Устройство для приготовления водотопливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к системам питания двигателя и позволяет повысить точность дозирования и улучшить гомогенность смеси. Устройство содержит смесительную камеру 1 с диффузором 2 и сообщенную с ними испарительно-топливную камеру 3 с блоком 4 капиллярных кольцевых элементов 5, разделенных саморегулирующимися нагревателями 7 на испарительную камеру 8 и топливную ванну 9. Устройство снабжено водоиспарительной кольцевой камерой, сообщенной отверстиями с главным проточным каналом. Топливо испаряется в камере 3, первоначально воздушная заслонка закрыта, и воздух подается через клапан. Регулятор устанавливают на необходимый режим работы двигателя и в зависимости от режимов работы двигателя регулируют воздушной заслонкой подачу воздуха. При стабильной работе двигателя вода в кольцевой камере закипает и ее пары, смешиваясь с топливовоздушной смесью, поступают в двигатель. При холостом ходе воздушная заслонка полностью открыта, а жиклеры закрыты до минимального зазора. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.
СОВХОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСKVIX
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4486157/06 (22) 22.09.88 (46) 15.08.91, Бюл. М 30 (75) А. В. Булатов (53) 621.43.03(088.8) 8 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Авторское свидетельство СССР М 392262, кл, Р 02 М 31/18, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к системам питания двигателя и позволяет повысить точность дозирования и улучшить гомогенность смеси. Устройство содержит смесительную камеру 1 с диффузором 2 и сообщенную с ними испарительмо-топливную камеру с блоком 4 капиллярных кольцевых злементов5, раэде„„Я3 „„1670162 А1 ленных саморегулирующимися нагревателями 7 на испарительную камеру 8 и топливную ванну 9. Устройство снабжено водоиспарительной кольцевой камерой, сообщенной отверстиями с главным проточным каналом, Топливо испаряется в камере 3, первоначально воздушная заслонка закрыта и воздух подается через клапан. Регулятор устанавливают на необходимый режим работы двигателя и в зависимости от режимов работы двигателя регулируют воздушной заслонкой подачу воздуха. При стабильной работе двигателя вода в кольцевой камере закипает и ее пары, смешиваясь с топливовоэдушной смесью, поступают в двигатель. При холостом ходе воздушная заслонка полностью открыта, а жиклеры закрыты до минимально о зазора. 3 3, и. ф — лы, 7 ил. 1670162 Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания двига re. Цепь изобретения — повышение точности дозирования и улучшение гомогенности смеси. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4— сечение В--В на фиг. 3; на фиг. 5 — узел 1 на фиг, 3. положение жиклера в момент запуска двигателя и холостом ходу; на фиг. 6— то же, при экономичном режиме работы; на фиг. 7 — то же, в момент мощностного режима работы двигателя. Устройство для приготовления водотопливно-воздушной смеси содержит смесительную камеру, включающую в себя диффуэор 2, вставляемый внутрь нее. Камера 1 установлена в отверстие, выполненное по центру испарительно-топливной камеры 3. Внутри испарительно-топливной камеры 3 закреплен блок 4, состоящий иэ капиллярных элементов 5, разделенных между собой кольцами 6, являющимся, кроме того, саморегулирующими нагревателями 7, подключенными к аккумулятору автомобиля. Кольца 6 разделяют испарительно-топливную камеру 3 на испарительную камеру 8 и топливную ванну 9, соединенную трубкой 10 с поплавковой камерой 11. Испарительно-топливная камера 3 имеет форму кольцевого тора и закрывается герметично крышкой 12, имеющей по центру втулку 13 и буртик 14. Втулка 13 крышки 12 имеет в нижней части выступ 15 с конусом 16 для фиксации блока 4 выступом 17, выполненным внутри внутренней стенки 18, и выступов 19 внешней стенки 20 испарительно-топливной камеры 3, выступ 15 с конусом 16 является запорным замком. На буртике 14 крышки 12 смонтировано уплотнительное кольцо 21, обеспечивающее герметизацию и подвижность регулятора 22 с отверстиями 23 подачи газообразной топ ливно-воздушной смеси, взаимодействующими с отверстиями 24, выполненными на внутренней стенке 18 камеры 3, и отверстиями 25, выполненными в стенке смесительной камеры 1, а также отверстиями 26жиклеров 27 подачи топливно-воздушной смеси, ввинчиваемых в стенку диффузора 2. Жиклеры 27, установленные по касательной относительно стенок смесительной камеры и диффуэора, располо:каны отверстиями 26 один к другому в диаметрально противоположных сторонах и обеспечивают завихрение топливно-воздушной смеси е диффузоре 2. В верхней <асти горловины смесительной камеры 1 ус анпвленя кольцевая еьг очка 1 ожухи 48 для нагрева потока воздуха, по60 дэвагмого в испарительную кэмепу 8. и па 15 55 раструб 28 диффузора 2, разделяющий горловину на две полости: полость 29 для подачи потока воздуха в испарительную камеру и полость 30 для подачи потока воздуха иэ воэдухоочистителя непосредственно в смесительную камеру 1. В стенках смесительной камеры 1 и установочно-крепежной гайки 31 выполнены отверстия 32, в которых закреплены торцы трубопровода 33 подачи потока воздуха в кольцевой распределитель 34. В полости 30 шарнирно установлена воздушная заслонка 35 с подпружиненным клапаном 36 запуска двигателя и холостого хода и с рычагом 37 управления, соединенным тягами с рычагами управления вентиля 38 для регулирования подачи потока воздуха в кольцевой распределитель 34 через отверстия 39, выполненные на внешней стенке 20 испарительно-топливной камеры 3 лля обдува капиллярных элементов 5 блока 4. Капиллярные элементы иэ материла, имеющего капиллярно-гидрофильную структуру, имеют форму полых усеченных конусов. На капиллярных элементах 5 выполнены ряды отверстий, Нижняя часть элементов расположена в топливной ванне 9 и выполняет функцию микронасосов и фильтров, а их верхняя часть расположена в испарительной камере 8, выполняет функцию испарителей, благодаря обширной площади они значительно увеличивают подачу и испарение топлива. Под установочно-крепежной гайкой 31 закреплена кольцевая полость 40 с трубопроводом 41 подачи в нее теплоносителя и трубопроводом 42 для вывода теплоносителя из полости. В полости 40 на ее внутренней стенке изготовлены отверстия 43 для прохождения теплоносителя в полость 44, образованную трапециевидной выточкой в диффузоре 2, Отверстие 43 установлено напротив отверстия 45, выполненного на стенке смесительной камеры 1 для прохождения теплоносителя в полость 44 рубашки подвода теплоносителя для увеличения площади нагрева потока воздуха, подаваемого в полость 30 и регулируемого воздушной заслонкой 35, а выход теплоносителя предусмотрен через отверстие 46, взаимодействующее с отверстием 45, изготовленным в стенке смесительной камеры, и закрепленный на ней трубопровод 42 для вывода теплоносителя. На трубопроводе 41 установлен вентиль 47 регулировки подачи теплоносителя в кольцевую полость 40 и полость 44. На тру бопроводах 33 подачи воздуха, подаваемого в испарительную камеру 8 иэ кольцевого распределителя 34, установ .-;ны кожухи 48 с патрубками 49 подачи геплоносителя в 1670162 15 25 35 55 рубком 50 для вывода теплоносителя иэ кожуха. На патрубках 49 также установлены вентили регулировки подачи теплоносителя (не показаны). В нижней части смесительной камеры 1 под испарительно-топливной камерой 3 закреплена водоиспарительная кольцевая камера 51, опирающаяся на фланец 52 и имеющая отверстия 53 для подачи воды, выполненные ниже оси дроссельной заслонки 54 с рычагом управления для регулировки подачи объема горючей смеси в цилиндры двигателя. Вода в кольцевую камеру 51 подается через трубку 55 иэ бачка с поплавковым устройством (не показаны) для регулировки подачи воды в паропитатель. Отверстия 53 выполнен на 7 — 15 мм выше уровня воды в камере 51. На смесительной камере 1 выполнены выступы 56 с резьбой для крепления на ней испарительно-топливной камеры 3 с последующей установкой крышки 12 с прокладкой 57 и ее креплением болтами к корпусу испарительно-топливной камеры, а также установкой подпружиненного регулятора 22 и его выверкой и проверкой. Устройство работает следующим образом. Топливным насосом в поплавковую камеру 11, соединенную трубкой 10 с топливной ванной 9, подается топливо, которое впитывается кагиллярными элементами 5 блока 4. Включают саморе улирующие нагреватели — кольца б — от аккумулятора Открывают вентили 38 подачи воздуха в кольцевой распределитель 34 и вентили на патрубках 49 подачи теплоносителя в кожухи 48 для нагрева потока воздуха, подаваемого в трубопроводы 33 для обдува им площадей верхней части испарителей капиллярных элементов 5. При этом происходит приготовление газообразная топливно-воздушная смесь. Воздушная заслонка 35 закрыта, и воздух подается через подпружиненный клапан 36 в смесительную камеру. Регулятором 22 подачи топливно-воздушной смеси из испарительнсй камеры 8 с помощью рычага устанавливают зазор проходного сечения отверстий 23- -26, взаимодействующих между собои. на необходимый режим работы двигателя. Топливно-воздушная смесь из испарительной камеры 8 подается через отверстия 26 жиклеров 27 подачи смеси в смесительную камеру 1, а именно в горловину диффузора 2, где происходит приготовление горючей смеси необходимого качества и состава. Приготовленная смесь регулируется дроссельной заслонкой 54. подается в цилиндры двигателя и происходит запуск двигателя. По мере прогревания двигателя и, следовательно, повышения температуры отработанных газов, выполняющих функцию теплоносителя, нажимают посредством педали на рычаг 37 управления, соединенный тягами и рычагами управления с вентилями 38 для подачи и регулировки потоков воздуха и вентилями 47 подачи теплоносителя в кожухи 48 для нагрева воздуха, подаваемого в испарительную камеру 8 через отверстия кольцевого распределителя 34, и обдувают воздухом всю поверхность капиллярных элементов 5 через отверстия. выполненные в шахматном порядке для интенсивного испарения топлива. Увеличение или уменьшение объема топливно-воздушной смеси обеспечивают путем увеличения или уменьшения подачи объема теплоносителя, регулируя таким образом температурный режим, а также путем увеличения или уменьшения сечения трубопровода подачи воздуха вентилем, что также способствует регулировке температурного и испарительного режима, кроме того, при этом достигается регулировка не только объема топливно-воздушной смеси, но и ее качественного состава изменением в нем соотношения воздуха и газообразного топлива. При стабильной работе двигателя вода в кольцевой камере 51 закипает, так как отбирает тепло от стенок блока двигателя и нижней части карбюратора, и парй воды выходят через отверстия 53, смешиваясь с газообразной топливно-воздушной смесью и образуя гомогенную газообразную топливно-воздушно-водную горючую смесь. B зависимости от режимов работы двигателя регулируют воздушной заслонкой 35 подачу воздуха в смесительную камеру, который также нагревается теплоносителем, подаваемым в кольцевую полость 40 трубопроводом 41. Через отверстия 43 теплоноситель проходит в полость 44, что значительно увеличивает площадь нагрева потока воздуха, подаваемого в смесительную камеру 1. Теплоноситель, отдавшии тепло, выводится иэ полости 44 через отверстие и трубопровод 42 в выхлопную трубу, что позволяет, помимо зкономии топлива, увеличить срок службы выхлопной трубы, снижая температуру выхлопных газов. При помощи воздушной заслонки и регулятора 22 обеспечивают регулировку качества и состава горючей смеси путем приоткрывания или закрывания воэдушной заслонки и регулятора 22 подачи газообразной топливно-воздушной смеси, а также ее завихрение путем определенной установки жиклеров 27. В диффузоре 2 происходит окончательное приготовление гомОгенной горючеи смеси, качественного состава, а приготовление газообразной гопливно-воздушно-водной горючей смеси происходит перед 1670162 дроссельной заслонкой 54; осуществляется регулировка по объему и подача готовой горючей с«еси в цилиндры. Работа двигателя на среднем (экономичном) режиме осуществляется при установке всех вентилей подачи воздуха теплоносителя, топлива, а также воздушной и дроссельной заслонок в среднее положение, Мощностной режим работы двигателя осуществляется при следующих условиях; воздушная заслонка 35 закрывается. оставляя минимальный проходдля воздуха, аотверстия, в жиклерах 27 открываются с помощью регулятора 22 на полное сечение; таким образом подается из испарительной камеры 8 обо га ще н н ая топливно-воздушная смесь, при этом вентили подачи теплоносителя открыты полностью, обеспечивая максимальный нагрев воздуха, а следовательно, увеличивая испарениетоплива в испарительной камере, Работа двигателя на холостом ходу происходит при полностью открытой воздушной заслонке, а жиклеры 27 подачи топливновоздушной смеси закрыты до минимального зазора. При необходимости остановки двигателя перекрывают подачу топлива, также закрывают подачу теплоносителя и воздуха, отключают зажигание, Воздух перекрывают с таким условием, чтобы оставшаяся горючая смесь была выработана, Все вентили устанавливают в положение "Закрыто", Формула изобретения 1. Устройство для приготовления водотопливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с главным проточным воздушным каналом и последовательно расположенными в нем воздушной заслонкой, диффузором и дроссельной заслонкой, поплавковую камеру, испарительно-топливную камеру с топливной 40 ванной и подогревателем, сообщенную с диффуэором, а также канал подвода воздуха в испарительно-топливную камеру, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования и улучшения гомогенности смеси, испарительно-топливная камера снабжена блоком капиллярных кольцевых элементов с радиальными отверстиями, концентрично установленных с зазором и изготовленных из капиллярно-гидрофильного материала, а устройство снабжено водоиспарительной кольцевой камерой, сообщенной с главным проточным каналом, выполненными по его периметру по меньшей мере двумя рядами отверстий, один из которых размещен с возможностью его перекрытия ребром дроссельной заслонки, при этом подогреватель выполнен в виде кольцевых саморегулирующихся электрических нагревателей, установленных в зазорах между капиллярными элементами, погруженными нижней своей частью в топливную ванну, причем в канале подвода воздуха установлен управляемый вентиль, а испарительно-топливная камера сообщена с диффузором тангенциальными каналами. 2. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что капиллярные кольцевые элементы выполнены с коническими внутренней и наружной боковыми поверхностями, à радиальные отверстия расположены на них в шахматном порядке. 3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что канал подвода воздуха в испарительную камеру и диффузор снабжены рубашкой подвода теплоносителя. 4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительным дозатором топливовоздушной смеси, установленным с возможностью изменения проходного сечения тангенциальных каналов, 1б70162 1670162 1670162 2б Фиг б Составитель М. Айриев Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Редактор А. Огар Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2726 Тираж 339 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
