Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: карбюратор содержит смесительную камеру, соединенную с поплавковой камерой, пневмопривод в виде корпуса, разделенного мембраной на первую и вторую рабочие полости. Первая полость через два патрубка соединена через отверстия, выполненные в стенке смесительной камеры, соответственно с каналом холостого хода и смесительной камерой в области наддроссельного пространства. Штуцеры электропневмоклапана соединены с задроссельным пространством через отверстие в стенке смесительной камеры. Третий патрубок подсоединен к второй рабочей полости пневмопривода. К входу блока управления подсоединен датчик частоты вращения вала двигателя, выхода блока управления соединен с управляющим входом электропневмоклапана. При превышении скорости вращения вала двигателя 1800 об/мин блок управления вырабатывает управляющий сигнал, который включает электропневмоклапан. Мембрана пневмопривода прогибается, шток, расположенный в первой рабочей полости вместе с иглообразным наконечником, перемещается и открывает отверстие в патрубке, соединенном с каналом холостого хода. За счет подбора диаметра патрубка, хода наконечника и места врезки патрубка после срабатывания пневмопривода разрежения в канале холостого хода резко падает, что прекращает истечение бензина через топливный жиклер карбюратора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в двигателях внутреннего сгорания.

Известен карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий основную и дополнительную камеры, главную дозирующую систему, дроссельную заслонку, автономную систему холостого хода в виде обводного канала с входным и выходным участками, между которыми размещен эмульсионный канал с жиклером, управляющее отверстие вакуум-корректора, установленный в обводном канале элемент эксплуатационной регулировки малой частоты вращения, выполненный в виде дросселя с приводом, соединенным при помощи системы рычагов с приводом дроссельной заслонки, причем между конечными рычагами приводов выполнен зазор [1].

Известное устройство позволяет снизить расход топлива и токсичность отработавших газов в режиме принудительного холостого хода (х.х.).

Наиболее близким к заявленному устройству является карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий смесительную камеру, в которой установлена дроссельная заслонка, поплавковую камеру, соединенную со смесительной камерой через эмульсионный канал с жиклером, канал х.х., воздушный канал с воздушным жиклером, а также электропневмоклапан, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, соединенного с датчиком частоты вращения вала двигателя, и пневмопривод, образованный корпусом, состоящим из двух частей, между которыми закреплена мембрана, штоком, один конец которого прикреплен к мембране, прикрепленной к стенке корпуса посредством пружины [2].

В известном устройстве снижен расход топлива за счет отключения системы х.х. в режиме принудительного х.х., т.е. в режиме торможения двигателя.

Однако наибольший расход топлива имеет место в режиме мощностных нагрузок дросселирования, т.е. в режиме езды, особенно в условиях города, когда переключение скоростей приходится производить очень часто.

Цель изобретения - снижение расхода топлива и уменьшение токсичности выхлопных газов за счет отключения системы х.х. в режиме мощностных нагрузок.

Сущность изобретения заключается в том, что карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит смесительную камеру, в которой установлена дроссельная заслонка, разделяющая смесительную камеру на наддроссельное и задроссельное пространства, поплавковую камеру, соединенную со смесительной камерой через топливный канал с топливным жиклером, канал холостого хода и воздушный канал с воздушным жиклером, пневмопривод, состоящий из корпуса, в котором размещена мембрана, разделяющая корпус на первую и вторую рабочие полости, первого, второго и третьего патрубков, причем первый и третий патрубки подсоединены к первой рабочей полости, а третий патрубок - к второй рабочей полости, внутри первой рабочей полости установлен шток, один конец которого прикреплен к мембране, а другой снабжен иглообразным наконечником, перекрывающим отверстие первого патрубка, мембрана со стороны второй рабочей полости поджата пружиной, электропневмоклапан, первый штуцер которого соединен с вторым патрубком, а второй штуцер через первое отверстие, выполненное в стенке смесительной камеры, соединен с задроссельным пространством, при этом первый патрубок через второе отверстие в стенке смесительной камеры в области наддроссельного пространства соединен с каналом х.х., а третий патрубок через третье отверстие в стенке смесительной камеры под ее верхней крышкой соединен с наддроссельным пространством, блок управления, вход которого соединен с датчиком частоты вращения вала двигателя, а выход - с управляющим входом электропневмоклапана, при этом блок управления состоит из последовательно соединенных фильтра нижних частот, формирователя импульсов, делителя частоты, одновибратора, компаратора, инвертора, и первого ключа, выход которого является выходом блока управления, причем второй вход компаратора соединен с выходом делителя частоты, а управляющий вход одновибратора через второй ключ подсоединен к выходу компаратора, к выходу инвертора дополнительно подсоединены последовательно соединенные усилитель и индикатор.

На фиг. 1 приведена конструкция карбюратора для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока управления; на фиг. 3 - диаграмма работы электропневмоклапана.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит смесительную камеру 1, в которой расположена дроссельная заслонка 2, разделяющая смесительную камеру 1 на наддроссельное и задроссельное пространства 3,4; поплавковую камеру 5, соединенную со смесительной камерой 1 через топливный канал 6 с топливным жиклером 7, выполненным в стенке смесительной камеры 1, в которой также выполнены канал х.х. 8 и воздушный канал 9 с воздушным жиклером 10; пневмопривод 11, состоящий из корпуса 12, в котором размещена мембрана 13, разделяющая корпус 12 на первую и вторую рабочие полости 14, 15, первый, второй и третий патрубки 16,17,18, причем к первой рабочей полости 14 подсоединены первый и третий патрубки 16,18, а к второй рабочей полости 15 - второй патрубок 17, электропневмоклапан 19 с первым и вторым штуцерами 20,21, причем первый штуцер 20 соединен с вторым патрубком 17, второй штуцер 21 через первое отверстие 22, выполненное в стенке смесительной камеры 1, соединен с задроссельным пространством 4, а первый и третий патрубки 16 и 18 соответственно через второе и третье отверстия 23, 24, выполненные в стенке смесительной камеры 1 в области наддроссельного пространства 3, соединены соответственно с каналом х.х. 8 и наддроссельным пространством под верхней крышкой (на чертежах не показана) камеры 1; в первой рабочей полости установлен шток 25, один конец которого прикреплен к мембране 13, а другой - снабжен иглообразным наконечником 26, перекрывающим отверстие первого патрубка 16, мембрана 13 со стороны второй рабочей полости поджата пружиной 27; блок управления 28, вход которого подсоединен к выходу датчика частоты вращения 29 вала двигателя, а выход - к управляющему входу электропневмоклапана 19.

Блок управления 28 выполнен в виде последовательно соединенных фильтра нижних частот (ФНЧ) 30, формирователя импульсов (ФИ) 31, делителя частоты 32, одновибратора 33, компаратора 34, инвертора 35, первого ключа 36, а также второго ключа 37, включенного между выходом компаратора 34 и управляющим входом одновибратора 33, усилителя 38 и индикатора 39, например светового, причем второй вход компаратора 34 соединен с выходом делителя частоты 32.

Устройство работает следующим образом.

Когда число оборотов двигателя увеличивается до 1800-2000 об/мин, блок управления 28 вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на управляющий вход электропневмоклапана 19, что приводит к его включению.

При включении электропневмоклапана 19 штуцеры 20 и 21 соединяются между собой. В результате вторая рабочая полость 15 соединяется с задроссельным пространством 4 - областью наибольшего разрежения. Если это разрежение велико, что зависит от величины нагрузки двигателя, то мембрана 13, преодолевая сопротивление пружины 27 и сопротивление разрежения в канале х.х., прогибается вместе с иглообразным наконечником 26 в сторону второй рабочей полости 15. При этом отверстие патрубка 16 открывается, что обеспечивает доступ воздуха по патрубку 16 в канал х.х. 8.

За счет подбора диаметра патрубка 16, хода иглообразного наконечника 26 и места врезки патрубков 16 и 18 в стенку камеры 1 после срабатывания пневмопривода 11 разрежение в канале х.х. 8 резко падает, что, в свою очередь, прекращает истечение бензина через топливный жиклер 7 х.х.

Таким образом, на оборотах свыше 2000 об/мин система х.х. не должна работать, однако при резком нажатии на акселератор, т.е. при увеличении нагрузки на двигатель, несмотря на то, что штуцеры 20,21 соединены между собой, иглообразный наконечник 26 закроет отверстие в патрубке 16 и просасывание воздуха в канал х.х. 8 прекратится. Это происходит вследствие выравнивания разрежений в патрубке 16 и штуцере 21.

Блок управления 28 работает следующим образом. Сигнал, снимаемый с датчика частоты вращения вала двигателя 29, поступает на ФНЧ 30, где обрабатывается и поступает затем на ФИ 31. ФИ 31 из импульсов переменной длительности формирует импульсы величиной 4 мс, необходимые для четкой работы делителя частоты 32. После делителя частоты 32 сигнал поступает в виде меандра со скважностью 2.

Обработанный таким образом сигнал поступает на одновибратор 33 с переменной длительностью импульсов, которым управляет второй ключ 37. Сигналы с одновибратора 33 и делителя частоты 32 поступают на компаратор 34, где сравниваются по длительности. Если длительность импульса одновибратора 33 меньше длительности импульса с делителя частоты 32, то компаратор 34 не изменяет своего состояния. Если длительность импульса одновибратора 33 равна или больше длительности импульса делителя частоты 32, компаратор "опрокидывается" и переключает с помощью второго ключа 37 режим работы одновибратора 33, что приводит к увеличению длительности импульса одновибратора 33. С компаратора 34 полученный сигнал поступает на инвертор 35, ключ 36 и затем на выход блока управления 28.

Для контроля за работой блока 28 к выходу инвертора 35 последовательно подключены усилитель 38 и индикатор 39 в виде контрольной лампочки. Режим работы одновибратора 33 подобран так, что компаратор 34 срабатывает при числе оборотов 2000 об/мин при увеличении скорости вращения вала двигателя и 1800 об/мин при снижении скорости вращения (фиг.3).

Таким образом, в заявленной конструкции осуществляется автоматическое слежение за нагрузкой двигателя, т.е. происходит исключение "провалов" в работе двигателя, а также значительная экономия горючего: до 25-30 % для двигателя автомобилей "Жигули"; до 20-25 % - для двигателя автомобиля "Волга" и до 10-15 % - для автомобиля "Москвич".

Формула изобретения

1. КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий смесительную камеру, в которой установлена дроссельная заслонка, разделяющая смесительную камеру на наддроссельное и задроссельное пространства, поплавковую камеру, соединенную со смесительной камерой через топливный канал с топливным жиклером, канал холостого хода и воздушный канал с воздушным жиклером, пневмопривод, состоящий из корпуса, в котором размещена мембрана, разделяющая корпус на первую и вторую рабочие полости, и первого и второго патрубков, подсоединенных соответственно к первой и второй рабочим полостям, в первой рабочей полости установлен шок, один конец которого прикреплен к мембране, а другой снабжен иглообразным наконечником, при этом мембрана со стороны второй рабочей полости поджата пружиной, электропневмоклапан, первый штуцер которого соединен с вторым патрубком, а второй подсоединен к первому отверстию, выполненному в стенке смесительной камеры в области задроссельного пространства, и блок управления работой электропневмоклапана, причем выход блока управления соединен с управляющим входом электропневмоклапана, а вход - с выходом датчика частоты вращения вала двигателя, отличающийся тем, что он снабжен третьим патрубком, подсоединенным к первой рабочей полости и второму отверстию, которое выполнено в стенке смесительной камеры в области наддроссельного пространства под крышкой смесительной камеры, первый патрубок соединен с каналом холостого хода через третье отверстие, выполненное в стенке смесительной камеры в области наддроссельного пространства, при этом иглообразный наконечник установлен в отверстии первого патрубка.

2. Карбюратор по п.1, отличающийся тем, что блок управления состоит из последовательно соединенных фильтра нижних частот, вход которого является входом блока управления, формирователя импульсов, делителя частоты, компаратора, инвертора и первого ключа, выход которого является выходом блока управления, при этом второй вход компаратора соединен с выходом делителя частоты, а его выход через второй ключ подсоединен к управляющему входу одновибратора.

3. Карбюратор по п.2, отличающийся тем, что к выходу инвертора подключены последовательно соединенные усилитель и индикатор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3