Карбюратор двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности, к вертикальным карбюраторам двигателей внутреннего сгорания с падающим потоком, а непосредственно к конструкции корпуса поплавковой камеры карбюратора с поршневым ускорительным насосом.
Из общедоступного источника - Дмитриевский, А.В. Карбюраторы автомобильных двигателей / А.В. Дмитриевский, В.Ф. Каменев. М.: Машиностроение, 1990. - 224 с., известен карбюратор К135, который имеет две обогатительные системы: ускорительный насос и механический экономайзер, имеющие общий привод в виде фигурной планки, жестко соединенной с общей тягой привода ускорительного насоса и экономайзера и с направляющей штока включения экономайзера, а также подвижно соединенной со штоком ускорительного насоса.
Тяга привода ускорительного насоса и экономайзера установлена и перемещается в вертикальном направляющем отверстии, выполненном в корпусе поплавковой камеры карбюратора. В верхней части направляющего отверстия установлена латунная втулка для повышения износостойкости подвижной пары. Рычаг привода ускорительного насоса и экономайзера закреплен на оси в крышке карбюратора и связан тягой с рычагом привода дроссельных заслонок. На другом конце оси, закреплен рычаг с роликом, который воздействует на фигурную планку привода ускорительного насоса и экономайзера при открывании дроссельной заслонки. Недостатком данного карбюратора является то, что направляющее отверстие, в котором установлена тяга привода ускорительного насоса и экономайзера, выполненное в корпусе поплавковой камеры карбюратора, является сквозным и соединяет полость поплавковой камеры с атмосферой. При этом возможно проникновение некоторого количества жидкого топлива и его паров по кольцевому зазору между стенкой вертикального сквозного направляющего отверстия и поверхностью тяги привода ускорительного насоса и экономайзера из поплавковой камеры карбюратора наружу в атмосферу.
Из патента US4539163 от 3.09.1985, МПК F02M 7/08 известен карбюратор, в конструкции которого выходящий наружу через крышку карбюратора шток ускорительного насоса снабжен уплотнительным сальником.
Из патента JPS63176649 от 20.07.1988, F02M 7/08 известно ускоряющее насосное устройство для карбюратора, в котором выходящий наружу через крышку карбюратора шток ускорительного насоса уплотняется с помощью резинового сильфона.
Из общедоступных источников: Рубец Д. А., Шухов О. К. Системы питания автомобильных карбюраторных двигателей: Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Транспорт. 1974. - 288с., известны конструкции карбюраторов моделей МКЗ 84 и МКЗ 84М, выбранные за прототип, в которых выходящая наружу через корпус поплавковой камеры карбюратора тяга привода ускорительного насоса и экономайзера снабжена сальниковым уплотнителем. К недостаткам представленных конструкций относятся высокая вероятность нарушения герметичности сальникового уплотнения и повышенное трение тяги привода в процессе эксплуатации, особенно при старении материала сальника.
Проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является возможность попадания жидкого топлива и проникновения паров топлива в подкапотное пространство моторного отсека автомобиля, а также в окружающую атмосферу.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемой полезной модели, является исключение попадания жидкого топлива и проникновения паров топлива в подкапотное пространство моторного отсека автомобиля и в окружающую атмосферу, а также улучшение экологических показателей двигателя внутреннего сгорания и автомобиля в целом.
Заявленный технический результат, достигается за счет того, что в карбюраторе двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус поплавковой камеры, имеющий вертикальное сквозное направляющее отверстие с установленной в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения тягой привода ускорительного насоса и экономайзера, в котором в нижней части вертикального сквозного направляющего отверстия установлена глухая стаканообразная втулка с гарантированным радиальным зазором между наружной цилиндрической поверхностью тяги привода и внутренней поверхностью стенки втулки и гарантированным осевым зазором между дном втулки и торцом тяги  привода экономайзера и ускорительного насоса при нахождении его в крайнем нижнем положении.
Предложенная полезная модель поясняется на фигурах.
Фиг. 1 – фрагмент карбюратора в сборе с приводом ускорительного насоса и экономайзера в разрезе при крайнем нижнем положении тяги привода.
Фиг. 2 – увеличенный фрагмент корпуса карбюратора в нижней части вертикального сквозного направляющего отверстия с установленной в нем глухой стаканообразной втулкой.
Карбюратор двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с непосредственно поплавковой камерой 2 и вертикальной перегородкой 3, разделяющей поплавковую камеру 2 и главные воздушные тракты карбюратора (на рисунке не показаны). В перегородке 3 выполнено вертикальное сквозное направляющее отверстие 4, в верхней части которого установлена металлическая втулка 5 из более износостойкого материала, чем материал корпуса поплавковой камеры 1. В вертикальном сквозном направляющем отверстии 4 с втулкой 5 с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена тяга 6 привода ускорительного насоса и экономайзера. В верхней части тяги 6 установлена возвратная пружина 7. Тяга 6 привода ускорительного насоса и экономайзера жестко соединена с фигурной планкой 8 привода, на которой установлен подпружиненный поршень 9 ускорительного насоса. С фигурной планкой 8 привода также жестко соединена направляющая 10 штока включения экономайзера (на рисунке не показан), перемещающаяся в своем колодце (на рисунке не обозначено). Перемещение привода ускорительного насоса и экономайзера осуществляется за счет воздействия на отгиб 11 фигурной планки 8 привода ролика 12 рычага 13, установленного на оси 14 в крышке 15 карбюратора и кинематически связанного с рычагом привода дроссельных заслонок (на рисунке не показаны). В нижней части вертикального сквозного направляющего отверстия 4 установлена глухая втулка 16, выполненная в виде вытянутого стакана, с гарантированным радиальным зазором «А» между наружной цилиндрической поверхностью тяги 6 привода ускорительного насоса и экономайзера и внутренней поверхностью стенки втулки 16 и гарантированным осевым зазором между дном втулки 16 и торцом тяги 6 привода экономайзера и ускорительного насоса при нахождении его в крайнем нижнем положении.
Возможен вариант исполнения, в котором при нахождении тяги 6 привода экономайзера и ускорительного насоса в крайнем нижнем положении между ее торцом и дном втулки 16 остается увеличенный зазор «Б», образующий дополнительный объем 17, в котором скапливается жидкое топливо, поступающее через кольцевой зазор между стенкой вертикального сквозного направляющего отверстия 4 и поверхностью тяги 6 привода ускорительного насоса и экономайзера
Предпочтительно радиальный зазор «А» должен быть выполнен величиной 0,15–0,45 мм на сторону, а увеличенный зазор «Б» величиной 4-7 мм.
Предпочтительно втулка установлена путем запрессовки в расточку вертикального сквозного направляющего отверстия.
Полезная модель функционирует следующим образом.
При заполнении топливом опустошенной поплавковой камеры 2, которое наблюдается при первичной установке карбюратора на двигатель и периодически возникает вследствие испарения топлива после стоянки автомобиля, поплавок находится в крайнем нижнем положении и игольчатый клапан максимально открывает проходное сечение топливного клапана (не показаны). Топливо под избыточным давлением интенсивно поступает в поплавковую камеру карбюратора через топливный клапан, расположенный в крышке карбюратора на уровне верхнего торца втулки 5 и за счет разбрызгивания попадает сверху в кольцевой зазор между стенкой вертикального сквозного направляющего отверстия 4 и поверхностью тяги 6 привода ускорительного насоса и экономайзера и далее по нему проникает вниз во внутренний зазор глухой стаканообразной  втулки и там удерживается, что препятствует попаданию топлива в атмосферу. Гидравлический подпор топлива, имеющего возможность скапливаться внутри втулки, отсутствует за счет достаточно большого радиального зазора между наружной цилиндрической поверхностью тяги 6 привода ускорительного насоса и экономайзера и внутренней поверхностью стенки втулки 16. Для гарантированного отсутствия указанного гидравлического подпора во втулке может быть выполнен дополнительный объем 17 за счет увеличения длины втулки 16 и появления увеличенного зазора «Б» между дном втулки 16 и торцом тяги 6 привода ускорительного насоса и экономайзера при нахождении его в крайнем нижнем положении.
В дальнейшем после прогрева двигателя до рабочих температур скопившееся внутри втулки 16 топливо испаряется и по тому же кольцевому зазору между стенкой вертикального сквозного направляющего отверстия 4 и поверхностью тяги 6 привода ускорительного насоса и экономайзера поступает в полость над поверхностью топлива в поплавковой камере 2 и по каналу балансировки (не показано) поступает в главный воздушный тракт карбюратора и далее в двигатель.
Установленная в корпусе 1 втулка 16 также препятствует проникновению в наружную атмосферу паров топлива, образующихся над его поверхностью в поплавковой камере 2, при длительной стоянке автомобиля с горячим двигателем.
Заявляемая конструкция использована в карбюраторах двигателей экологического класса ЕВРО-3 и ЕВРО-4, устанавливающихся в автобусах ПАЗ.