ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02N17/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к предпусковым подогревателям ДВС.

Известно устройство для разогрева ДВС при запуске в условиях низких температур окружающей среды, содержащее котел с камерой сгорания, горелку и запорный топливный вентиль, снабженный электроспиралью, для подогрева топлива в предпусковой период.

Однако в известном устройстве вследствие подачи вентилятором в камеру сгорания воздуха с температурой окружающей среды надежность запуска недостаточно высока.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является подогреватель ДВС, содержащий котел с камерой сгорания, насос подачи топлива к распылителю, установленному в камере сгорания, вентилятор с магистралью подачи воздуха в камеру сгорания и насос прокачки охлаждающей жидкости, размещенные на валу электродвигателя.

Однако эта конструкция подогревателя не достаточно надежно и эффективно работает в условиях низких температур, что объясняется возрастающей вязкостью топлива и ухудшением процессов образования и воспламенения рабочей смеси.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и надежности запуска в условиях низких температур.

Указанная цель достигается техническим решением, представляющим собой конструкцию для подготовки и воспламенения жидкого углеводородного топлива, содержащую корпус с каналами подачи топлива и низкотемпературной плазмы (НТП), а также распылитель, установленный в камере сгорания котла, насос подачи топлива к распылителю, вентилятор с магистралью подачи воздуха в камеру сгорания и насос прокачки охлаждающей жидкости, размещенные на валу электродвигателя.

Отличие устройства состоит в том, что оно снабжено генератором НТП, расположенным в корпусе распылителя и трубкой отбора воздуха из магистрали для подачи последнего в межэлектродный зазор.

Трубка отбора воздуха из магистрали может быть выполнена в виде трубки Пито.

На фиг.1 представлен предпусковой подогреватель ДВС; на фиг.2 продольный разрез корпуса распылителя с генератором НТП; на фиг.3 трубка отбора воздуха из магистрали (узел I на фиг.1).

Предпусковой подогреватель ДВС содержит котел 1, камеру 2 сгорания с установленным в ней распылителем 3 (см. фиг.2), насос 4 подачи топлива через электромагнитный клапан 5 к распылителю 3, вентилятор 6 подачи воздуха в камеру 2 сгорания с магистралью 7 и насос 8 прокачки охлаждающей жидкости размещенные на валу электродвигателя 9. Кроме того, подогреватель снабжен генератором НТП (см.фиг.2), установленным в корпусе 10 распылителя 3, и (см. фиг.3) трубкой 11 отбора воздуха из магистрали 7. Основными элементами генератора НТП (см. фиг.2) является керамический изолятор 12 с установленным в нем катодом 13, запитанным электроэнергией, анод, функцию которого выполняет корпус 10 распылителя. В керамическом изоляторе 12 выполнен тангенциальный канал 14 для подачи воздуха к анодно-катодному узлу (10, 13). Разрядный промежуток анодно-катодного узла (10,13) сообщен с полостью насадка 15 при помощи каналов 16. Отверстия 17 сообщают полость насадка 15 с полостью камеры 2 сгорания. В корпусе 10 выполнен канал 18 подачи топлива к распылителю 3.

Подогреватель работает следующим образом.

При запуске подогревателя в работу включают электродвигатель 9, который вращает насосы 4 и 8 и вентилятор 6. При подаче атмосферного воздуха вентилятором 6 в камеру 2 сгорания часть его по трубке 11 отбора, поступает к разрядному промежутку анодно-катодного узла (10, 13). Между анодом 10 и катодом 13, к которым подводится электрическая энергия, зажигается дуговой разряд, стабилизированный воздушным вихрем, образованным за счет тангенциального ввода воздуха через канал 14. С выхода анодно-катодного узла (10,13) НТП по каналам 16 поступает в полость насадка 15 и через отверстия 17 истекает в камеру 2 сгорания. При включении электромагнитного клапана 5 топливо по каналу 18 подается к распылителю 3 распыляется в камеру 2 сгорания в виде конуса. Взаимодействие НТП и распыленного жидкого топлива обеспечивает высокоскоростной пиролиз, испарение, воспламенение и устойчивое горение последнего в котле 1. При выходе подогревателя на стационарный режим работы подача электроэнергии на генератор НТП прекращается.

Описываемый подогреватель обеспечивает следующий положительный эффект: надежность запуска и эффективность работы в условиях низких температур окружающего воздуха, даже тогда, когда температура топлива ниже температуры его помутнения, благодаря предварительному и равномерному прогреву топлива в канале, расположенном в корпусе распылителя, являющимся анодом генератора НТП. Взаимодействие распыленного топлива с ионами, свободными электронами, возбужденными атомами и молекулами НТП приводит к разрыву химических связей углеводородных молекул, образованию радикалов и химически активных частиц, способствующих воспламенению и поддержанию процесса горения до выхода подогревателя на стационарный режим работы.

Использование: двигателестроение, в частности предпусковые подогреватели двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: предпусковой подогреватель двигателя внутреннего сгорания содержит котел с камерой сгорания, распылитель, насос подачи топлива, вентилятор, насос прокачки охлаждающей жидкости. Для повышения эффективности работы подогревателя он включает в себя также генератор низкотемпературной плазмы с анодом и катодом, первый из которых образован корпусом распылителя, а второй выполнен в виде электрода, размещенного в полом керамическом изоляторе, прикрепленном к корпусу распылителя, причем в керамическом изоляторе выполнено отверстие, связывающее при помощи трубки Пито полость керамического изолятора с магистралью подачи воздуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий котел с камерой сгорания и установленный в ней корпус распылителя, насос подачи топлива к распылителю, вентилятор, связанный с камерой сгорания через магистраль подачи воздуха, и насос прокачки охлаждающей жидкости, установленный на валу электродвигателя, отличающийся тем, что он снабжен генератором низкотемпературной плазмы с анодом и катодом, первый из которых образован корпусом распылителя, а второй выполнен в виде электрода, размещенного в полом керамическом изоляторе, прикрепленном к корпусу распылителя, причем в керамическом изоляторе выполнено отверстие, связывающее через трубку полость керамического изолятора с магистралью подачи воздуха. 2. Подогреватель по п.1, отличающийся тем, что трубка, соединяющая отверстие керамического изолятора с магистралью подачи воздуха, выполнена в виде трубки Пито.