Изобретение относится к устройству испарения-увлажнения, условия реализации которого определяются поставленными задачами применения, например увлажнение воздуха водой, насыщение воздуха парами горючего, получение горелки, получение горючей смеси для двигателя внутреннего сгорания.
При нахождении испарителя-увлажнителя, наполненного жидкостью, в воздушной или газовой среде происходит испарение и смешивание паров жидкости с воздухом или газом. Одним из целесообразных мест применения испарителя-увлажнителя является устройство для приготовления горючей смеси из жидкого или газообразного топлива в работе двигателя внутреннего сгорания.
Известны устройства для приготовления горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания с помощью карбюратора.
Основным недостатком карбюратора при приготовлении горючей смеси является неполное испарение горючего, наличие в горючей смеси горючей пыли - тумана, который оседает на стенках канала и цилиндра и неполностью сгорает. Это снижает КПД двигателя. Карбюраторы сложны в изготовлении и регулировке режима работы.
Из авт. св. СССР N 1437551 известно смесеприготовительное устройство для двигателя внутреннего сгорания. В этом устройстве горючее поступает на гранулы, смачивает их и испаряет потоком воздуха, поступающим в цилиндр. Такое испарение не исключает образования горючей пыли-тумана и не регулирует интенсивности испарения топлива, поступающего с воздухом в цилиндр двигателя.
Из патента СССР N 362544 известен карбюратор для двигателя внутреннего сгорания. В этом устройстве канал воздуховода перекрыт пористым элементом с подпиткой его жидким горючим, сечение канала дополнительно перекрыто подвижной заслонкой по ходу воздушного потока за пористым элементом.
Однако всякое сужение канала воздуховода в камеры цилиндров посредством заслонок, задвижек, а тем более его перекрытие пористым элементом ведет к значительному снижению атмосферного давления за карбюратором. Это снижает степень сжатия в камере цилиндра, ухудшает работу двигателя. Во время работы двигателя пористый элемент насыщается топливом неравномерно, части пористого элемента, расположенные ближе к каналу топлива, насыщаются лучше (полное), с удалением от канала хуже, при этом заслонка не может качественно регулировать приготовление горючей смеси. При сужении канала заслонкой возрастает воздушный поток в части пористого элемента, при этом мелкие капельки топлива открывают от пористого элемента, создавая неоднородную горючую смесь, дополнительно ухудшая работу двигателя, особенно при запуске и переходных режимах работы.
Цель изобретения - экономия продукта - топлива, повышение качества приготовления горючей смеси качественным изменением испарения, расширение сферы его применения.
Поставленная цель достигается тем, что пористый элемент выполнен цилиндрическим полым с подпиткой по каналу в полую емкость жидкости-топлива, регулятор испарения выполнен в виде подвижной, подпружиненной втулки, охватывающей поверхность пористого элемента, которая посредством планки и каната соединена с педалью управления. Пористые элементы с регулируемой поверхностью испарения установлены параллельно в канале воздуховода.
Такое техническое решение позволяет эффективно испарять топливо потоком воздуха в канале воздуховода, а плавная регулировка площади испаряемой поверхности - экономно расходовать топливо в работе двигателя внутреннего сгорания.
Сфера применения испарителя-увлажнителя не ограничивается приготовлением горючей смеси. Сам испаритель с подпиткой жидкого или газового топлива может служить в качестве горелки-светильника, подогревателя теплообменника. Такое устройство с плавной регулировкой испаряемой поверхности можно применять для увлажнения потока воздуха, газа, например, для увлажнения помещения в текстильной промышленности с целью снижения статического напряжения, для увлажнения пыльной шахты и т. д.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.
Устройство содержит закрытую цилиндрическую емкость 1, выполненную из пористого элемента, к которому прикреплен штуцер 2 с каналом 3. Канал посредством трубопровода 4 соединен с сосудом 5, который заполнен жидкостью 6. Трубопровод перекрывается краном 7. Устройство, кроме того, включает жестко закрепленные в пористых элементах пробки 8 с внешней резьбой, посредством которой крепится к стенке канала воздуховода 9. Вдоль испарителей-увлажнителей со штуцерами свободно перемещаются втулки 10, охватывающие поверхность пористого элемента. На этих втулках жестко закреплена планка 11, подпружиненная пружинами 12, которые упираются в кронштейн 13, прикрепленный к каналу воздуховода. Держатели 14 жестко закреплены на кронштейне и удерживают штуцеры подвода жидкости. Посредством наконечника 15 канат 16 скреплен с планкой. Опорный блок 17 меняет направление каната. Посредством наконечника 18 канат шарнирно соединен с педалью 19 управления. Педаль поворачивается на оси 20. Пористый элемент подбирается в зависимости от условия работы и среды применения.
При переменных нагрузках, например вибрации, наиболее подходящим является многослойная сетка. При других условиях пористый элемент можно изготовить из абразива керамики, а также путем спекания песка, шариков.
Устройство работает следующим образом.
При открытом кране 7 (см. фиг. 1) по системе сообщающихся сосудов жидкость 6 из сосуда 5 по трубопроводу 4 и каналу 3 поступает в цилиндрическую закрытую емкость 1, выполненную из пористого элемента. Напор жидкости выталкивает воздух через стенки пористого элемента и заполняет объем. При этом стенка, смачиваясь, поглощают жидкость и увлажняют наружную поверхность. С влажной поверхности жидкость испаряется и уносится в окружающую среду, образуется смесь воздуха и паров жидкости. Испарившаяся жидкость восполняется поступлением из сосуда 5. Таким образом осуществляется испарение жидкости. Установив данный испаритель с водой в помещение, можно увлажнять воздух, снижая температуру и уменьшая статическое напряжение. Если подать в закрытую емкость 1 горючую жидкость, например керосин или природный газ, и поджечь поверхность испарения, получится светильник-факел, обогреватель.
На фиг. 2 изображено устройство для плавной регулировки испарения, например, при приготовлении горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания. Для работы устройства необходимо открыть кран 7 и нажать на педаль 19. При этом канат 16, преодолевая усилие пружины 12, посредством планки 11 перемещает экранирующие втулки 10 вправо, открывается поверхность закрытой емкости 1 и жидкость-горючее по каналу 3 поступает в емкость 1, вытесняя воздух через стенки пористого элемента и пропитывая их. Жидкое горючее испаряется с открытой поверхности пористого элемента, насыщая окpужающий воздух своими парами и образуя горючую смесь. Смесь паров горючего с воздухом засасывается в полость рабочего объема цилиндра двигателя как при карбюраторной подачи смеси. При изменении положения педали 19 изменяется и положение экранирующей втулки 10, что позволяет плавно регулировать величину испаряющей поверхности пористого элемента, насыщая или обедняя воздух парами горючего (образуется богатая или обедненная горючая смесь). При прекращении действия на педаль 19 усилие пружин 12 перемещает экранирующую втулку 10 влево, поверхность пористого элемента закрывается. Можно дополнительно закрыть кран 7. Испарение горючего прекращается.
Параллельно регулируемый испаритель работает аналогично, увеличивая площадь испаряемой поверхности. Сфера применения испарителя-увлажнителя чрезвычайно разнообразна. Это двигатели внутреннего сгорания, обогреватели-светильники различного типа, увлажнители и т. д.
Предлагаемое устройство позволяет качественно улучшить процесс смесеобразования в двигателях внутреннего сгорания, а также повысить экономичность расхода горючего путем управления испаряющей поверхности пористого элемента на переходных режимах двигателя. Применение устройства в быту улучшает комфорт помещения. (56) Патент СССР N 362544, кл. F 02 M 17/28, 1972.
Использование: машиностроение, а именно двигателестроение при получении горючей смеси для двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство содержит полый цилиндрический пористый элемент 1, связанный с каналом 3 подвода жидкости, регулятор испарения, выполненный в виде подпружиненной втулки 10, охватывающей пористый элемент 1. Материалом для пористого элемента служит многослойная сетка, абразив, керамика, спечной песок или шарики. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.
