УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02M25/06 F02B47/08 

Изобретение относится к области экологии и ликвидации ввода в окружающую среду вредных выхлопных газов при работе двигателей внутреннего сгорания.

Устройства для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, которые не в состоянии очистить выхлопные газы от вредных примесей, т.к. часто засоряются и выходят из строя, кроме этого замедляют процесс горения, т. к. фильтры снижают присадку выхлопных газов, тем самым понижают мощность двигателя.

Известно устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (а. с. N 1663222, кл. F 02 M 25/06, 1991), которое производит частичную рециркуляцию отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, выбранное в качестве прототипа.

Недостатком известной конструкции является невысокая эксплуатационная стойкость системы вследствие частого засорения ответвлений из-за малого диаметра, неравномерного вода в цилиндры двигателя выхлопных газов, что отрицательно сказывается на работоспособности двигателя, т.е. значительно снижает ресурс наработки двигателя. В свою очередь, выброс в атмосферу отработавших газов будет высок, т.к. устройство прототипа принимает незначительную часть отработавших газов.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости устройства для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и полного сжигания отработавших газов в цилиндрах двигателей.

Указанная цель достигается тем, что в двигателях внутреннего сгорания отработавшие газы, содержащие окись углерода (CO) и двуокись углерода (CO₂), а также тетра-этил-свинец (ТЭС), выводятся в атмосферу, загрязняя воздух и землю, отравляя их. Данные отработавшие газы, содержащие продукты сгорания, можно направлять через специальное устройство для рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания обратно в цилиндры двигателя для дальнейшего дожигания. Отработанный газ с частично несгоревшими продуктами сгорания выводится из цилиндров двигателя через выпускную трубу и глушитель шума. Согласно изобретению на конце выпускной трубы смонтирована щелевая насадка для смешивания отработавшего газа с дополнительной порцией воздуха. Под воздействием разряжения в цилиндрах двигателя, вызванного опусканием поршней в нижнюю мертвую точку (НМТ), отработавшие газы вновь устремляются через трубопровод в воздушный фильтр и карбюратор в цилиндры двигателя. При запуске холодного двигателя данная система вполне обеспечивает запуск двигателя, и при этом экономится несгоревшее топливо, которое в распыленном состоянии вновь поступает в цилиндры двигателя в подогретом состоянии. При увеличении оборотов двигателя с нажатием на педаль акселератора, связанного с двуплечим рычагом воздушной заслонки дополнительного воздухоподвода, вводится дополнительная порция воздуха, т.к. без дополнительного подвода воздуха в карбюратор двигатель развивать обороты не будет, т.к. произойдет богатая горячая смесь. Обеднение горючей смеси достигается постепенным открытием воздушной заслонки на воздухоподводе. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания отличается тем, что все отработавшие газы по кольцевому пути вновь возвращаются в цилиндры двигателя и догорают в них, при этом отработавшие газы вместе с несгоревшим топливом в атмосферу не выбрасываются и мощность двигателя не падает.

Таким образом, заявляемое устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о его соответствии изобретательскому уровню.

На чертеже представлено поперечное сечение устройства для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и состоит из щелевой насадки 10, газоприемной трубы 9, воздухонаправительного цилиндра 5, воздушной заслонки 6, двуплечего рычага 7.

Устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом Выхлопные газы из двигателя 1 направляются через газоотводную трубу 12 в глушитель 11. Отработавший газ из газоотводной трубы поступает в газоприемную трубу 9 через щелевую насадку 10, в которой, смешиваясь с дополнительной порцией воздуха, проходит мимо направительного цилиндра 5 (при закрытой воздушной заслонке 6) и поступает в цилиндрическую насадку 4, из которой смешанный с воздухом газ, проходя через воздухоочиститель 3, очищаясь от различных фракций, поступает в карбюратор, смешанный газ с топливом в виде горючей смеси поступает в цилиндр двигателя, тем самым двигатель при пуске и в режимах холостого хода получает богатую горючую смесь. При пуске холодного двигателя отработавший газ поступает в цилиндры двигателя в несколько подогретом состоянии, что снижает время на пуск двигателя и работу стартера, а значит, и работу аккумуляторной батареи.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить ресурс наработки двигателя, не снижая его мощности, повышается ресурс наработки стартера и продолжительной работы аккумуляторной батареи, экономится топливо, исключается отравление людей окисью углерода (CO), и двуокисью углерода (CO₂), в городах не будет смога, земля, вода и растительность не будут отравляться газом, и особенно тетра-этил-свинцом. При увеличении числа оборотов двигателя с нажатием на педаль акселератора 8 воздушная заслонка 6 примет вертикальное положение от воздействия на нее двуплечевого рычага 7. При открытой воздушной заслонке 6 отработавший газ в смеси с воздухом вновь смешивается с дополнительной порцией воздуха, тем самым обедняет горючую смесь для режима работы двигателя на частичных (средних) нагрузках.

Источники информации
1. Устройство и эксплуатация автомобилей В.П. Полосков, П.М. Лещев, В.Н. Хартанович, А.С. Смольников. М. Знак Почета, 1979.

Авторское свидетельство N 1663222, F 02 M 25/06, 1991.

Использование: в области экологии и очистки воздуха от вредных выхлопных газов при работе ДВС. Сущность изобретения: устройство содержит воздухоочиститель 3, воздухонаправляющий цилиндр 5 с воздушной заcлонкой 6, газоприемную трубу 9, цилиндрическую насадку 4, щелевую насадку 10, глушитель 11 и управляющее устройство, выполненное в виде регулируемого по длине плеч двуплечего рычага 7, один конец которого связан с заслонкой 6, а другой - с педалью акселератора 8. Воздухонаправляющий цилиндр 5 размещен на трубе 9 между щелевой насадкой 10 и воздухоочистителем 3. Насадка 10 расположена между воздухонаправляющим цилиндром 5 и глушителем 11. В устройстве выхлопные газы полностью сгорают в цилиндрах двигателя и не выбрасываются в атмосферу (окружающую среду). Устройство применимо не только в карбюраторных, но и в дизельных двигателях. 1 ил.

Устройство для рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее воздухоочиститель, воздухонаправляющий цилиндр с воздушной заслонкой, газоприемную трубу, цилиндрическую насадку, щелевую насадку, управляющее устройство и глушитель, отличающееся тем, что управляющее устройство выполнено в виде регулируемого по длине плеч двуплечего рычага, один конец которого связан с воздушной заслонкой, а другой с педалью акселератора, причем воздухонаправляющий цилиндр размещен на газоприемной трубе между щелевой насадкой и воздухоочистителем, а щелевая насадка расположена между воздухонаправляющим цилиндром и глушителем.