Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Р 02 М 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l3

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в к@„,., (21) 3997715/25-06 (22) 26. 12. 85 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (75) Э.К.Людовик (53) 621.43.035(088.8) (56) Патент СССР 1! 608485, кл. F 02 М 17/00, 1974.

1g (54) КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет улучшить качество приготовления горючей смеси. Карбюратор содержит корпус с впускным 9 и выпускным 13 каналами, смесительную кампру 8, улавливатель

10 с каналами, а также дроссельную заслонку 12, установленную в канале

13. Топливная камера 14 связана с топливоподающим устройством 15, а по меньшей мере один топливный жиклер

t6 — с камерой 14. Турбоагрегат 3 с осью вращения выполнен в виде турбины 4 и винтовентилятора 5, жестко связанных между собой с размещением

„„Я0„„137?423 A 1 последнего со стороны оси вращения турбоагрегата. Вращающийся ротор

17, установленный в корпусе 1, выполнен в виде концентрично расположенных лопастей 19. Привод ротора м,б. выполнен от электродвигателя. Оси каналов улавливателя размещены с образованием однополостного гиперболоида.

С внешней стороны корпуса м.б. размещено несколько. топливных камер 14 по числу компонентов дозируемого топлива. Жиклеры 16 расположены под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата, и с зазором к лопастям 7 турбины 4. Движение воздушного потока с окружности камеры 8

Ф к ее центру происходит по спиралевид- Е ным траекториям вверх и вниз с двух сторон плоскости, в которой расположен турбоагрегат, что позволяет полнее измельчить и испарить топливо s этом потоке и получить гомогенную топливовоздушную смесь. 5 з.п. ф-лы, 3. ил. Ф и

СФ

1377423

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателей внутреннего сгоранил.

Цель »зобретения — улучшение качества приготовления горючей смеси.

11а ф»г.1 представлена принципиальная схема карбюратора для двигателя внутреннего сгоран»я1 на фиг.2 — раз- 10 мещение впускных каналов карбюратора; на фиг.3 — улавливатель топлива, Карбюратор содержит корпус 1, выполненный с воэможностью подогрева 15 полости 2 горячим воздухом. В корпусе 1 установлен с воэможностью вращения турбоагрегат 3> выполненный в виде жестко соединенных на одном валу в плоскости, перпендикулярной 20 ос» вращения, турбины 4 и винтовент»лятора,5, оснащенного двумя и более лопастями 6, расположенными радиально. Лопасти 7 турбины 4 расположены рад»ально за лопастями 6 винтовент»- 25 лятора 5 под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3, и могут быть выполнены с возможностью поворота на своей оси, для регул»рования направления воздушного 30 потока по высоте смесительной камеры

В, состава горючей смеси и оборотов турбоагрегата 3. В корпусе 1, в плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3, выполнен по меньшей мере один впускной канал 9 (фиг. 1 и

2), который подведен к окружности турбины 4 таким образом, что одна из сторон впускного канала 9 является касательной к окружности турбины 4, а диаметрально противоположная сторона впускного канала 9 является секущей к окружности турбины 4, Б корпусе i расположены улавливатель 10 крупных частиц топлива, выпол- > ненный с воэможностью подогрева горячим воздухом полости 11, а также дроссельная заслонка 12 и выпускной канал 13.

Цо меньшей мере одна топливная камера 14 расположена с внешней стороны корпуса 1 и жестко соединена топл»воподающим устройством 15 с расположенным под углом к плОскОсти пер 55 пендикулярной оси вращения турбоагрегата по меньшей мере одним топливным жиклером 16 Топливные жиклеры ра мещены по окружности над основаниями лопастей 7 турбины 4 и с зазором к лопастям 7, Применение двух и более компонентов составного топлива обеспечивается воэможностью расположения с внешней стороны корпуса 1 нескольких топливных камер 14 по числу компонентов дозируемого топлива.

Винтовентилятор 5 служит, для преобразования вращательного момента на валу турбины 4 в силу тяги, благодаря которой поток горючей смеси с окружности смесительной камеры 8 стремится по спиральной траектории к винтовентилятору 5, перемещающему этот лоток горючей смеси вниз по оси вращения к улавливателю !О. Для регулирования производительности подачи горючей смеси лопасти 6 винтовентилятора 5 могут быть выполнены с воэможностью поворота на своей оси. Для увеличения производительности возможна установка двух и более винтовентиляторов 5, жестко соединенных на одном валу с турбиной 4 в параллельных плоскостях.

Для компенсации гидравлических потерь на впуске и некоторого наддува двигателя внутреннего сгорания на одной Оси с турбоагрегатом 3 между улавливателем 10 и дроссельной заслонкой 12 в плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3, установлен с возможностью вращения по меньшей мере один независимый от турбоагрегата 3 ротор 17, вращаемый находящимся на одной оси с ним электромотором или через клиноременную передачу от двигателя внутреннего сгорания, На фиг.1 показан шкив 18 под клиноременную передачу на валу ротора 17. Лопасти 19 ротора 17 могут быть выполнены с воэможностью изменения его шага, а обороты и йроизводительность зависят от того, насколько дроссельная заслонка 12 открывает выпускной канал 13, Для регулирования оборотов турбоагрегата.3 и изменения состава горючей смеси впускные каналы 9 могут быть выполнены с воэможностью изменения расстояния между окружностью турбины

4 и впускным каналом 9 по оси последнего. Впускные каналы 9 могут быть снабжены корректорами 20 (фиг.2) для изменения пропускной способности.

Кроме того, впускные каналы 9 могут быть выполнены с воэможностью изменения угла наклона оси впускного ка1377423 нала 9 к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3.

В смесительной камере В между турбоагрегатом 3 и выпускным каналом

13 установлен улавливатель 10 крупных частиц топлива (фиг.3), представляющий собой полость 11 подогрева и систему каналов 2 1 и 22, выполненных в виде трубок с отверстиями различно- 10 го диаметра, пересекающих полость f1 и выступающих над поверхностью улавливателя 10, обращенной к турбоагрегату 3. Каналы 2 1 в сечении по плоскости, перпендикулярной оси канала

21, могут иметь форму окружности,эллипса нли другую форму и расположены на поверхности улавливателя 10 на концентричных окружностях (или эллипсах) Архимедовой спирали вокруг цен- 20 трального канала 22. Оси каналов 2! расположены под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3. Чем ближе к центру улавливателя 10 расположены каналы 21,тем25 больше их диаметр и пропускная способность, благодаря чему поток топливной смеси проходит каналы 2 1, стремясь к центру улавливателя 10. Центральный канал 22 улавливателя 10 имеет наибольшие по сравнению с каналами 21 диаметр и пропускную способ" ность и может быть снабжен корректором, изменяющим его пропускную способность. Ось центрального канала 22 может совпадать с осью вращения турбо35 агрегата 3 и осью выпускного канала

13. Поток топливной смеси, стремящийся K центру улавливателя 10, проходит каналы 2 1 и 22 и разделяется ими на 40 число струй, равных количеству каналов 21 и 22. Для придания вращательного момента потоку горючей смеси, прошедшему каналы 21 и 22, оси каналов 21 расположены подобно прямолинейным образующим вписанных в одну окружность однополостных усеченных ги перболоидов, если расположить их меньшей окружностью к дроссельной .заслонке 12 на одной оси с турбоагрега-. том 3. Чем ближе к центру улавлива50 теля 10 расположены каналы 21, тем меньше угол между осью канала 21 и . осью вращения турбоагрегата 3. Общая пропускная способность всех каналов

21 и 22 превышает пропускную способ- 55 ность выпускного канала 13.

Соседние ряды каналов .21, расположенных на концентричных окружностях вокруг центрального канала 22, могут отличаться сменой направления осей каналов 21, при котором соседние ряды сообщают потоку топливной смеси,, прошедшему каналы 21 улавливателя 10, противоположный вращательный момент.

Обращенная к турбоагрегату 3 поверхность улавливателя 10 может иметь любую обеспечивающую сток жидкого топлива форму, Дно улавливателя 10 может быть снабжено отверстием 23 для возврата жидкого топлива по топливопроводу 24 в топливную систему.

Дроссельная заслонка 12 установлена в выпускном канале 13 карбюратора.

Карбюратор работает следующим образом.

В

При работе двигателя внутреннего сгорания в такте всасывания внутри карбюратора создается разрежение.

Воздух, пройдя через выпускные каналы

9 (фиг. 1 и 2), поступает на лопасти

7 турбины 4 и приводит во вращение турбоагрегат 3.

Под воздействием разрежения топливо или компоненты составного топлива иэ расположенных с внешней стороны корпуса 1 топливных камер 14 вытекает на лопасти 7 вращающейся турбины 4 и центробежной силой распыляется в потоке воздуха по окружности смесительной камеры 8. С окружности смесительной камеры 8 образовавшаяся горючая смесь перемещается по обе стороны плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3. С увеличением вращения турбоагрегата 3 через каналы 21 и 22, пропускная способность которых превышает пропускную способность выпускного канала 13 карбюратора, расход топлива увеличивается.

Дроссельная заслонка 12 открывает выпускной канал 13 карбюратора, .и независимый от турбоагрегата 3 ротор 17, увеличивая обороты и производительность, нагнетает топливную смесь в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Чем больше дроссельная заслонка 12 открывает выпускной канал 13, тем выше обороты и производительность ротора f? максимальная производительность которого должна превышать расход горючей смеси двигателем при его работе на максимальных оборотах под нагрузкой при полностью открытом выпускном канале 13.

Ротор 17 может вращаться в противопо-

5 .13774 ложном относительно турбоагрегата 3 направлении.

Восходящий по спиралевидной траектории с окружности смесительной каме. ры 8 к винтовентилятору 5 воздушный поток обдувает взвешенные частицы распыленного топлива и испаряет их, а крупные частицы топлива за счет инерции оседают на внутреннюю поверх- 10 ность корпуса 1 и испаряются, или стекают на улавливатель 10 и испаряются, или через отверстие 23 возвращаются. по топливопроводу 24 в топливную систему. Соприкоснувшиеся с лопа- 1

15 стями вращающихся винтовентилятора 5 и ротора 17 частицы топлива распыляются и испаряются в воздушном потоке.

Нисходящий по спиралевидной траектории с окружности смесительной камеры 8 воздушный поток, стремясь к центру улавливателя 10, несет крупные частицы топлива к выступающим над поверхностью последнего каналам 21 и

22, где они оседают на внешние стенки каналов 2 1 и 22 и поверхность улавливателя 10 и испаряются или через отверстие 23 возвращаются по топливопроводу 24 в топливную систему. . Поток топливной смеси проходит с увеличением скорости систему каналов

21 и 22 и.разделятеся на множество

Ф струй, количество которых равно количеству каналов 21 и 22, Каналы 21 улавливателя 10, оси которых распо- .35 ложены подобно, прямолинейным образующим, вписанным в одну окружность однополостных усеченных гиперболоидбв (если их расположить меньшей окружностью к дроссельной заслонке 12 на .40 одной оси.с турбоагрегатом 3), придают потоку горючей смеси, прошедше« му каналы 21, вращательный момент.

Улучшение смесеобразования достиràåòñÿ тем, что движение воздушного . 45 потока с окружности смесительной камеры к ее центру происходит по спира-. левидным траекториям вверх и вниз двух сторон плоскости, в которой — . расположен турбоагрегат, что позволя" ет полнее измельчить и испарить топ" ливо в этом потоке и получить гомогенную топливовоэдушную смесь.

Формула изобретения

1. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами, смесительную камеру, улавливатель с каналами, вращающийся ротор, установленный в корпусе, топливную камеру, связанную Г топлнвоподающим устройством, по меньшей мере один .топливный жиклер, сообщенный с топливной камерой, и дроссельную заслонку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества приготовления го-. рючей смеси, он дополнительно снабжен турбоагрегатом с осью вращения, выполненным в виде турбины И винтовентилятора, жестко связанных между собой с размещением последнего со стороны оси вращения турбоагрегата.

2, Карбюратор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что вращающийся ротор выполнен в виде концентрично расположенных лопастей.

3. Карбюратор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что оси каналов улавливателя размещены с образованием одноаолостного .гиперболоида.

4. Карбюратор по п. 1, о т л и— ч а ю щ и Й с я тем, что с внешней стороны корпуса размещено несколько топливных камер по числу компонентов доэируемого топлива.

5. Карбюратор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что привод.ротора выполнен от электродвигателя.

6, Карбюратор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что топливные жиклеры расположены нод углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата, и с зазором к лопастям турбины.

1377423

Составитель В.Ерохов

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Огар

Заказ 849/24 Тирал 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4