Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02M17/00 

(21)3997715/25-06

(22)26.12.85

(46)29.02.88. Бюл. № 8

(75)Э.К.Людовик

(53)621.43.035(088.8)

(56)Патент СССР № 608485, кл. F 02 М 17/00, 1974.

54) КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57)Изобретение позволяет улучшить качество приготовления горючей смеси. Карбюратор содержит корпус 1 с впускным 9 и выпускным 13 каналами, - смесительную кампру 8, улавливатель 10 с каналами, а также дроссельную заслонку 12, установленную в канале 13. Топливная камера 14 связана с топливоподающим устройством 15, а по меньшей мере один топливный жиклер

16 - с камерой 14. Турбоагре гат 3 с осью вращения выполнен в виде турбины 4 и винтовентилятора 5, жестко связанных между собой с размещением

последнего со стороны .оси вращения турбоагрегата. Вращающийся ротор 17, установленный в корпусе 1, выполнен в виде концентрично расположенных лопастей 19. Привод ротора м.б. выполнен от электродвигателя. Оси каналов улавливателя размещены с образованием однополостн ого гиперболоида. С внешней стороны корпуса м.б. размещено несколь ко. топливных камер 14 по числу компонентов дозируемого топлива. Жиклеры 16 расположены под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата, и с зазором к лопастям 7 турбины 4. Движение воздушного потока с окружности камеры 8 к ее центру происходит по спиралевидным траекториям вверх и вниз с двух сторон плоскости, в которой расположен турбоагрегат, что позволяет полнее измельчить и испарить топливо в этом потоке и получить гомогенную топливовоздушную смесь. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

/«

(Л

со

к

КО

со

// « /7 tj

Фи. f

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателей внутреннего сгорания,г

изоб1)етения - улуч1ление качества приготовления горючей смеси.

Па фиг о 1 представлена принципиальная схема карбюратора для двигателя внутреннего сгорания; на фиг,2 - раз- JQ меисение впускных каналов карбюратора; на фиг.З - улавливатель топлива.

Карбюратор содержит корпус 1, вы- полненньц) с возможностью подогрева 15 полости 2 горячим воздухом. В корпусе 1 установлен с возможностью вращения турбоагрегат 3, выполненный в виде жестко соединенных на одном валу в плоскости, перпендикулярной 20 оси вращения, турбины А и винтовен- тплятора ,5, оснащенного двумя и более лопастями 6, расположенными радиаль- но. Лопасти 7 турби1 ы 4 расположены р.чдиально за лопастями 6 винтовенти- 25 лятора 5 под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3, и могут быть выполнены с возможностью попорота на своей оси, для регулирования направления воздушного 30 потока по высоте смесительной камеры 8, состава горючей смеси и оборотов турбоагрегата 3. В корпусе t, в плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3, выполнен по мен ьшей , мере один впускной канал 9 (фиг«1 и 2), который подведен к окружности турбины А таким образом, что одна из сторон впускного канала 9 является касательной к окружности турбины 4, Q а диаметрально противоположная сторона впускного канала 9 является секу- щей к окружности турбины 4.

В корпусе 1 расположены улавливатель 10 крупных частиц топлива, вьтол-,с ненный с возможностью подогрева го- ряч11м воздухом полости 11, а также дроссельная заслонка 12 и выпускной канал 13.

50 По меньшей мере одна топливная

камера 14 расположена с внешней стороны корпуса 1 и жестко соединена топливоподающим устройством 15 с расположенным под углом к плоскости пер-сс пе)дикулярной оси вращения турбоагрегата по меньшей мере одним топливным жиклером 16. Топливные жиклеры разметены по окружности над основания13774232

ми лопастей 7 турбины 4 и с зазором к лопастям 7.

Применение двух и более компонентов составного топлива обеспечивается возможностью расположения с внешней стороны корпуса 1 нескольких топливных камер 14 по числу компонентов дозируемого топлива.

Винтовентилятор 5 служит для преобразования вращательного момента на валу турбины 4 в силу тяги, благодаря которой поток горючей смеси с окружности смесительной камеры 8 стремится по спиральной траектории к вин- товентилятору 5, перемещающему этот поток горючей смеси вниз по оси вращения к улавливателю 10, Для регулирования производительности подачи горючей смеси лопасти 6 винтовентиля- тора 5 могут быть выполнены с возможностью поворота на своей оси. Для увеличения производительности возможна установка двух и более винтовен- тиляторов 5, жестко соединенных на одном валу с турбиной 4 в параллельных плоскостях.

Для компенсации гидравлических потерь на впуске и некоторого наддува двигателя внутреннего сгорания на одной оси с турбоагрегатом 3 между улавливателем 10 и дроссельной заслонкой 12 в плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3, установлен с возможностью вращения по мень- щей мере один независимый от турбоагрегата 3 ротор 17, вращаемый находя- пщмся на одной оси с ним электромотором или через клиноременную передачу от двигателя внутреннего сгорания. На фиг.1 показан шкив 18 под клиноременную передачу на валу ротора 17. Лопасти 19 ротора 17 могут быть выполнены с возможностью изменения его шага, а обороты и производительность зависят от того, насколько дроссельная заслонка 12 открывает выпускной канал 13,

Для регулирования оборотов турбоагрегата. 3 и изм.енения состава горючей смеси впускные каналы 9 могут быть выполнены с возможностью изменения расстояния между окружностью турбины 4 и впускным каналом 9 по оси последнего. Впускные каналы 9 могут быть снабжены корректорами 20 (фиг.2) для изменения пропускной способности. Кроме того, впускные каналы 9 могут быть выполнены с возможностью изменения угла наклона оси впускного ка

нала 9 к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3.

В смесительной камере 8 между турбоагрегатом 3 и выпускным каналом 13 установлен улавливатель 10 крупных частиц трплийа (фиг.З), представляющий собой полость 11 подогрева и систему каналов 21 и 22, выполненных Б виде трубок с отверстиями различного диаметра, пересекающих полость 11 и выступающих над поверхностью улавливателя 10, обращенной к турбоагрегату 3. Каналы 21 в сечении по плоскости, перпендикулярной оси канала 21, могут иметь форму окружности,эллипса или другую форму и расположены на поверхности улавливателя 10 на концентричных окружностях (или эллипсах) Архимедовой спирали вокруг цен трального канала 22. Оси каналов 21 расположены под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3. Чем ближе к центру улавливателя 10 расположены каналы 21,тем больше их диаметр и пропускная способность, благодаря чему поток топливной смеси проходит каналы 21, стремясь к центру улавливателя 10. Центральный канал 22 улавливателя 10 имеет наибольшие по сравнению с каналами 21 диаметр и пропускную способность и может быть снабжен корректором, изменяющим его.пропускную способность. Ось центрального канала 22 может совпадать с осью вращения турбоагрегата 3 и осью выпускного канала 13. Поток топливной смеси, стремящийся к центру улавливателя 10, проходит каналы 21 я 22 п разделяется ими на число струй, равньк количеству каналов 21 и 22. Для придания вращательного момента потоку горючей смеси, прошедшему каналы 21 и 22, осн каналов 21 расположены подобно прямолинейным образующим вписанных в одну окружность однополостных усеченных ги перболоидов, если расположить их меньшей окружностью к дроссельной заслонке 12 на одной оси с турбоагрегатом 3. Чем ближе к центру улавливателя 10 расположены каналы 21, тем меньше угол между осью канала 21 и осью вращения турбоагрегата 3. Общая пропускная способность всех каналов 21 и 22 превышает пропускную способность выпускного канала 13.

Соседние ряды каналов 21, расположенных на концентричных окружностях

S

Q п 5 0

5

0

5

0

5

вокруг центрального канала 22, могут отличаться сменой направления осей каналов 21, при котором соседние ряды сообщают потоку топливной смеси, , пррпЕдшему каналы 21 улавливателя 10, противоположный вращательный момент.

Обращенная к турбоагрегату 3 поверхность улавливателя 10 может иметь любую обеспечивающую сток жидкого топлива форму. Дно улавливателя 10 может быть снабжено отверстием 23 для возврата жидкого топлива по топливопроводу 24 в топливную систему.

Дроссельная заслонка 12 установлена в выпускном канале 13 карбюратора.

Карбюратор работает следующим образом.

При работе двигателя внутреннего сгорания в такте всасывания внутри карбюратора создается разрежение. Воздух, пройдя через Спускные каналы 9 (фиг.1 и 2),. поступает на лопасти 7 турбины 4 и П1 иводит во вращение турбоагрегат 3.

Под- воздействием разрежения топливо или компоненты составного топлива из расположенных с внешней стороны корпуса 1 топливных камер 14 вытекает на лопасти 7 вращающейся турбины 4 и центробежной силой распыляется в потоке воздуха по окружности смесительной камеры 8. С окружности смесительной камеры 8 образовавшаяся горючая смесь перемещается по обе стороны плоскости, перпендикулярной оси вращения турбоагрегата 3. С увеличением вращения турбоагрегата 3 через каналы 21 и 22, пропускная способность которых превышает пропускную способность выпускного канала 13 карбюратора, расход топлива увеличивается. .

Дроссельная заслонка 12 открывает выпускной канал 13 карбюратора, и независимый от турбоагрегата 3 ротор 17, увеличивая обороты и производительность, нагнетает топливную смесь в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Чем больше дроссельная заслонка 12 открывает выпускной канал 13, тем выше обороты и производительность ротора t7, максимальная производительность которого должна превышать расход горючей смеси двигателем при его работе на максимальных оборотах под нагрузкой при полностью открытом выпускном канале 13. Ротор 17 может вращаться в противопо-

ложном относительно турбоагрегата 3 направлении.

Восходящий по спиралевидной траектории с окружности смесительной камеры 8 к винтовентилятору 5 воздушный поток обдувает взвешенные частицы распыленного топлива и испаряет их, а крупные частицы топлива за счет инерции оседают на внутреннюю поверхность корпуса 1 и испаряются, или стекают на улавливатель 10 и испаря

ются, или через отверстие 23 возвращаются по топливопроводу 24 в топливную систему. Соприкоснувшиеся с лопастями вращающихся винтовентилятора 5 и ротора 17 частицы топлива распыляются и испаряются в воздушном потоке.

Нисходящий по спиралевидной траек-,« ч а ю щ и и с Я тем, что, с целью

30

тории с окружности смесительной камеры 8 воздушный поток, стремясь к центру улавливателя 10, несет крупные , настицы Топлива к выступающем Над по- верхностыо последнего каналам 21 и 55 22, где они оседают на внешние стенки каналов 21 и 22 и поверхность улавливателя 10 и испаряются или через {Отверстие 23 возвращаются по топливопроводу 24 в топливную систему. Поток топливной смеси проходит с увеличением скорости систему каналов . 21 и 22 и раздедятеся на множество . струй, количество которых равно количеству каналов 21 и 22. Каналы 21 улавливателя 10, оси которых распо- -35 ложены подобно.прямолинейным образующим, вписанным в одну окружность од- нополостных усеченных гиперболоидов (если их расположить меньшей окружностью к дроссельной заслонке 12 на одной осп-с турбоагрегатом 3), придают потоку горючей смеси, проиедше- ..му каналы 21, вращательный момент..

Улучшение смесеобразования достигается тем, что движение воздушного потока с окружности смесительной ка-; меры к ее центру происходит по спиралевидным траекториям вверх и вниз

40

45

улучшения кач1ества приготовления го рючей смеси, он дополнительно снабж турбоагрегатом с осью вращения, выполненным в виде турбины h винтовен тилятора, жестко связанных между со бой с размещением последнего со сто роны оси вращения турбоагрегата.

С двух сторон плоскости, 8 которой ;

расположен турбоагрегат, что позволяет полнее измельчить и испарить топливо в этом потоке и получить гомогенную топливовоздушную смесь.

Формула изобретения

1. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами, смесительную камеру, улавливатель е каналами, вращающийся ротор, установленный в корпусе, топливную камеру, связанную { топливоподающим устройством, по меньшей мере один топливный жиклерj сообщенный с топливной камерой, и дроссельную заслонку, о т л и0

5

0

5

улучшения кач1ества приготовления горючей смеси, он дополнительно снабжен турбоагрегатом с осью вращения, выполненным в виде турбины h винтовентилятора, жестко связанных между собой с размещением последнего со стороны оси вращения турбоагрегата.

гг

ч

огэ

d

cd

СР

,са

,4|х

2/

,у

Л

/

е.

WDc

//

,саз

23