Устройство для обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02M27/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания. Известны устройства для обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания, содержащие низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем, катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения, подключенным к свечам зажигания, выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помоши впускного трубопровода с отдельными подводяш,ими патрубками, высоковольтный источник постоянного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику постоянного тока, а выход - через развязываюш,ие диоды - к центральным электродам свечей зажигания, высоковольтный диод, включенный между катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения с возможностью обеспечения полярности напряжения на центральных электродах свечей зажигания, одинаковой с полярностью выходного напряжения с выхода высоковольтного источника постоянного тока, и дополнительные электроды для воздействия на топливо-воздушную смесь 1. Однако такие устройства, повышая надежность и стабильность возникновения и развития начального очага горения топливовоздушной смеси вследствие предварительной ионизации обедненной смеси под действием коронного разряда с поверхности центрального электрода и последующего образования у последнего обогащенной легковоспламеняемой свечи, не обеспечивают ионизации всей обедненной топливо-воздушной смеси, что приводит к ее неполному сгоранию и неустойчивой работе двигателя, в связи с чем ухудшаются экономические и токсические показатели двигателя. Цель изобретения - повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов путем улучшения устойчивой работы двигателя на обедненной смеси. Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки топливо-воздущной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания, содержащее низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем, катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения, подключенным к свечам зажигания, выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помощи впускного трубопровода с отдельными подводящими патрубками, высоковольтный источник постоянного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику постоянного тока, а выход - через развязывающие диоды к центральным электродам свечей зажигания, высоковольтный диод, включенный между катушкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения с возможностью обеспечения полярности напряжения на центральных электродах свечей зажигания, одинаковой с полярностью выходного напряжения с выхода высоковольтного источника постоянного тока, и дополнительные электроды для воздействия на топливо-воздушную смесь, снабжено дополнительным высоковольтным источником постоянного тока, выход которого подключен к низковольтному источнику постоянного тока, а выход - к дополнительным электродам, установленным во впускном трубопроводе и выполненным изолированными от последнего, причем выходы основного и дополнительного высоковольтных источников постоянного тока имеют противоположную полярность. Кроме того, каждый дополнительный электрод выполнен в виде стержня, коаксиально расположенного в соответствующем отдельном подводящем патрубке. На чертеже изображено схематично предлагаемое устройство для отработки топливовоздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания. Устройство для обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания содержит низковольтныи источник 1 постоянного тока с выключателем 2, систему зажигания с низковольтным прерывателем 3, катушкой 4 зажигания, конденсатором 5 и распределителем 6 импульсов высокого напряжения, подключенным к свечам 7 зажигания, выполненным с центральным и боковым электродами 8 и 9 и установленным в цилиндрах 10 двигателя, дополнительные электроды 11, размещенные в отдельных подводящих патрубках 12 впускного трубопровода 13, соединяющего карбюратор 14 с цилиндрами 10, основной и дополнительный высоковольтные источники 15 и 16 постоянного тока и высоковольтный диод 17. Выход 18 основного высоковольтного источника 15 постоянного тока подключен к низковольтному источнику 1 постоянного тока, а выход 19 через развязывающие диоды 20 - к центральным электродам 8 свечей 7 зажигания. Вход 21 дополнительного высоковольтного источника 16 постоянного тока подключен к низковольтному источнику 1 постоянного тока, а выход 22 - к дополнительным электродам 11. Впускной трубопровод 13 и цилиндры 10 служат «массой. Высоковольтный диод 20 включен между катушкой 4 зажигания и распределителем 6 импульсов высокого напряжения с возможностью обеспечения полярности напряжения на центральных электродах 7 зажигания, одинаковой с полярностью-выход но го напряжения с выхода 19 основного высоковольтного источника 15 постоянного тока, причем развязывающие диоды 20 предназначены для развязки электрических цепей центральных электродов 8 свечей 7 зажигания и защиты основного высоковольтного источника 15 постоянного тока от высокого напряжения системы зажигания. Выходы-19 и 22 основного и дополнительного источников 15 и 16 постоянного тока имеют противоположную полярность.

Каждый дополнительный элеектрод 11 выполнен в виде стержня, коаксиально расположенного в соответствующем отдельном подводящем патрубке 12 и выполненного изолированным от последнего.

Работа устройства происходит следующим образом.

При включенном выключателе 2 напряжение от низковольтного источника 1 постоянного тока подводится к катушке 4 зажигания, к основному и дополнительному высоковольтным источникам 15 и 16 постоянного тока. С выхода основного источника 15 постоянного тока подается высокое напряжение, например, положительной полярности через развязывающие диоды 20 к центральным электродам 8 свечей 7 зажигания, а с выхода дополнительного высоковольтного источника 16 постоянного тока - высокое напряжение отрицательной полярности к дополнительным электродам П. В результате этого в зоне центральнрго и бокового электродов 8 и 9 свечей 7 зажигания образуется электрическое поле, а между внутренними стенками каждого отдельного подводящего патрубка 12 и его дополнительным электродом 11 - коронный разряд.

Во время работы двигателя обедненная смесь, приготавливаемая в карбюраторе и направляемая по впускному трубопроводу 13 и отдельным подводящим патрубкам 12 в цилиндры 10, попадает в зону действия коронного разряда, где происходит как электризация капель топлива, так и ионизация воздуха с образованием озона, что приводит к образованию значительного количества химически активных радикалов. Электризация капель способствует их вторичиому дроблению вследствие уменьщения сил поверхностного натяжения топлива, а зарядка одноименным знаком предотвращает их укрепление. Вследствие этого обеспечивается улучщение процесса смесеобразования и по5 вышение реакционной способности обедненной смеси.

При поступлении в цилиндры 10 двигателя предварительно ионизированной дмеси отрицательно заряженные частицы топлива

0 во время тактов впуска и сжатия перемещаются под действием электрического поля другой полярности к центральному электроду 8 свечи 7 зажигания, образуя зону обогащенной легковоспламеняемой топливовоздушной смеси в зоне искрового промежутка свечи 7 зажигания.

В конце такта сжатия после размыкания контактов прерывателя в катушке 4 зажигания создается высокое напряжение, которое с помощью распределителя 6 импульсов вы0 сокого напряжения подводится к соответствующей свече 7 зажигания, в результате чего происходит пробой ее искрового промежутка. При этом находящаяся в межэлектродном пространстве ионизированная обогащенная смесь надежно воспламеняется и

поджигает ионизированную смесь в остальной части цилиндра 10, причем сгорание такой смеси происходит с высокой скоростью и обеспечивается высокая полнота сгорания топлива. В связи с этим улучщается устойQ чивость работы двигателя на обедненной смеси вследствие ее надежного воспламенения, а высокая полнота сгорания на этой смеси повышает топливную экономичность двигателя и снижает токсичность отработавших газов. К тому же из-за предваритель5 ной ионизации искрового промежутка свечей 7 зажигания снижаются величины пробивных напряжений на свечах и их разброс, что позволяет уменьшить допуск на технические показатели к системе зажигания по вторичному напряжению.

Таким образом, такое выполнение устройства для обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания повышает топливную экономичность и снижает токсичность отработавших газов вследствие улучшения устойчивой работы двигателя на обедненной смеси.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В КАРБЮРАТОРНОМ ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее низковольтный источник постоянного тока, систему зажигания с низковольтным прерывателем, катущкой зажигания и распределителем импульсов высокого напряжения, подключенным к свечам зажигания, выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помощи впускного трубопровода с отдельными подводящими патрубками, высоковольтный источник постоянного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику постоянного тока, а выход - через развязывающие диоды к центральным электродам свечей зажигания, выicucoioawf |i fiAiEitritO |. t««|| f4JK№x« W соковольтный диод, включенный между катущкой зажи1ания и распределите 1ем импульсов высокого напряжения с возможностью обеспечения полярности напряжения на центральных электродах свечей зажигания одинаковой с полярностью выходного напряжения с выхода высоковольтного источника постоянного тока, и дополнительные электроды для воздействия на топливо-воздушную смесь, отличающееся тем, что, с целью повыщения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов путем улучщения устойчивой работы двигателя на обедненной смеси, устройство снабжено донолнительным высоковольтным источником постоянного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику. liOи стоянного тока, а выход к допол)Н1те.1Ь(Л ным электродам, установленным во впускном трубопроводе и выполненным из).П1рои;п1ными от последнего, причем выхо.1Ь1 основного и дополнительного высоково.чьтмых источников ностоянного тока имеют проти)положную полярность. 2. Устройство по п. I, i.Ui4(i/oiuec