УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02M29/04 F02M25/07 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для улучшения смесеобразования в двигателях внутреннего сгорания (ДВC).

Известно устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси ДВС, содержащее установленную на входе во впускной трубопровод проставку с центральным проточным каналом и тороидальной акустической камерой, связанной с центральным проточным каналом кольцевой щелью [1]
Недостатком известного устройства является следующее. При работе двигателя особенно при низкой температуре происходит осаждение топливной пленки на стенках смесительной камеры карбюратора и впускного трубопровода ДВС, а также на стенках тороидальной камеры. При этом в акустической камере происходит дробление более крупных капель, а энергии от акустических колебаний в этих условиях становится недостаточно для достижения высокой тонкости распыла топлива и тем более для его испарения. Поэтому в цилиндры ДВС поступает смесь с плохо распыленным топливом. В результате ухудшения процесса смесеобразования понижается мощность двигателя, возрастает токсичность выхлопа, а также износ деталей цилиндро-поршневой группы, особенно при работе ДВС в период пуска-прогрева за счет смывания с поверхности цилиндра масляной пленки.

Наиболее близким к предложенному является устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси ДВС, содержащее кольцевую камеру, сообщенную с центральным проточным каналом и размещенную на входе во впускной трубопровод двигателя, рубашку подогрева камеры и каналы подвода отработавших газов из рубашки в камеру, выполненные в виде тангенциальных сопловых отверстий [2]
Недостатком этого устройства является недостаточная степень гомогенизации топливовоздушной смеси.

Целью изобретения является улучшение смесеобразования.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гомогенизации топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания, содержащем кольцевую камеру, сообщенную с центральным проточным каналом и размещенную на входе во впускной трубопровод двигателя, рубашку подогрева камеры и каналы подвода отработавших газов из рубашки в камеру, выполненные в виде тангенциальных сопловых отверстий, кольцевая камера выполнена тороидальной и снабжена кольцевой щелью, сообщенной с центральным проточным каналом, а оси сопловых отверстий расположены по касательной к винтовой линии, описанной вокруг камеры.

В предложенном устройстве осевые линии сопловых отверстий не лежат в одной плоскости, а расположены под углом к плоскости, перпендикулярной оси проточного канала. При этом осевые линии сопловых отверстий являются касательными к винтовой линии, описанной вокруг тороидальной камеры. В результате происходит не только закручивание потока вокруг оси проточного канала, но и достигается эффект усиления тороидального вихря в акустической камере.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.2.

Устройство состоит из проставки, образованной корпусом 1 и крышкой 2, образующих тороидальную акустическую камеру 3, соединенную кольцевой щелью 4 с проточным каналом 5. В корпусе 1 выполнены каналы 6, соединяющие рубашку 7 подогрева с камерой 3, причем каналы 6 выполнены в виде сопловых отверстий, расположенных по касательной к винтовой линии, описанной вокруг тороидальной поверхности камеры 3. В крышке 2 установлен штуцер 8 и трубка 9 отбора отработавших газов из выхлопного тракта двигателя и подачи их в рубашку 7 подогрева. Проставка установлена на входе во впускной трубопровод 10.

Устройство работает следующим образом.

При работе ДВС топливовоздушная смесь поступает в проставку и одновременно в тороидальную камеру 3 проставки через щель 4 стекает топливная пленка, осаждающаяся на стенках смесительной камеры карбюратора. В тороидальной камере 3, представляющей из себя акустический свисток, формируется тороидальный вихрь и генерируются акустические колебания, способствующие дроблению и испарению капель топлива, имеющегося в составе смеси и топлива, поступающего в камеру 3 в виде жидкостной пленки. При этом за счет подачи по трубке 9 и штуцеру 8 в рубашку подогрева 7 отработавших газов, отбираемых из выхлопного тракта ДВС, поверхность акустической камеры 3 и проточного канала 5 нагревается, что также способствует испарению с них топливной пленки. Ввиду того, что сопловые отверстия каналов 6 расположены по касательной к винтовой линии, описанной вокруг тороидальной поверхности камеры 3, то кинетическая энергия струй отработавших газов, истекающих из сопловых отверстий, усиливает формирующийся в акустической камере 3 тороидальный вихрь и дополнительно закручивает его вокруг оси центрального проточного канала 5. Это улучшает распыление топлива в акустической камере 3, а также способствует закрутке основного потока смеси в проточном канале 5, так как смесь из щели 4 истекает тангенциально к поверхности центрального проточного канала 5, что повышает гомогенность смеси и несколько улучшает наполнение цилиндров ДВС.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет улучшить смесеобразование в ДВС, а именно увеличить тонкость распыла топлива и повысить гомогенность смеси, что повышает экономичность двигателя и снижает токсичность выхлопа. Кроме этого, устраняется поступление топлива в цилиндры в виде жидкостной пленки, что снижает изнoс ДВС, особенно при работе его в период пуска-прогрева. Присадка к свежему цилиндровому заряду отработавших газов дает антидетонационный эффект, а закрутка потока смеси улучшает наполнение цилиндров.

Сущность изобретения: устройство содержит установленную на входе во впускной трубопровод двигателя проставку с центральным проточным каналом 5 и тороидальной акустической камерой 3, сообщенной с центральным каналом кольцевой щелью 4, рубашку 7 подогрева и каналы 6 подвода отработавших газов в камеру 3, выполненные в виде тангенциальных сопловых отверстий. Оси отверстий (каналов 6) расположены по касательной к винтовой линии, описанной вокруг камеры 3. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее кольцевую камеру, сообщенную с центральным проточным каналом и размещенную на входе во впускной трубопровод двигателя, рубашку подогрева камеры и каналы подвода отработавших газов из рубашки в камеру, выполненные в виде тангенциальных сопловых отверстий, отличающееся тем, что, с целью улучшения смесеобразования, кольцевая камера выполнена тороидальной и снабжена кольцевой щелью, сообщенной с центральным проточным каналом, а оси сопловых отверстий расположены по касательной к винтовой линии, описанной вокруг камеры.