КАРБЮРАТОР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F02M29/02 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к карбюраторам.

Известен карбюратор двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с проточным каналом, в котором последовательно установлены малый, большой диффузоры и гомогенизатор, выполненный в виде жестко связанных основной и дополнительной крыльчаток с обтекателем, размещенный в большом диффузоре с возможностью вращения.

Недостатком карбюратора является неполное перемешивание топливовоздушной смеси при наличии дополнительных гидравлических сопротивлений воздушному потоку в сечении большого диффузора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является карбюратор двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с проточным каналом, в котором последовательно установлены малый, большой диффузоры и гомогенизатор, размещенный в большом диффузоре, ротор которого расположен на пути движения топливовоздушной смеси и струи топлива ускорительного насоса асимметрично оси большого диффузора с целью уменьшения гидравлических сопротивлений основному потоку воздуха [1]
Недостатками данного карбюратора являются наличие вращающихся частей (ротор) и дополнительные гидравлические сопротивления основному потоку воздуха (ротор занимает 22-25% живого сечения большого диффузора).

Задача изобретения улучшение однородности топливовоздушной смеси.

Задача решается установкой гомогенизатора в виде распылительных головок, расположенных на месте выходных отверстий (распылителей), через которые топливо или топливовоздушная смесь поступает в воздушный поток карбюратора.

На фиг.1 представлена схема карбюратора двигателя внутреннего сгорания с гомогенизатором в виде распылительных головок; на фиг.2 схема распылительной головки гомогенизатора; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Карбюратор двигателя внутреннего сгорания (фиг.1) содержит корпус 1 с проточным каналом 2, в котором установлены малый 3 с каналом 4 основного распылителя, большой диффузор 5, смесительную камеру 6 и крышку 9. Гомогенизатор в виде распылительных головок установлен на месте выходных отверстий (распылителей): ускорительного насоса 8, эконостата 7 и экономайзера 17, переходной системы холостого хода 10 и основного распылителя 11.

Распылительная головка гомогенизатора (фиг.2) состоит из корпуса 12, в котором расположены тангенциальный канал 14 и завихрительная камера 15, имеющая выходное калиброванное отверстие 16 и закрытая крышкой 13.

Распылительная головка гомогенизатора работает следующим образом: топливо или топливовоздушная смесь под давлением поступает по тангенциальному каналу 14 в завихрительную камеру 15, раскручивается и через калиброванное отверстие 16, расположенное в гидравлическом центре завихрительной камеры, выпускается в воздушный поток карбюратора по направлению движения воздуха, причем ось факела распыленного центробежными силами топлива или топливовоздушной смеси находится под некоторым углом к оси воздушного потока либо совпадает с осью в случае центрального к воздушному потоку размещения распылительной головки.

Расположение выходного калиброванного отверстия головки в гидравлическом центре завихрительной камеры позволяет снизить до минимума гидравлические потери и получить наибольшее распыление. Допускается размещение выходного калиброванного отверстия в геометрическом центре завихрительной камеры, при этом эффективность работы распылительной головки снижается незначительно.

Распылительная головка гомогенизатора имеет следующие размеры: диаметр тангенциального канала, подводящего топливо или топливовоздушную смесь в завихрительную камеру 1 2d, внутренний диаметр завихрительной камеры 2 - 4,5d, высота завихрительной камеры 1,5 2,5d, высота выходного калиброванного отверстия завихрительной камеры 0,2 0,6d, где d диаметр выходного калиброванного отверстия, расположенного в гидравлическом центре завихрительной камеры, причем если в распылительную головку подается топливо, то d равен диаметру калиброванного отверстия топливного жиклера, если подается топливовоздушная смесь, то площадь выходного калиброванного отверстия распылительной головки должна быть равна сумме площадей калиброванных отверстий воздушного и топливного жиклеров.

Работа распылительной головки гомогенизатора, установленной на месте распылителя ускорительного насоса, отличается тем, что топливо из ускорительного насоса через тангенциальный канал 14 поступает в завихрительную камеру 15 под избыточным давлением, создаваемым мембраной ускорительного насоса, а ось факела распыленного топлива, направленного по ходу воздушного потока, составляет угол 15 75^o с осью камер и диффузоров карбюратора. Дополнительное распыление топлива этой головкой (нажатием привода дроссельной заслонки) облегчает запуск холодного двигателя, не имеющего механизма полуавтоматического пуска.

Для работы двигателя на мощностных режимах распылительная головка гомогенизатора установлена на месте распылителя эконостата 7 и распылителя экономайзера 17 таким образом, чтобы ось факела распыленного топлива или топливовоздушной смеси составляла угол 0 45^o с осью диффузоров и камер карбюратора, причем чем ближе к оси воздушного потока установлена распылительная головка, тем меньше угол.

С целью обеспечения устойчивой работы двигателя на холостых оборотах и снижения токсичности отработавших газов распылительная головка гомогенизатора 10 установлена на месте выходного отверстия переходной системы холостого хода таким образом, чтобы ось факела распыленной топливовоздушной смеси составила угол 15 45^o с осью смесительной камеры карбюратора, а факел направлен по движению воздушного потока.

Распылительная головка гомогенизатора 11, установленная на месте основного распылителя в малом диффузоре так, чтобы ось факела распыленной топливовоздушной смеси составила угол 0 15^o с осью малого диффузора, позволяет создать дополнительную турбулентность топливовоздушного потока, лучшие условия испарения частичек топлива, в результате получаем более однородную смесь. Особенно эффективна работа этой головки в карбюраторах, экономайзер которых добавляет топливо непосредственно в эмульсионный колодец, так как в этом случае количество жидкой фазы в топливовоздушной смеси возрастает.

При установке распылительных головок гомогенизатора необходимо стремиться к максимальному охвату факелом распыленного топлива или топливовоздушной смеси потока воздуха, что интенсифицирует испарение частичек топлива и позволяет получить однородную топливовоздушную смесь.

Все распылительные головки гомогенизатора (кроме установленной на месте распылителя ускорительного насоса) работают от атмосферного давления, то есть при появлении разрежения в камерах и диффузорах карбюратора. Отсутствие вращающихся частей обеспечивает надежность работы распылительных головок гомогенизатора при длительной эксплуатации, а простота конструкции позволяет устанавливать их на действующих и выпускаемых карбюраторах. Крепление головок гомогенизатора производится обычными способами: с помощью резьбы, запрессовкой вместо трубок-распылителей эконостата и экономайзера, под винты крепления распылителя ускорительного насоса, запрессовкой в стенку смесительной камеры и т.д. Небольшие размеры распылительных головок гомогенизатора, установленных на месте стандартных распылителей или в стенках камер карбюратора, не создают дополнительных гидравлических сопротивлений воздушному потоку, а раскрученные топливные и топливовоздушные факелы, направленные в воздушный поток, турбулизируют его, что способствует испарению частичек топлива и получению однородной топливовоздушной смеси. ЫЫЫ2

Использование: двигателестроение, в частности карбюраторы двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: гомогенизатор представлен в виде распылительных головок с размерами: диаметр тангенциального канала, подводящего топливо или топливовоздушную смесь в завихрительную камеру 2 - 4,5d, высота завихрительной камеры 1,5 - 2,5d, высота выходного калиброванного отверстия завихрительной камеры 0,2 - 0,6d, где d - диаметр выходного калиброванного отверстия, расположенного в гидравлическом центре завихрительной камеры и направленного в воздушный поток карбюратора. Распылительные головки гомогенизатора устанавливают на месте выходных отверстий (распылителей) карбюратора, через которые топливо или топливовоздушная смесь поступает в воздушный поток карбюратора. Оси факелов распыленного центробежного топлива или топливовоздушной смеси составляют некоторые углы или совпадают с осью диффузоров и камер карбюратора, обеспечивая максимальный контакт неиспарившихся частичек топлива с поступающим в двигатель воздухом и, как следствие, получение однородной топливовоздушной смеси. 3 ил.

Карбюратор двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с проточным каналом и смесительной камерой, малый и большой диффузоры, размещенные в проточном канале, гомогенизатор, ускорительный насос, экономайзер, эконостат, переходную систему холостого хода, основной распылитель, выполненные с выходными каналами, отличающийся тем, что гомогенизатор выполнен в виде распылительных головок, каждая из которых имеет тангенциальный канал, завихрительную камеру, выходное калиброванное отверстие, расположенное в гидравлическом центре завихрительной камеры, причем тангенциальный канал сообщен с завихрительной камерой, распылительные головки размещены в выходном канале ускорительного насоса, а ось выходного калиброванного отверстия составляет угол 15 75^o с осью проточного канала, в выходных каналах экономайзера и эконостата, а оси выходных калиброванных отверстий составляют угол 0 45^o с осями камер и диффузоров карбюратора, в выходном канале переходной системы холостого хода, а ось выходного калиброванного отверстия составляет угол 15 45° с осью смесительной камеры, в выходном канале основного распылителя, а ось выходного калиброванного отверстия составляет угол 0 15^o с осью малого диффузора, а размеры распылительной головки представлены в следующем виде: d диаметр выходного калиброванного отверстия завихрительной камеры, равный диаметру топливного жиклера, или площадь калиброванного отверстия завихрительной камеры равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров; (0,2 0,6)d высота выходного калиброванного отверстия; (1,5 2,5)d высота завихрительной камеры; (2,0 4,5)d - внутренний диаметр завихрительной камеры; (1 2)d диаметр тангенциального канала.