СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02M3/00 

Изобретение относится двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам питания ДВС, в особенности к карбюраторным системам питания.

В двигателях внутреннего сгорания нашли широкое применение системы питания на основе карбюратора, состоящего из поплавковой камеры, топливных и воздушных жиклеров с распылителями, смесительными камерами, в которых расположены диффузоры и заслонки.

Известно устройство для снижения расхода топлива, позволяющее повысить качество рабочей смеси топлива, за счет ионизации воздуха, всасываемого двигателем внутреннего сгорания, что позволяет получить более однородную рабочую смесь и тем самым снизить расход бензина. Однако, данная конструкция требует наличия источника высокого напряжения, что приводит к существенному усложнению конструкции системы питания и снижению техники безопасности при эксплуатации.

Известно также устройство, улучшающее качество рабочей смеси, использующее в качестве антидетонатора части выхлопных газов. Применение возврата части выхлопных газов в приемный коллектор снижает температуру в цилиндрах, содержание окислов азота в выхлопных газах и расход топлива. Однако данное устройство не позволяет полностью снизить потери топлива.

Целью предлагаемого изобретения является снижение расхода топлива, уменьшение токсичности выхлопных газов.

Данная цель достигается тем, что на внешних и внутренних боковых поверхностях топливных жиклеров со стороны основания выполнены цилиндрические внутренние и внешние проточки и во внутренних цилиндрических проточках установлены испарительные фитильные элементы (ИФЭ) с трибоэлектрическим эффектом, а внешние цилиндрические проточки соединены посредством дополнительных каналов с обводным каналом и приемным коллектором, при этом материал испарительных фитильных элементов выбирается из условия
ε_f>ε_p, где ε_f, ε_р - относительные диэлектрические постоянные испарительного фитильного элемента и топлива соответственно.

Работа предлагаемой системы питания ДВС поясняется на примере главной дозирующей системы.

На чертеже приведена схема построения системы питания ДВС с главной дозирующей системой.

Система питания ДВС состоит карбюратора с поплавковой камерой 1, топливного жиклера 2, на внешней и внутренней боковых поверхностях которого со стороны основания выполнены цилиндрические внутренняя 3 и внешняя 5 проточки. Во внутренней проточке 3 установлен испарительный фитильный элемент 4. Выход жиклера 2 и воздушный жиклер 6 через распылитель 7, диффузор 8 соединены с приемным коллектором 9, в котором установлены воздушная 10 и дроссельная 11 заслонки. Цилиндрическая внешняя проточка 5 соединена посредством дополнительного канала 12 с обводным каналом 13, а с помощью дополнительного канала 14 с приемным коллектором 9.

Работа системы питания заключается в следующем. По мере открытия дроссельной заслонки 11 увеличивается разряжение в диффузоре 8 и, соответственно, в распылителе 7 и на выходе жиклеров 2 и 6. В результате перепада давления бензин из поплавковой камеры 1 через капилляры испарительного фитильного элемента 4, установленного в проточке 3, испарившись, отрицательно зарядившись и смешавшись с воздухом, поступившим из жиклера 6 через распылитель 7 и диффузор 8 поступит в приемный коллектор 9. Одновременно выхлопные газы через обводной канал 13 поступят через дополнительный канал 12 во внешнюю цилиндрическую проточку 5, пройдя через которую, нагреют жиклер 2 и испарительный фитильный элемент 4 и через второй дополнительный канал 14 поступят в приемный коллектор 9. Сечения дополнительных каналов 12 и 14 и площадь испарительного элемента 4 выбираются из учета расхода бензина и требуемого вакуума. Материал испарительного элемента выбирается из условия
ε_f>ε_p,
Известно, что при течении диэлектрических жидкостей наблюдается появление электрических зарядов (см., например, СOOPER F.W. THE ELECTRIFICATION OF FLUIDS IN MOTION. J. APPL. PHYS., SUPPLEMENT, 1953, р. 11-16).

Для обеспечения отрицательного заряда на молекулах топлива необходимо, чтобы выполнялось приведенное условие.

Важным условием работоспособности предлагаемого устройства является выбор диаметра проходного сечения жиклера равным диаметру испарительного фитильного элемента. Диаметр проходного сечения испарительного элемента определяется требуемым расходом топлива.

Расход через испарительный фитильный элемент можно определить из выражения
Q=m˙f˙w, где Q - расход топлива через ИФЭ;
f - площадь сечения одного капилляра ИФЭ;
m - число капилляров;
w - средняя скорость протекания топлива через капилляр.

Количество капилляров можно выразить следующим образом:
m = где d_f - проходной диаметр ИФЭ;
d - диаметр капилляра;
р - пористость ИФЭ.

Средняя скорость течения топлива в капилляре ИФЭ определяется выражением
w = где l - длина капилляра;
Р - перепад давления по длине капилляра;
v - динамическая вязкость топлива.

Тогда расход через ИФЭ будет определяться выражением
Q =
Отсюда легко определить диаметр ИФЭ:
d_f=
При этом ширина проточек и длина ИФЭ из условия капиллярного течения топлива
l=h=>20d, где h - ширина проточек.

Использование: карбюраторные системы питания двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: заключается в том, что в устройстве, содержащем карбюратор с поплавковой камерой 1, топливным жиклером 2, на внешней и внутренней боковых поверхностях последнего со стороны основания выполнены цилиндрические внутренние 3 и внешние 5 проточки. Во внутренней проточке 3 установлен испарительный фитильный элемент 4 с трибоэлектрическим эффектом. Внешняя цилиндрическая проточка 5 соединена посредством дополнительного канала 12 с обводным каналом 13, а с помощью дополнительного канала 14 с приемным коллектором 9. Сечения дополнительных каналов 12 и 14 и площадь испарительного элемента 4 выбираются из учета расхода бензина и требуемого вакуума. Материал испарительного фитильного элемента выбирается из условия ε_r больше ε_p где ε_r ε_p - относительные диэлектрические постоянные фитильного элемента и топлива соответственно. 1 ил.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая карбюратор, включающий поплавковую камеру, топливные и воздушные жиклеры, диффузор, воздушную и дроссельную заслонки, приемный коллектор, соединенный обводным каналом с выходным коллектором, отличающаяся тем, что на внешней и внутренней боковых поверхностях топливных жиклеров со стороны основания выполнены цилиндрические внутренние и внешние проточки и во внутренней цилиндрической проточке установлены испарительные фитильные элементы с трибоэлектрическим эффектом, а внешняя цилиндрическая проточка соединена посредством дополнительных каналов с обводным каналом и приемным коллектором, причем материал испарительных фитильных элементов выбирается из условия ε_f > ε_p , где ε_f и ε_p - относительные диэлектрические постоянные испарительного фитильного элемента и топлива соответственно.