ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО КАРБЮРАТОРА

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности, к карбюраторам, а непосредственно к конструкции узлов пускового устройства карбюратора двигателя внутреннего сгорания.
Надежный пуск холодного двигателя и его бесперебойная работа в режиме прогрева обеспечиваются оптимальным составом топливовоздушной смеси, приготовляемым карбюратором и определяемым взаимным положением воздушной и дроссельной заслонок в зависимости от теплового состояния двигателя.
При пуске холодного двигателя, в особенности в условиях отрицательных температур окружающего воздуха, сопротивление проворачиванию коленчатого вала из-за высокой вязкости моторного масла очень велико, коленчатый вал двигателя проворачивается с малой частотой вращения, разрежение во впускной системе низкое, а испарение бензина практически отсутствует.
Для надежного пуска холодного двигателя в условиях плохой испаряемости топлива создание необходимого состава смеси возможно только за счет многократного увеличения количества бензина, подаваемого в двигатель. При этом значительная часть топлива не испаряется, а способствует образованию большого количества паров, которые, смешиваясь с воздухом, создают смесь способную к воспламенению. Указанный процесс подачи чрезвычайно богатой смеси при пуске холодного двигателя осуществляется с помощью закрытой воздушной заслонки, установленной в главном воздушном тракте первичной камеры карбюратора над диффузором. Однако, для надежного пуска двигателя только подачи такой переобогащенной смеси недостаточно. Чтобы произошел пуск холодного двигателя и его выход на самостоятельный режим работы количество подаваемой смеси должно быть также увеличено. В противном случае работа, совершаемая в цилиндрах двигателя, будет недостаточна для преодоления повышенного сопротивления проворачиванию коленчатого вала двигателя. Для увеличения количества смеси одновременно с закрытием воздушной заслонки предусмотрено приоткрытие дроссельной заслонки первичной камеры. Величина приоткрытия дроссельной заслонки определяет количество смеси, подаваемой в двигатель.
Приоткрытие дроссельной заслонки при закрытии воздушной заслонки может осуществляться пусковыми устройствами различных конструкций.
Из общедоступного источника: Рубец Д.А., Шухов О.К. Системы питания автомобильных карбюраторных двигателей. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Транспорт», 1974, - известна конструкция пускового устройства карбюраторов  К126Г (стр. 192), которая для регулировки угла открытия дроссельной заслонки при закрытой воздушной заслонке включает в себя проволочную тягу.
Пусковое устройство карбюратора К126Г представляет собой воздушную и дроссельную заслонки, установленные в главном воздушном тракте первичной камеры и соединенные между собой системой рычагов и тяг. На оси воздушной заслонки жестко закреплен рычаг управления воздушной заслонки. На дополнительной оси, расположенной в нижней части крышки, устанавливается рычаг привода воздушной заслонки. На оси дроссельной заслонки жестко закреплен рычаг привода дроссельной заслонки и свободно установлен дополнительный рычаг, воздействующий на рычаг привода дроссельной заслонки в сторону открытия и связанный проволочной тягой с рычагом привода воздушной заслонки. Все управление пусковым устройством ведется от одного рычага привода воздушной заслонки. При пуске холодного двигателя рычаг привода воздушной заслонки с помощью троса поворачивается по часовой стрелке и с помощью кулисного механизма заставляет повернуться также по часовой стрелке подпружиненный рычаг управления воздушной заслонки. Воздушная заслонка при этом устанавливается в закрытое положение. Одновременно проволочная тяга, соединенная с дополнительным рычагом на оси дроссельной заслонки, заставляет с его помощью повернуться против часовой стрелки рычаг привода дроссельной заслонки первичной камеры, открывая её на угол 18 - 21°, необходимый для надежного пуска холодного двигателя. Дроссельная заслонка вторичной камеры при этом полностью закрыта. Величина приоткрытия дроссельной заслонки регулируется изменением длины проволочной тяги, которое осуществляется путём её изгиба.
Недостатком упомянутого устройства является невозможность обеспечить наиболее оптимальный режим прогрева двигателя и соответственно выполнение норм токсичности при испытаниях автомобиля по холодному ездовому циклу в соответствии с Правилами ЕЭК ООН, так как кинематика пускового устройства не обеспечивает оптимального  взаимного положения воздушной и дроссельной заслонок в период прогрева двигателя; к тому же процесс гибки тяги является не технологичным и не обеспечивает в серийном производстве установки требуемого пускового положения дроссельной заслонки с минимальными отклонениями от номинального значения.
Указанный недостаток устраняется при использовании для взаимосвязи воздушной и дроссельной заслонок профильного кулачка, тем или иным образом соединенного с воздушной заслонкой, и кинематически связанного с регулируемым винтом, жестко соединенным с рычагом привода дроссельной заслонки.
Из общедоступного источника: Тюфяков А.С. Карбюраторы К-151. Устройство, ремонт, регулировка, Москва, За рулём, 2002 г., известна конструкция пускового устройства, в котором необходимые положения воздушной и дроссельной заслонок во время пуска и прогрева двигателя задаются водителем через трос управления и определяются положением рычага привода воздушной заслонки, установленном на своей оси, запрессованной в средней части корпуса поплавковой камеры карбюратора, кинематичнски соединенным с воздушной заслонкой системой рычагов и тяг и совмещенным с имеющим ступенчатого форму кулачком, с которым контактирует регулируемый винт, жестко установленный на рычаге привода дроссельной заслонки первичной камеры; а также диафрагменно-рычажным механизмом приоткрытия воздушной заслонки, управляемым разрежением за дроссельной заслонкой.
Положение дроссельной заслонки при этом определяется формой наружного профиля кулачка и положением контактирующего с кулачком регулировочного упорного винта на многофункциональном рычаге привода дроссельных заслонок, который, кроме взаимодействия с кулачком рычага привода воздушной заслонки, осуществляет последовательное открытие первичной и вторичной дроссельных заслонок, упор при полном открытии и полном закрытии дроссельной заслонки первичной камеры, возврат с помощью пружины дроссельной заслонки первичной камеры в закрытое положение,  при этом перемещение дроссельной заслонки первичной камеры осуществляется через промежуточный рычаг, жестко установленный на оси дроссельной заслонки.
В отличие от пускового устройства вышеупомянутого карбюратора, рычажный механизм пускового устройства карбюраторов К-151 не позволяет перемещать рычаг привода воздушной заслонки в направлении закрытия воздушной заслонки без нажатия на педаль управления дроссельными заслонками. Это обусловлено тем, что профильный кулачок имеет ступенчатую форму со ступенями постоянного радиуса и с резкими переходами от ступени к ступени, в которых при повороте кулачка против часовой стрелки происходит заклинивание регулируемого винта-упора рычага дроссельной заслонки. Поэтому, чтобы перевести пусковое устройство в рабочее положение для пуска холодного двигателя водителю необходимо перед вытягиванием рукоятки пускового устройства предварительно нажать и затем отпустить педаль управления дроссельными заслонками.
К недостаткам данного устройства относится короткий ступенчатый профиль кулачка, невозможность прикрытия воздушной заслонки без предварительного открытия дроссельной заслонки, невозможность плавного регулирования режима прогрева двигателя на холостом ходу, что не обеспечивает оптимальное сочетание углов открытия воздушной и дроссельной заслонок, и не позволяет минимизировать содержание вредных веществ в отработавших газах и выполнять холодный ездовой цикл с минимально возможными показателями по выбросу вредных веществ.
Указанные недостатки устраняются введением в конструкцию пускового устройства удлиненного плавного гладкого профиля кулачка взаимодействия с винтом упора рычага привода дроссельной заслонки первичной камеры и сферической формой головки винта упора.
Из общедоступного источника: Автомобили семейства ВАЗ-2108,-2109. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. С рекомендациями журнала «За рулем» \К.Б. Пятков, А.П. Игнатов, С.Н.Косарев и др. – 2-е изд., пер. и доп. – М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002, известна конструкция пускового устройства карбюратора типа «СОЛЕКС» производства ДААЗ, выбранная за прототип.
Данное пусковое устройство карбюратора содержит воздушную и дроссельную заслонки, рычаг управления воздушной заслонкой (пусковым устройством), установленный на собственной оси, расположенной на отлитым заодно с крышкой кронштейне на уровне верхнего фланца корпуса карбюратора. Упомянутый рычаг выполнен в виде пластины с тремя плавными профилями, один из которых, в виде кулачка, взаимодействует с регулировочным винтом приоткрывания дроссельной заслонки первичной камеры, установленном на рычаге управления дроссельными заслонками; а также диафрагменно-рычажным механизмом приоткрытия воздушной заслонки, управляемым разрежением за дроссельной заслонкой.
Положение дроссельной заслонки первичной камеры при этом определяется формой наружного профиля кулачка и положением контактирующего с кулачком регулировочного упорного винта на многофункциональном рычаге управления дроссельными заслонками, который жестко соединен с втулкой в виде стакана, своим дном закрепленной на оси дроссельной заслонки первичной камеры, и который кроме взаимодействия с кулачком рычага управления воздушной заслонки, осуществляет последовательное открытие первичной и вторичной дроссельных заслонок, обеспечивает упор при полном открытии и полном закрытии дроссельной заслонки первичной камеры и возврат с помощью пружины дроссельной заслонки первичной камеры в закрытое положение, причем перемещение дроссельной заслонки вторичной камеры осуществляется через промежуточный рычаг, свободно установленный на оси дроссельной заслонки первичной камеры.
В представленной конструкции недостатком является то, что элемент конструкции, на котором установлен регулировочный упорный винт, определяющий взаимное положение воздушной и дроссельных заслонок, выполнен как часть многофункционального рычага управления дроссельных заслонок, что приводит к тому, что указанный рычаг имеет большие размеры и сложную пространственную конфигурацию и для изготовления которого требуются высокоточные и дорогостоящие рубочные и гибочные штампы с ограниченными ресурсом и сокращенными межремонтными периодами.
Кроме того, указанная конструкция не является универсальной и не может применяться в пусковом устройстве карбюраторов с другими координатами расположения оси рычага привода пускового устройства. Так, например, размещение оси рычага привода пускового устройства в корпусе поплавковой камеры карбюратора существенно ниже верхней плоскости разъема, с соответствующим изменением конструкции узла пускового устройства по типу К151 приводит к тому, что при открывании дроссельных заслонок измененный рычаг привода дроссельных заслонок упирается во впускную трубу, препятствуя тем самым полному открытию дроссельных заслонок.
Проблемой, решаемой предлагаемой полезной моделью, является устранение выявленных недостатков, упрощение конструкции пускового устройства, уменьшение габаритов карбюратора при открытых дроссельных заслонках.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении уменьшенных габаритных размеров карбюратора при полном или частичном открытиях дроссельной заслонки первичной камеры.
Указанный технический результат достигается за счёт того, что в пусковом устройстве карбюратора, содержащем воздушную заслонку, установленную на оси в крышке карбюратора, соединенную системой рычагов и тяг с рычагом привода воздушной заслонки, выполненным совместно с кулачком профильным и установленном на своей оси в средней части корпуса поплавковой камеры, дроссельную заслонку, установленную на оси в корпусе смесительных камер, снабженную рычагом и блоком управления, размещенным на разгрузочной втулке, установленной соосно с осью дроссельной заслонки, и состоящим из собранных на общей монтажной втулке неподвижно относительно нее рычага привода и привода открытия дроссельных заслонок, а также рычага приоткрытия дроссельной заслонки с регулировочным винтом, кинематически связанным с кулачком профильным привода воздушной заслонки, рычаг приоткрытия дроссельной заслонки установлен в блоке управления на общей монтажной втулке через втулку дополнительную, поджатую к рычагу привода через упорную шайбу и  имеющую высоту, превышающую толщину листового материала рычага приоткрытия, с образованием зазора, обеспечивающего возможность взаимного свободного углового перемещения между рычагом приоткрытия дроссельной заслонки и рычагом привода, причем рычаг приоткрытия дроссельной заслонки имеет возможность воздействия на рычаг привода в сторону открытия дроссельной заслонки за счет взаимодействия рычага приоткрытия дроссельной заслонки с отгибкой на рычаге привода, при этом рычаг приоткрытия дроссельной заслонки  выполнен в виде цилиндрической шайбы со сквозным центральным отверстием и примыкающим снаружи последовательно загнутым в вертикальном относительно основания и перпендикулярном вертикальному направлениях, фигурным, скобообразным в плане, элементом с разновеликими отгибами, образующими вилку, между которыми при установке размещен неподвижный упор, установленный на корпусе смесительных камер, при этом на длинном отгибе вилки установлен регулировочный винт.
Неподвижный упор, установленный на корпусе смесительных камер может быть выполнен в виде круглого штифта, запрессованного в корпус смесительных камер.
Предложенная полезная модель поясняется на фигурах.
Фиг. 1 – Вид на карбюратор со стороны пускового устройства, привод открытия дроссельных заслонок (поз. 14) не показан;
Фиг. 2 – Трехмерный вид на блок управления в сборе;
Фиг. 3 – Трехмерная схема соединения элементов, входящих в блок управления дроссельной заслонки;
Фиг. 4 – Внешний вид рычага приоткрытия дроссельной заслонки.
Пусковое устройство карбюратора содержит взаимосвязанные элементами управления воздушную заслонку 1 и дроссельную заслонку первичной камеры 2. Воздушная заслонка 1, установленная на оси 3 в крышке 4 карбюратора, соединена системой рычагов и тяг с рычагом привода 5 воздушной заслонки, выполненным совместно с кулачком профильным 6 и установленном на своей оси (не обозначено) в средней части корпуса поплавковой камеры. Дроссельная заслонка первичной камеры 2 установленная на оси 7 в корпусе смесительных камер 8 карбюратора, снабжена жестко соединенным с ней рычагом дроссельной заслонки 9 и блоком управления 10, закрепленным на разгрузочной втулке 11, установленной соосно с осью 7 дроссельной заслонки первичной камеры 2, и состоящим из собранных на общей монтажной втулке 12 неподвижно относительно неё рычага привода 13 и привода открытия дроссельных заслонок 14, а также рычага приоткрытия 15 дроссельной заслонки. Рычаг приоткрытия 15 дроссельной заслонки имеет регулировочный винт 16, кинематически связанный с кулачком профильным 6 привода 5 воздушной заслонки. Особенностью предлагаемого пускового устройства является то, что рычаг приоткрытия 15 дроссельной заслонки установлен в блоке управления 10 на общей монтажной втулке 12 через втулку дополнительную 17, поджатую к рычагу привода 13 через упорную шайбу (не обозначено) и превышающую толщину листового материала рычага приоткрытия 15. Разница между высотой втулки 17 и толщиной материала рычага приоткрытия 15 создает зазор, обеспечивающий возможность взаимного свободного углового перемещения, между рычагом приоткрытия 15 дроссельной заслонки и рычагом привода 13. Причем рычаг приоткрытия 15 имеет возможность воздействовать на рычаг привода 13 в сторону открытия дроссельной заслонки за счет взаимодействия рычага приоткрытия 15 с отгибкой 18 на рычаге привода 13.
При этом рычаг приоткрытия 15 выполнен с плоским основанием 19 круглого контура в виде цилиндрической шайбы со сквозным центральным отверстием 20 и примыкающим снаружи фигурным элементом 21. Фигурный элемент 21 выполнен последовательно загнутым под прямым углом сначала в вертикальном направлении относительно поверхности основания, а затем в перпендикулярном направлении относительно вертикально отогнутой поверхности. Скобообразный в плане элемент выполнен с разновеликими отгибами 22 и 23, образующими вилку 24. При сборке корпуса смесительных камер 8 блок управления 10 размещают на разгрузочной втулке 11 таким образом, чтобы установленный на корпусе смесительных камер 8 неподвижный упор 25 располагался в промежутке между разновеликими отгибами 22 и 23 внутри вилки 24. Свободный ход рычага приоткрытия 15, ограниченный указанным промежутком, допускает небольшой угол поворота дроссельной заслонки первичной камеры 2, частично перекрывающий в обе стороны диапазон от полного закрытия дроссельной заслонки до положения, в котором происходит пуск холодного двигателя. При этом благодаря возможности одностороннего взаимного свободного углового перемещения, рычаг привода 13 и блок управления дроссельной заслонки 10 в целом имеют возможность вращаться в сторону открытия дроссельной заслонки первичной камеры 2 и полностью открывать дроссельную заслонку первичной камеры 2 при нажатии водителем на педаль управления при неподвижном рычаге приоткрытия 15, причем конструктивные элементы рычага привода 15 при этом не выходят за основные габариты карбюратора. Указанная конструкция рычага приоткрытия 15, диапазон перемещения которого ограничен неподвижным упором 25, позволяет сохранить габаритные размеры карбюратора при больших или полном открытиях дроссельной заслонки первичной камеры 2.
Установленный на длинном отгибе 22 вилки 24 рычага приоткрытия 15 винт 16 со сферической головкой кинематически связан с кулачком профильным 6 привода 5 воздушной заслонки. Регулировка винта 16 обеспечивается резьбовым соединением с фиксирующей гайкой 26.
В одном из вариантов реализации полезной модели предлагается выполнение неподвижного упора 25 в виде круглого штифта, запрессованного в корпус смесительных камер 8.
Полезная модель работает следующим образом.
27
Для установки в исходное положение воздушной заслонки 1 и дроссельной заслонки первичной камеры 2 перед пуском холодного двигателя до отказа вытягивается ручка управления воздушной заслонкой, находящаяся в салоне автомобиля. Рычаг привода 5 воздушной заслонки 1 вместе с кулачком профильным 6 поворачивается против часовой стрелки до упора. Воздушная заслонка 1 переводится в закрытое положение. Одновременно кулачок профильный 6 посредством воздействия на регулировочный винт 16 поворачивает рычаг приоткрытия 15, который в свою очередь через отгибки 18 и на рычаге привода 13 и рычаг дроссельной заслонки 9, жестко связанный с дроссельной заслонкой 2, переводит дроссельную заслонку 2 в пусковое положение. При воздействии водителем на педаль управления в сторону открытия дроссельной заслонки первичной камеры 2 рычаг приоткрытия 15 не вращается вместе блоком управления 10, а удерживается в промежуточном положении неподвижным упором 25, в который упирается отгиб 22 рычага приоткрытия 15, при этом конструктивные элементы рычага привода 15 не выходят за основные габариты карбюратора. Отгиб 23 рычага приоткрытия 15 при соприкосновении с неподвижным упором 25 не позволяет рычагу 15 перемещаться далее по часовой стрелке, чем предохраняет конструкцию пускового устройства от заклинивания в случае захождения рычага 15 за профиль кулачка при нерабочем положении рычага привода 5 пускового устройства и последующей попытке привести пусковое устройство в рабочее положение. Таким образом, конструкция рычага приоткрытия 15, угловое перемещение которого ограничено неподвижным упором 25 в узком диапазоне, определяемом разновеликими отгибами 22 и 23, размерами вилки 24 и неподвижным упором 25, позволяет обеспечить свободное вращение блока управления 10 на любой угол открытия и при этом позволяет сохранить заданные габаритные размеры карбюратора при больших или полном открытиях дроссельной заслонки первичной камеры 2, а также предотвратить поломку карбюратора.
Заявляемая конструкция пускового устройства карбюратора реализована в условиях серийного производства.