КАРБЮРАТОР-ГАЗИФИКАТОР Российский патент 2002 года по МПК F02M17/18 

Изобретение относится к двигателестроению, а более конкретно к карбюризации жидкого топлива в двигателях внутреннего сгорания.

Традиционные карбюраторы, имеющие до 6-7-ми основных и дополнительных дозирующих устройств, обеспечивающих оптимальное соотношение топлива и воздуха при различных режимах работы двигателя и использующие известный принцип смесеобразования путем впрыска и распыления топлива в воздушном потоке (см. , например, С. Ф. Демиховский, В.А. Мелкий, К.С. Шестопалов. "Устройство и эксплуатация автомобилей "Жигули" и "Москвич". М., изд-во ДОСААФ, 1986, с. 48-58), не позволяют получать мелкодисперсную и однородную топливовоздушную смесь, что приводит к увеличению расхода топлива из-за неполного сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя и увеличению вредных примесей в отработанных газах.

Наиболее важной и сложной задачей получения качественной горючей смеси из жидкого топлива является уменьшение частиц топлива в топливовоздушной смеси до минимальных размеров, в идеале - до молекулярного (газообразного (парообразного)) состояния. Поэтому большое внимание уделяется разработке устройств, позволяющих получить горючую смесь, в которой присутствие жидких частиц должно быть минимальным или устранено полностью.

Известны различные устройства получения парообразного жидкого топлива, использующие механические, акустические, испарительные и другие способы измельчения частиц топлива (RU 2028489, 2109161, 2076231, 2115819). Но существующие конструкции имеют ряд существенных недостатков, главный из которых - трудность получения качественной горючей смеси на различных режимах работы двигателя из-за сложности превращения в парообразное состояние быстроменяющейся по количеству дозы жидкого топлива.

Задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции, которая обеспечивает практически полное испарение топлива, поступающего от основных дозирующих систем карбюратора, и получение однородной горючей смеси.

Эта задача достигается тем, что топливо из поплавковой камеры через основные дозирующие системы карбюратора поступает в специальную вакуумную испарительную камеру, где для превращения его в газообразное состояние используется принцип интенсивного испарения жидкости в вакууме (свойство жидкости с уменьшением давления переходить в фазу перегретого состояния), а также используется фактор высокой скорости испарения жидкости с поверхности при интенсивном обдуве этой поверхности воздушным потоком. Однородность горючей смеси достигается в проточной смесительной камере.

Сущность изобретения заключается в том, что карбюратор-газификатор, содержащий корпус с проточным воздушным каналом, воздушную и дроссельную заслонки, поплавковую камеру, дозирующие системы подачи топлива для превращения топлива, поступающего от основных дозирующих систем, в газообразное состояние, оно подается в вакуумную испарительную камеру, расположенную в воздушном канале карбюратора между воздушной и дроссельной заслонками и представляющую собой стакан, открытый в сторону впускного коллектора.

В полость испарительной камеры может помещаться испарительный элемент в виде конуса.

Основание испарительного конуса может иметь острую кромку и выступать за границы испарительной камеры.

Топливо может подаваться в испарительную камеру тангенциально в кольцевой зазор между верхней цилиндрической частью конуса и корпусом испарительной камеры.

В полость испарительного конуса может помещаться нагревательный элемент.

Смешивание паров топлива с воздухом может происходить в проточной смесительной камере, находящейся под основанием испарительного конуса, где образуется зона турбулентных потоков.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено устройство карбюратора-газификатора, включающее в себя корпус (1), поплавковую камеру (2), дозирующие системы холостого хода (3), переходную систему (4), главную дозирующую систему (5), насос-ускоритель (6), экономайзер (7), эконостат (8), систему запуска (9) и т. д.

Вакуумная испарительная камера (10) представляет собой цилиндрический стакан, устанавливаемый в воздушном канале карбюратора, между воздушной (1) и дроссельной заслонками (12). Стакан обращен открытой частью в сторону впускного коллектора. В полость стакана, для увеличения площади испарения, помещен конусный испаритель (13), крепящийся своей верхней цилиндрической частью к днищу стакана. Основание конусного испарителя имеет острую кромку. Конусный испаритель устанавливается в испарительной камере таким образом, что между его основанием и стенкой испарительной камеры образуется кольцевой зазор (d), достаточный для прохождения паров топлива из испарительной камеры в воздушный канал карбюратора.

Проточная смесительная камера - это зона в воздушном канале карбюратора, находящаяся под нижним основанием конуса и образованная самой вакуумной испарительной камерой и стенками проточного воздушного канала карбюратора.

Устройство работает следующим образом. При движении всасываемого в карбюратор воздуха вдоль стенок стакана в испарительной камере, из-за эффекта инжекции, через кольцевой зазор создается разрежение, которое регулируется степенью открытия дроссельной заслонки, что приводит к поступлению топлива из поплавковой камеры (2) через основные дозирующие системы карбюратора и его интенсивному испарению в зоне пониженного давления. Часть топлива, не успевшая испариться, попадает на поверхность конуса и стекает к его основанию в виде тонкой пленки. Основание конусного испарителя, имеющее острую кромку, выступает за пределы стенок испарительной камеры, где происходит интенсивное испарение жидкого топлива за счет высокоскоростного воздушного потока.

Однородность горючей смеси достигается в проточной смесительной камере за счет турбулентности топливовоздушного потока, возникаемой под основанием конуса, так как с острой кромки конуса происходит срыв потока и его завихрение.

Для равномерного распределения топлива, поступающего от основных дозирующих систем карбюратора по поверхности испарительного конуса, топливо подается тангенциально в кольцевой канал (14), охватывающий цилиндрическую часть вершины конуса, где за счет закручивания потока происходит его равномерное распределение по поверхности.

Так как испарение топлива идет с поглощением тепла, во избежание намораживания в испарительной камере, испарительный конус снабжается нагревательным элементом (15). В данном устройстве целесообразно использовать теплоэлектронагреватель, который позволяет точно поддерживать заданные режимы нагрева и производить прогрев испарительной камеры до запуска двигателя, что особенно актуально в холодное время года.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и служит для формирования и подачи топливной смеси в двигатель внутреннего сгорания. Изобретение позволяет создать такую конструкцию, которая обеспечивает практически полное испарение топлива, поступающего от основных дозирующих систем карбюратора, и получение однородной смеси. Карбюратор-газификатор содержит корпус с проточным воздушным каналом, воздушную и дроссельную заслонку, поплавковую камеру, дозирующие системы подачи топлива. Для превращения топлива, поступающего от основных дозирующих систем, в газообразное состояние оно подается в вакуумную испарительную камеру. Вакуумная испарительная камера расположена в воздушном канале карбюратора между воздушной и дроссельной заслонками. Вакуумная испарительная камера представляет собой стакан, открытый в сторону впускного коллектора. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Карбюратор-газификатор, содержащий корпус с проточным воздушным каналом, воздушную и дроссельную заслонки, поплавковую камеру, дозирующие системы подачи топлива, отличающийся тем, что для превращения топлива, поступающего от основных дозирующих систем, в газообразное состояние оно подается в вакуумную испарительную камеру, расположенную в воздушном канале карбюратора между воздушной и дроссельной заслонками и представляющую собой стакан, открытый в сторону впускного коллектора. 2. Карбюратор-газификатор по п.1, отличающийся тем, что в полость испарительной камеры помещается испарительный элемент в виде конуса. 3. Карбюратор-газификатор по п.1, отличающийся тем, что основание испарительного конуса, имеющего острую кромку, выступает за границы испарительной камеры. 4. Карбюратор-газификатор по п.1, отличающийся тем, что топливо подается в испарительную камеру тангенциально в кольцевой зазор между верхней цилиндрической частью конуса и корпусом испарительной камеры. 5. Карбюратор-газификатор по п.1, отличающийся тем, что в полость испарительного конуса помещается нагревательный элемент. 6. Карбюратор-газификатор по п.1, отличающийся тем, что смешивание паров топлива с воздухом происходит в проточной смесительной камере, находящейся под основанием испарительного конуса, где образуется зона турбулентных потоков.