КАРБЮРАТОР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 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 в виде распылительных головок, установленных на месте выходных отверстий (распылителей), через которые топливо или топливовоздушная смесь поступает в воздушный поток карбюратора.

К недостаткам описанного карбюратора относится возможность засорения завихрительной камеры распылительных головок у выходного калиброванного отверстия.

Задачей настоящего изобретения является получение однородной топливовоздушной смеси.

Задача решается установкой гомогенизатора в виде распылительных головок открытого типа 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 открытого типа; на фиг.2 - распылительная головка открытого типа; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 распылительная головка открытого типа с тангенциальным каналом в виде щели; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 распылительная головка открытого типа с тангенциальным каналом в виде ряда отверстий; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 распылительная головка открытого типа, установленная на месте топливного жиклера; на фиг.9 разрез Г-Г на фиг.8; на фиг.10 разрез Д-Д на фиг.9.

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 7, гомогенизатор в виде распылительных головок открытого типа установлены на месте выходных отверстий (распылителей); ускорительного насоса 8, эконостата 9 и экономайзера 10, переходной системы холостого хода 11 и основного распылителя 12.

Распылительная головка открытого типа фиг.2 состоит из корпуса 14, в котором расположен тангенциальный канал 15, выходящий в завихрительную камеру 16. Она работает следующим образом: топливо или топливовоздушная смесь под давлением поступает по тангенциальному каналу 15 в завихрительную камеру 16, раскручивается и центробежными силами распылителя с кромки выходного открытого отверстия завихрительной камеры 16. Открытое отверстие завихрительной камеры направляется в воздушный поток карбюратора таким образом, чтобы факел распыленного топлива или топливовоздушной смеси был направлен по движению воздуха, а ось факела составляла некоторый угол с осью камер и диффузоров карбюратора или совпадала с ней в случае центрального к воздушному потоку размещения распылительной головки.

Распылительная головка открытого типа фиг.2 имеет следующие размеры: диаметр тангенциального канала 15, подводящего топливо или топливовоздушную смесь в завихрительную камеру 16 равен d, причем, если подается топливо, то d равен диаметру топливного жиклера, если подается топливовоздушная смесь, то площадь сечения тангенциального канала должна быть равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров, диаметр завихрительной камеры 1-4 d, высота завихрительной камеры 4-10d.

Распылительная головка открытого типа 8 фиг.1, установленная на месте распылителя ускорительного насоса, работает от избыточного давления, создаваемого мембраной ускорительного насоса, а ось факела распылительного топлива составляет угол 0-75^o с осью камер и диффузоров карбюратора. Дополнительное распыление топлива этой головкой (нажатием привода дроссельной заслонки) облегчает запуск холодного двигателя.

При работе двигателя на мощностных режимах начинает работать распылительная головка открытого типа 9 эконостата и головка 10 экономайзера, установленные на месте стандартных распылителей таким образом, чтобы ось факела распыленного топлива или топливовоздушной смеси составляла угол 0-60^o с осью камер и диффузоров карбюратора, причем, чем ближе к оси воздушного потока установлена распылительная головка, тем меньше угол.

Распылительная головка открытого типа 11, установленная на месте выходного отверстия переходной системы холостого хода таким образом, чтобы ось факела распыленной топливовоздушной смеси, направленного по движению воздушного потока, составляла угол 15-75^o с осью смесительной камеры карбюратора, обеспечивает устойчивую работу двигателя на холостом ходу.

Распылительная головка открытого типа 12, установленная на месте основного распылителя в малом диффузоре так, чтобы ось факела распыленной топливовоздушной смеси составила угол 0-15^o с осью малого диффузора, обеспечивает большую турбулентность потока, лучшие условия испарения и, как следствие, более однородную топливовоздушную смесь. Наибольшая эффективность работы этой головки в карбюраторах, экономайзер которых добавляет топливо непосредственно в эмульсионный колодец, так как в этом случае количество жидкой фазы в топливовоздушной смеси возрастает.

Для получения наибольшего вращательного движения топлива или топливовоздушной смеси входной тангенциальный канал распылительной головки открытого типа необходимо делать в виде щели 15 фиг.4 и фиг.5, тангенциально входящей в завихрительную камеру 16, ориентированной параллельно оси завихрительной камеры, причем, площадь поперечного сечения щели должна быть равна площади топливного жиклера при поступлении в головку топлива и равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров, если в головку подается топливовоздушная смесь.

В случае затруднений при изготовлении щелевого тангенциального канала распылительной головки открытого типа, его можно заменить рядом 2-5 отверстий 15 фиг.6 и фиг.7, тангенциально входящих в завихрительную камеру 16, причем, суммарная площадь отверстий должна быть равна площади топливного жиклера при подаче в головку топлива и равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров, если в головку поступает топливовоздушная смесь.

Выполнение входного тангенциального канала в завихрительную камеру в виде щели или ряда отверстий позволяет уменьшить поперечные размеры распылительной головки открытого типа, что особенно важно для головки, установленной на месте основного распылителя в малом диффузоре карбюратора.

Все распылительные головки гомогенизатора, (кроме установленной на месте распылителя ускорительного насоса), работают от атмосферного давления, то есть с появлением вакуума в камерах и диффузорах карбюратора.

Во всех случаях установки гомогенизатора в виде распылительных головок открытого типа, необходимо стремиться к максимальному охвату воздушного потока карбюратора факелами распыленного топлива или топливовоздушной смеси, что интенсифицирует испарение частичек топлива и позволяет получить однородную топливовоздушную смесь, равномерно и полно сгорающую, при этом детонация уменьшается, приемистость двигателя увеличивается, уменьшается расход топлива и улучшается экологичность двигателя. Так как завихрительные камеры распылительных головок открыты, исключается засорение, изготовление же открытых головок значительно упрощается.

Гомогенизатор в виде распылительных головок открытого типа устанавливают на эксплуатируемых и вновь выпускаемых карбюраторах. Крепление распылительных головок открытого типа производится обычными способами: под винты крепления распылителя ускорительного насоса, запрессовкой в стенки камер карбюратора вместо трубок-распылителей, размещение головок в теле камер и диффузоров карбюратора на вновь выпускаемых карбюраторах. Небольшие размеры распылительных головок открытого типа не создает дополнительных гидравлических сопротивлений воздушному потоку, а топливные и топливо-воздушные факелы турбулизируют поток способствуя наиболее полному испарению частичек топлива, дополнительно распыленных центробежными силами в головках, что способствует получению однородной топливовоздушной смеси.

Если заменить топливные жиклеры распылительными головками открытого типа фиг.8, фиг.9, фиг.10, то измельчение топлива центробежными силами начинается уже при выходе из завихрительной камеры головки. Тангенциальный канал 15 фиг.9, фиг.10 распылительной головки, установленной на месте топливного жиклера, выполненный в виде 2-5 отверстий, равномерно расположенных в плоскости, перпендикулярной оси завихрительной камеры, позволяет получить вращательное движение топлива в завихрительной камере с минимальными гидравлическими потерями, и как следствие, наибольшее распыление топлива центробежными силами, причем, во всех случаях площадь поперечного сечения тангенциального канала или сумма площадей 2-5 тангенциальных отверстий должна быть равна площади поперечного сечения топливного жиклера. Наибольшая эффективность работы распылительных головок открытого типа, установленных а месте топливных жиклеров, будет у карбюраторов, в которых решен вопрос подвода воздуха в зону установки топливного жиклера.

Использование: двигателестроение, в частности карбюраторы двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: карбюратор содержит корпус с проточным каналом и смесительной камерой, гомогенизатор. Гомогенизатор выполнен в виде распылительных головок, каждая из которых имеет тангенциальный канал, завихрительную камеру с открытым выходным отверстием, направленным по движению воздушного потока, причем тангенциальный канал сообщен с завихрительной камерой. Распылительные головки размещены: в выходном канале ускорительного насоса, а ось выходного отверстия завихрительной камеры составляет угол 0-75^o с осью проточного канала; выходных каналах экономайзера и экономиста, оси выходных отверстий завихрительных камер составляют угол; 0-60^o с осью камер и диффузоров карбюратора; в выходном канале переходной системы холостого хода, а ось выходного отверстия завихрительной камеры составляет угол 15-75^o с осью смесительной камеры в выходном канале основного распылителя, а ось выходного отверстия завихрительной камеры составляет 0-15^o с осью малого диффузора, а размеры распылительной головки представлены в следующем виде: d - диаметр тангенциального канала, равный диаметру топливного жиклера, либо площадь сечения тангенциального канала равна сумме площадей сечения топливного и воздушного жиклеров, либо площадь сечения тангенциального канала равна площади сечения основного распылителя, 1-4 d - внутренний диаметр завихрительной камеры, 4-10 d - высота завихрительной камеры. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. 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, топливный и воздушный жиклеры, отличающийся тем, что гомогенизатор выполнен в виде распылительных головок, каждая из которых имеет тангенциальный канал, завихрительную камеру с открытым выходным отверстием, направленным по движению воздушного потока, причем тангенциальный канал сообщен с завихрительной камерой, распылительные головки размещены в выходном канале ускорительного насоса, ось выходного отверстия завихрительной камеры составляет угол 0-75^o с осью проточного канала, в выходных каналах экономайзера и эконостата, оси выходных отверстий завихрительных камер составляют угол 0-60^o с осью камер и диффузоров карбюратора, в выходном канале переходной системы холостого хода, а ось выходного отверстия завихрительной камеры составляет угол 15-75^o с осью смесительной камеры в выходном канале основного распылителя, ось выходного отверстия завихрительной камеры составляет угол 0-15^o с осью малого диффузора, размеры распылительной головки представлены в следующем виде: d - диаметр тангенциального канала, равный диаметру топливного жиклера, либо площадь сечения тангенциального канала равна сумме площадей сечения топливного и воздушного жиклеров, либо площадь сечения тангенциального канала равна площади сечения основного распылителя; 1-4d внутренний диаметр завихрительной камеры; 4-10d высота завихрительной камеры. 2. Карбюратор по п. 1, отличающийся тем, что тангенциальный канал основного распылителя выполнен в виде 2-5 отверстий или щели и ориентирован параллельно завихрительной камере. 3. Карбюратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что тангенциальный канал основного распылителя расположен в плоскости, перпендикулярной оси завихрительной камеры.