ЗАВИХРЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M35/00 

Изобретение относится к воздухозавихряющему устройству для двигателя внутреннего сгорания, в частности к воздухозавихряющему устройству, содержащему множество лопаток с по меньшей мере одной вытянутой прорезью, соответственно расположенной в них. Воздухозавихряющее устройство используется для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием карбюраторного типа или с впрыском топлива и для дизельного двигателя высокого сжатия с самовоспламенением топлива.

Известно турбулизирующее устройство [1], cодержащее впускной клапан, имеющий большое впускное сопротивление, с тем чтобы вихревое устройство создавало неоднородный воздушный поток. Известно устройство [2], содержащее лопатки, расположенные вблизи впускного клапана.

Эти устройства имеют различные недостатки, такие, например, как сопротивление воздуха, пониженный приток воздуха в цилиндры, изменчивость воздушных потоков во впускных трубопроводах и сильные вибрации вследствие разных степеней завихрения и объемов приточного воздуха.

Известно устройство, содержащее проволочный комплект и лопатки, которое размещено между карбюратором и впускным трубопроводом [3].

Это устройство, однако отличается высоким трением, в результате чего оно обеспечивает пониженное количество приточного воздуха и используется только для бензинового двигателя карбюраторного типа.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому результату является завихряющее устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с радиальными лопатками [4]. В этом устройстве лопатки размещены в воздухоочистителе.

Однако известное устройство недостаточно экономично.

Целью изобретения является повышение экономии топлива.

Для этого в завихряющем устройстве для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с радиальными лопатками, в каждой лопатке выполнена по меньшей мере одна вытянутая прорезь.

По вариантам выполнения устройства прорезь в лопатке может быть расположена горизонтально, вертикально, либо в каждой лопатке выполнены по меньшей мере одна горизонтальная и одна вертикальная прорези.

На фиг. 1 изображено завихряющее устройство для бензинового двигателя внутреннего сгорания, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, план; на фиг.3 - дополнительное завихряющее устройство; на фиг.4 - схема воздушного потока в известном воздухозавихряющем устройстве; на фиг.5 - схема воздушного потока в предлагаемом устройстве; на фиг.6 - лопатки предлагаемого завихряющего устройства, вид спереди.

Вокруг центра воздухоочистителя 2 размещено завихряющее устройство 3, предназначенное для завихрения воздуха и содержащее лопатки 3', которые могут быть размещены в одинаковом направлении между карбюратором 7 и впускным трубопроводом 8 для усиления вихревого воздушного потока, который может ослабиться при прохождении его через карбюратор.

Во входной части выпускного трубопровода смонтировано в том же направлении дополнительное завихряющее устройство 3 для улучшения завихрения выхлопного газа. Завихрение выхлопного газа предотвращает также обратное давление, в результате чего обеспечивается полный выхлоп и усиленное всасывание. Завихряющее устройство 3 может быть выполнено из гибких материалов.

Воздухоочиститель 2 соединен с корпусом 1 бензинового двигателя через карбюратор 7 и впускной трубопровод 8 (фиг.1). Корпус двигателя соединен с выпускным трубопроводом 9. Завихряющее устройство 3 установлено внутри воздухоочистителя 2 с помощью болта и барашковой гайки (не показаны).

Завихряющее устройство (фиг.2 и 3) содержит дисковый или цилиндрический корпус 3а, 3б и лопатки 3', проходящих в радиальном направлении от корпуса, с по меньшей мере одной вытянутой прорезью 3''.

Каждая из лопаток имеет по меньшей мере одну вытянутую прорезь в, расположенную в лопатках вертикально или горизонтально, либо и вертикально и горизонтально.

Воздушный поток в известном воздухозавихряющем устройстве (фиг.4 и 5) создает за лопатками зону разрежения 5 и вихревой поток 6. Воздушный поток в предлагаемом устройстве не создает за лопатками 3' зону разрежения и вихревой поток (фиг.5).

При работе, когда поршни 10 и впускные клапаны 11 перемещаются вниз, воздушный поток, отфильтрованный элементом 2' воздухоочистителя, завихряется лопатками 3' завихряющего устройства вследствие пониженного давления в камере сгорания 4. Сила инерции вращения создает высокую плотность воздуха, который устремляется в камеру сгорания.

В это время в карбюраторе 7 бензинового двигателя частицы топлива собираются в центре вихревого потока воздуха, что обеспечивает однородное смешивание топлива с воздухом. Поскольку центр вихревого потока воздуха перемещается очень быстро, топливо не сцепляется со стенкой впускного трубопровода, в результате чего обеспечивается хорошая приемистость двигателя и педали акселератора.

Вихревой поток воздуха постоянно поддерживается также в камере сгорания 4, поэтому он постоянно поддерживается и в выпускном трубопроводе 9. В результате, в камере сгорания обеспечивается хорошее рассеяние пламени, и топливо сгорает полностью, что предотвращает шум, вибрацию и абразивный износ, увеличивая срок службы двигателя и повышая его мощность.

Быстрое сгорание выгодно при зажигании с опережением и обеспечивает работу на обедненный смеси, меньшее загрязнение воздуха и экономию топлива. Продукты сгорания (углерод и окиси) концентрируются в центре камеры сгорания и могут быть легко из нее выведены, что предотвращает накопление в камере сгорания нагара, который может привести к абразивному износу двигателя. Вихрение может продолжаться в том же направлении без выпускного сопротивления по мере того, как газ покидает камеру сгорания.

При установке в воздухоочистителе завихряющего устройства, содержащего множество лопаток с по меньшей мере одной вытянутой прорезью, соответственно расположенной в них, снижение концентрации окиси углерода может достичь 17% на частоте вращения холостого хода, мощность двигателя может быть увеличена на 11%, топливная экономичность улучшена на 6%, а содержание снижено на 5%.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: завихряющее устройство для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с радиальными лопатками. В каждой лопатке выполнена по меньшей мере одна вытянутая прорезь для предотвращения образования разрежения за лопатками. По вариантам выполнения устройства прорезь в лопатке может быть расположена горизонтально или вертикально. Каждая лопатка может иметь одну горизонтальную и одну вертикальную прорезь. Предложенное выполнение завихряющего устройства повышает экономию топлива и приемистость двигателя. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. ЗАВИХРЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее корпус с радиальными лопатками, отличающееся тем, что, с целью повышения экономии топлива, в каждой лопатке выполнена по меньшей мере одна вытянутая прорезь. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прорезь в лопатке расположена горизонтально. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прорезь в лопатке расположена вертикально. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в каждой лопатке выполнены по меньшей мере одна горизонтальная и одна вертикальная прорези.