СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F02M29/06 

Изобретение относится к системам подачи топливовоздушной смеси бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в автомобильных бензиновых карбюраторных ДВС и бензиновых ДВС с центральным впрыском топлива.

Известна система подачи топливовоздушной смеси бензинового ДВС, включающая входной патрубок, воздушный фильтр, двухкамерный карбюратор и впускной коллектор (см. ЛУКАНАИН В.Н. и др., Двигатели внутреннего сгорания, книга 1, Теория рабочих процессов, Высшая школа, Москва, 1995, с.386). Атмосферный воздух, засасываемый входным патрубком, проходит через воздушный фильтр и попадает в карбюратор, где происходит распыление топлива и образование топливовоздушной смеси, которая по впускному коллектору подается к рабочим цилиндрам ДВС. Одна из камер карбюратора работает в режиме холостого хода и частичных нагрузок, вторая включается в работу в режиме полной или близкой к полной нагрузки, чем и достигается близкое к оптимальному качество состава топливовоздушной смеси во всем диапазоне скоростных и нагрузочных характеристик работы ДВС. Недостатком такой системы является низкое качество распыления топлива распылителем карбюратора и, как следствие, наличие в распыленном топливе крупных капель, которые не успевают полностью испариться к тому моменту, когда топливовоздушная смесь начинает воспламеняться в рабочем цилиндре двигателя. Кроме того, работа системы холостого хода, переходной системы, ускорительного насоса и эконостата карбюратора приводит к образованию топливной пленки на внутренней поверхности впускного коллектора и ее попаданию в рабочие цилиндры, что приводит к неполному сгоранию топлива.

Известна система подачи топливовоздушной смеси бензинового ДВС, содержащая входной патрубок, воздушный фильтр, двухкамерный карбюратор, впускной коллектор и завихрительную пластину, установленную между двухкамерным карбюратором и впускным коллектором, содержащую отверстия по числу камер карбюратора и снабженную профилированными лопастями, выполненными по краям отверстий (см. А.С. СССР 1328572, опубл. 07.08.1987). Атмосферный воздух, засасываемый входным патрубком, проходит через воздушный фильтр и попадает в карбюратор, где происходит распыление топлива и образование топливовоздушной смеси, которая, проходя через завихрительную пластину, повышает свою однородность (гомогенизируется), и по впускному коллектору подается к рабочим цилиндрам ДВС. Недостатком такой системы является отсутствие воздействия на топливную пленку, которая образуется при работе системы холостого хода и переходной системы, что не позволяет достичь высокой гомогенизации топливовоздушной смеси на переходных режимах работы и на режиме холостого хода.

Технической задачей данного изобретения является повышение однородности топливовоздушной смеси (гомогенизации) во всем диапазоне режимов работы ДВС.

Техническая задача решается в системе подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащей входной патрубок, воздушный фильтр, двухкамерный карбюратор, впускной коллектор и завихрительную пластину, установленную между двухкамерным карбюратором и впускным коллектором. Согласно изобретению завихрительная пластина имеет перфорированные в ней наклонные отверстия, разделенные на группы по числу выходных каналов карбюратора и расположенные наружным, промежуточными и внутренним рядами в виде окружностей, при этом осевые линии наклонных отверстий двух соседних рядов образуют с плоскостью, нормальной к поверхности пластины и проходящей через центр выходного канала карбюратора и центр входа соответствующего наклонного отверстия, углы, осевые линии проходят через расположенные на разного диаметра окружностях центры входов и выходов наклонных отверстий, диаметр окружности, образованной центрами входов наклонных отверстий любого ряда, может отличаться от диаметра окружности, образованной центрами выходов этих наклонных отверстий. Углы наклона наклонных отверстий, по крайней мере, в двух соседних рядах могут быть не равны по модулю относительно нормали пластины. Завихрительная пластина может состоять из набора пластин, скрепленных между собой механическим, химическим или физическим методом. В завихрительной пластине (наборе пластин) может иметься, по меньшей мере, один канал для подвода дополнительного очищенного воздуха из атмосферы в наружный ряд наклонных отверстий каждой группы. Между завихрительной пластиной (набором пластин) и впускным коллектором может устанавливаться дополнительная пластина, через которую осуществляется подача дополнительного очищенного воздуха из атмосферы на вход впускного коллектора. Набор пластин и дополнительная пластина могут быть скреплены между собой механическим, химическим или физическим методом. Углы наклона наклонных отверстий могут быть равны по модулю относительно нормали пластины.

Новизна заключается в том, что посредством двух соседних рядов перфорированных в завихрительной пластине наклонных отверстий осуществляется образование поступательного вихревого и разнонаправленного плоского движения топливовоздушной смеси на входе во впускной коллектор двигателя, в результате чего в образующемся вихре происходит соударение и дробление частиц топлива, двигающихся под углом друг к другу, при этом потоки топливовоздушной смеси, проходящие через наклонные отверстия наружного, промежуточных и внутреннего рядов, дополнительно смещаются в направлении центра окружности, на которой расположены центры выходов наклонных отверстий этого ряда.

Чертежи, поясняющие изобретение.

На фиг.1 изображена схема системы подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.2 изображена завихрительная пластина с перфорированными в ней наклонными отверстиями, входы и выходы которых расположены рядами в виде окружностей.

Система содержит входной патрубок 1, воздушный фильтр 2, двухкамерный карбюратор 3, завихрительную пластину 4 и впускной коллектор 5. Завихрительная пластина 4 содержит группы перфорированных в ней наклонных отверстий 6, 7, 8 наружного, промежуточного и внутреннего рядов, центры входов которых расположены на окружностях 9, 10, 11, центры выходов на окружностях 12, 13, 14, соответственно, канал 15 для подачи дополнительного воздуха в наружный ряд наклонных отверстий каждой группы.

Работает предлагаемая система следующим образом:

Атмосферный воздух всасывается входным патрубком 1 и, пройдя через воздушный фильтр 2, попадает в двухкамерный карбюратор 3, где происходит образование топливовоздушной смеси, которая проходит через завихрительную пластину 4, содержащую группы перфорированных в ней наклонных отверстий 6, 7, 8 наружного, промежуточного и внутреннего рядов, центры входов которых расположены на окружностях 9, 10, 11, а центры выходов - на окружностях 12, 13, 14, и попадает во впускной коллектор двигателя 5. При прохождении через завихрительную пластину поток топливовоздушной смеси разделяется на струи, двигающиеся в определенном направлении в зависимости от направления наклона соответствующего ряда наклонных отверстий, которые, образуя вихревое движение, взаимодействуют между собой и тем самым осуществляют интенсивное перемешивание частиц топлива и воздуха, дробление неиспарившихся капель топлива, находящихся в топливовоздушной смеси. Возникающие гидравлические сопротивления компенсируются за счет подвода дополнительного очищенного воздуха к наружному ряду наклонных отверстий каждой группы через канал 15.

Завихрительная пластина увеличивает количество полностью испарившегося топлива в топливовоздушной смеси, в результате чего улучшается процесс сгорания смеси, что позволяет уменьшить удельный расход топлива.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топливовоздушной смеси бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить однородность топливовоздушной смеси во всем диапазоне режимов работы двигателя. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания содержит входной патрубок, воздушный фильтр, двухкамерный карбюратор, впускной коллектор и завихрительную пластину, установленную между двухкамерным карбюратором и впускным коллектором. Завихрительная пластина имеет перфорированные в ней наклонные отверстия, разделенные на группы по числу выходных каналов карбюратора и расположенные наружным, промежуточными и внутренним рядами в виде окружностей. Осевые линии наклонных отверстий двух соседних рядов образуют с плоскостью, нормальной к поверхности пластины и проходящей через центр выходного канала карбюратора и центр входа соответствующего наклонного отверстия, углы. Осевые линии проходят через расположенные на разного диаметра окружностях центры входов и выходов наклонных отверстий. Диаметр окружности, образованной центрами входов наклонных отверстий любого ряда, может отличаться от диаметра окружности, образованной центрами выходов этих наклонных отверстий. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая входной патрубок, воздушный фильтр, двухкамерный карбюратор, впускной коллектор и завихрительную пластину, установленную между двухкамерным карбюратором и впускным коллектором, отличающаяся тем, что завихрительная пластина имеет перфорированные в ней наклонные отверстия, разделенные на группы по числу выходных каналов карбюратора и расположенные наружным, промежуточными и внутренним рядами в виде окружностей, при этом осевые линии наклонных отверстий двух соседних рядов образуют с плоскостью, нормальной к поверхности пластины и проходящей через центр выходного канала карбюратора и центр входа соответствующего наклонного отверстия, углы, осевые линии проходят через расположенные на разного диаметра окружностях центры входов и выходов наклонных отверстий, диаметр окружности, образованной центрами входов наклонных отверстий любого ряда, может отличаться от диаметра окружности, образованной центрами выходов этих наклонных отверстий.2. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающаяся тем, что углы наклона наклонных отверстий, по крайней мере, в двух соседних рядах не равны по модулю относительно нормали пластины.3. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающаяся тем, что завихрительная пластина состоит из набора пластин, скрепленных между собой механическим, химическим или физическим методами.4. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающаяся тем, что в завихрительной пластине имеется, по меньшей мере, один канал для подвода дополнительного очищенного воздуха из атмосферы в наружный ряд наклонных отверстий каждой группы.5. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающаяся тем, что между завихрительной пластиной и впускным коллектором устанавливается дополнительная пластина, через которую осуществляется подача дополнительного очищенного воздуха из атмосферы на вход впускного коллектора.6. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.2, отличающаяся тем, что завихрительная пластина состоит из набора пластин, скрепленных между собой механическим, химическим или физическим методами.7. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.6, отличающаяся тем, что в наборе пластин имеется, по меньшей мере, один канал для подвода дополнительного очищенного воздуха из атмосферы в наружный ряд наклонных отверстий каждой группы.8. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.6, отличающаяся тем, что между набором пластин и впускным коллектором устанавливается дополнительная пластина, через которую осуществляется подача дополнительного очищенного воздуха из атмосферы на вход впускного коллектора.9. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.8, отличающаяся тем, что набор пластин и дополнительная пластина скреплены между собой механическим, химическим или физическим методом.10. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.3, отличающаяся тем, что в наборе пластин имеется, по меньшей мере, один канал для подвода дополнительного очищенного воздуха из атмосферы в наружный ряд наклонных отверстий каждой группы.11. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.3, отличающаяся тем, что между набором пластин и впускным коллектором устанавливается дополнительная пластина, через которую осуществляется подача дополнительного очищенного воздуха из атмосферы на вход впускного коллектора.12. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.11, отличающаяся тем, что набор пластин и дополнительная пластина скреплены между собой механическим, химическим или физическим методом.13. Система подачи топливовоздушной смеси карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающаяся тем, что углы наклона наклонных отверстий равны по модулю относительно нормали пластины.