Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, и позволяет снизить расход топлива и токсичность двигателя. Система питания содержит контур подачи топлива, впускной тракт с карбюратором, сообщенным с контуром подачи топлива, магистраль подачи воды, сообщенную через штуцер смесителя с камерой смешения, магистраль подачи картерных газов, сообщенную через штуцер смесителя с камерой смешения. В камере смешения установлен диспергатор в виде упругого и гибкого стержня. Один из концов стержня жестко закреплен относительно корпуса смесителя. Другой конец стержня установлен в камере смешения с возможностью совершения колебаний от вибрации двигателя. Выходной штуцер смесителя сообщен с впускным трактом до карбюратора . Штуцера выполнены съемными, а стержень диспергатора может быть выполнен по спиральной образующей с винтовым пазом по меньшей мере на части внешней поверхности. 2 з.п. ф -льг, 3 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 F 02 М 25/02

ГОСУДА P СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4874192/06 (22) 25.09.90 (46) 07.04.92, Бюл. ¹ 13 (76) А,И.Козлов и Ю.И.Кранчев (53) 621,43,038(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 787698, кл. F 02 М 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 848725, кл. F 02 М 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1326758, кл, F 02 M 25/00, 1985. (54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, и позволяет снизить расход топлива и токсичность двигателя. Система пиИзобретение относится к двигателестроению, а конкретно к системе питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с внешним смесеобразованием, преимущественно к карбюраторным, Известна система питания ДВС с системой рециркуляции отработанных газов двигателя, которая позволяет снизить токсичность выхлопа за счет дожигания окислов углерода, во-первых, а во-вторых за счет того, что горючие рециркулирующие газы являются активаторами воспламенения, так как содержат неокисленные радикалы.

К недостаткам этой системы относятся повышенное содержание окислов азота и

„,. Ы„„1725765 А3 тания содержит контур подачи топлива, впускной тракт с карбюратором, сообщенным с контуром подачи топлива, магистраль подачи воды, сообщенную через штуцер смесителя с камерой смешения, магистраль подачи картерных газов, сообщенную через штуцер смесителя с камерой смешения. В камере смешения установлен диспергатор в виде упругого и гибкого стержня. Один из концов стержня жестко закреплен относительно корпуса смесителя. Другой конец стержня установлен в камере смешения с воэможностью совершения колебаний от вибрации двигателя. Выходной штуцер смесителя сообщен с впускным трактом до карбюратора. Штуцера выполнены съемными, а стержень диспергатора может быть выполнен по спиральной образующей с винтовым пазом по меньшей мере на части внешней поверхности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. увеличенный расход топлива за счет снижения степени наполнения цилиндров.

Использование системы питания ДВС с магистралью подачи воды во впускной тракт позволяет снизить количество окислов азота в выхлопных газах за.счет снижения температуры цикла. Однако на некоторых режимах расход топлива повышенный вследствие снижения температурного КПД, несмотря на некоторое увеличение степени наполнения цилиндров и мощности за счет скрытой теплоты парообразования водяного пара.

Наиболее близкой к предлагаемой является система питания карбюраторного ДВ С, 1725765 которая содержит контур подачи топлива в виде последовательно сообщенных топливного бака и подкачивающего насоса, сообщенный с цилиндрами двигателя впускной тракт в виде последовательно сообщенных воздушного фильтра, карбюратора, сообщенного с контуром подачи топлива, и выпускного коллектора, магистраль подачи воды, магистраль рециркуляции картерных газов, смеситель, камера смешения которого сообщена одним из своих входов с магистралью подачи воды, другим — с магистралью рециркуля ии картерных газов, а выходом — с впускным трактом. Данная система питания позволяет частично устранить указанные недостатки, однако из-за низкого качества предварительного смешивания картерных газов с водой или ее парами, из-за повышенной степени растворимости (в связи с плохим смешиванием) картерных газов в воде и из-за некачественного регулирования состава топливной смеси, обусловленного прежде всего тем, что выход смесителя сообщен с впускным трактом за карбюратором, что снижает качество смесеобразования.

Целью изобретения является снижение расхода топлива и токсичности, Поставленная цель дсстигается тем, что система питания карбюраторного ДВС снабжена диспергаторо, раз крещенным в камере смешения смес теля, а выход последней сообщен с впу:кным трактом до карбюратора по ходу по1 ока.

Положительный эффект от реализации предлагаемой системы питания карбюраторного ДВС может быть увеличен за счет того, что корпус смесителя выполнен в виде цилиндра, имеющего съемные, расположенные вдоль его оси штуцер подачи воды и выходной штуцер и радиал но расположенный штуцер подачи картер ых газов, камера смешения выполнена циллндрической и сообщена со штуцером подвода воды осевым каналом, коаксиально последнему выполнен канал подвода картерных газов, сообщающий камеру с«ешения со штуцером подвода картельных газов, а выходной штуцер сообщен со ш1уцером подвода картерных газов, а выходной штуцер сообщен осевым каналом с как эрой смешения, причем диспергатор выполнен в виде частично размещенного в канале подвода воды упругого и гибкого стержня, один конец которого жестко зак еплен относительно корпуса, а другой установлен в камере смешения вдоль оси последнеи, Увеличение положительного эффекта мохет быть достигнуто за счет того, что часть стержня диспергатора, размещенная в камере сме5

55 шения, выполнена по спиральной образующей с винтовым пазом по меньшей мере на части внешней поверхности.

На фиг.1 представлена конструктивная схема системы питания; на фиг.2 — конструкция смесителя; на фиг.3 — конструкция диспергатора.

Система питания карбюраторного ДВС содержит контур 1 подачи топлива в топливным баком 2, фильтром 3, подкачивающим насосом 4, сообщенный с цилиндрами 5 впускной тракт 6 с воздушным фильтром 7, карбюратором 8 и впускным коллектором 9, магистраль 10 подачи воды с емкостью 11 для хранения воды и запорно-регулирующей арматурой 12, 13, магистраль 14 рециркуляции картерных газов с запорно-регулирующей арматурой 15, сообщенную с картером 16 двигателя, смеситель

17, имеющий корпус 18 с цилиндрической камерой 19 смешения, съемные штуцер 20 подвода воды с осевым каналом 21 подвода воды к камере 19 смешения, штуцер 22 подвода картерных газов, канал 23 подвода газов в камеру 19 смешения и выходной штуцер 24 с каналом 25, сообщающим камеру 19 смешения с впускным трактом 6. В камере 19 смешения смесителя 17 установлен диспергатор 26 в виде гибкого и упругого стержня 27, закрепленного одним концом относительно корпуса 18 смесителя 17. На внешней поверхности 28 стержня 27 может быть выполнен винтовой паз 29, а часть стержня 27, размещенная в камере 19 смешения, может быть выполнена по спиральной образующей. Запорно-регулирующая арматура 12, 15 может быть связана с органами 30 управления (например, педаль акселератора).

Система работает следующим образом, Топливо из топливного бака 2 подается насосом 4 в карбюратор 8, где дозируется в соответствии с режимом работы двигателя и смешивается с воздухом, проходящим по впускному тракту через воздушный фильтр

7. Далее смесь по впускному коллектору 9 попадает в цилиндры 5 двигателя. Вода или водяной пар из емкости 11 через запорнорегулирующую арматуру 12 и 13 по магистрали 10 подсасывается за счет эжекционного эффекта в камеру 19 смешения смесителя 17 через штуцер 20 и канал

21, Картерные газы из картера 16 также подаются (за счет разницы давлений в картере

16 и во впускном тракте 6) через штуцер 22 и канал 23 в камеру смешения. Под воздействием вибрации двигателя стержень 27 диспергатора 26 колеблется (на некоторых режимах работы двигателя стержень 27 колеблется в режиме автоколебаний) и дис1725765

35

55 пергирует поступающую по каналу 21 в камеру 19 смешения воду, причем процесс диспергации начинается уже при прохождении воды по каналу 21, В камере 19 картерные газы смешиваются с частицами воды и частично растворяются в ней. Водно-газовая смесь по каналу 25 штуцера 24 поступает во впускной тракт 6 до карбюратора 8.

Количество воды и картерных газов, подаваемых в двигатель, изменяется в зависимости от величины разрежения во впускном тракте, т.е. от режима работы двигателя.

При необходимости дополнительная регулировка количества воды и картерных газов, а также их соотношения может быть осуществлена с помощью органа 30 управления (в простейшем случае — педали акселератора), воздействующего на запорную регулирующую арматуру 12, 15. На период запуска подача воды может быть дополнительно отключена арматурой 13 (например, электроклапаном с дистанционным или ручным управлением) или автоматически с помощью органа 30 управления и арматурой

12. Подача картерных газов также может быть отключена (автоматически или вручную) с помощью арматуры 15.

Размещение диспергатора 26 непосредственно в камере 19 смешения позволяет, с одной стороны, увеличить полноценность смеси за счет диспергации воды, а с другой — за счет диспергации воды, дробление потока на мельчайшие частицы увеличить площадь контакта воды с картерными газами, т,е. увеличить степень растворимости последних и с этой точки зрения повысить полноценность смеси, т.е, снизить расход топлива и токсичность и увеличить степень наполнения цилиндров.

Включение выхода смесителя 17 во впускной тракт 6 до карбоната 8 позволяет более качественно регулироват состав смеси и увеличивает время прохождения смеси по впускному тракту 6, что также позволяет снизить расход топлива и токсичность, Конструкция смесителя 17 и диспергатора 26 позволяет усилить полу <аемый эффект за счет размещения стержня диспергатора 26 непосредственно в струе воды, "охватывания" потоком картерных газов потока воды и диспергатора, что увеличивает площадь контакта, и за счет увеличения подвижности и поверхности контакта с водой части стержня 27 диспергатора, расположенной в камере 19 смешения.

Формула изобретения

1. Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая контур подачи топлива в виде последовательно сообщенных топливного бака и подкачивающего насоса, сообщенный с цилиндрами двигателя впускной тракт в виде последовательно сообщенных воздушного фильтра, карбюратора, сообщенного с контуром подачи топлива, и впускного коллектора, магистраль подачи воды, магистраль рециркуляции картерных газов, смеситель, камера смешения которого сообщена одним из своих входов с магистралью подачи воды, другим — с магистралью рецир куля ции картерных газов, а выходом — с впускным трактом, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности, система снабжена диспергатором, размещенным в камере смешения смесителя, а выход последней сообщен с выпускным трактом до карбюратора по ходу потока.

2. Смеситель по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что корпус смесителя выполнен в виде цилиндра, имеющего съемные расположенные вдоль его оси штуцер подвода воды и выходной штуцер и радиально расположенный штуцер подвода картерных газов, камера смешения выполнена цилиндрической и сообщена со штуцером подвода воды осевым каналом, коаксиально последнему выполнен канал подвода картерных газов, сообщающий камеру смешения со штуцером подвода картерных газов, а выходной штуцер сообщен осевым каналом с камерой. смешения, причем диспергатор выполнен в виде частично размещенного в канале подвода воды упругого и гибкого стержня, один конец которого жестко закреплен относительно корпуса, а другой установлен в камере смешения вдоль оси последней с возможностью совершения колебаний.

3. Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что часть стержня диспергатора, размещена в камере смешения, выполнена по спиральной образующей с винтовым пазом по меньшей мере на части внешней поверхности, 1725765

Фиг.1

10

1725765

35

45

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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