Бензиновый газогенератор для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить токсичность отработанных газов. Газогенератор содержит корпус с входным для жидкого топлива и выходным для генерируемого газа отверстиями, испарительный элемент из гигроскопичного материала, разделительный перфорированный элемент, источник напитки испарительного элемента - поплавковую камеру карбюратора, средство подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу. Испарительный и разделительный элементы свернуты в виде спирали и свободно установлены в корпусе. Газогенератор установлен в главной дозирующей системе в паре со средством подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу (распылителем ускорительного насоса). Испарительный элемент выполнен в виде ленты, разделительный элемент - в виде металлической ленты, перфорированной в противоположные стороны. Перфорация выполнена в виде отверстий с выступающими краями. Площадь поверхности испарительного элемента определяется впитывающей способностью, физическими свойствами и площадью поверхности увлажнения гигроскопического материала испарительного элемента за одну подачу ускорительного насоса. Газогенератор установлен соосно с распылителем ускорительного насоса в магистрали подачи воздуха. Отверстие в корпусе для отвода генерируемого газогенератором газа выведено в минимальное проходное сечение большого диффузора. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известны "Испаритель бензина" (патент США N 1879358, опубл. 27.09.32), "Смеситель для присадки горючего газа во всасываемый воздух для ДВС" (патент ФРГ N 2509997 F 02 M 21/04 опубл. 16.09.76), "Смесеобразование при помощи испарения и осмоса" (патент США N 4153651 F 02 M 17/24 опубл. 08.05.79.), "Система питания для газового двигателя внутреннего сгорания" (авторское свидетельство СССР N 1321884, F 02 M 21/02 опубл 07.07.87); и ряд других преследуют одну цель - получение системой питания двигателя горючей смеси с наименьшим включением в нее диспергированной, но все-таки жидкой фазы топлива. Известно, что повышение тонкости распыливания топлива за счет повышения скорости в диффузоре имеет вполне определенный предел (при среднем радиусе капли от 0,01 до 0,25 мм). Конструктивно проблема решается путем разработки оригинальных способов, систем и устройств диспергирования и подачи диспергированного топлива на смесеобразование для получения оптимальных мощностных характеристик двигателя на всех режимах его работы с одновременным удовлетворением требований по экономичности и экологической чистоте выхлопа отработавших газов.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является бензиновый газогенератор для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, содержащий корпус с входным для жидкого топлива и выходным для генерируемого газа отверстиями, испарительный элемент из гигроскопичного материала, разделительный перфорированный элемент, источник напитки испарительного элемента - поплавковую камеру карбюратора, средство подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу, причем испарительный и разделительный элементы свернуты в виде спирали и свободно установлены в корпусе (см. патент РФ N 2024778 F 02 M 17/24 опубл. 15.12.94).

Недостатком вышеуказанного технического решения является постоянный контакт фитиля с жидким топливом, использование явления барботажа для интенсификации испарительного процесса (недостаточно эффективны для полного предотвращения срыва жидкой фазы с испарительной поверхности). Для сбора газа предлагается газовая полость в виде трубки, что "утяжеляет" конструкцию.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение токсичности отработанных газов путем перевода жидкого топлива, подаваемого карбюратором на режимах кратковременных нагрузок (ускорительный насос), в газообразное состояние.

Решение поставленной задачи достигается тем, что бензиновый газогенератор для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания содержит корпус с входным для жидкого топлива и выходным для генерируемого газа отверстиями, испарительный элемент из гигроскопичного материала, разделительный элемент, источник напитки испарительного элемента, средство подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу, причем газогенератор установлен в главной дозирующей системе карбюратора в паре со средством подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу (распылителем ускорительного насоса), источником напитки испарительного элемента является поплавковая камера карбюратора, испарительный элемент выполнен в виде ленты, разделительный элемент выполнен с перфорацией по всей площади в противоположные стороны, причем испарительный и разделительный элементы свернуты в виде спирали и свободно установлены в корпусе, перфорация выполнена в виде отверстий с выступающими краями, площадь поверхности испарительного элемента определяется впитывающей способностью, физическими свойствами и площадью поверхности увлажнения гигроскопического материала испарительного элемента за одну подачу ускорительного насоса карбюратора, бензиновый газогенератор установлен соосно с распылителем ускорительного насоса в магистрали подачи воздуха, и отверстие в корпусе для отвода генерируемого бензиновым газогенеретором газа выведено в минимальное проходное сечение большого диффузора.

Как указывалось выше, повышение тонкости распыливания при изменениях в режиме работы двигателя ограничено предельными возможностями карбюратора в выполнении им функции диспергирования жидкого топлива, поэтому большой процент топлива не перерабатывается для создания мощности, особенно в карбюраторе, установленном на автомобиле, работающем в условиях уличного и дорожного движения, а выгоняется из него и (или) догорает в выхлопной системе последнего, отравляя окружающую атмосферу вредными продуктами неполного сгорания.

Так, большая часть механической энергии, вырабатываемой двигателем на транспортном средстве, тратится на преодоление его инерции, т.е. на разгон и ускорения. Именно в эти моменты для создания запаса мощности в топливной системе работающего двигателя открывается дроссельная заслонка, а ускорительный насос через распылитель впрыскивает в поток всасываемого воздуха порцию жидкого топлива для кратковременного обогащения горючей смеси. Часть неиспаренного в впускном тракте жидкого топлива попадает в цилиндры двигателя, образуя разнородную по агрегатному состоянию сначала горючую, а затем и рабочую смесь. Ухудшение смесеобразования сказывается как на протекании процесса сгорания, так и на содержании продуктов сгорания, допустимая вредность которых начинает возрастать.

Получению наибольшего к.п.д. двигателя и снижению содержания токсичных составляющих отработанных газов способствует интенсификация процесса испарения на пути жидкого, диспергированного топлива в смесительную камеру, а лучше - газификация. Т.е. перевод всего задействуемого объема жидкого топлива на данном режиме работы двигателя в возможно близкое по степени диспергирования агрегатное состояние.

Заявляемое изобретение предусматривает комбинированное применение карбюрационного и испарительного (газифицирование) способов диспергирования жидкого топлива в системе питания карбюраторного двигателя. Бензиновый газогенератор для карбюраторных ДВС устанавливается в обычном карбюраторе для обслуживания конкретного режима кратковременных нагрузок двигателя. В результате топливо, переведенное на этом режиме работы в газ, образует более гомогенную горючую смесь, которая нормализует процесс горения, создавая благоприятные условия для работы двигателя. Повышаются его экономичность и долговечность, обусловленные в т.ч. и сохранением эксплуатационных свойств моторного масла.

На фиг. 1 представлена общая схема генерирования газа и смесеобразования с помощью бензинового газогенератора для карбюраторных ДВС; на фиг. 2 - устройство бензинового газогенератора для карбюраторных ДВС.

Бензиновый газогенератор для карбюраторных ДВС содержит корпус 1 (фиг. 2) с входным 2 для жидкого топлива и выходным 3 для генерируемого газа отверстиями, испарительный элемент 4 из гигроскопичного материала, выполненного в виде ленты, разделительный элемент 5 выполнен с перфорацией по всей площади в противоположные стороны, источником напитки испарительного элемента является поплавковая камера карбюратора, причем газогенератор 14 установлен в главной дозирующей системе карбюратора в паре со средством подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу ((фиг. 1), распылителем ускорительного насоса 7), причем испарительный и разделительный элементы свернуты в виде спирали и свободно установлены в корпусе, перфорация выполнена в виде отверстий 6 с выступающими краями. Площадь поверхности испарительного элемента 4 определяется впитывающей способностью, физическими свойствами и площадью поверхности увлажнения гигроскопичного материала испарительного элемента 4 за одну подачу ускорительного насоса карбюратора, бензиновый газогенератор установлен соосно с распылителем ускорительного насоса 7 в магистрали подачи воздуха, и отверстие в корпусе для отвода генерируемого бензиновым газогенератором газа выведено в минимальное проходное сечение большого диффузора.

Бензиновый газогенератор работает следующим образом.

При запуске двигателя воздушная заслонка 8 (фиг. 1) перекрывает воздушную магистраль 9 (фиг. 1) и малый диффузор 10 (фиг. 1). Топливо из распылителя 7 подается на испарительный элемент 4 (фиг.2) бензинового генератора (фиг. 1), газифицируется воздухом, подаваемым за счет разрежения, создаваемого в воздушном тракте карбюратора двигателем, и подается уже в газообразном состоянии сначала в наддроссельное пространство смесительной камеры 11 (фиг. 1), а затем с помощью дроссельной заслонки 12 (фиг. 1) в задроссельное пространство и в цилиндры двигателя.

При резком открытии дроссельной заслонки 12 (фиг. 1) количество вырабатываемого газогенератором газа соответственно увеличивается.

При дросселировании жидкое топливо из распылителя 7 (фиг. 1) напитывает испарительный элемент 4 (фиг. 2), на поверхности которого оно под действием всасываемого воздуха в большой диффузор 13 (фиг. 1) разлагается на газ. Далее газ вместе с диспергированным в главной дозирующей системе карбюрационным способом жидким топливом и воздухом через отверстие 3 корпуса 1 (фиг. 2) бензинового газогенератора поступает в смесительную камеру 11 (фиг. 1), где с указанными компонентами образует более гомогенную горючую смесь.

Формула изобретения

Бензиновый газогенератор для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, содержащий корпус с входным для жидкого топлива и выходным для генерируемого газа отверстиями, испарительный элемент из гигроскопичного материала, разделительный перфорированный элемент, источник напитки испарительного элемента - поплавковую камеру карбюратора, средство подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу, причем испарительный и разделительный элементы свернуты в виде спирали и свободно установлены в корпусе, отличающийся тем, что газогенератор установлен в главной дозирующей системе карбюратора в паре со средством подвода от источника напитки жидкого топлива к испарительному элементу (распылителем ускорительного насоса), испарительный элемент выполнен в виде ленты, разделительный элемент - в виде металлической ленты, перфорированной в противоположные стороны, перфорация выполнена в виде отверстий с выступающими краями, площадь поверхности испарительного элемента определяется впитывающей способностью, физическими свойствами и площадью поверхности увлажнения гигроскопичного материала испарительного элемента за одну подачу ускорительного насоса карбюратора, бензиновый газогенератор установлен соосно с распылителем ускорительного насоса в магистрали подачи воздуха и отверстие в корпусе для отвода генерируемого бензиновым газогенератором газа выведено в минимальное проходное сечение большого диффузора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2