Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио21.01.75 (21) 2098431/06 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25 06 77Бюллетеиь ¹23 (45) Дата опубликования оцисаиии 10.08.77 (11) Ь62669 (51) М. Кл о

T 02 М 17/00

T 02 М 13/04

T 02 М 25/02

Гасударственный квинтет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.43. . 034.6 1;621,43. .034,81 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Жирнов и В. А. Лунев

Тольяттинский политехнический институт (71) Заявитель (54) КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУTPEHHEEG

СГОРАНИЯ

Изобретение касается области двигателестроения, в частности, карбюраторов.

Известны карбюраторы для двигателя внутреннего сгорания,,содержашие корпус с вихревой камерой, вход которой снабжен тангенциальным каналом, а выход сборной улиткой, и размещенный по оси распылитель,. имеющий регулирующую иглу 11) .

Известны также карбюраторы для двигателя внутреннего сгорания, содержащие кор- ое пус с двумя параллельно включенными вихревыми камерами, входы которых!снабжены тангенциальными каналами, расположенный о в центре одной из камер распылитель, подключенный к топливоподающей системе, снаб45 женной регулирующим приспособлением, и находящиеся перед тангенциальными каналами кольцевые поворотные дроссельные элементы, привод которых кинематически связан с регулирующим приспособлением(21 20

Однако известные карбюраторы не обеспечивают гомогенности смеси вследствие невозможности удержания во вращающемся потоке крупных капель до полного испарения и выноса их во впускной трубопровод:25

2 с образованием на нем пленки топлива, а также обладают большими гидродинамическими потерями для образовании вихревого потока и гашения его в результате трения о стенки трубопровода.

Оелью изобретения является повышение гомогенности смеси и уменьшение гидродинамических потерь.

Это достигается тем, что камеры снабжены торцовыми периферийными крышками и отделены одна от другой перегородкой, котораяи вместе с крышками прсфилирована по гиперболическому закону, а тангенциальные каналы камер выполнены с обеспечением воэможности закручивания потоков в противоположных направлениях.

Распылитель может быть снабжен до полнительным подводящим каналом, подключенным к системе подачи воды, снабженной регулирующим клапаном, кинематически связанным с приводом дроссельных элементов, имеющих пластины, Исодящие в тангенциальные каналы и образующие часть профилированных стенок последних, 562669

В перегородке со стороны выхода гготока одной из камер выполнен кольцевой пленкоулавливаюший канал, :и установленй подключенные к последнему возвратные трубки, выходные отверстия которых рас- положены в приосевой зоне одной из вихPBBblX К&МЕР.

На фиг. 1 изображен предложенный кар бюратор для двигателя внутреннго сгорания, разрез;на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на ч фиг, 3 - разрез B-B фиг. 2; на фиг. 4разрез В-В фиг. 2.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания имеет корпус 1 с торцовыми периферийными крышками 2 и 3 и перегородкой 4, образующими проточные полости двух параллельно включенных вихревых камер 5 ! и 6, а также общую смесительную камеру 7 на выходе и расположенный в центре камеры

5 распылитель 8, выполненный обтекаемой формы. На входе каждой камеры выполнены тангенциальные каналы 9 и 10, образованные соответственно в кольцах 11 и

12. Перед каналами расположены кольцевые поворотные дроссэльные элементы 13 и 14, связанные штифтами 15 и поворотным диском 16 с рычагом управления 17.

Дроссельные элементы 13 и 14 (фиг.2) снабжены соответственно пластинами 18 и 19, входящими в тангенциальные каналы

9 и 10 и образующими часть профилированных стенок последних.

В распылителе 8 выполнен топливный подводящий канал 20, подключенный через регулируюшее приспособление, выполненное в виде иглы 21, и канал 22 к топлив ной поплавковой камере 23, связанной с трубопроводом 24 системы подачй! топлива, и дополнительный водяной цодводяший каю нал 25, связанный через регулируюший кла-, пан, также выполненный в виде иглы 26, и канал 27 с водяной камерой 28, связанной с трубопроводом 29 системы подачи воды. Иглы 21 и 26 через рычаги 30 и

31 связаны с поворотным диском 16 при45 вода дроссельных элементов 13 и 14.

Вкарбюраторе установлены насосы-ускорители, имеющие диафрагмы 32, приводные штоки 33 которых через рычажно-кулачкьвый привод 34 связаны с поворотным диском 16. Рабочие камеры 35 насосов-ускорителей через запорные клапаны 36 подключены к впрыскиваюшему соплу 37, выпол пенному в пентре реепыпнтенн 8. В пере городке 4 со стороны выхода потока из каМеры 5 выполнен кольцевой пленкоулавливающий канал 38, к которому подключены возвратные трубкр 39, выходные отверстия которых расположены в приосевой зоне вих 6О

4 ревой камеры 5, Крышки 2 и 3 и перегородка 4 профнлированы по гиперболическому закону, а тангенциальные каналы 9 и 10 выполнены соответственно противоположно

HarrpaBJIeHHIo, закручивания потока.

При работе двигателя поступаюший в него воздух проходит через входное отверстие

40 корпуса 1 и распределяется по каналам

41 и 42 ко входам в тангенциальные каналы 9 и 20, При выходе иэ них воздух образует вихревые. потоки в камерах 5 и 6, которые подчиняются закону потенциального вихря. Одновременно в приосевую зону камеры 5, где образуется максимальное разрежение, из подводящих каналов 20 и 25, поступают топливо и вода, Так как крышки 2 и 3 и перегородка профилированы по гиперболическому закону, в камерах 5 и 6 обеспечивается постоянство радиальной компоненты скорости вихря и исключается градиент статического давления в этом направлении, Таким образом предотвращается перетекание пограничного слоя от периферии к осевой зоне камер. о

Крупные частицы топлива и воды, захваченные вихрем, центробежной силой отбрасываются в периферийную область камеры 5, где они врашаются по круговым орбитам.

На взвешенные врашаюшиеся частицы воздействуют аэродинамические силы„ радиальная составляюшая которых направлена против действия центробежных сил. Равенство этих снл (центробежных и аэродинамических) обеспечивает стационарное удержание частиц горючего и воды на определенной орбите вращения, радиус которой определяется размерами или массой капли. Чем больше раз,мер капли, тем больше радиус орбиты ее вра« щения. По мере диспергирования и испарения капли в вихревом потоке воздуха камеры 5 она перемещается к приосевой зоне и только при субмикронных размерах или паровой фаза будет вынесена за пределы ка- меры.

Таким образом, камера 5 является не только эффективным средством диспергнрования и испарения жидкости,в вихревом потоке воздуха, но и ловушкой крупных капель, которые принципиально не могут выйти за ее пределы.

Для диспергирования жидкости и ее испарения в камере созданы благоприятные условия: в приосевой зоне - вследствие Глубокого разрежения, в периферийной эона камерывследствие возможности длительного пребывания капель в этой области и их интенсивНОГО Обдува потоком воздуха.

В вихревую камеру 6 поток воздуха, составляющий по секундному весовому расхо562669

Предложенный карбюратор может быть выполнен и без подачи воды в двигатель. ду ровно половину от общего, подается также тангенцнально по каналу 10, но с противоположным по отношению к камере 5 направлением вращения.

Равенство тангенциальных количеств движения обоих потоков в камерах 5 и 6, определяющихся равенством весовых расходов и тангенциальных скоростей воздуха, обеспечивает раскрутку потока на выходе иэ карбюратора в смесительной камере 7. Взаимо-щ действие встречных вихревых потоков про тивоположного вращения при их смешении обеспечивает дополнительное диспергирование и испарение капель, а также гомогенность поступающей в вдвигатель смеси.

Регулирование переменных режимов работы двигателя обеспечивается в карбюраторе при помощи рычага 17 и поворотного диска 16, перемещающих дроссельные элементы 13 и 14 относительно колец 11 26 и 12. В результате поворота элементов 13 и 14 пласт .ны 18 и 19 изменяют проходные сечения тангенциальных каналов 9 и

10 и регулируют секундные расходы воздуха через камеры 5 и 6 без изменения вели-25 чины и направления тангенциальной скорости потока на входе в эти камеры.

Таким образом, в камерах 5 и 6 сохраняются условия удержания капель топлива и воды по периферии на всех переменных 30 режимах работы двигателя. Одновременно с поворотом дроссельных элементов 13 и

14 поворачиваются иглы 21 и 26, регулирующие соответственно расходу воздуха, количество подаваемых в двигатель топли- 35 ва и воды. Для обеспечения ускорения двигателя при резком изменении режима работы топливо подается иэ впрыскивающего сопла

37, к которому оно направляется от насосов-ускорителей. Поворот диска вызывает 40 через кулачково-рычажный привод 34 и штоки 33 перемещение диафрагмы 32, и топливо из рабочих камер 35 через клапаны 36 принудительно впрыскивается в сопло 37 и далее в камеру 5.

На перегородке 4 имеется кольцевой пленкоулавливаюший канал 38, в котором собирается нераспылившееся топливо и вода, при случайных оседаниях крупных капель жидкости. Из канала 38 жидкости по труб- 50 кам 39 снова поступают в приосевую зону камеры 5 для повторного распыления. Таким образом предотвращается унос крупных капель жидкостей во впускной трубопровод.

Формула изобретения

1, Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с двумя парал5

4лельно включенными вихревыми камерами, входы которых снабжены тангенцнальнымк каналами, расположенный в центре одной as камер распылитель, подключенный к топливоподающей системе, снабженной регулирующим приспособлением, к расположенные перед тангенцкальнымн каналами кольцевые поворотные дроссельные элементы, привод которых ккнематкческк связан с регулирующим приспособлением, о т л к ч à m m н йс я тем, что с целью повышения гомогенности смеси и уменыпенкя гкдродкнамкческих потерь, камеры снабжены торцовыми периферийными крышками к отделены одна от другой перегородкой, которая вместе с крышками прсфклирована по гиперболическому закону, а тангенциальные каналы камер выполнены с обеспечением возможности закручиванкя потоков в протквопопожных направлениях.

2. Карбюратор по ц. 1, о т л к ч а юшийся тем, что распылитель снабжен дополнительным подводящим каналом, подключенным к системе подачи воды, снабженной регулирующим клапаном, ккнематическн связанным с приводом дроссельных. элементов.

3. Карбюратор по I пп. 1 к 2, о т л к« ч а ю шийся тем, что дроссельные элементы снабжены пластинками, входящими в тангенциальные каналы и образующими часть профилированных стенок последних.

4. Карбюратор по пп. 1-3, о т л н ч а ю шийся тем, что в перегородке со стороны выхода потока одной из камер выполнен кольцевой пленкоулавливающий канал и установлены подключенные к последнему возвратные трубки, выходные отверстия которых расположены в приосевой зьне одной из вихревых камер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство % 245491, М.Кл. У 02 М 17/00, 1965.

2. Авторское свидетельство No .381802,;

М.Кл. 7 02 М 7/22, 1973. 2

562669

Составитель Л. Синай

Редактор Е. Кравцова Техред H. A anom . Корректор E. Папп

Заказ 1855/168 Тираж 690 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?K-Зр, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4