Сетчатый испаритель-гомогенизатор горючей смеси румянцева и андрианова

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и может быть применено в карбюраторных двигателях сгорания всех типов. Устройство может быть установлено в вдигателях транспортных средств, находящихся в эксплуатации, а также в двигателях энергетических установок. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные и экологические характеристики без изменения конструкции основных блоков и узлов двигателей при минимальных затратах на достижение эффекта. Устройство для подготовки горючей воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания содержит сетку, установленную под карбюратором над входным отверстием газоподводящего коллектора двигателя. Устройство выполнено выпуклой формы. Сетка имеет один, два или более слоев, суммарная площадь ячеек каждого слоя равна или превышает площадь поперечного сечения выходного отверстия карбюратора. Края устройства опаяны или опрессованы термобензомаслостойким материалом. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение применяется в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания всех типов. Устройство может быть установлено в двигателях транспортных средств, находящихся в эксплуатации, а также в двигателях энергетических установок.

Известно устройство для подготовки воздушно-топливной смеси, содержащее сетку, установленную под карбюратором над входным отверстием газоподводящего коллектора двигателя (см. а.с. СССР N 1625335).

Данное устройство не может обеспечить достаточную огнезащиту карбюратора в случае прорыва пламени в газоподводящий коллектор.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных и экологических характеристик без изменения конструкции основных блоков и узлов двигателей при минимальных затратах на достижение эффекта.

Поставленная задача решается за счет того, что известное устройство для подготовки горючей воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания содержит сетку, установленную под карбюратором над входным отверстием газоподводящего коллектора двигателя и выполнено выпуклой формы, сетка имеет один, два или более слоев, суммарная площадь ячеек каждого слоя равна или превышает площадь поперечного сечения выходного отверстия карбюратора, причем края устройства опаяны или опрессованы термобензомаслостойким материалом.

Перечень фигур графических материалов.

На фиг. 1 представлено устройство с однослойной сеткой, на фиг.2 представлено устройство с двухслойной сеткой.

Устройство для подготовки горючей воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания выполнено выпуклой формы и содержит сетку, установленную под карбюратором над входным отверстием газоподводящего коллектора двигателя. Сетка 3 имеет один, два или более слоев, суммарная площадь ячеек каждого слоя равна или превышает площадь поперечного сечения выходного отверстия карбюратора, причем края 4 устройства опаяны или спрессованы термобензомаслостойким материалом.

Устройство работает следующим образом.

Выходящий из карбюратора струйный поток горючей смеси, несущий также взвешенный аэрозоль топлива и имеющий переменную скорость от 0 до 150 м/с, попадает на одно-, двух- или многорядное сетчатое устройство выпуклой формы, где суммарная площадь мелких ячеек каждой сетки 3 равна или превышает площадь поперечного сечения выходного отверстия карбюратора. Здесь струйный поток дробится на множество мелких струй с микротурбулентными завихрениями, где аэрозольные частицы вторично дробятся до размера неоседающего тумана (в жидком виде менее 1,0 - 0,5 мкм), испаряются и перемешиваются с образованием гомогенизированной горючей смеси. Скорость общего потока уменьшается с изменением направленности от обычной и становится более равномерной по сечению всех патрубков газопроводящего коллектора. Здесь горючая смесь лучше прогревается, окончательно доиспаряется и в более качественном виде поступает в камеры сгорания цилиндров двигателя. Скорость и полнота сгорания паров выше, чем у аэрозольных частиц, также выше температура. Исчезает эффект "бедной смеси" при избытке горючего в воздухе. Появляется возможность регулирования состава смеси в диапазоне голубого сгорания топлива во всех цилиндрах - от ярко-голубого до бесцветно-голубоватого при использовании запальной свечи-индикатора, регулировке числа оборотов с использованием электронного тахометра и контроля выхлопных газов. При этом за счет регулировки смеси винтом качества повышается число оборотов холостого хода на 20-30% от первоначального. У сильно "троящих" двигателей, т.е. имеющих значительный перепад числа оборотов, зависящий от качества горючей смеси, количество оборотов возрастает значительно больше - на 60-80% с повышением их стабильности. Число оборотов доводится до нормы вторичной подстройкой винтом количества оборотов. В процессе регулировки с применением тахометра возможна корректировка зажигания.

Устройство предназначено для улучшения качества подготовки горючей воздушно-топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания карбюраторного типа на всех режимах его работы, в т.ч. экстремальных.

Устройство имеет малое собственное сопротивление за счет большой суммарной площади ячеек на выпуклой поверхности и не изменяет характеристик принятых к эксплуатации карбюраторов, устанавливается под ними над входным отверстием газоподводящего коллектора двигателя. За счет регулировки карбюратора можно получить горючую паровоздушную смесь в оптимальной пропорции, близкой к полному сгоранию. За счет этого эффективная мощность двигателя / крутящий момент / может возрасти на 10-15% по сравнению со стандартной при снижении расхода топлива на 5-8%, что в сумме позволяет снизить расход горючего на 15-20% на 100 км пробега автомобиля. Облегчается холодный запуск двигателя за счет резкого уменьшения эффекта забрызгивания свечей и камеры сгорания бензином. Устройство может обеспечить огнезащиту карбюратора в случае прорыва пламени в газоподводящий коллектор.

Содержание CO и CH в выхлопных газах становится значительно ниже установленных норм для транспорта, даже если двигатель не прошел полной обкатки или имеет значительный износ. Прекращаются выбросы мелкодисперсного углерода-сажи и снижается шумность двигателя на всех режимах работы за счет уменьшения расхода бензовоздушной смеси на единицу мощности при повышении коэффициента полезного действия (КПД) и соответственном снижении нагрузки на глушитель.

Принцип вторичного мелкодисперсного дробления жидкости на сетке соответствующей формы может быть использован в химических процессах, где скорость и эффективность реакции зависит от степени дробления жидкости и общей площади взаимодействующих фаз.

В процессе опытной эксплуатации двигателя ЗМЗ 402.10 с карбюратором К-126, работающего на бензинах А-76, А-80 (автомобиль УАЗ-469), получены результаты: в выхлопных газах сажа отсутствует, CH опустилось до 0,03%, а CO - до 0,098%. Расход бензина на 100 км пробега снизился с 18-19 л и 16-17 л город - трасса до 14 и 12 л соответственно. Автомобиль легко развивает максимальную скорость 120 км/ч по трассе.

Близкие в процентном отношении результаты получены по экономии бензина на автомобиле ВАЗ с двигателем рабочим объемом 1,5 л и карбюратором типа "Озон".

Улучшаются характеристики двигателя с газобалонной установкой за счет лучшего перемешивания газовоздушной смеси и лучшего ее сгорания.

Наиболее удобны в изготовлении и надежны в эксплуатации цельнотянутые устройства из листа сетки.

Формула изобретения

Устройство для подготовки горючей воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания, содержащее сетку, установленную под карбюратором над выходным отверстием газоподводящего коллектора двигателя, отличающееся тем, что оно выполнено выпуклой формы, сетка имеет один, два или более слоев, суммарная площадь ячеек каждого слоя равна или превышает площадь поперечного сечения выходного отверстия карбюратора, причем края устройства опаяны или опрессованы термобензомаслостойким материалом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2