ВПУСКНОЙ ТРУБОПРОВОД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02B31/00 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в ДВС для турбулизации потока топливовоздушной смеси.

Известен впускной канал двигателя внутреннего сгорания, содержащий перегородку со сквозными отверстиями, расположенную поперек канала на части его выходного сечения, выполненную заодно с седлом клапана, и соединенный с цилиндром ДВС.

Однако перегородка, установленная между трубопроводом и цилиндром, сужает проходное сечение трубопровода, что уменьшается коэффициент наполнения цилиндра.

Кроме того, перегородка размещена непосредственно за поворотом у внутренней стенки трубы, имеющей меньший радиус, в зоне наименьшего скоростного напора. Такое расположение перегородки на части выходного сечения впускного трубопровода обеспечивает только минимальную дополнительную турбулизацию потока. В результате этого топливо поступает в цилиндр ДВС недостаточно распыленным и неравномерно распределенным в объеме воздуха, поэтому сгорает не полностью, что повышает расход и токсичность отработанных газов.

Наиболее близким по технической сущности к изобpетению является устройство, содержащее коллектор и впускной патрубок с криволинейными стенками и посадочным седлом для впускного клапана с выступом переменной высоты перед седлом клапана.

Однако выступ выполнен за счет плавного сужения трубопровода, что не только снижает коэффициент наполнения цилиндра, но и препятствует возникновению поперечных пульсаций.

Целью изобретения является повышение коэффициента наполнения цилиндра, снижение расхода топлива и токсичности отработанных газов за счет дополнительного дробления топлива.

Поставленная цель достигается тем, что на внешней стенке трубопровода, имеющей больший радиус, выполнен выступ-турбулизатор переменной высоты h в пределах 0,03-0,15 диаметра трубопровода, стенка трубы перед выступом выполнена расширяющейся под углом α в пределах от 6 до 15^о.

На фиг. 1 изображен общий вид впускного трубопровода ДВС; на фиг. 2 - выступ-турбулизатор.

Впускной трубопровод ДВС 1 с размещенным в нем клапаном 2 и седлом клапана 3 соединен с коллектором 4 и цилиндром 5, в котором находится поршень 6.

На внешней стенке конечного участка за счет расширения трубопровода под углом α выполнен выступ-турбулизатор 7 переменной высоты, сообщающий пристенным слоям топливовоздушной смеси импульс поперечного движения
h = (0,03 - 0,15)d;
α = 6-15^о.

Переход от расширяющейся части к выступу выполнен по радиусу R = h - (1 - 2) мм, а кромка выступа притуплена r ≅ 0,5 мм.

В результате придания пристенным слоям импульса поперечного движения образованы вихри 8.

Впускной трубопровод работает следующим образом.

При работающем двигателе во время такта всасывания топливовоздушная смесь из карбюратора попадает в коллектор 4, трубопровод 1 и цилиндр двигателя 5.

При движении по трубопроводу на повороте трубы под действием центробежной силы инерции частицы топлива, удельный вес которых больше удельного веса воздуха, преимущественно движутся в направлении к внешней стенке. Это обуславливает интенсивное образование на внешней стенке пристенной стенки топлива.

Перед выходом в цилиндр пристенный слой топлива, образовавшийся на внешней стенке, встречает выступ 7, от которого получает импульс поперечного движения, в результате образуя вихри. Постоянное возникновение вихрей, попадающих в транзитный поток, вызывает в нем пульсации скоростей и давлении, благодаря чему происходит дополнительная интенсивная турбулизация всего потока топливовоздушной смеси, что ведет к измельчению топлива и более равномерному распределению его в объеме воздуха.

Заполнение цилиндра ДВС более мелкодисперсным топливом, более равномерно распределенным в объеме воздуха, способствует более полному его сгоранию, что снижает расход топлива и токсичность отработанных газов. (56) Патент Великобритании N 182175, кл. F 02 B 31/00, 1972.

Сущность изобретения: на внешней стороне впускного трубопровода 1 перед посадочным седлом для впускного клапана выполнен выступ-турбулизатор 7. Высота выступа 0,03 - 0,15 диаметра трубопровода, а стенка последнего перед выступом выполнена расширяющейся под углом 6 - 15. Такое выполнение позволит перед заполнением цилиндра топливовоздушной смесью дополнительно измельчать и более равномерно распределять топливо в объеме воздуха. 2 ил.

ВПУСКНОЙ ТРУБОПРОВОД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, снабженный внешней и внутренней стенками и посадочным седлом для впускного клапана, причем перед седлом клапана выполнен выступ - турбулизатор переменной высоты, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента наполнения цилиндра, сниженияя расхода топлива и токсичности отработанных газов за счет дополнительного дробления топлива, выступ выполнен на внешней стенке трубопровода, его высота лежит в пределах 0,03 - 0,15 диаметра трубопровода, а стенка трубопровода перед выступом выполнена расширяющейся под углом в пределах 6 - 15^o.