Система питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить расход топлива и обеспечить стабильность работы двигателя на переходных режимах при использовании бедных рабочих смесей, которые позволят значительно снизить токсичность выхлопных газов в режиме городского движения. Система питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор с распылителем топлива, диффузором и смесительной камерой, имеющей дроссельную заслонку, связанную с устройством управления. Гомогенизирующий элемент размещен во входе впускного коллектора и выполнен в виде дефлекторной камеры, разделенной изогнутой пористой перегородкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Известна система питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор с распылителем топлива, диффузором и смесительной камерой, имеющей дроссельную заслонку, связанную с устройством управления, и размещенный за карбюратором по ходу потока топливовоздушной смеси гомогенизирующий элемент из пористого материала, выполненный в виде стакана (см. авт. св. СССР №1023125, М. кл. F 02 М 29/06. 1983 г.).

Недостатком известной конструкции является то, что гомогенизатор не решает вопроса осаждения топлива из топливовоздушной смеси на стенки при движении его по впускному трубопроводу, где оно движется в виде пленки в несколько раз медленнее смеси, что приводит к необходимости использования богатых смесей на переходных режимах движения транспорта и, соответственно, к высокой токсичности отработанных газов.

Известна также система питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор и впускной трубопровод, объединенные в одну деталь с выпускным трубопроводом. Такая система описана в журнале ИР №11, 1991 г., страница 13, в статье Б.Гольдберга "Езда на выхлопных газах".

К недостаткам этой системы следует отнести то, что значительно снижается коэффициент наполнения цилиндров двигателя, а это, соответственно, снижает мощность двигателя и ухудшает динамические характеристики автомобиля.

Усложняется конструкция двигателя и возникают неустранимые проблемы безопасности системы.

Данная конструкция взята за прототип как система, позволяющая приводить топливо в газообразное состояние, но при этом нагревающая весь объем топливовоздушной смеси, что является классическим противоречием всех карбюраторных двигателей.

Задача изобретения - снижение расхода топлива и обеспечение стабильной работы двигателя на переходных режимах при использовании бедных рабочих смесей, которые позволят значительно снизить токсичность выхлопных газов в режиме городского движения.

Задача решается тем, что система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор с распылителем топлива, диффузором и смесительной камерой, имеющей дроссельную заслонку, связанную с устройством управления, и гомогенизирующий элемент, последний выполнен на входе во впускной коллектор в виде дефлекторной камеры, разделенной изогнутой пористой перегородкой, образующей второй канал, по которому перемещается топливовоздушная смесь, прошедшая через пористую перегородку.

В системе питания изогнутая пористая перегородка может быть снабжена системой подогрева, например, от выхлопных газов двигателя электрической сети автомобиля или других источников тепла.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид системы питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Система питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор 1 с распылителем 2 топлива и диффузор 3, смесительную камеру 4, имеющую дроссельную заслонку 5, связанную с устройством управления, например с педалью акселератора (не показано), и установленный на входе впускного коллектора 6 гомогенизирующий элемент в виде дефлекторной камеры 7, разделенной изогнутой пористой перегородкой 8 и снабженной козырьком 9.

Пористая изогнутая перегородка 8 может быть снабжена нагревательными средствами, например трубопроводом 10 для подвода теплоносителя. При этом оптимальная температура нагрева перегородки 8 соответствует температурам перегонки нефтепродуктов 180÷200°С.

Проходное сечение между перегородкой 8 и козырьком 9 должно быть не менее проходного сечения диффузора карбюратора.

Система питания работает следующим образом.

В процессе работы двигателя приготовленная в карбюраторе 1 топливовоздушная смесь поступает во впускной коллектор 6 через гомогенизирующий элемент в виде дефлекторной камеры 7, снабженной изогнутой пористой перегородкой 8 и направляющим поток смеси козырьком 9. При этом топливовоздушная смесь, проходя по криволинейному участку дефлекторной камеры 7 вдоль изогнутой пористой перегородки 8, оставляет на ее поверхности пленочную и капельные фракции топлива. Это происходит за счет центробежных сил ускорения на криволинейном участке пути и пристеночных вихрей. При этом многократно увеличивается поверхность испарения топлива на коротком отрезке толщины перегородки 8, что обеспечивает значительное снижение доли пленочной и капельной фракции топлива в цилиндре двигателя, при этом, соответственно, снижается расход топлива и токсичность отработанных газов.

Козырек 9 расширяет поперечное сечение потока, уменьшает его толщину, одновременно увеличивает путь криволинейного участка и создает дополнительное ускорение на входе в дефлекторную камеру.

В целях кардинального улучшения качества топливовоздушной смеси, снижения инерции системы питания карбюраторного двигателя изогнутая пористая перегородка снабжена системой подогрева, которая нагревает перегородку до температуры разгонки нефтепродуктов 180÷200°С.

Такая компоновка системы питания позволяет снизить расход топлива и содержание окиси углерода в выхлопе, не ухудшая мощностные характеристики двигателя, так как практически не изменяется гидравлическое сопротивление системы и не уменьшается коэффициент наполнения цилиндров двигателя потому, что не происходит подогрева всего заряда топливовоздушной смеси, а вся энергия расходуется только на испарение топлива. При этом конструкция вписывается в любые впускные системы.

Преимущества предлагаемой конструкции основаны на том, что сразу после смесительной камеры топливовоздушная смесь попадает в гомогенизирующий элемент, это существенно уменьшает инерцию системы питания в отличие от той, где пленка топлива "ползет" и испаряется на стенках впускного коллектора.

Нагретые в изогнутой пористой перегородке до высокой температуры пары топлива уже не осаждаются на стенках трубопровода, так как обретают свойства газов и не смачивают поверхности.

Изогнутая пористая перегородка служит только для испарения топлива, а не фильтрует весь объем топливовоздушной смеси, что делается в некоторых конструкциях гомогенизаторов, поэтому предлагаемое решение не увеличивает гидравлическое сопротивление системы.

Конструкция гомогенизирующего элемента создает необходимое ускорение потоку в дефлекторной камере, которое обеспечивает полное осаждение капельной фракции на поверхность пористой перегородки.

1. Система питания для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор с распылителем топлива, диффузором и смесительной камерой, имеющей дроссельную заслонку, связанную с устройством управления, и гомогенизирующий элемент, отличающаяся тем, что гомогенизирующий элемент размещен во входе впускного коллектора и выполнен в виде дефлекторной камеры, разделенной изогнутой пористой перегородкой.

2. Система питания по п.1, отличающаяся тем, что изогнутая пористая перегородка снабжена системой подогрева, например, от выхлопных газов, электрической сети автомобиля или других источников тепла.