СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В КАРБЮРАТОРНОМ ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02M27/04 F02B51/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известен способ обработки топливовоздушной смеси, заключающийся в том, что на поток бензиновоздушной смеси, двигающейся по впускному трубопроводу в цилиндр, воздействуют высоковольтными напряжениями разной полярности с целью ионизации паров бензина при их движении. Этот способ осуществляется устройством, содержащим диэлектрическое кольцо, имеющее проходной канал для смеси, в котором расположены положительные и отрицательные изолированные электроды, подключенные соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника тока и выполненные в виде параллельных элементов, причем отрицательный электрод выполнен в виде металлических нитей, а положительный электрод в виде металлических пластин, имеющих на наружной поверхности слой диэлектрика, и расположенных параллельно металлическим нитям и оси проходного канала диэлектрического кольца.

Недостаток этого способа и устройства невозможность осуществлять ионизацию непосредственно в цилиндре двигателя.

Наиболее близким к предложенному способу является способ, согласно которому ионизирующее воздействие на обедненную бензиновоздушную смесь осуществляют непосредственно в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания путем поддержания постоянного ионизирующего напряжения на высоковольтных электродах свечей зажигания.

Устройство для осуществления этого способа содержит низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем, катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения, подключенным к свечам зажигания и выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, высоковольтный источник постоянного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику постоянного тока, а выход через развязывающие диоды к центральным электродам свечей зажигания, высоковольтный диод, включенный между катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения с возможностью обеспечения полярности напряжения на центральных электродах свечей одинаковой с полярностью выходного источника постоянного тока.

Недостаток этого способа в том, что ионизация производится весьма небольшим напряжением, вследствие чего не реализуются преимущества ионизации топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания, что приводит к неполному сгоранию обедненной смеси, следовательно, ухудшаются экономические и токсические показатели двигателя.

Изобретение направлено на повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработанных газов за счет устойчивой работы двигателя на обедненной смеси.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что ионизирующее напряжение прикладывают к ионизируемой среде с постепенным увеличением напряжения ионизации по мере хода поршня двигателя внутреннего сгорания от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки.

Во время рабочего хода поршня при его движении от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки происходит увеличение давления в цилиндре в 7-10 раз в зависимости от типа двигателя, соответственно напряжение пробоя U_п в зазоре высоковольтной свечи увеличивается. Если при нормальном давлении при зазоре в свече 0,7 мм величина пробивного напряжения составляет 2 кВ, то в мертвой точке при повышенном давлении она будет равна 7-14 кВ.

Устройство для осуществления этого способа содержит низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем и катушкой зажигания и распределитель импульсов высокого напряжения, подключенный к свечам зажигания и выполненный с центральными и боковыми электродами, установленными в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Устройство дополнительно снабжено диодами, катод одного из них подключен к высоковольтному выводу катушки зажигания, анод к центральному выводу распределителя зажигания, анод второго диода подключен к катоду первого, а катод к выводу высоковольтного конденсатора, второй вывод конденсатора подключен к центральному выводу распределителя и аноду первого диода, а параллельно второму диоду подключено сопротивление.

Устройство содержит также цепи формирования ионизирующего напряжения на высоковольтных электродах свечей, состоящие из двух сопротивлений, один вывод первого подключен к центральному выводу распределителя зажигания, а второй вывод соединен с высоковольтным конденсатором, который соединен с первым выводом второго сопротивления, второй вывод которого подключен к высоковольтному электроду свечи зажигания, а второй вывод конденсатора подключен к общей точке двигателя.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 зависимость ионизирующего напряжения от движения поршня двигателя.

Устройство содержит систему зажигания, включающую низковольтный источник постоянного тока 1 с выключателем 2, низковольтный прерыватель 3, катушку зажигания 4, конденсатор 5, распределитель высоковольтных импульсов 6, подключенный к свечам зажигания 7, выполненным с центральными 8 и боковыми 9 электродами, и установленным в цилиндрах 10 двигателя. В устройстве дополнительно установлены диоды 11 и 12, конденсатор 13, сопротивление 14 между катушкой зажигания и распределителем импульсов, токоограничивающие сопротивления 15, высоковольтные конденсаторы 16, сопротивления заряда конденсаторов, сопротивления 18, через которые подключены высоковольтные электроды свечей к высоковольтным конденсаторам.

Работает устройство следующим образом.

При работе двигателя внутреннего сгорания в момент размыкания прерывателя 3 образуется контур ударного возбуждения в цепи конденсатора 5 и катушки зажигания 4. На высоковольтной обмотке катушки зажигания появляется переменное высокое напряжение, которое, проходя одной своей полуволной через диод 11, поджигает в рабочем цилиндре смесь, другая полуволна через диод 12 заряжает конденсатор 13 до 10-14 кВ. Это высокое напряжение с конденсатора 13 через сопротивления 15 начинает заряжать конденсатор 16, напряжение с которого через сопротивление 17 прикладывается к высоковольтному электроду 8 свечи 7 цилиндра 10.

Таким образом, на высоковольтном электроде 8 свечи 7 по мере хода поршня от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки поддерживается нарастающее во времени высоковольтное ионизирующее напряжение до тех пор, пока система зажигания не выдаст на свечу напряжение искрообразования, которое пробьет зазор в свече 7 и одновременно разрядится конденсатор 16.

Затем процесс повторяется.

Использование: машиностроение, в частности двигателестроение. Сущность изобретения: способ обработки топливовоздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания заключается в том, что ионизирующее напряжение прикладывают к ионизируемой среде с постепенным увеличением напряжения ионизации по мере хода поршня двигателя внутреннего сгорания от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки. Устройство для осуществления способа содержит низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем и катушкой зажигания, распределитель импульсов высокого напряжения, подключенный к свечам зажигания и выполненный с центральными и боковыми электродами, установленными в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, высоковольтный конденсатор, диоды. Катод первого диода подключен к высоковольтному выводу катушки зажигания, анод к центральному выходу распределителя, анод второго диода подключен к катоду первого, а катод к выводу высоковольтного конденсатора. Второй вывод конденсатора подключен к центральному выводу распределителя и аноду первого диода, параллельно второму диоду подключено сопротивление. Устройство содержит также цепи формирования нарастающего ионизирующего напряжения на высоковольтных электродах свечей. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ обработки топливовоздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания, заключающийся в ионизации топливовоздушной смеси непосредственно в цилиндре двигателя ионизирующим напряжением путем подачи его на высоковольтный электрод свечи зажигания, отличающийся тем, что ионизирующее напряжение увеличивают по мере хода поршня двигателя внутреннего сгорания от нижней мертвой точки до верхней мерствой точки. 2. Устройство для обработки топливовоздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания, содержащее низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем, катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения, подключенным к свечам зажигания, выполненным с центральным и боковым высоковольтными электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помощи впускного трубопровода, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено высоковольтным конденсатором, диодами, катод первого диода подключен к высоковольтному выводу катушки зажигания, анод первого диода к центральному выводу распределителя импульсов высокого напряжения, анод второго диода подключен к катоду первого, а катод второго диода к выводу высоковольтного конденсатора, второй вывод конденсатора подключен к центральному выводу распределителя импульсов высокого напряжения и аноду первого диода, а параллельно второму диоду подключено сопротивление, и цепями формирования нарастающего ионизирующего напряжения на высоковольтных электродах свечей, состоящих из двух сопротивлений, один вывод первого сопротивления подключен к центральному выводу распределителя импульсов высокого напряжения, а вторым выводом оно соединено с высоковольтным конденсатором, соединенным с первым выводом второго сопротивления второй вывод которого подключен к высоковольтному электроду свечи зажигания, а второй вывод высоковольтного конденсатора подключен к общей точке двигателя.