Коническая дозирующая игла для карбюратора с переменным сечением диффузора главного воздушного канала

(51) 02 21/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ Поставленная задача решается тем, что дозирующая игла для карбюратора с переменным сечением диффузора главного воздушного канала,имеет цилиндрическую и коническую части с диаметром цилиндрической части иглыот 2 до 3 мм, при этом в верху цилиндрической части игла имеет поперечные канавки. В соответствии с полезной моделью коническая часть дозирующей иглы имеет форму близкую к усеченному конусу с отношением диаметра его меньшего основания 2 к диаметру цилиндрической части иглы ,расположенным в пределах от 0,5 до 0,6, а отношение высоты конусной части Н к диаметру цилиндрической части иглынаходится в диапазоне от 9 до 11. Предлагаемый профиль конической дозирующей иглы улучшает дозирование топлива при работе карбюратора и может использоваться в карбюраторах для двигателей мотоциклов,мотороллеров, снегоходов и т.д.(72) ПЛАТУН Алексей ВячеславовичЧЕРЕМНЫХ Юрий Александрович КРИВОСЕНКО Сергей Иванович(73) Общество с ограниченной ответственностью Топливные системы(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич(54) КОНИЧЕСКАЯ ДОЗИРУЮЩАЯ ИГЛА ДЛЯ КАРБЮРАТОРА С ПЕРЕМЕННЫМ СЕЧЕНИЕМ ДИФФУЗОРА ГЛАВНОГО ВОЗДУШНОГО КАНАЛА(57) Полезная модель относится к элементам системы подготовки топливовоздушной смеси, в частности к дозирующим иглам для карбюраторов с диффузором переменного сечения, в т. ч. мотокарбюраторов. Полезная модель относится к элементам системы подготовки топливовоздушной смеси, в частности к дозирующим иглам для карбюраторов с диффузором переменного сечения, в т. ч. мотокарбюраторов. Известны карбюраторы с переменным сечением диффузора главного воздушного канала(КАРБЮРАТОРЫ МОТОЦИКЛЕТНОГО ТИПА. Горбачев И.С.,Сойфер И.И.,Л.,Машиностроение,стр. 82-83 1972 г.),регулируемым ходом дросселя, в котором изменение количества топлива по мере подъема дросселя,осуществляется путем изменения проходного сечения калиброванного отверстия распылителя за счет перемещения в нем профилированной (дозирующей) конической иглы диаметром около 2,5 мм. Конструктивным недостатком описанной в аналоге конструкции является слишком короткой (по отношению к полному ходу дросселя) коническая части дозирующей иглы, что приводит к очень позднему вхождению конической части дозирующей иглы в калиброванное отверстие распылителя и существенному обеднению топливовоздушной смеси в диапазоне влияния иглы. Такая конструкция карбюратора является неприемлемой для современных мотоциклетных двигателей с повышенными требованиями по экономическим и токсическим показателям. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является карбюратор для двигателя внутреннего сгорания по патенту на полезную модель 2127 приоритет от 08.11.1994 г.,содержащий корпус с главным воздушным каналом и пересекающим его направляющим колодцем, в который установлен дроссель с возможностью перемещения в нем. Дроссель жестко скреплен с дозирующей иглой, нижняя часть которой имеет форму усеченного конуса, при этом игла введена в калиброванное отверстие распылителя с возможностью перемещения в нем. Распылитель установлен в насадок, скрепленный с корпусом карбюратора, при этом насадок выступает во внутрь главного воздушного канала,со стороны противоположной дросселю, а верхний торец распылителя заглублен относительно верхнего торца насадка. Недостатком этой конструкции дозирующей иглы является наличие у не слишком длинной конической части, что при подъеме дросселя может привести к раннему выходу конической части иглы из калиброванной части распылителя и переобращению смеси в диапазоне влияния иглы. Все это негативно сказывается на показателях двигателя и приводит к увеличению эксплуатационных расходов топлива и массовых выбросов вредных веществ. Задача полезной модели заключается в создании дозирующей иглы для карбюратора с переменным сечением диффузора главного воздушного канала с профилем, улучшающим дозирование топлива. Поставленная задача решается тем, что дозирующая игла для карбюратора с переменным сечением диффузора главного воздушного канала,2 имеет цилиндрическую и коническую части с диаметром цилиндрической части иглыот 2 до 3 мм, при этом в верху цилиндрической части игла имеет поперечные канавки. В соответствии с полезной моделью коническая часть дозирующей иглы имеет форму, близкую к усеченному конусу, с отношением диаметра его меньшего основания 2 к диаметру цилиндрической части иглы,расположенным в пределах от 0,5 до 0,6, а отношение высоты конусной части Н к диаметру цилиндрической части иглы 1 находится в диапазоне от 9 до 11. Возможно конструктивное исполнение иглы с заостренным концом. Конец иглы может выполняться затупленным. Предлагаемая дозирующая игла улучшает дозирование топлива при работе главной дозирующей системы карбюратора. Если отношение диаметра меньшего основания 2 к диаметру цилиндрической частименьше 0,5, то по мере подъема иглы приращение расхода топлива будет опережать приращение расхода воздуха, и смесь будет прогрессивно обогащаться. Если вышеуказанное отношение больше 0,6, то по мере подъема иглы в диапазоне е влияния приращение расхода топлива будет отставать от приращения расхода воздуха, и смесь будет прогрессивно обедняться. Если высота Н конусной части иглы меньше чем 9 диаметров цилиндрической части иглы 1 , то по мере подъема иглы, это может привести к более позднему входу конической части иглы в калиброванную часть распылителя и обеднению смеси в диапазоне влияния иглы. Кроме того,ухудшается регулирование состава смеси из- за использования иглы со слишком короткой конической частью. Если высота Н конусной части иглы больше чем 11 диаметров цилиндрической части иглы 1 , то по мере подъема иглы, это может привести к раннему входу конической части иглы в калиброванную часть распылителя и переобогащению смеси в диапазоне влияния иглы. По результатам проведения испытаний карбюраторов с дозирующими иглами,модифицированными в соответствии с настоящей полезной моделью, было установлено, что в результате их применения, улучшается дозирование топлива при различных режимах работы карбюратора, наблюдается снижение выбросов вредных веществ с отработавшими газами двигателя и улучшение ездовых качеств транспортных средств. фиг.1 Дозирующая игла. Фиг.2 Продольный разрез карбюратора с дросселем в нижнем положении. фиг.3 Продольный разрез карбюратора с дросселем в верхнем положении. Ниже приведен пример эффективного применения дозирующей иглы, исполненной в соответствии с настоящей полезной моделью в карбюраторе типа К-68. Карбюратор имеет дозирующую иглу 1, жестко установленную в дросселе 2, который имеет возможность перемещения перпендикулярно диффузору главного воздушного канат 3,расположенного в корпусе карбюратора 4. Дозирующая игла 1 (фиг. 1) имеет цилиндрическую 5 и коническую 6 части, а также 5 пять кольцевых канавок в верху цилиндрической части 5,предназначенных для установки в различных положениях (коррекции) дозирующей иглы 1 в дросселе 2 с помощью плоского замка 8. Диаметр цилиндрической части иглыравен 2,5 мм. Коническая 6 часть имеет форму усеченного конуса с меньшим основанием 2, равным 1,4 мм, к которому примыкает острие 9. Длина конической части 6 дозирующей иглы Н равна 24,8 мм. Дозирующая игла 1 жестко закреплена в дросселе 2 с помощью резьбовой муфты 10 и поджимается пружиной 11. Дроссель 2 карбюратора перемещается с помощью тяги (не показана) в направляющем колодце 12. Свободный конец дозирующей иглы 1 входит в распылитель 13 главной дозирующей системы и имеет возможность перемещаться внутри него в пределах, ограниченных ходом дросселя 2 от его полного закрытия (фиг. 2 ) до полного открытия(фиг. 3 ). Распылитель 13 имеет калиброванную часть 14, которая вместе с дозирующей иглой 1 образуют жиклер переменного сечения. В зависимости от взаимного расположения дозирующей иглы 1 и калиброванной части 14 распылителя 13 указанное сечение может иметь кольцевую либо серповидную форму. Распылитель 13 жестко соединен с насадком 15, на противоположной стороне которого установлен топливный жиклер 16. Насадок 15 установлен в корпусе карбюратора 4 таким образом, что часть его выходит в воздушный канал 3 корпуса карбюратора 4 при этом верхний торец распылителя 13 несколько заглублен относительно торца насадка 15. Дроссель 2 имеет косой срез 17, направленный вдоль воздушного канала 3. Карбюратор с дозирующей иглой 1 работает следующим образом. При полностью опущенном дросселе двигатель не работает. При этом коническая часть 6 дозирующей иглы 1 полностью находится внутри распылителя 13 (смотри фиг. 2). Для работы двигателя на минимальной частоте холостого хода дроссель 2 должен быть приподнят на 1 - 2 мм. При этом работает только система холостого хода карбюратора. Система холостого хода карбюратора определяет основное количество и состав смеси при подъеме дросселя примерно до 1/8 его полного хода, хотя и продолжает подавать топливо в количестве от 15 до 5 от общего его количества вплоть до полного открытия дросселя 2. Главная дозирующая система начинает подавать топливо параллельно с системой холостого хода несколько ранее подъема дросселя 2 на 1/8 его хода,при этом дозирующая игла 1 выдвигается из распылителя 13 до положения, когда верхнее основание ее конической части 6 поднимается до калиброванной части 14 распылителя 13. В этом диапазоне хода дросселя цилиндрическая часть 5 иглы 1. находящаяся в калиброванной части распылителя, обеспечивает минимальный зазор между цилиндрической частью 5 дозирующей иглы 1 и калиброванной частью 14 распылителя 1 3 и предотвращает переобогащение топливовоздушной смеси. В диапазоне от 1/8 до 1/4 хода дросселя 2 большее основание конической части 6 дозирующей иглы 1 все еще находится внутри калиброванной части 14 распылителя 1 3 и изменения площади кольцевого сечения в паре дозирующая игла 1 калиброванная часть 14 распылителя 13 не происходит. Дозирующая игла 1 и распылитель 1 3 влияют на состав смеси в широком диапазоне работы карбюратора от 1 /4 до 3/4 полного хода дросселя 2. При открытии дросселя на 1/4 большее основание конической части 6 дозирующей иглы 1 выдвигается примерно до середины калиброванной части 14 распылителя 13. При этом, хотя минимальный зазор между цилиндрической частью 5 дозирующей иглы 1 и калиброванной частью 14 распылителя 13 не изменился, происходит некоторое изменение коэффициента истечения в кольцевом канале, который из цилиндрического начинает превращаться в конический, что позволяет плавно начать корректирование расхода топлива в карбюраторе. Большее основание конической части 6 дозирующей иглы 1 достигает верхней кромки калиброванной части 14 распылителя 13 при ходе дросселя 2, равном 0,39 - 0,40 от полного, и с этого момента пара (дозирующая игла 1 -калиброванная часть 14 распылителя 13), начинает работать исключительно как жиклер переменного сечения,работа которого зависит от площади начального кольцевого зазора, то есть от соотношения диаметров калиброванной части 14 распылителя 13 и цилиндрической части 5 дозирующей иглы 1, и далее от величины уклона (угла конуса) образующей конуса конической части 6 дозирующей иглы 1, таким образом предлагаемый профиль дозирующей части иглы обеспечивает необходимое приращение расхода топлива для образования качественной топливовоздушной смеси. В последней четверти подъема дросселя 2 проходное сечение воздушного канала 3 над распылителем 13 (насадком 15) изменяется сравнительно мало, поэтому расход воздуха остается почти неизменным. В этих условиях количество подаваемого топлива определяется в основном пропускной способностью главного топливного жиклера 16 при минимальном влиянии зазора в паре дозирующая игла 1 - калиброванная часть 14 распылителя 13. При полном открытии дросселя зазор в паре (дозирующая игла 1 калиброванная часть 14 распылителя 13) не лимитирует истечение топлива из главного топливного жиклера 16, при этом конец дозирующей иглы 1 остается в распылителе 13,обеспечивая стабильность возвратнопоступательных движений дозирующей иглы в распылителе карбюратора. 3 Предлагаемый профиль конической дозирующей иглы улучшает дозирование топлива при работе карбюратора и может использоваться в карбюраторах для двигателей мотоциклов,мотороллеров, снегоходов и т.д. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1.Дозирующая игла для карбюратора с переменным сечением диффузора главного воздушного канала, имеющая цилиндрическую и коническую части, с диаметром цилиндрической части иглыот 2 до 3 мм, при этом в верху цилиндрической части игла имеет поперечные канавки, отличающаяся тем, что коническая часть иглы имеет форму, близкую к усеченному конусу, с отношением диаметра его меньшего основания 2 к диаметру цилиндрической части иглы,расположенным в пределах от 0,5 до 0,6, а отношение высоты конусной части Н к диаметру цилиндрической части иглынаходится в диапазоне от 9 до 11. 2.Дозирующая игла для карбюратора с переменным сечением главного воздушного канала по п.1, отличающаяся тем, что конец иглы сопряженный с меньшим основанием конической части выполнен заостренным. 3.Дозирующая игла для карбюратора с переменным сечением главного воздушного канала по п.1, отличающаяся тем, что конец иглы сопряженный с меньшим основанием конической части затуплен.