connected to the fuel pipe connected to the outlet of the fuel supply pump, and an electric starting heater. The dispenser is made in the form of a Laval nozzle, its regulating body is in the form of a valve located along the axis of the Laval nozzle and is longitudinally movable relative to the neck of the latter, and the fuel supply pipe is equipped with a check valve, and the heater is made counter-current.

Данная известная система питания отличается сложностью конструкции, а следовательно, недостаточной надежностью. Кроме того, система не обеспечивает приготовления топливовоздушной смеси требуемого состава при работе двигателя в различных режимах, поскольку отсутствует в системе жесткая связь между расходом топлива и нагрузкой на двигатель. This well-known power system is notable for its complexity and, therefore, insufficient reliability. In addition, the system does not provide the preparation of the air-fuel mixture of the required composition when the engine is in various modes, since there is no rigid connection between fuel consumption and engine load in the system.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества приготовления топливовоздушной смеси, снижение расхода топлива и повышение надежности конструкции. The objective of the present invention is to improve the quality of preparation of the air-fuel mixture, reduce fuel consumption and increase the reliability of the design.

Задача решается тем, что в карбюраторе для ДВС, содержащем корпус, смесительную камеру, дроссельную заслонку, диафрагму, дозирующую систему с топливным и воздушным жиклерами, дозирующей иглой и топливовоздушным каналом, поплавковую камеру и испарительную камеру, сообщенную с системой отработавших газов двигателя, согласно изобретению в топливовоздушном канале дозирующей системы установлен запорный элемент клапана-корректора, соединенный с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством. The problem is solved in that in a carburetor for an internal combustion engine containing a housing, a mixing chamber, a throttle valve, a diaphragm, a metering system with a fuel and air nozzle, a metering needle and an air-fuel channel, a float chamber and an evaporation chamber in communication with the exhaust system of the engine according to the invention in the fuel-air channel of the metering system, a shut-off element of the corrector valve is installed, connected to a diaphragm pneumatically connected to the throttle space.

Установка в топливовоздушном канале дозирующей системы запорного элемента клапана-корректора дает возможность автоматического регулирования поступления топлива в зависимости от нагрузки на двигатель, тем самым позволяет снизить расход топлива на всех режимах, что в свою очередь обеспечивает достижение цели изобретения. The installation in the fuel-air channel of the metering system of the locking element of the valve-corrector makes it possible to automatically control the flow of fuel depending on the load on the engine, thereby reducing fuel consumption in all modes, which in turn ensures the achievement of the objective of the invention.

Соединение запорного элемента клапана-корректора с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством, позволяет обеспечить четкую и жесткую связь расхода топлива с нагрузкой на двигатель с помощью диафрагмы, реагирующей на изменение разрежения за дроссельной заслонкой под действием нагрузки, что позволяет улучшить дозирование, а следовательно, обеспечивает повышение качества приготовления топливовоздушной смеси. The connection of the locking element of the valve-corrector with a diaphragm pneumatically connected to the throttle space allows for a clear and rigid connection of fuel consumption with the load on the engine using a diaphragm that responds to a change in vacuum behind the throttle valve under the action of the load, which allows to improve the dosage, and therefore, provides an increase in the quality of the preparation of the air-fuel mixture.

В целом предлагаемый карбюратор отличается сравнительно простой конструкцией, что повышает надежность карбюратора. In general, the proposed carburetor has a relatively simple design, which increases the reliability of the carburetor.

Сравнение признаков заявляемого технического решения с признаками прототипа показало, что отличие состоит в том, что система в топливовоздушном канале снабжена запорным элементом клапана-корректора, соединенным с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Анализ других технологических решений в данной области техники показал, что признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". A comparison of the features of the claimed technical solution with the features of the prototype showed that the difference is that the system in the air duct is equipped with a shut-off element of the corrector valve connected to the diaphragm pneumatically connected to the throttle space, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty " Analysis of other technological solutions in this technical field showed that the signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified, and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведен заявляемый карбюратор, на фиг. 2 вид А на дозирующую иглу. The proposed technical solution is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows the inventive carburetor, in FIG. 2 view A on a metering needle.

Карбюратор 1 содержит корпус 2, смесительную камеру 3, дроссельную заслонку 4, диафрагму 5, дозирующую систему 6 с топливным 7 и воздушным 8 жиклерами, дозирующей иглой 9 и топливовоздушным каналом 10, поплавковую камеру 11 и испарительную камеру 12, сообщенную трубкой 13 с системой отработавших газов двигателя (на чертеже не показана). В топливовоздушном канале 10 дозирующей системы 6 установлен запорный элемент 14 клапана-корректора 15, соединенный с диафрагмой 5, пневматически связанной с задроссельным пространством 16. Клапан-корректор 15 снабжен пружиной 17. Дозирующая игла 9 имеет наружную цилиндрическую поверхность 18 и внутренний сквозной паз 19, имеющий в поперечном сечении треугольник с углом при вершине 60^o. Дозирующая игла 9 связана с рычажным механизмом (на чертеже не показан) с копиром (на чертеже не показан), установленными на оси дроссельной заслонки 4. Испарительная камера 12 заполнена путанкой из медной проволоки.The carburetor 1 comprises a housing 2, a mixing chamber 3, a throttle 4, a diaphragm 5, a metering system 6 with a fuel 7 and an air nozzle 8, a metering needle 9 and a fuel-air duct 10, a float chamber 11 and an evaporation chamber 12 communicated by the tube 13 to the exhaust system engine gases (not shown in the drawing). In the fuel-air channel 10 of the dosing system 6, a shut-off element 14 of the corrector valve 15 is connected, connected to a diaphragm 5 pneumatically connected to the throttle space 16. The corrector valve 15 is provided with a spring 17. The dispensing needle 9 has an outer cylindrical surface 18 and an internal through groove 19, having a cross section of a triangle with an angle at the apex of 60 ^o . The dispensing needle 9 is connected with a linkage mechanism (not shown in the drawing) with a copier (not shown in the drawing) mounted on the axis of the throttle 4. The evaporation chamber 12 is filled with a tangle of copper wire.

Дозирующая система 6 предлагаемого карбюратора работает следующим образом. The dosing system 6 of the proposed carburetor operates as follows.

При пуске двигателя топливо под действием разности разрежения в поплавковой камере 11 и смесительной камере 3 поступает по топливному каналу 20 через зазор между топливным жиклером 7 и пазом 19 дозирующей иглы 9 в топливовоздушный канал 10 и воздухом, подсасываемым через воздушный жиклер 8, далее подается в испарительную камеру 12. С первыми же тактами двигателя в испарительную камеру 12 по трубке 13 поступает часть отработавших газов. Для пуска двигателя в начальный момент между испарителем и трубкой 13 предусмотрен электроподогреватель, который автоматически отключается при поступлении отработавших газов и достижении определенной температуры. В испарительной камере 12 топливовоздушная смесь, проходя через путанку из медной проволоки, рассеивается и подогревается, превращаясь в паровоздушную смесь улучшенного качества, после чего поступает в смесительную камеру 3. When starting the engine, fuel under the influence of the difference of rarefaction in the float chamber 11 and the mixing chamber 3 enters the fuel channel 20 through the gap between the fuel nozzle 7 and the groove 19 of the metering needle 9 into the fuel-air channel 10 and the air sucked in through the air nozzle 8, then it is supplied to the evaporative chamber 12. With the first engine strokes, a portion of the exhaust gas enters the evaporation chamber 12 through the tube 13. To start the engine at the initial moment, an electric heater is provided between the evaporator and tube 13, which automatically turns off when the exhaust gas enters and a certain temperature is reached. In the evaporation chamber 12, the air-fuel mixture, passing through a tangle of copper wire, is scattered and heated, turning into a vapor-air mixture of improved quality, and then enters the mixing chamber 3.

В этот момент клапан-корректор 15 под действием диафрагмы 5 начинает частично перекрывать топливовоздушный канал 10 и двигатель выходит в режим холостого хода. При открытии дроссельной заслонки 4 с увеличением нагрузки на двигатель происходит падение разрежения за дроссельной заслонкой 4, что в свою очередь приводит к падению разрежения у топливного жиклера 7. При этом клапан-корректор 15 под действием пружины 17 поднимается и проходное сечение в топливовоздушном канале 10 увеличивается, в результате чего происходит увеличение истечения топлива из топливного жиклера 7, что в свою очередь приводит к обогащению топливовоздушной смеси и двигатель увеличивает обороты. At this point, the corrector valve 15 under the action of the diaphragm 5 begins to partially overlap the air-fuel channel 10 and the engine enters idle mode. When the throttle valve 4 is opened with an increase in the engine load, the vacuum decreases behind the throttle valve 4, which in turn leads to a decrease in the vacuum at the fuel jet 7. In this case, the corrector valve 15 rises under the action of the spring 17 and the passage section in the air-fuel duct 10 increases as a result of which there is an increase in the flow of fuel from the fuel nozzle 7, which in turn leads to the enrichment of the air-fuel mixture and the engine increases speed.

По мере увеличения оборотов двигателя происходит увеличение разрежения в задроссельном пространстве 16, при этом клапан-корректор 15 под действием диафрагмы 5 перемещается вниз и частично перекрывает проходное сечение топливовоздушного канала 10, что приводит к обеднению смеси до тех пор, пока мощность, развиваемая двигателем, не сравняется с нагрузкой на двигатель. As the engine rpm increases, the rarefaction in the throttle space 16 increases, and the valve-corrector 15 moves downward under the action of the diaphragm 5 and partially blocks the passage section of the air-fuel duct 10, which leads to a depletion of the mixture until the power developed by the engine It is equal to the load on the engine.

При повышении нагрузки на двигатель разрежение за дроссельной заслонкой 4 снижается, что приводит в движение диафрагму 5 и связанный с ней клапан-корректор 15, который под действием пружины 17 поднимается, и расход топлива увеличивается, что влечет за собой обогащение смеси. With increasing engine load, the vacuum behind the throttle 4 decreases, which drives the diaphragm 5 and the associated corrector valve 15, which rises under the action of the spring 17, and the fuel consumption increases, which entails the enrichment of the mixture.

Таким образом, благодаря наличию клапана-корректора в дозирующей системе предлагаемого карбюратора появляется возможность автоматического регулирования состава топливовоздушной смеси в зависимости от характера нагрузки на двигатель, а следовательно, и экономии топлива. Thus, due to the presence of a valve-corrector in the dosing system of the proposed carburetor, it becomes possible to automatically control the composition of the air-fuel mixture depending on the nature of the load on the engine and, consequently, fuel economy.

Использование предлагаемого технического решения позволяет осуществить автоматическое обогащение смеси и исключить необходимость ускорительного насоса, который впрыскивает нераспыленное топливо в карбюратор, и тем самым существенно снизить расход топлива; улучшить приемистость двигателя, быстрее набрать скорость и тем самым улучшить динамические характеристики двигателя; снизить опасность возгорания испаряемого топлива (по сравнению с обычными испарительными камерами, использующими для испарения воздух), поскольку отработавшие газы имеют пониженное содержание О₂; получить лучший теплообмен в испарительной камере, а следовательно, более качественную смесь и тем самым снижение расхода топлива и снижение токсичности.Using the proposed technical solution allows for automatic enrichment of the mixture and eliminates the need for an accelerator pump that injects unsprayed fuel into the carburetor, and thereby significantly reduce fuel consumption; improve engine throttle response, gain speed faster and thereby improve engine dynamic performance; reduce the risk of ignition of the evaporated fuel (compared with conventional evaporative chambers that use air to evaporate), since the exhaust gases have a reduced content of O ₂ ; get better heat transfer in the evaporation chamber, and therefore, a better mixture and thereby reduce fuel consumption and reduce toxicity.

Claims (1)

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, смесительную камеру, дроссельную заслонку, диафрагму, дозирующую систему с топливным и воздушным жиклерами, дозирующей иглой и топливовоздушным каналом, поплавковую камеру и испарительную камеру, сообщенную с системой отработавших газов двигателя, отличающийся тем, что в топливовоздушном канале дозирующей системы установлен запорный элемент клапана-корректора, соединенный с диафрагмой, пневматически связанной с задроссельным пространством. A carburetor for an internal combustion engine, comprising a housing, a mixing chamber, a throttle valve, a diaphragm, a metering system with a fuel and air nozzle, a metering needle and a fuel-air channel, a float chamber and an evaporation chamber in communication with an engine exhaust system, characterized in that in a fuel-air the channel of the dosing system has a shut-off element of the corrector valve connected to the diaphragm pneumatically connected to the throttle space.

Images