ПАРОВОЙ АККУМУЛЯТОР-РАМПА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ПЛЕХОВА А.А. Российский патент 2008 года по МПК F02M31/00 F02M53/06 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано для повышения топливной экономичности, снижения токсичности, облегчения и ускорения пуска и прогрева бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания.

В современном автомобилестроении используются различные способы и устройства для повышения топливной экономичности ДВС, снижения токсичности выхлопа, упрощения конструкции.

Известен, например, сетчатый испаритель-гомогенизатор горючей смеси Румянцева и Андрианова, содержащий сетку, установленную под карбюратором над входным отверстием газоподводящего коллектора двигателя и имеющую один. два или более слоев, суммарная площадь каждого слоя равна или превышает площадь поперечного сечения выходного отверстия карбюратора (патент РФ №2166115, Кл. F02M 29/00, опубл. 2001.04.27).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и неравномерность наполнения топливом цилиндров, следствием чего является потеря мощности.

Наиболее близким по достигаемому результату к заявляемому изобретению (прототипом) является устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащее карбюратор, соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода и подключенный топливопроводом через насос к топливному баку, испаритель топлива и выпускной трубопровод выхлопных газов, причем испаритель топлива выполнен в виде распылителя горячих выхлопных газов, установленного на выходе карбюратора (патент РФ №2176324, Кл. F02M 31/08, F02M 25/07, опубл. 2001.11.27).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, а также то, что устройство для тепловой обработки топлива может хорошо работать только при использовании высококачественного бензина (95-го), а при более низких сортах бензина эффективность устройства снижается.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства для тепловой обработки топлива, эффективного при любых видах топлива (бензин, солярка, керосин) и применимого в топливной системе «коммон рейл» (common rail).

Поставленная задача решается предлагаемым паровым аккумулятором-рампой высокого давления для двигателя внутреннего сгорания, содержащим аккумулятор высокого давления, соединенный трубопроводом с насосом высокого давления, форсунки, соединенные трубопроводами с аккумулятором, в котором трубопровод высокого давления внутри аккумулятора снабжен отверстиями, количество которых равно двойному количеству цилиндров, причем отверстия расположены в горизонтальной или близкой к горизонтальной плоскости попарно и диаметрально противоположно, диаметры отверстий выполнены различными с возрастанием по ходу трубопровода высокого давления, а над указанным трубопроводом расположены трубчатые нагревательные элементы, сумма диаметров которых составляет от 0,2 до 0,8 ширины аккумулятора. Трубопроводы от аккумулятора к форсункам снабжены тепловыми рубашками. Нагрев топлива в аккумуляторе производят до температуры 120°С-130°С.

Паровой аккумулятор-рампа высокого давления иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - продольное сечение аккумулятора, на фиг.3 - то же, вид сверху, на фиг.4 показано поперечное сечение аккумулятора по А-А на фиг.3, на фиг.5 показано продольное сечение Б-Б на фиг.4, в увеличенном масштабе.

Паровой аккумулятор-рампа высокого давления (фиг.1) содержит форсунки 1, подающие топливо в цилиндры 9 двигателя, насос 2 высокого давления, подающий топливо в аккумулятор 3 высокого давления по магистрали 6 высокого давления, датчик 4 температуры, датчик 5 давления, трубопровод 7 низкого давления, топливный фильтр 8, трубопроводы 10 к форсункам 1 с тепловыми рубашками 11. В аккумуляторе 3 участок 12 магистрали 6 высокого давления имеет отверстия 13 (фиг.2, 3, 4,), выполненные попарно и диаметрально противоположно в горизонтальной или близкой к ней плоскости, при этом отверстия 13 имеют различный диаметр, который увеличивается по ходу магистрали 6 (фиг.5). Стрелками показано направление движения топлива в участке 12 трубопровода 6. Над трубопроводом 6 расположены трубчатые нагревательные элементы 14, сумма диаметров d которых составляет от 0,2 до 0,8 ширины или диаметра Д аккумулятора. Мощность нагревательных элементов 14 выбирается таким образом, чтобы они обеспечивали нагрев топлива в аккумуляторе 3 до температуры 120°С-130°С.

Предлагаемый паровой аккумулятор-рампа высокого давления работает следующим образом. К насосу 2 высокого давления топливо из бака подается под давлением, создаваемым вспомогательным насосом (на чертежах не показан). От насоса 2 топливо поступает в аккумулятор 3 высокого давления по магистрали 6. Аккумулятор 3 - аналог рампы бензинового двигателя, его задача - сгладить пульсации давления перед форсунками 1. Контроль давления в аккумуляторе 3 осуществляется датчиком 5 давления, а контроль температуры топливной смеси осуществляет датчик 4 температуры. Топливо в аккумулятор 3 равномерно подается и распределяется благодаря тому, что диаметры отверстий 13 на участке 12 имеют различную величину, а сами отверстия расположены попарно и их количество равно двойному количеству цилиндров двигателя. Расположение отверстий 13 в горизонтальной плоскости позволяет исключить захлестывание нагревательных элементов 14. При заполнении аккумулятора топливо омывает трубчатые нагревательные элементы 14, сумма диаметров которых в зависимости от вида применяемого топлива может составлять от 0,2 до 0,8 от ширины (диаметра) аккумулятора. При использовании дизельного топлива указанное соотношение будет ближе к 0,8, а при использовании высококачественного бензина - ближе к 0,2. Нагревательные элементы 14 нагревают топливо до температуры 120°С-130°С и превращают топливо в пар, после чего топливо направляется в цилиндры 9 по трубопроводам 10. Нагревательные элементы 14 питаются от электрических аккумуляторов автомобиля (схема электрических соединений на чертежах не показана). Емкость аккумуляторов современных легковых и грузовых автомобилей достаточна для питания нагревательных элементов 14. Трубопроводы 10 снабжены тепловыми рубашками 11 для того, чтобы температура топлива не понизилась при подаче от аккумулятора 3 до форсунок 1. Благодаря тому, что топливо превращается в пар, происходит более полное сгорание топлива, выхлоп становится более чистым, снижается расход топлива при той же развиваемой мощности, уменьшается загрязнение окружающей среды. Предлагаемый аккумулятор-рампа высокого давления может использоваться как на бензиновых, так и на дизельных двигателях и может эффективно работать на солярке, любых сортах бензина, на керосине.

Изобретение позволяет экономить на навесном оборудовании по очистке выхлопа, повысить эффективность двигателя, снизить загрязнение окружающей среды при простоте и дешевизне предлагаемой конструкции.

Заявитель ходатайствует о присвоении заявляемому изобретению названия «Паровой аккумулятор-рампа высокого давления Плехова А.А.».

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить топливную экономичность, снизить токсичность, облегчить и ускорить пуск и прогрев бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания. Паровой аккумулятор-рампа высокого давления для двигателя внутреннего сгорания содержит аккумулятор высокого давления, соединенный трубопроводом с насосом высокого давления, форсунки, соединенные трубопроводами с аккумулятором, в котором трубопровод высокого давления внутри аккумулятора снабжен отверстиями, количество которых равно двойному количеству цилиндров. Отверстия расположены в горизонтальной или близкой к горизонтальной плоскости попарно и диаметрально противоположно. Диаметры отверстий выполнены различными с возрастанием по ходу трубопровода высокого давления, а над указанным трубопроводом расположены трубчатые нагревательные элементы, сумма диаметров которых составляет от 0,2 до 0,8 ширины аккумулятора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Паровой аккумулятор-рампа высокого давления для двигателя внутреннего сгорания, содержащий аккумулятор высокого давления, соединенный трубопроводом с насосом высокого давления, форсунки, соединенные трубопроводами с аккумулятором, отличающийся тем, что трубопровод высокого давления внутри аккумулятора снабжен отверстиями, количество которых равно двойному количеству цилиндров, причем отверстия расположены в горизонтальной или близкой к горизонтальной плоскости попарно и диаметрально противоположно, диаметры отверстий имеют различную величину с возрастанием по ходу трубопровода высокого давления, а над указанным трубопроводом расположены трубчатые нагревательные элементы, сумма диаметров которых составляет от 0,2 до 0,8 ширины аккумулятора.2. Паровой аккумулятор-рампа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что трубопроводы от аккумулятора к форсункам снабжены тепловыми рубашками.3. Паровой аккумулятор-рампа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что топливо в аккумуляторе нагревают до температуры 120-130°С.