RU2282745C2

RU2282745C2 - Diaphragm carburetor

Info

Publication number: RU2282745C2
Application number: RU2004126458/06A
Authority: RU
Inventors: Владислав Игорьевич Петенко (RU); Владислав Игорьевич Петенко; Александр Борисович Ладыгин (RU); Александр Борисович Ладыгин; Владимир Николаевич Аликин (RU); Владимир Николаевич Аликин; Владимир Фатихович Ахмадеев (RU); Владимир Фатихович Ахмадеев; Александр Константинович Дибижев (RU); Александр Константинович Дибижев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Машиностроительный завод им. Ф.Э. Дзержинского"
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-08-27
Also published as: RU2004126458A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gasoline internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to floatless carburetors for internal combustion engines of tools powered by such engines. Proposed diaphragm carburetor for internal combustion engine has body with main air channel accommodating throttle valve and choke valve, pressure regulator made in form of diaphragm forming fuel chamber together with body connected to fuel feed channel with fitted-in valve at outlet, and lever, main metering system with check valve and idling system communicating with fuel chamber of pressure regulator. Summary area of holes in throttle valve is 1.8-2.2 of summary area of holes in choke valve.

EFFECT: simplified design, provision of reliable stating of internal combustion engine.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к беспоплавковым карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) бензиномоторных инструментов. Карбюратор входит в системы питания ДВС топливной смесью.The invention relates to mechanical engineering, in particular to floatless carburetors for an internal combustion engine (ICE) of gasoline-powered tools. The carburetor is included in the internal combustion engine fuel system.

Одной из основных проблем создания мембранных карбюраторов является обеспечение надежного запуска ДВС в зимнее время года.One of the main problems in creating membrane carburetors is the reliable start of ICE in the winter season.

Известны беспоплавковый карбюратор (см. патент США №3275306, опубл. 27.09.1966) и беспоплавковый карбюратор (см. патент США №3738622, опубл. 12.06.1973), содержащие корпус с главным воздушным каналом и установленными в нем воздушной и дроссельной заслонками, каналы системы холостого хода и главной дозирующей системы, мембранный топливный регулятор, топливный насос с топливной полостью и магистраль передачи импульсов переменного давления, соединяющую газовую полость насоса с кривошипной камерой двигателя. Недостатком указанных карбюраторов является ненадежная работа топливного насоса при минусовых температурах окружающего воздуха из-за попадания паров воды из кривошипной камеры двигателя в газовую полость и обледенение последней.Known non-melting carburetor (see US patent No. 3275306, publ. 09/27/1966) and non-melting carburetor (see US patent No. 3738622, publ. 06/12/1973) containing a housing with a main air channel and installed in it air and throttle valves, the channels of the idle system and the main metering system, a membrane fuel regulator, a fuel pump with a fuel cavity and an alternating pressure pulse transmission line connecting the gas cavity of the pump to the crank chamber of the engine. The disadvantage of these carburetors is the unreliable operation of the fuel pump at sub-zero ambient temperatures due to the ingress of water vapor from the crank chamber of the engine into the gas cavity and icing of the latter.

Известен также беспоплавковый карбюратор (см. авторское свидетельство СССР №1320484, опубл., 30.06.1987 г.). В данном карбюраторе магистраль передачи импульсов переменного давления соединена с газовой полостью топливного насоса с главным воздушным каналом, что исключает обледенение газовой полости топливного насоса при минусовых температурах окружающего воздуха.Also known is a non-floating carburetor (see USSR author's certificate No. 1320484, publ., 06/30/1987). In this carburetor, the alternating pressure pulse transmission line is connected to the gas cavity of the fuel pump with the main air channel, which eliminates the icing of the gas cavity of the fuel pump at subzero ambient temperatures.

Однако необходимо отметить, что запуск двигателя происходит при закрытой дроссельной заслонке, причем при холодном запуске пусковая заслонка также должна быть закрыта. В этом случае за дроссельной заслонкой создается более глубокий вакуум, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов топлива и к возможным остановкам двигателя в следствие переобогащения смеси топлива при закрытых дроссельной и воздушной заслонках.However, it should be noted that the engine starts when the throttle is closed, and during cold start, the start flap must also be closed. In this case, a deeper vacuum is created behind the throttle, which leads to an increase in fuel consumption and possible engine shutdowns due to over-enrichment of the fuel mixture with the throttle and air shutters closed.

Надежный запуск двигателя без его заглохания при минимальном расходе топлива - это основная задача карбюратора в системе питания ДВС при запуске его при минусовых температурах.Reliable engine start without stalling at minimum fuel consumption is the main task of the carburetor in the engine's power supply system when starting it at minus temperatures.

Известен мембранный карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем дроссельной и воздушной заслонками, регулятор давления, выполненный в виде мембраны, образующий с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу с размещенным на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора давления (см. патент РФ №2122136, опубл. 20.11.1998), принятый за прототип. Это карбюратор мембранного типа с горизонтальным диффузором, предназначений для одноцилиндрового двигателя бензиномоторного инструмента.Known membrane carburetor for an internal combustion engine, comprising a housing with a main air channel and throttle and air dampers located in it, a pressure regulator made in the form of a membrane forming a fuel chamber connected to a fuel supply channel with a valve and a lever located at the outlet of the latter, the main dosing system with a non-return valve and the idle system in communication with the fuel chamber of the pressure regulator (see RF patent No. 2122136, publ. 20.11.1998), adopted as a prototype. This is a membrane-type carburetor with a horizontal diffuser, intended for a single-cylinder engine of a gasoline-powered tool.

Он имеет корпус с диффузором и смесительной камерой А, находящейся за дроссельной заслонкой, воздушную заслонку, главную дозирующую систему, содержащую топливопровод с дросселем регулируемого сечения, образованным регулирующим винтом, и систему холостого хода, имеющую распылитель и топливопровод с дросселем регулируемого сечения, образованным регулирующим винтом. Топливопроводы подключены к топливной камере, образованной корпусом и мембраной. Смесительная камера А соединена воздушным каналом, в котором установлен жиклер, с воздушной камерой Б регулятора давления, которая через канал, в котором установлен жиклер, соединена с атмосферой. Топливная камера снабжена клапаном, выполненным в виде выступающей из корпуса конусной эластичной втулки и запорного элемента, образованного плечом рычага, связанного с мембраной. Камера, образованная проставкой и мембраной, подключена через канал к кривошипной камере двигателя и является воздушной камерой подкачивающего насоса, камера, образованная крышкой насоса и мембраной, является топливной камерой насоса и снабжена впускным и выпускным клапанами.It has a housing with a diffuser and a mixing chamber A, located behind the throttle valve, an air damper, a main metering system containing a fuel pipe with an adjustable throttle throttle formed by a regulating screw, and an idle system having a spray gun and a fuel pipe with an adjustable throttle throttle formed by a regulating screw . Fuel lines are connected to a fuel chamber formed by a housing and a membrane. The mixing chamber A is connected to the air channel in which the nozzle is mounted with the air chamber B of the pressure regulator, which is connected to the atmosphere through the channel in which the nozzle is mounted. The fuel chamber is equipped with a valve made in the form of a conical elastic sleeve protruding from the housing and a locking element formed by a lever arm associated with the membrane. The chamber formed by the spacer and the membrane is connected through the channel to the crank chamber of the engine and is the air chamber of the booster pump, the chamber formed by the pump cover and the membrane is the fuel chamber of the pump and is equipped with inlet and outlet valves.

Соединение каналом смесительной камеры с воздушной камерой регулятора давления и подбор соотношения установленных в этом канале и канале, соединяющем воздушную камеру с атмосферой, жиклеров устраняет явление переобогащения расхода топлива при закрытии дроссельной заслонки карбюратора на высоких оборотах двигателя, т.к. образующийся в этот момент высокий вакуум передается не только в распылитель холостого хода, но и в воздушную камеру регулятора, что вызывает дополнительные снижения давления в топливной камере регулятора и уменьшение переобогащения расхода топлива.The connection between the mixing chamber channel and the air chamber of the pressure regulator and the selection of the ratio of the nozzles installed in this channel and the channel connecting the air chamber to the atmosphere eliminates the re-enrichment of fuel consumption when closing the carburetor throttle at high engine speeds, because the high vacuum generated at this moment is transferred not only to the idle atomizer, but also to the air chamber of the regulator, which causes additional pressure reductions in the fuel chamber of the regulator and a decrease in the re-enrichment of fuel consumption.

Создание дополнительных каналов и установка в них жиклеров существенно повышает трудоемкость изготовления самого карбюратора, что не допустимо в условиях его массового изготовления. Это основной недостаток карбюратора-прототипа и вышеприведенных аналогов.The creation of additional channels and the installation of nozzles in them significantly increases the complexity of manufacturing the carburetor itself, which is not permissible in the conditions of its mass production. This is the main disadvantage of the prototype carburetor and the above analogues.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и создание мембранного карбюратора для ДВС упрощенной конструкции, обеспечивающего надежный запуск ДВС без его заглохания при минимальном расходе топлива при минусовых температурах окружающего воздуха.The technical task of the present invention is to remedy these disadvantages and create a carburetor membrane for internal combustion engines of a simplified design, which ensures reliable start of the internal combustion engine without stalling at a minimum fuel consumption at sub-zero ambient temperatures.

Указанная задача в предлагаемом изобретении достигается за счет того, что в мембранном карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с главным воздушным каналом и расположенными в нем дроссельной и воздушной заслонками, регулятор давления, выполненный в виде мембраны, образующий с корпусом топливную камеру, подключенную к топливоподающему каналу с размещенным на выходе последнего клапаном и рычагом, главную дозирующую систему с обратным клапаном и систему холостого хода, сообщенную с топливной камерой регулятора давления, суммарная площадь отверстий в дроссельной заслонке составляет 1,8-2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке.This task in the present invention is achieved due to the fact that in the membrane carburetor for an internal combustion engine containing a housing with a main air channel and throttle and air dampers located therein, a pressure regulator made in the form of a membrane forming a fuel chamber connected to the housing the fuel supply channel with a valve and a lever located at the outlet of the latter, the main metering system with a non-return valve and an idle system in communication with the fuel chamber of the regulator ION, the total area of the holes in the throttle is 1.8-2.2 of the total area of the openings in the choke.

Наличие отверстий в дроссельной и воздушной заслонках при закрытом положении обеспечивает достаточное количество воздуха в смесительной камере карбюратора и объемное его смешение с топливом для получения однородной топливной эмульсии, что исключает заглохание ДВС, запущенного при минусовых температурах.The presence of holes in the throttle and air dampers when closed provides a sufficient amount of air in the mixing chamber of the carburetor and its volumetric mixing with fuel to obtain a homogeneous fuel emulsion, which eliminates the dying of ICE running at subzero temperatures.

Экспериментальными исследованиями авторами изобретения установлено, что для надежности работы карбюратора при пуске двигателя при минусовых температурах существенное значение имеет отношение суммарных площадей отверстий в дроссельной и воздушной заслонках.Experimental studies by the inventors found that for the reliability of the carburetor when starting the engine at subzero temperatures, the ratio of the total area of the holes in the throttle and air dampers is essential.

При суммарной площади отверстий в дроссельной заслонке меньше 1,8 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке за дроссельной заслонкой создается более глубокий вакуум, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов топлива и возможным остановкам двигателя вследствие переобогащения смеси топлива при закрытых дроссельной и воздушной заслонках. При суммарной площади отверстий в дроссельной заслонке больше 2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке за дроссельной заслонкой создается недостаточный вакуум, что приводит к обеднению топливной эмульсии (топливо-воздух) топливом. Это приводит к ненадежному запуску двигателя при минусовых температурах окружающего воздуха (заглохание ДВС).When the total area of the holes in the throttle valve is less than 1.8 from the total area of the holes in the air valve, a deeper vacuum is created behind the throttle valve, which leads to an increase in fuel consumption and possible engine shutdowns due to over-enrichment of the fuel mixture with closed throttle and air valves. When the total area of the holes in the throttle valve is more than 2.2 from the total area of the holes in the air valve behind the throttle valve, insufficient vacuum is created, which leads to depletion of the fuel emulsion (fuel-air) with fuel. This leads to unreliable starting of the engine at sub-zero ambient temperatures (engine stalling).

И только при суммарной площади отверстий в дроссельной заслонке, равной 1,8-2,2 от суммарной площади отверстий в воздушной заслонке, обеспечивается надежный запуск ДВС без его заглохания при минимальном расходе топлива при минусовых температурах окружающего воздуха.And only with the total area of the holes in the throttle valve equal to 1.8-2.2 of the total area of the holes in the air valve, the ICE can be reliably started without stalling with a minimum fuel consumption at minus ambient temperatures.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства заявляемого карбюратора. Мембранный карбюратор содержит корпус 1 с главным воздушным каналом 2 и расположенными в последнем воздушной (пусковой) заслонкой 3 и дроссельной заслонкой 4, диффузор 5, регулятор давления (подачи топлива), выполненный в виде мембраны 6, образующей с корпусом 1 топливную камеру 7, подключенную к топливоподающему каналу 8, на выходе которого в топливную камеру 7 размещен клапан 9, седло клапана 10, рычаг топливного клапана 11, пружину 12, ось 13, обратный клапан 14 в главной дозирующей системе, подкачивающий насос, содержащий корпус 15, крышку 16, мембрану 17, впускной клапан 18, выходной клапан 19, полость подкачивающего насоса 20, пружину 21, винт малого газа 22, винт полного газа 23, пружину стопорную 24, распылитель главной системы 25, рычаг дроссельной заслонки 26, топливный канал главной дозирующей системы 27, топливный канал системы холостого хода 28, отверстие системы холостого хода 29, отверстие переходной системы 30, отверстие воздушное 31, канал, сообщающийся с картером 32.Figure 1 shows a schematic diagram of the device of the inventive carburetor. The membrane carburetor contains a housing 1 with a main air channel 2 and located in the last air (start) valve 3 and a throttle valve 4, a diffuser 5, a pressure regulator (fuel supply), made in the form of a membrane 6, forming a fuel chamber 7 connected to the housing 1, connected to the fuel supply channel 8, at the outlet of which a valve 9, a valve seat 10, a lever of the fuel valve 11, a spring 12, an axis 13, a check valve 14 in the main metering system, a booster pump containing a housing 15, a cover 16, a membrane are placed 17, inlet valve 18, outlet valve 19, booster pump cavity 20, spring 21, idle screw 22, full throttle screw 23, retaining spring 24, main system sprayer 25, throttle lever 26, fuel channel of the main metering system 27, fuel the channel of the idle system 28, the hole of the idle system 29, the hole of the transition system 30, the air hole 31, the channel communicating with the crankcase 32.

I - корпус, II - топливная камера, III - топливный насос.I - housing, II - fuel chamber, III - fuel pump.

РАБОТА КАРБЮРАТОРА ПРИ ЗАПУСКЕ ДВИГАТЕЛЯ И НА МАЛОМ ГАЗЕCARBURETOR OPERATION AT STARTING THE ENGINE AND ON LOW GAS

Запуск двигателя осуществляется проворотом вала двигателя от стартера при закрытой дроссельной заслонке 4 и открытой пусковой заслонке 3. При холодном запуске пусковая заслонка должна быть закрыта. При этом пульсация давления, возникающая в картере, передается на мембрану 17 подкачивающего насоса и приводит последний в действие. При разрежении в картере мембрана перемещается вверх, и разрежение, создаваемое под мембраной, открывает впускной клапан 28 и закрывает выходной клапан 19, заполняя полость под мембраной топливом. Под действием повышенного давления в картере мембрана перемещается вниз, нагнетая топливо к клапану регулятора через выходной клапан 19. При этом впускной клапан 18 закрыт. Одновременно с подачей топлива к седлу клапана 10 под действием разрежения воздуха, создаваемого за дроссельной заслонкой, происходит открытие клапана, наполнение полости 7 топливом и подача последнего в отверстие системы холостого хода 29 и отверстие переходной системы 30.The engine is started by turning the engine shaft from the starter with the throttle 4 closed and the start valve 3 open. When the cold start, the start valve must be closed. In this case, the pressure pulsation that occurs in the crankcase is transmitted to the diaphragm 17 of the booster pump and drives the latter. During rarefaction in the crankcase, the membrane moves upward, and the vacuum created under the membrane opens the inlet valve 28 and closes the outlet valve 19, filling the cavity under the membrane with fuel. Under the action of increased pressure in the crankcase, the membrane moves downward, pumping fuel to the regulator valve through the outlet valve 19. At the same time, the inlet valve 18 is closed. Simultaneously with the supply of fuel to the valve seat 10 under the influence of rarefaction of air created behind the throttle valve, the valve opens, the cavity 7 is filled with fuel and the latter is fed into the hole of the idle system 29 and the hole of the transition system 30.

После запуска двигателя пусковая заслонка должна быть открыта. Регулировка состава смеси на режиме малого газа производится иглой винта малого газа 22.After starting the engine, the start flap must be open. Adjusting the composition of the mixture in the idle mode is carried out by the needle of the idler screw 22.

Claims

Membrane carburetor for an internal combustion engine, comprising a housing with a main air channel and throttle and air dampers located in it, a pressure regulator made in the form of a membrane, forming a fuel chamber with a housing connected to the fuel supply channel with the valve and lever located at the outlet of the latter, the main a metering system with a non-return valve and an idle system in communication with the fuel chamber of the pressure regulator, characterized in that the total area of the holes in the throttle the elephant makes 1.8-2.2 of the total area of the holes in the air damper.