СИСТЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДНО-ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ В ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК F02M25/22 F02B47/02 F01N5/02 F02N19/00 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам производства, распределения, очистки углеводородного топлива и к карбюрации состава горючей смеси, содержащей распыленное топливо, присадки, воздух, воду.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является патент RU 2390649 С₂, в котором приведена система для приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС посредством прямого смешивания топливной и водной фаз непосредственно перед подачей в ДВС. Система для приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС (далее «система») состоит из топливного бака, впускного трубопровода, бака с водой, магистрали подачи воды, карбюратора, штатного топливного насоса, смесительной емкости, в которой установлен поплавок с запорной иглой, теплообменника и средств автоматизированного управления подачей воды и получения эмульсии.

Основной недостаток заключается в том, что в описанной «системе» в зимний период эксплуатации при отрицательной температуре возникают проблемы, связанные с образованиями ледяных пробок в системе топливоподачи при длительной остановке двигателя.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение времени нагрева водного компонента, находящегося в «системе», что позволит эксплуатировать «систему» в разных климатических условиях, повысит надежность и экономичность двигателя в режиме прогрева и улучшит качество приготавливаемой водно-топливной смеси (ВТС) перед подачей в цилиндры ДВС.

Техническая задача - получение стабильной и высокодисперсной ВТС и ее подача в ДВС в условиях низких температур.

Сущность изобретения состоит в том, что в известной системе приготовления и подачи водно-топливной смеси в двигатели внутреннего сгорания, содержащей топливный бак, впускной трубопровод, штатную топливную систему, емкость для воды, магистраль подачи воды, карбюратор, штатный топливный насос, роторный смесительный аппарат, теплообменник, два дополнительных насоса, смесительную емкость, имеющую одну (первую) заборную трубку, а в нижней части соединенную трубопроводом с диффузором карбюратора, в которой установлен поплавок с запорной иглой и средства автоматизированного управления подачей воды и получения водно-топливной смеси, дополнительно в емкости для воды изготовлены двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в результате чего вода в емкости нагревается до температуры около 70°C, на выпускном трубопроводе системы выпуска ДВС крепятся входной и выходной наконечники, а на емкости для воды - входной и выходной штуцеры, которые соответственно соединяются между собой с помощью патрубков.

Дополнительные элементы «системы» (фигура) включают емкость для воды с двойными стенками 2, на которой установлены входной 4 и выходной 1 штуцер, соединенные с входным 3 и выходным 5 наконечником выпускного трубопровода 6 системы выпуска ДВС.

Система приготовления и подачи ВТС в ДВС работает следующим образом.

При пуске ДВС в выпускном трубопроводе 6 системы выпуска начинают перемещаться отработавшие газы, образующиеся при сгорании топлива и которые одновременно начинают поступать через выходной наконечник 5 во входной штуцер 4 и далее в пространство между двойными стенками емкости для воды. После чего отработавшие газы, отдав часть тепла стенкам и непосредственно воде, находящейся в емкости, отводятся через выходной штуцер 1 и входной наконечник 3, соединенные патрубком 7, назад в выпускной трубопровод 6 и далее в систему выпуска ДВС. Таким образом, происходит нагрев воды, находящейся в емкости, до температуры около 70°C без дополнительных затрат энергии.

Дополнительный нагрев воды позволяет получить высокодисперсную водно-топливную смесь в условиях низких температур, которая, попадая в диффузор карбюратора, лучше, быстрее дробится и испаряется по сравнению с обычным топливом. Вода, содержащаяся в горючей смеси, превращается в пар, способствуя равномерному распределению смеси по объему камеры и более полному сгоранию горючей смеси.

Предлагаемая система приготовления и подачи ВТС в ДВС обладает новизной, поскольку из общедоступных сведений неизвестны системы приготовления и подачи ВТС, которые позволяют учитывать при приготовлении ВТС физико-химические свойства компонентов эмульсии и нагревать их до определенной температуры.

Предлагаемая система приготовления и подачи ВТС в ДВС имеет изобретательский уровень, так как сочетает в себе совокупность не сложных и технически подобранных элементов, которые позволяют приготовить топливо высокого качества, высокодисперсную ВТС в разных климатических условиях, разного состава, качества и подать ее в штатную систему питания двигателя, не изменяя ее конструкции для получения необходимого эффекта.

Предлагаемая система приготовления и подачи ВТС в ДВС промышленно применима, так как изготовление основных элементов возможно на любых автопредприятиях или автохозяйствах и не требует больших материальных затрат. Также могут быть использованы промышленно выпускаемые и общедоступные детали. Система приготовления и подачи ВТС в ДВС имеет конструкцию, которую можно подключить в любом автосервисе, и не требует специалистов высокой квалификации.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС, включающая емкость для воды 2, содержащую двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в результате чего вода в емкости нагревается до температуры около 70°C. На выпускном трубопроводе системы выпуска ДВС крепятся входной 3 и выходной 5 наконечники, а на емкости для воды - входной 4 и выходной 1 штуцеры. Штуцеры емкости и наконечники выпускного трубопровода соединены между собой с помощью патрубков. Технический результат заключается в сокращении времени нагрева водного компонента водно-топливной смеси, особенно при отрицательных температурах, повышении экономичности и снижении токсичности ДВС. 1 ил.

Система приготовления и подачи водно-топливной смеси в двигатели внутреннего сгорания (ДВС), включающая топливный бак, впускной трубопровод, штатную топливную систему, емкость для воды, магистраль подачи воды, карбюратор, штатный топливный насос, роторный смесительный аппарат, теплообменник, два дополнительных насоса, смесительную емкость, имеющую одну заборную трубку, а в нижней части соединенную трубопроводом с диффузором карбюратора, в которой установлен поплавок с запорной иглой и средства автоматизированного управления подачей воды и получения водно-топливной смеси, отличающаяся тем, что дополнительно в емкости для воды изготовлены двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в результате чего вода в емкости нагревается до температуры около 70°С, на выпускном трубопроводе системы выпуска ДВС крепятся входной и выходной наконечники, а на емкости для воды - входной и выходной штуцеры, которые соответственно соединяются между собой с помощью патрубков.