КОНСТРУКЦИЯ НАСАДКА С РАСПЫЛИТЕЛЕМ В СБОРЕ

Полезная модель относится к элементам системы подготовки топливовоздушной смеси, в частности к распылителям карбюраторов с диффузором переменного сечения, в т.ч. мотокарбюраторов.
В современных карбюраторах с диффузором переменного сечения, дозирование топлива, подаваемого в соответствии с количеством проходящего через диффузор воздуха, обеспечивается за счет изменения зазора между калиброванным отверстием распылителя и установленной в нем, с возможностью перемещения внутри распылителя, закрепленной на золотнике конусной иглы. Такая конструкция карбюратора предполагает выполнение канала распылителя протяженным для обеспечения заданного диапазона перемещений в нем конусной иглы и установки на его противоположном конце топливного жиклера.
Известны карбюраторы с неразъемным соединением насадка с распылителем и подведением воздуха из входного патрубка в кольцевую щель, между внешней боковой поверхностью распылителя и верхней частью внутренней боковой поверхности насадка. К таким конструкциям относится карбюратор Mikuni [1], в колодце корпуса которого закреплен длинный протяженный насадок, в который снизу ввертывается топливный жиклер, а сверху запрессован короткий распылитель. К недостаткам данной конструкции относится выполнение насадка длинным, с достаточно большим внешним диаметром, что повышает расход цветного металла и требует дорогостоящего специализированного оборудования для его изготовления. Кроме того, карбюратор с таким конструктивным узлом не является ремонтно-пригодным.
Также известна конструкция неразъемного соединения насадка с распылителем [2], выбранная в качестве прототипа, в соответствии с которым, в короткий насадок запрессовывается длинный распылитель с посадочным местом под установку жиклера, а сам насадок заворачивается в корпусную деталь. К недостаткам данной конструкции относится выполнение стенок распылителя существенно разной толщины, с резким переходом от толстостенного корпуса жиклера к тонкостенному распылителю, являющимся концентратором остаточных напряжений, возникающих при изготовлении детали. В процессе эксплуатации мотоцикла распылитель карбюратора может попадать в специфические условия. Например, при кратковременной стоянке после длительной езды с большой скоростью, когда детали карбюратора нагреваются до высоких температур, возникает одновременное воздействие теплового расширения и остаточных напряжений в зоне перехода к распылителю, что приводит к сильному искривлению детали и заклиниванию дозирующей иглы в положении полностью закрытого дросселя. Кроме того, при обработке заготовки распылителя она может изгибаться под воздействием усилий резания, что приводит к потере прямолинейности детали и большему количеству брака. Распылитель изготавливается полностью из латуни, с низким коэффициентом использования цветного металла и трудоемок в изготовлении.
Задачей полезной модели является создание более технологичной конструкции насадка с распылителем в сборе, обеспечивающей повышение надежности и увеличение срока эксплуатации карбюратора.
Поставленная задача решается за счет того, что в известной конструкции насадка с распылителем в сборе, выполненной с кольцевой щелью в верхней части между внешней боковой поверхностью распылителя и верхней частью внутренней боковой поверхности насадка, в соответствии с полезной моделью, внутренняя полость насадка в средней части выполняется с сужением цилиндрической формы и со ступенчатыми переходами к нему. В насадок соосно с противоположных торцов вставляются и закрепляются в нем неразъемно распылитель и корпус топливного жиклера, представляющие собой полые трубки.
Предпочтительно корпус жиклера выполнять с суженым коротким отверстием и расширяющим ступенчатым переходом к его внутренней полости, а распылитель со стороны верхней части насадка с калиброванным отверстием меньшего диаметра и ступенчатым переходом к полости большего диаметра. Таким образом, формируется канал прохождения топлива, состоящий из полостей, разного диаметра, улучшающий дозирование топлива при различных режимах работы двигателя, за счет его более равномерного течения на выходе из распылителя.
Целесообразно верхний торец распылителя запрессовывать ниже верхнего торца насадка, с оптимальной глубиной 2±0,3 мм. Такое расположение распылителя обеспечивает образование дополнительной полости между внутренней стенкой насадка и верхним торцом распылителя, что улучшает смесеобразование топлива с воздухом, перед попаданием его в главный воздушный канал карбюратора. Глубина полости в 2±0,3 мм является достаточной для обеспечения эффективности данного процесса.
Кроме того, наружный диаметр распылителя выполняют меньшим, чем наружный диаметр корпуса жиклера, что позволяет уменьшить габаритные размеры распылителя с насадком в сборе.
Допускается корпус жиклера выполнять стальным, что позволяет уменьшить объем использования цветных металлов и удешевить конструкцию.
Разделение длинной, трудоемкой в изготовлении и уязвимой при эксплуатации детали, на короткие распылитель и корпус топливного жиклера позволяет повысить технологичность изготовления конструкции изделия за счет ликвидации зон образования остаточных напряжений, снизить материалоемкость, уменьшить объем использования цветных металлов без потери качества изделия, сократить суммарное время обработки составных частей распылителя. Конструкция позволяет осуществлять параллельное изготовление распылителя и корпуса жиклера, что имеет значение для сокращения издержек в условиях массового производства. Наличие сужения в средней части внутренней полости насадка увеличивает жесткость неразъемного соединения и позволяет собирать конструкцию за одну технологическую операцию запрессовки.
Конструкция обеспечивает повышение надежности карбюратора и увеличение срока эксплуатации за счет более точного позиционирования распылителя, корпуса жиклера и насадка относительно центральной оси, обеспечивая ход без застревания в распылителе дозирующей иглы на различных режимах работы карбюратора при длительной эксплуатации.
На фиг.1 показан продольный разрез конструкции насадка с распылителем в сборе.
На фиг.2 показан разрез насадка.
На фиг.3 показана технологическая операция по сборке распылителя, корпуса жиклера с насадком в неразъемное соединение.
Конструкция в сборе (фиг.1) состоит из корпуса жиклера большего наружного диаметра 1 и распылителя меньшего наружного диаметра 2, запрессованных с противоположных сторон в насадок 3. Корпус жиклера 1, выполнен стальным, запрессованным со стороны нижнего торца насадка 3 и имеет посадочное резьбовое место 4 под установку топливного жиклера 5. Корпус жиклера 1 в месте запрессовки в насадок 3 имеет ступенчатый переход 6 к отверстию меньшего диаметра 7. Распылитель 2 изготовлен из латуни, запрессован со стороны верхнего торца насадка 3 и имеет на выходе распылителя калиброванное отверстие меньшего диаметра 8 со ступенчатым переходом 9 к более широкой цилиндрической полости 10. На верхней части боковой поверхности насадка 3 имеется резьба 11 для крепления в корпусе карбюратора (не показано). Полость насадка 3, состоит из трех цилиндрических полостей разного диаметра 12, 13, 14 (фиг.2), при этом полость меньшего диаметра 13, соединена ступенчатыми переходами 15, 16 с полостями 12, 14. Боковая стенка насадка 3 имеет сквозные отверстия 17 чуть выше ступенчатого перехода 15 в цилиндрическую полость 12. Насадок 3 в сборе с распылителем 2 образует кольцевую щель 18, между внешней боковой поверхностью распылителя 2 и внутренней боковой поверхностью цилиндрической полости 12.
Сборка распылителя главной дозирующей системы (фиг.3) осуществляется за одну технологическую операцию, при которой распылитель 2 устанавливается во внутрь направляющего стакана 19. На направляющий стакан 19 одевают насадок 3, со стороны цилиндрической полости 12. Сверху в цилиндрическую полость 14 вставляют корпус жиклера 3. При этом, на одной оси с высокой точностью размещаются корпус жиклера 1 и распылитель 2, вставленные с противоположных сторон в насадок 3.
Затем под воздействием давления пуансона 20 прессовой машины, насадок 3 опускается вниз по стакану 19, до соприкосновения своим фланцем 18 с опорным кольцом 21, при этом распылитель 2 входит во внутрь насадка 3, на глубину 2±0,3 мм между верхними торцами насадка 3 и распылителя 2, а корпус жиклера 1 входит в глубь полости 14 до упора в ступенчатый переход 16 насадка 3.
Испытания конструкции, выполненной в соответствии настоящей полезной моделью, показали ее высокую надежность при эксплуатации и простоту в изготовлении. Конструкция насадка с распылителем в сборе рекомендована к серийному производству в ООО «Топливные Системы».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. КАРБЮРАТОРЫ МОТОЦИКЛЕТНОГО ТИПА. Горбачев И.С, Сойфер И.И, Л., «Машиностроение». 1972 г, стр.123, рис.74.
2. КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА. Патент на изобретение RU 2042855 С1, опубликованный 27.08.1995.