Способ питания двигателя внутреннего сгорания и система для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F02M25/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам питания двигателя внутреннего сгорания и системам для его осуществления. Цель изобретения - повышение мош,ности и снижение расхода топлива. На фиг. 1 изображена схематично система питания двигателя внутреннего сгорания, обеспечиваюш,ая осуш,ествление предлагаемого способа, разрез; на фиг. 2 - графики зависимостей подачи присадки - воды в процентах от топлива для трех типов двигателей, согласно которым осушествляют предлагаемый способ питания двигателя внутреннего сгорания. На графиках (фиг. 2) по оси абсцисс показана подача воды в процентах к подаче топлива, а по оси ординат - количества подаваемых в двигатель топлив, причем кривые 1-3 показывают изменение расхода топлива при постоянной мощности двигателей в зависимости от подачи воды для трех типов двигателя (кривые 1 и 2 - для двухтактных двигателей, кривая 3 - для четырехтактного). В зоне 4 подачу воды осуществляют в количестве 17,5-25% от подачи топлива (бензина), в зоне 5 - в количестве 37,5-42-5% и в зоне 6 - в количестве 70-75% от подачи топлива. Согласно предлагаемому способу питания двигателя внутреннего сгорания в воздух, засасываемый в цилиндры двигателя, добавляют воду в количестве, изменяемом по нагрузке и частоте вращения, причем регулирование подачи присадки осуществляют дискретно в количестве 17,5-25% от расхода топлива, что соответствует зоне 4 подачи присадки, количество присадки 37-42,5% соответствует зоне 5 и количество 70-75% - зоне 6. За пределами зон 4-6 подача присадки - воды или водно-спиртовой смеси - имеет малую эффективность и ее подачу прекращают. При этом подачу присадки согласно зоне 4 осуществляют на малой частоте вращения, а с увеличением частоты смещают подачу присадки в зону 5 и далее в зону 6. Система питания двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1), осуществляющая предлагаемый способ, содержит установленный перед карбюратором (не изображен) относительно потока воздуха воздухоочиститель 7, имеющий фильтрующий элемент 8 из гигроскопического материала, выполненный с уменьшающимся книзу горизонтальным сечением, и поплавковую камеру, корпус 9 которой размещен на кронштейне 10 с возможностью вертикального перемещения, а внутренняя полость 11 сообщена при помощи трубопровода 12 с воздухоочистителем 7 в зоне фильтрующего элемента 8 и соединена при помощи трубопровода 13 с емкостью (не изображена) для присадки, например воды или водно-спиртовой смеси, к топливу. На кронштейне 10 выполнены канавки 14-17, а в корпусе 9 поплавковой камеры размещен подпружиненный фиксатор 18. Корпус 9 через пружинный привод 19 и тягу 20 связан с системой тяг дроссельной заслонки (не изображены) карбюратора. Вход последнего через отводящий трубопровод 21 сообщен с воздухоочистителем 7, а смесительная камера карбюратора через впускной трубопровод (не изображен) сообщена с цилиндрами двигателя. Система работает следующим образом. При пуске и на режиме холостого хода двигателя тяга 20 устанавливает через пружинный привод 19 корпус 9 поплавковой камеры в крайнее нижнее положение, при котором подпружиненный фиксатор 18 входит в канавку 17. При этом присадка из-за низкого размещения поплавковой камеры в воздухоочистителе 7 отсутстует. Поэтому пуск двигателя и его работа на режиме холостого хода осуществляется только на топливовоздушной смеси, приготавливаемой карбюратором, в который поступает от воздухоочистителя 7 очищенный воздух, прошедщий фильтрующий элемент 8. При увеличении частоты и нагрузки двигателя через тягу 20 и пружинный привод 19 корпус 9 перемещается вверх, выводя подпружиненный фиксатор 18 из канавки 17, причем перемещение корпуса 9 вверх происходит до тех пор, пока подпружиненный фиксатор 18 не установится в канавку 14. В этом положении из внутренней полости 11 поплавковой камеры присадка поступает по трубопроводу 12 внутрь воздухоочистителя 7, причем в последнем устанавливается уровень жидкости, соответствующий уровню жидкости в поплавковой камере при расположении корпуса 9 соответственно канавке 14. Так как фильтрующий элемент 8 выполнен из гигроскопического материала, то присадка по каналам (капиллярным) внутри фильтрующего элемента 8 поднимается. Проходящий через фильтрующий элемент 8 воздух захватывает присадку и, смешиваясь в ней по отводящему трубопроводу 21, направляется к карбюратору. Причем уровень присадки в воздухоочистителе 7 при установке подпружиненного фиксатора 18 в канавку 14 обеспечивает подачу присадки в проходящий воздух в количестве 17,5-25% от количества топлива, подаваемого карбюратором на данном режиме работы двигателя, т. е. при этих частотах вращения его вала и нагрузке. При дальнейщем увеличении частоты вращения вала и нагрузки двигателя тяга 20, преодолевая усилие пружинного привода 19, смещает корпус 9 вверх. Последний устанавливается последовательно сначала, контактируя подпружиненным фиксатором 18, на уровень канавки 15, а затем - на уровень канавки 16. Это позволяет повысить уровень присадки в воздухоочистителе 7, что одновременно с увеличением горизонтального сечения фильтрующего элемента 8 позволяет на заданных частотах вращения вала и нагрузке подавать присадку в количестве сначала 37,5-42,5%, а затем 70-75% от количества к топливу, выходящему из карбюратора.

Работа двигателя с подачей присадки обеспечивает повыщение мощности и снижение расхода топлива из-за увеличения коэффициента наполнения цилиндров, снижения удельной работы сжатия и потерь на охлаждение двигателя, а также повышения эффективности сгорания топлива при наличии в указанном количестве присадки

в воздухе. Одновременно может быть повышена степень сжатия двигателя, так как октановое число топлива при наличии присадки увеличивается.

При снижении частоты вращения вала

двигателя и его нагрузки корпус 9 опускается вниз, вновь фиксируясь на канавках 15 и 14, а при остановке двигателя корпус 9 опускают вниз до фиксирования на канавке 17 кронштейна 10 так,

что при этом подача присадки к топливу прекращается, как описано (при пуске двигателя).

1. Способ питания двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что в воздух, засасываемый в цилиндры, добавляют присадку к топливу в количестве, изменяемом по нагрузке и частоте вращения двигателя, отличающийся тем, что, с целью повыщения мощности и снижения расхода топлива, регулирование подачи присадки осуществляют дискретно в количестве 17,5-25, 37,5-42,5 и 70-75% от расхода топлива, а при пуске и остановке двигателя подачу присадки прекращают. 2. Система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая установленный на впускном трубопроводе карбюратор с дроссельной заслонкой, связанной при помощи системы тяг с педалью акселератора, воздухоочиститель, установленный перед карбюратором относительно потока воздуха и имеющий фильтрующий элемент из гигроскопического материала, и поплавковую камеру, корпус которой размещен на кронщтейне, а внутренняя полость сообщена с воздухоочистителем в зоне фильтрующего элемента и подключена к емкости для присадки к топливу, отличающаяся тем, что, с целью повыщения мощности и снижения расхода топлива, фильтрующий элемент по меньщей мере в нижней части выполнен с уменьщающимся книзу горизонтальным сечением, а корпус, поплавковой камеры установлен на кронщтейне с возможностью вертикального перемещения и кинематически связан с системой тяг дроссельной заслонки, причем кронщтейн и корпус поплавковой камеры снабжены фиксирующими элементами для стопорения поплавковой камеры в заданном вертикальном положении.