Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испарительным карбюраторам для систем питания двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить полноту сгорания топлива путем полной гомогенизации топливовоздушной смеси в карбюраторе, снизить расход топлива и выход токсичных веществ, а также обеспечить пожаро- и взрывобезопасность, повысить надежность запуска при низких температурах окружающего воздуха. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит поплавковую камеру, испарительную камеру с патрубком подвода воздуха и патрубком отвода топливовоздушной смеси. Смесительная камера включает воздушный канал с заслонкой, сообщенный трубопроводом с патрубком подвода воздуха в испарительную камеру и канал топливовоздушной смеси, сообщенный трубопроводом с патрубком отвода топливовоздушной смеси из испарительной камеры и снабженный дроссельной заслонкой. Барботажное устройство выполнено в виде камеры со множеством трубок, отверстия которых обращены к днищу испарительной камеры, расположено внутри испарительной камеры и сообщено с воздушным каналом трубопроводом, в котором расположен обратный клапан. В испарительной камере над барботажным устройством расположено устройство для отделения остаточных капель топлива, например лабиринт. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автомобилестроению, а конкретно к испарительным карбюраторам для систем питания двигателей внутреннего сгорания.

Известен испарительный карбюратор (патент РФ 2024778, МПК F 02 М 17/24, опубл. 15.12.94), в котором для испарения топлива используют пористый испарительный фитиль, частично погруженный в жидкое топливо.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является карбюратор для двигателя внутреннего сгорания (патент РФ 2035609, МПК F 02 M 17/22, опубл. 20.05.95), в котором испарение топлива осуществляется за счет использования барботажного устройства. Карбюратор содержит испарительную и смесительные камеры, сообщенные между собой воздушным трубопроводом и трубопроводом топливной смеси, поплавковую камеру, канал подвода дополнительного воздуха с заслонкой, дроссельную заслонку, барботажное устройство, включающее воздухонаправляющий канал в виде кольцевого зазора между двумя цилиндрами, сообщенный с каналами для подачи барботажного воздуха, выполненными в дне и крышке внутреннего цилиндра.

Недостатками данного карбюратора являются: невозможность получения гомогенной топливовоздушной смеси, так как восходящий воздушный поток в барботажной камере будет интенсивно уносить капли paзличногo диаметра в выходной патрубок, что приводит к низкой полноте сгорания и, следовательно, повышенному расходу топлива, а также к высокому выходу токсичных веществ; высокая пожароопасность, так как барботажная камера постоянно связана с воздушным фильтром через открытые каналы в крышке и частично прикрытую заслонку в выпускном патрубке, что приводит к испарению бензина в барботажной камере при стоянке автомобиля и попаданию паров в подкапотное пространство; взрывоопасность из-за наличия обратного выхлопа, возникающего при раннем зажигании и малых оборотах двигателя; ненадежность paбoты двигателя при низких температурах окружающей среды, так как невозможно получить необходимую для воспламенения концентрацию горючего пара при низких температурах окружающей среды из-за подвода дополнительного воздуха через открытые отверстия в крышке испарительной камеры и приоткрытую воздушную заслонку.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении полноты сгорания топлива путем полной гомогенизации топливовоздушной смеси в карбюраторе, снижении расхода топлива и выхода токсичных веществ, а также в обеспечении пожарной безопасности при использовании испарительных карбюраторов, в повышении надежности работы и надежности запуска при низких температурах окружающего воздуха.

Технический результат достигается тем, что карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит испарительную камеру с патрубком подвода воздуха и патрубком отвода топливовоздушной смеси, смесительную камеру, включающую воздушный канал с заслонкой, сообщенный трубопроводом с патрубком подвода воздуха в испарительную камеру, канал топливовоздушной смеси, сообщенный трубопроводом с патрубком отвода топливовоздушной смеси из испарительной камеры и снабженный дроссельной заслонкой, поплавковую камеру, барботажное устройство, выполненное в виде камеры со множеством трубок, отверстия которых обращены к днищу испарительной камеры, расположенное внутри испарительной камеры и сообщенное с трубопроводом подвода воздуха, в котором перед барботажным устройством расположен обратный клапан. В испарительной камере над барботажным устройством расположен лабиринт, над которым установлена мелкоячеистая сетка, выполненная, например, из латуни. Лабиринт испарительной камеры выполнен в виде наклонных пластин с образованием у противоположных сторон испарительной камеры чередующихся зазоров. Смесительная камера снабжена каналом для топливной смеси холостого хода, расположенным в обход дроссельной заслонки и снабженным регулировочным винтом.

На фиг.1 представлен общий вид карбюратора в разрезе.

На фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит испарительную камеру 1 с патрубком 2 подвода воздуха и патрубком 3 отвода топливовоздушной смеси, смесительную камеру 4, включающую воздушный канал 5 с заслонкой 6, сообщенный трубопроводом 7 с патрубком 2 подвода воздуха в испарительную камеру 1 и канал 8 топливовоздушной смеси, сообщенный трубопроводом 9 с патрубком 3 отвода топливовоздушной смеси из испарительной камеры 1. Канал 8 снабжен дроссельной заслонкой 10. Смесительная камера 4 снабжена каналом 11 для топливной смеси при работе на холостом ходе, расположенным в обход дроссельной заслонки 10 и имеющим регулировочный винт 12. Барботажное устройство 13 расположено внутри испарительной камеры 1 и сообщено с трубопроводом 7 подвода воздуха в испарительную камеру 1. Барботажное устройство 13 карбюратора выполнено в виде камеры со множеством трубок 14, отверстия 15 которых обращены к днищу испарительной камеры 1.

В трубопроводе 7 перед барботажным устройством 13 расположен обратный клапан 16. Над барботажным устройством 13 в испарительной камере 1 установлен лабиринт, выполненный в виде наклонных пластин 17 с образованием чередующихся с противоположных сторон испарительной камеры 1 зазоров 18. В испарительной камере 1 над наклонными пластинами 17 лабиринта установлена мелкоячеистая сетка 19, выполненная, например, из латуни. Испарительная камера 1 снабжена поплавковой камерой 20, установленной в конце трубопровода, питающего карбюратор и включающей поплавок 21 с рычажком и игольчатым запорным элементом 22.

Работает карбюратор следующим образом.

Перед пуском двигателя воздушная заслонка 6, дроссельная заслонка 10 и обратный клапан 16 закрыты. В испарительной камере 1 находится смесь воздуха с парами бензина, концентрация которого зависит от температуры бензина в испарительной камере 1. Оптимальным коэффициентом избытка окислителя для малых и средних режимов работы двигателя является α = 1,05÷1,1 (экономичная смесь). Так как смесь гомогенная, то на холостом режиме можно использовать ту же экономичную смесь α = 1,05). При запуске двигателя воздушная заслонка 6 приоткрывается и пропускает дополнительный воздух в канал 8 для получения экономичной смеси (α = 1,05÷1,1). Кроме того, разрежением, создаваемым двигателем, открывается обратный клапан 16, который пропускает воздух из воздушного канала 5 через трубопровод 7 к барботажному устройству 13, снабженному множеством трубок 14 малого диаметра. Пузырьки воздуха, выйдя из отверстий 15, обращенных к днищу испарительной камеры 1, барботируют топливо, и в виде паровоздушных пузырьков по нисходящей схеме поднимаются вверх через жидкое топливо. Таким образом, воздух насыщается парами топлива. Мелкие капли, которые могут уноситься потоком паровоздушной смеси, отсекаются лабиринтом за счет инерционного попадания на наклонные пластины 17. Перетекание капель топлива между наклонными пластинами 17 лабиринта через зазоры 18 у противоположных стенок испарительной камеры 1 дополнительно интенсифицирует процесс испарения. Неиспарившаяся жидкая пленка топлива стекает по наклонным пластинам 17 лабиринта обратно в барботажную камеру 13.

При работе двигателя па холостом ходу уровень холостого хода (обороты двигателя) регулируется регулировочным винтом 12. Нa рабочих режимах обороты двигателя регулируются дроссельной заслонкой 10.

Нa режиме максимальной нагрузки необходимо обеспечить более богатую смесь, т.е. коэффициент избытка окислителя α = 0,85÷0,9, что достигается соответствующим изменением положения воздушной заслонки 6.

Кроме того, предлагаемое изобретение обеспечивает надежный запуск и надежную работу двигателя при низких температурах окружающей среды, так как имеется возможность полностью перекрывать заслонкой 6 впуск дополнительного (холодного) воздуха в канал 8 и задавать необходимую концентрацию топливовоздушной смеси.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить полноту сгорания топлива за счет получения в карбюраторе полностью гомогенной топливовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя, что приведет к снижению расхода топлива и снижению выхода токсичных веществ, кроме того, обеспечивается пожаро- и взрывобезопасность за счет установки обратного клапана 16 в трубопроводе 7 подвода воздуха, лабиринта в виде наклонных пластин 17 и мелкоячеистой металлической сетки 19 в испарительной камере 1.

Формула изобретения

1. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий испарительную камеру с патрубком подвода воздуха и патрубком отвода топливовоздушной смеси, смесительную камеру, включающую воздушный канал с заслонкой, сообщенный трубопроводом с патрубком подвода воздуха в испарительную камеру и канал топливовоздушной смеси, сообщенный трубопроводом с патрубком отвода топливовоздушной смеси из испарительной камеры и снабженный дроссельной заслонкой, поплавковую камеру, барботажное устройство, отличающийся тем, что барботажное устройство выполнено в виде камеры со множеством трубок, отверстия которых обращены к днищу испарительной камеры, расположено внутри испарительной камеры и сообщено с воздушным каналом трубопроводом, в котором расположен обратный клапан, в испарительной камере над барботажным устройством расположено устройство для отделения остаточных капель топлива, например, лабиринт.

2. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что лабиринт выполнен в виде наклонных пластин с образованием у противоположных сторон испарительной камеры чередующихся зазоров.

3. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, отличающийся тем, что смесительная камера снабжена каналом для топливной смеси холостого хода, расположенным в обход дроссельной заслонки и снабженным регулировочным винтом.

4. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания по пп. 1 или 2, 3, отличающийся тем, что в испарительной камере установлена мелкоячеистая сетка, выполненная из металла, например, латуни.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2