Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания
(11) 6О8485 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 30.05 74 (21) 2038007/25-06 (51) М. Кл.е
F 02 М 17/00 (23) 1)риоритет — (32) 01.06.73; 17.01.74;
19.03,74 (31) 7972/73; 632/74; (33) Швейцария
3772/74 (43) Опубликовано 25 05.78. бюллетень,% 19
Гюстдаветееееьй «еиатет
Совете .Меаетрев СССР ве деми ееебретенее я еткрытиа
Рз) ДК
621-43.035 (088.8) (45) Дата опубликования описания 0505.78 (72) Автор изобретения
Иностранец
Рудальф Дивер (Ывейцария) Иностранная фирма
"Аутоэлектроиик АГ " (Швейцария} (7}) Заявитель (54) КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к карбюраторам.
Известны карбюраторы для двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с Проточным . каналом и дроссельной. заслонкой, устаиовлеюяй в канале перед дросмльиой заслонкой относительно потока воздуха вращающийся ротор, снабженный лопастями и выполненный с внутренней камерой, подключенной при помощи топливопровода к топливоподакацему устройству, и размещен-. ную на роторе по меньшей мере одну внрыскива. ющую форсуику, сопло которой соединено с камерой 111.
Однако в таких карбюраторах регулирование подачи топлива обеспечивается выполненным в топливоподающем устройстве насосом, в связи с чем на регулирование подачи топлива влияет давление в проточном канале, следовательно невозможно обеспечить заданные .расходы топлива относительно расхода воздуха. . 20
Цель и обретения — повышение точности дозирования лодачи топлива и улучшение однородности смеси.
Это достигается тем, что лопасти жестко соединены е ротором, образующим измеритель ско- Ф рости потока в проточном канале, а сопло форсуики направлено радиально относительно оси вра щения ротора н расположено выше дна камеры, имеквцей поддерживаемый при помощи топливоподающего устройства постоянный объем топлива, сообщенный с соплом форсунки.
В предложенном карбюраторе топливопровод выполнен в виде вертикального патрубка, расположенного в верхней исти ротора и имеющего выходное отверстие, обращенное к дну камеры, выполненной цилиндрической и соединенной с соплом лри помощи трубчатого канала с диаметром проходного сечения, превыпвющим диаметр сопла форсунки, а ротор выполнен в виде цилиндрического стакана, изготовленного за одно целое с форсункой, при этом в стенке стакана имеется по меньшей мере одно отверстие, образующее сояло форсункн.
В предпоженном карбюраторе стакан снабжен крышкой, выход топлюопровода выполнен в виде стакана, г аопло форсунки снабжено отражательным распыливакхцим устройством.
Кроме того, в предложенном карбюраторе в стенке стакана выполнено несколько равномерно расположенных но окружности отверстий, образующих сопла форсунок„а Отражательное устройство вьп>элненс в ьиде кольцевого козырька, жесп> Q связанного СО стаканом и Образ>>>ющегс с I{им кольцевую полость> сообщенную с ОТВОДстиямп.
Иа фиг, 1 схематически изображен предложенный карбюратор дгя двигателя Внутреннего сгсра{п> я, Обиуй вид; на фиг. 2,3 — ротор карбюрат ра, изображенного и фиг. 1 (два варианта Вьп{олнения) „. на фиг. 4 — карбюратор в раз-, резе (Один> из вариантов); па фиг. 5 — 7 — ротор карбюратора, изображенного на фиг. 4 (три варианта Выпслнснл и)Бзооражекный на фиг. 1 карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с протОчным кмилсм 2 и дроссельной эаслскксй
3> устансвлекный в канале " перед дроссельной заслснксй 3 Относительно потока воздуха вржцающийся ротор 4, снабженный жестко ссединеннымн с >-;ям лопастями, . и Выполненный с внутренней 2а
<:;.äÿQã >= 6 КорЕЕ»с 1 сь>{эх ен фланцеь> 7 для крепре.;!",. на Впускном грубспроводе (на чертежах не изсбсч"> В>> 1ь двигателя, PQTQQ 4 Опирается HB
Ои;: 8> потери.я распслОжеБ В опоре 9, закрепленной B к;.;>Тусе 1 при помощи pàppepüêûx стержней 10. 25
Ввесху Встср 4 снабжен псдшватниковой Brv JKQA 1 1, ж.крепленнсй В корпусе 1 при помощи радиальных стесжней 12. { .тесжни 10 и 12 имеют аэродупжмическкй профиль, так что их сопротивление проходящему по каначу 2 потоку воздухи незначитель- ЗО но. Ба подпппппп<свсй г,тулке 11 установлена кр II!p
Golna 28, диаметр которых составляет О,1-{1„2 мм, направлены радиально Относительно оси
Брыгцення ротора 4 и распслсжекы Выше дна 30 камеры б„которая выполнена цилиндрической> а
Выходное Отве1>стне "а патрубка 14 направлено к дну ЗО камеры 6. При этом переливнсй канал
22 в элементе 18 Вьатслнен несколько киже относительно горизон альной плоскости, в которой расположены сопла 28 форсунок 29, так что при, 55 певращающемся роторе 4 топливо из сопел 28 не будет вьпекать в проточный канал 2.
Работает карбюратор следующим образом.
При пуске ДВигателя 1<лалан 23 закрыт. НЯ- О ссс. 19 пс трубопроводу 2О подает топливо в ка4 меру 17, из которой после ее заполнения топливо по патрубку 16, топливопроводу 15 и натру& ку 14 поступает во внутреннюю камеру 6 ротора 4, Дроссельная заслонка 3 немного приоткры. та и засасываемый в двигатель воздух проходит ло проточному каналу 2 корпуса 1. Обтекающий лопасти 5 поток воздуха заставляет вращаться ротор 4„обороты которого невелики, и давление
ToIEEIIIIEa во внутренней камере 6 создается главным образом насосом 19. Это необходимо для того, чтобы при пуске двигателя карбюратор приготавливал обогащенную топливо-воздушную смесь.
Топливоиз. камеры 6 по трубчатым каналам 27 постунает к соплам 28 форсунок 29, иэ которых вследствие избьпочного давления раслыливается в проходящем по каналу 2 потоке воздуха, образуя обогащенную топливо-воздушную смесь. Последняя по впускному трубопроводу направляется В цилиндры двп.ателя.
После пуска двигателя клапан 23 открывается., н В уравнительной камере 17 устанавливается определенный уровень топлива, Определяемый положением переливного канала 22.
Избьпочиое количество топлива по каналу
22 и слквному трубопроводу 24 поступает обратно на вход 25 насоса 19. Вследствие этого в камере 17 давление топлива понижается, а в камере 6 избыточное давление определяется центробежной силой, возникающей от вращения ротора 4. При этом число оборотов ротора.4 в единицу Времеви пропорционально скорости поступающего ио каналу 2 потока воздуха и тем самым прспор ронально сек. идиому расходу проходящего воздуха, избьпочнсе давление в камере 6 изменяется пропорционально квадрату угловой скорости ротора 4 или числу оборотов и единицу
Времени, а количество топлива, подаваемое иэ сопел 28 форсунок 29, в единицу времени изменяется соответственно квадратному корню иэ
Величины избыточного давления в камере 6.
Таким образом, ротор 4 является измерителем скоросги потока воздуха В канале 2, а в едикицу Времени нз сопел 28 подается количество топ ива, пропорциональное секундному расходу Воздуха через канал 2, Такая практически линейная зависимость между количеством впрыскиваемсго топлива и количеством поступающего воздуха обеспечивает практически точное дозирование во всем диапазоне скоростей потока воздуха в канале 2. Поэтому предложенный карбюратор, правильно отрегулированный в какойлибо задаиной точке режима работы, будет иметь требуемые характеристики подачи на всех с!<оростных режимах потока воздуха в канале 2.—
Для регулирования карбюратора к проточному каналу 2 подключен перепускной воздушный канал 31, ВХОД В кстсрый Выполнен (QTHQсительно потока воздуха) дс ротора 4, а выходы за ротором 4. Канал 31 имеет регуллровочный винт 32 для изменения его прохсцногс сечения.
608485
Изменением количества перепускаемого воздуха по каналу 31 обеспечивается регулирование скорости вращения ротора 4.
В предложенном карбюраторе возможно изменение соответственно внешним параметрам коэффициента пропорциональности числа оборотов ротора относительно расхода и, следовательно, коэффициента пропорциональности количества подаваемого топлива в зависимости о количества воздуха, например, при помощи электромагнита, сердечник 33 которого установлен на корпусе 1 и расположен в зоне вращения лопастей 5 ротора 4. При этом обмотка 34 электроьегнита питается постоянным током, величина которого завиorrò от различных внешних параметров, таким образом достигается регулирование числа оборотов.
В предложенном карбюраторе число сопл форсунок может быть равно двум и более, а трубчатые каналы 27 могут выполняться в лопастях 5, Такое выполнение карбюратора позволяет расцыливать топливо по всему проходному сечению канала 2, что повьпцает однородность смеси.
В изображенном на фиг. 2 роторе 4 карбюратора перед каждым соплом 28 установлено отражательное распыливающее устройство 35, например, в виде цластии, кромок и т. и.
На фиг. 2 ротор 4 и вертикальный патрубак
14 топливопровода выпоянены так же как на фиг.1, т. е. лопасти 5 ражоложеиы ниже трубчатых каналов 27, ротор опирается на шарик 8 и имеет подшипникавую втулку 11.
В изображенном на фиг. 3 роторе 4 карбюратора лопасти 5 вьвтолнены вью тру&алых камалов
27, а каждое сопло 28 форсунок сообщается с выполненной перед ним полостью Зб, которая соединена с проточным каналом (иа чертежах ие показан) через прорезь "б".
Ротор 4 на фиг. 3 может быть закреплен так же, как на фиг. 1 и 2. При вращающемся роторе 4О
4 топливо в отдозированном количестве подается из сопл 28 в полости 36 и затем распыляется через прорезь "б" в потоке проходящего по проточному каналу воздуха. При этом прорезь "б" может выпотыяться относительно ротора 4 как ради- 4ч
:альной, так и наклонной к оси вращения. Полости 36 могут образовывать одну кольцевую полость, а прорези "б" —. одну кольцевую щель.
На фиг. 4 показан карбюратор в разрезе, в корпусе 1 которого установлен кольцевой вкладыш 37, так что проточный канал 2 имеет одинаковое проходное сечение, а ротор вращается быстрее на режиме холостого хода. Вкладыш 37 изготовлен предпочтительно иэ не сьмчиваемого топливом материала, например тефлона. В корпусе 1 иа трех радиальных стержнях 38 установлена ось 39, расположенная относительно потока воздухи перед дроссельной заслонкой 3. В одном нз стержней
38 выполнен топливополволящнй канал 40, который подключен K уравнительной камере 17. На осн 39 установлены два подниннпка 41, на которых вращается ротор, выполненный в виде цилиндрического стакана 42, одетого на подшипники 41 и имеющего на наружной поверхности жестко связанные с ним лопасти 5. Стакан 42 выполнен с полусферическим торцовым колпачком 43, образующим в роторе внутреннюю камеру 6 ротора, которая снизу ограничена кольцевой шайбой 44, плотно одетой на ось 39, в которой выполнен канал 45, соединенный с топливолодводящим каналом 40, а шайба 44 имеет обращенную к камере 6 не смачиваемую топливом поверхность, накоторой выполнены радиальные канавки "в". Таким образом предотвращается попадание топлива из камеры 6 через подшипники 41 в проточньй канал 2, Шайба 44 выполняется преимущественно . пз тефлона.
В стенках стакана 42 в зоне камеры 6 выпо жены радиальные отверстия "г", которые образуют сопла форсунок, выполненных за одно целое со стаканом 42. Последний снабжен цилиндрическим кольцом 46, имеющим в верхней части кольцевую выемку "д", которая образует соединенную с отверстиями "г" кольцевую полость
47, открытую в сторону проточного канала 2.
Верхняя торцовая поверхность кольца 46; нерпендикулярная оси вращения ротора, влияет на расстояние подаваемого в воздушный поток топлива, причем изменение ширины, положения и хаоактера этой поверхности достигается оптимальное распыливание топлива. Ширина этой поверхности может составлять, например, 0,1 мм. В верхней части колпачка 43 выполнено дросселирующее отверстие "е", образующее воздушный жиклер, который обеспечивает более точное дозирование подачи топлива. На фиг. 4 лопасти 5 расположены относительно потока воздуха за отверстиями "г", хотя. возможно выполнение ротора, когда лопасти 5 расноложены перед этими отверстиями, Уровень топлива в уравнительной камере 17 устанавливается (известными приспособлениями) несколько ниже дна камеры 6 в стакане
42.
Карбюратор, изображенный на фиг. 4, работает следующим образом.
Как только ротор начинает вращаться, топливо по каналам 40 и 45 поступает и камеру
6, иэ которой по отверстиям "г" направляется в кольцевую полость 47. Из последней топливо, переливаясь через верхнюю торцовую поверхность кольца 46, в виде куполообразной завесы попадает в поток воздуха, проходящего по каналу 2, Дозирован .е подачи обеспечивается величиной огверстий *г", а величиной выемки "л" достигается требуемая величина образующихся при смешении с воздухом капелек топлива, При этом возможное забивание выхода для топлива иэ полости 47 не влияет на надежность работы êàðáþðàтора. В остальном карбюратор работает так же, как карбюратор на фиг. i.
608485
В изображенном на фиг. 5 роторе карбюратора цилиндрический стакан и лопасти выполнены в виде единой детали 48 из пластмассы. На верхнем торце детали 48 закреплен колпачок 49, который имеет отстояший от детали 48 бурт 50, 5 образующий отражательное распыливаюшее устройство в зоне выхода отверстий "г". Ъдиус скругления бурта и величию зазора между ним и деталью 48 влияет иа величину частиц распыливаемого топлива. Шайба 44 имеет пластмассовое ци- 1о линдрическое кольцо 51 с внутренним отверстием "ж", равным отверстию в этой шайбе и открытым в сторону камеры б, В кольце 51 выполнены раднальные отверстия "з", через которые топливо подается в камеру б, Кольцо 51 вы- 15 полняет функции нодкачивающего насоса, вход которого (всасывающая полость) образован отверстием "ж ". Кольцо 51 может быть выполнено за одно целое с шайбой 44. Отверстия "ж" расположены относительно дна камеры 6 глубже„20 чем отверстия "г", а уровень топлива в камере
6 устанавливается приблизительно на высоте отверстий "ж (см. пунктирную линию). Подкачиваюший насос обеспечивает требующуюся подачу топлива в камеру 6 при любых оборотах ротора. 25
В изображенном на фиг. 6 роторе карбюратора стакан, лопасти и колпачок с буртиком выполнены в виде единой детали 52, а шайба 44 и кольцо 51 — a виде детали 53. Деталь 53 верхним торцом прижимается к внутреннему торцу детали 52, в связи с чем внутренняя камера 6 ротора выполнена в виде тора, а закрытая всасывающая полость сообщена с камерой б при помощи наклонных отверстий "и",идущих от выхода канала 45 к верхней части камеры б, а отверстия
"r" расположены ниже отверстий "и" . При таком выполнении ротора карбюратора уровень топлива поддерживают с меньшей точностью, а топливо при работе, выходя иэ отверстий "и", стекает по внутренней поверхности детали 52 к отвер- 40 стиям "г" .
В изображенном на .фиг. 7 роторе карбюратора в отличие от ротора показанного на фиг. 5, шайба 44 имеет торцовую коническую поверхность
>1 Р>
45 к, образующую дно камеры б, и радиальные перегородки 54, являющиеся лопастями подкачивающего насоса (возможны различные варианты выполнения такого насоса).
При выполнении кольцевых шайб 44 с подкачивающим насосом усложнение конструкции и затраты незначительны, вследствие чего общая сложность и трудоемкость карбюратора практически не увеличиваются.
Следовательно, такое выполнение карбюратора позволяет обеспечить изменение подачи топлива в зависимости от расхода возцуха автоматически без регулирования каких-либо органов карбюрато.
pR вслецствис выполнения мо вра цающемся 1.<лоре внутренней камеры, что повыииет. то п(ость дозирования подачи топлива, а вращение ротора вмссте с вспрыс...лающими форсунками позволяет распыливать топливо по всему проходному сечению проточного канала, в связи с чем улучшается однородность смеси.
Формула изобретения
1. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с проточным каналом и дроссельной заслонкой, установленный в канале перед дроссельной заслонкой относительно потока воздуха вращающийся ротор, снабженный лопастями и выполненный с внутренней камерой, подключенной при помоши топливопровода к топливоподаюшему устройству, и размешенную на роторе по меньшей мере одну впрыскиваюшую форсунку, сопло которой соединено с камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования подачи топлива и улучшения однородности смеси, лопасти жестко соединены с ротором, образующим измеритель скорости потока в проточном канале, а сопло форсунки направлено радиально относительно оси вращения ротора и расположено выше дна камеры, имеющей поддерживаемый при помощи топливоподающего устройства постоянный объем топлива, сообщенный с соплом форсунки.
2. Карбюратор по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что топливопровод выполнен в виде вертикального патрубка, расположенного в верхней части ротора и имеющего выходное отверстие, обращенное к дну камеры, выполненной цилиндрической и соединенной с соплом при помоши трубчатого канала с диаметром проходного сечения, превышаюшим диаметр сопла форсунки.
3. Карбюратор цо пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что ротор выполнен в виде цилиндрического стакана, изготовленного за одно целое с форсункой, а в стенке стакана имеется по меньшей мере одно отверстие, образующее сопло форсунки.
4. Карбюратор по пп. 1 и 3, о т л и ч а юш и и с я тем, что стакан снабжен крышкой, а выход топливопровода выполнен в виде стакана.
5. Карбюратор по пп. 1 — 4, о т л и ч а юшийся тем, что сопло форсунки снабжено отражательным раслыливаюгцим устройством.
6. Карбюратор по п. 5, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что в стенке стакана выполнено несколь. ко равномерно расположенных по окружности отверстий, образующих сопла форсунок, а отражательное распыливающее устройство выполнено в виде кольцевого козырька, жестко связанного со стаканом и образующего с ним кольцевуюполость, сообшенную с отверстиями.
Приоритет по пункта м:
01.06.73 по пп. и 2;
17.01.74 по пп. 3 — 5;
19.03.74 по п. б.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:
1. Патент США Я 2379679, к . 2-61 35 1966
Составитель Л. Синай
Текрел 3. Чужнк
Редактор Т. Загребельная
Корректор А. Гриценко
Заказ 2678/22 а л
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Тираж 698 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5
