СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ В КАРБЮРАТОРНЫХ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК F02B15/00 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к способам и системам подачи топлива или горючей смеси для д.в.с. а также к устройствам для перераспыления сконденсировавшегося топлива или гомогенизации горючей смеси. Может применяться и использоваться в авиационном, наземном, морском и речном транспорте, а также в других устройствах с приводом от д.в.с.

Известен способ приготовления топливной смеси в карбюраторах четырехтактных двигателей внутреннего сгорания, которая затем поступает в цилиндр двигателя и сжимается [1] В данном способе отсутствуют условия для полного перевода топливной смеси из жидкого состояния в парообразное до начала горения, так как топливная смесь засасывается в цилиндр при давлении близком, к атмосферному. В нашем предлагаемом изобретении, благодаря подаче топливной смеси в цилиндр при давлении в нем ниже давления насыщенных паров горючего, обеспечивается закипание капель топлива и перевод жидкой топливной смеси в парообразное состояние.

Известно устройство [1] д.в.с. в головке цилиндра которого расположены впускной и выпускной клапаны. Клапаны открываются и закрываются с помощью кулачкового распределительного механизма. В предлагаемом устройстве впускной клапан расположен на боковой поверхности цилиндра, имеет, например, лепестковую конструкцию и открывается автоматически только после прохождения поршня мимо него от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке на такте всасывания.

Технический результат, достигаемый применением данного способа приготовления топливной смеси в д.в.с. выражается в повышении разрежения в цилиндре поршневого двигателя перед всасыванием топливной смеси до давления ниже давления насыщенных паров горючего, что значительно влияет на эффективность работы двигателя.

Для получения данного технического результата применяется способ приготовления топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания, который состоит в переводе жидкого топлива в цилиндре двигателя в парообразное состояние до начала цикла сжатия в нем. Повышение разряжения в цилиндре до давления ниже давления насыщенных паров горючего по сравнению с давлением близким к атмосферному в д.в.с. [1] обеспечивает:
возможность работы на низкооктановом топливе с оптимально высокой степенью сжатия 12, так как при этом парообразное топливо не детонирует;
возможность работы на очень бедной смеси с отношением топлива к воздуху 1:36 против 1:16 в обычных д.в.с.

более высокую температуру и скорость сгорания гомогенное горение; что позволяет повысить КПД двигателя и его литровую мощность, снизить вредные выбросы в атмосферу и нагарообразование.

На чертеже приводятся продольные разрезы двигателя во время первого, второго, третьего и четвертого тактов.

На чертеже приводятся следующие позиции: 1 поршень д.в.с. 2 - кривошипно-шатунный механизм; 3 цилиндр; 4 впускной клапан; 5 выпускной клапан.

Карбюраторный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания содержит поршень 1, кривошипно-шатунный механизм 2, цилиндр 3, впускной 4 и выпускной 5 клапаны. Впускной клапан 4 имеет, например, лепестковую конструкцию. Он расположен на боковой поверхности цилиндра 3 и открывается за счет перепада давлений в цилиндре и в окружающей среде. Место расположения клапана 4 по высоте цилиндра выбирается таким образом, чтобы при прохождении поршня мимо клапана во время такта всасывания давление в цилиндре было меньше давления насыщенных паров горючего.

Карбюраторный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания работает по известному циклу [1] В время первого такта поршень 1 (см. чертеж) двигателя движется от верхней мертвой точки (МВТ) к нижней мертвой точке (НМТ). В отличие от известных д.в.с. впускной 4 и выпускной 5 клапаны находятся в закрытом положении. В момент, когда давление в цилиндре 3 станет ниже давления насыщенных паров горючего, впускной клапан 4 открывается автоматически и рабочая смесь засасывается в цилиндр 3. При этом происходит закипание распыленных в карбюраторе капель горючего и горючее полностью переводится в парообразное состояние. Во время второго такта поршень 1 движется от НМТ к ВМТ, впускной 4 и выпускной 5 клапаны закрыты. Происходит сжатие рабочей смеси. Третий такт рабочий ход двигателя, впускной 4 и выпускной 5 клапаны закрыты. Происходит воспламенение, расширяющиеся газы перемещают поршень 1 из ВМТ в НМТ. Во время четвертого такта поршень 1 движется от НМТ к ВМТ, клапан впускной 4 закрыт, клапан выпускной 5 открыт. Происходит выпуск продуктов сгорания из цилиндра двигателя 3.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: в 4-тактном двигателе внутреннего сгорания впускной клапан располагают на боковой поверхности цилиндра в положении, обеспечивающем впуск в цилиндр топливо-воздушной смеси при давлении в нем ниже давления насыщенных паров топлива. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ приготовления топливной смеси в карбюраторных четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, состоящий в переводе жидкого горючего в цилиндре двигателя в парообразное состояние, отличающийся тем, что во время всасывания топливной смеси капли топлива доводят до кипения и полностью переводят в парообразное состояние до начала горения, причем кипение капель топлива обеспечивают подачей топливной смеси в цилиндр при давлении в нем ниже давления насыщенных паров горючего. 2. Устройство для приготовления топливной смеси в карбюраторных четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, содержащее цилиндр, установленный в цилиндре поршень, образующий с цилиндром камеру сгорания, впускной и выпускной клапаны, отличающееся тем, что впускной клапан установлен на боковой поверхности цилиндра и открывается автоматически в момент достижения давления в цилиндре ниже давления насыщенных паров горючего.