Система питания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02M51/00 F02M29/00 

4

4;

00

151

Изобретение относится к машиност роению, в частности к системам питания для двигателей внутреннего сгорания .

Целью изобретения является снижение эксплуатационных расходов топлива и уменьшение выброса вредных веществ.

На фиг. 1 представлена принципи- альная схема системы питания для двигателей внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Система питания содержит дроссельный патрубок 1 с корпусом 2, дрос- сальную заслонку 3, главный воздушный 1канал 4 с малым диффузором 5, додрос- сельным и задроссельным пространствами 6 и 7, соответсвенно, дозатор 8 топлива, вьшолпенный в виде элект- ронно-управляемой форсунки и сообщенный с малым диффузором 5, топливный канал 9s регулировочный винт 10, смесительную камеру 11, конфузорно-диф- фузорньй участок 12, соединительный и обводной каналы 13 и 14 соответственно.

Соединительный канал 13 снабжен воздушным жиклером 15 и ра:змещен между топливным каналом 9 и конфузорным участком 16. Обводной канал 14 размещен между додроссельным пространством 6 и конфузорным участком 16. Топливный канал 9 размещен между дозатором 8 топлива и минимальным сечением 17 конфузорно-диффузорного участка 12. Смесительная камера 11 выполнена в виде сопряженных между собой .UHt ,. линдра 18 и конусообразного ;еужения 19.

Объем топливного канала 9 равен 2-4 объемам ми нимального циклового заряда топлива.

Обводной канал 14 на входе 20 в цилиндрическую часть 18 смесительной .камеры 11 выполнен тангенциальным. Смесительная камера 11 сообщена с малым диффузором 5, например при помощи канала 21.

При работе двигателя на холостом ходу воздух поступает по обводному каналу 14, конфузорно-диффузорному участку 12, снабженному регулировочным винтом 10, через смесительную камеру 11 в мальш диффузор 5.

Соотношение сечений конфузорного участка 16, регулируемого винтом 10, и предшествующего участка ;выполнено

г

0

5 0 5

0 5

0

0

в диапазоне 0,5-2,0, что обеспечивает оптимальную чувствительность регулируемого параметра, например частоты вращения коленчатого вала двигателя.

В минимальном сечении 17 конфузорно-диффузорного участка 12 воздух имеет максимальную скорость, близкую к местной скорости звука, так как холостой ход характеризуется сверхкритическим перепадом давления. Топливо поступает в конфузорно-диффузорньй участок 12, и распыпивание происходит под воздействием воздушного потока с максимальным использованием его энергии.

При переходе к нагрузочным режимам разрежение в задроссельном пространстве 7 в некотором диапазоне нагрузок еще остается сверхкритическим. На больших нагрузках за счет увеличения расходов воздуха увеличивается разрежение в малом диффузоре 5 и сохраняется большое разрежение в минимальном сечении 17, а следовательно,

и близкие к звуковым скорости воздуха в этом сечении 17.

Дозирование топлива производится в топливный канал 9, причем на малых нагрузках., когда продолжительность впрыска намного меньше времени оборота распределительного вала двигателя, топливо поступает в почти пустой канал 9 и истечение в обводной канал 14 происходит уже в виде эмульсии. Диаметр жиклера 15 подбирается так, что перепад давлений на длине канала существенно меньше давления впрыска и скорость эмульсии в канале находится в пределах 0,05-0,2 м/с. Благодаря тому, что объем топливного канала 9 вьшолнен равным 2-4 объемам минимального циклового заряда, полученная скорость эмульсии в канале 9 обеспечивает уменьшение дискретности подачи топлива в зону смешения с воздухом на малых и средних нагрузках. На больших нагрузках увеличение дозы топлива, а следовательно, и продолжительности впрыска сопровождается за- коно1 ерным увеличением равномерности подачи топлива по времени.

Увеличение объема топливного канала 9 сверх указанного увеличивает равномерность подачи смеси, но одно- временно это приводит к увеличению инерционности процесса подачи топлива в двигатель.

15

Дополнительное воздействие на характер поступления топлива в воздух для ув.еличения равномерности состава смеси во времени осуществляется в камере 11, где воздух и трпливо совершают вращательное движение, увеличивая время обоюдного контакта в масштабе одного периода рпрыска, что обеспечивает практически постоянный состав смеси в течение времени между отдельными впрысками топлива дозатором. При соосном расположении смесительной камеры 11 в сужении воздушного тракта происходит интенсивное распределение топлива по поперечному сечению воздушного тракта, что обеспечивает и равномерное распределение топлива в многоцилиндровом двигателе с уменьшением расходов топлива и токсичности отработавших газов.

Таким образом, на всех режимах распыпивание топлива происходит за счет энергии воздушного потока, имеющего звуковую или близкую к звуковой скорость в сечении 17. На нагрузочных режимах дополнительное смесеобразование происходит в малом диффузоре 5 за счет высокой скорости проходящего через него воздушного потока. Мелкодисперсность смеси, образующейся в дроссельном патрубке 1, а также распределение циклового заряда топлива на все время цикла позволяют уменьшить неравномерность подачи смеси по цилиндрам, что приводит к снижению удельного расхода топлива и уменьшению выброса в атмосферу вредных .веществ с отработавшими газами.

Формула изобретения

1. Система питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая дроссельный патрубок с корпусом, дроссельную заслонку, главный воздуш- ньш канал с малым диффузором, додрос- сельным и задроссельным пространства

ми, дозатор топлива, вьшолненный в виде электронно-управляемой форсунки и сообщенный с малым диффузором, топливный канал и регулировочный.винт, отличающаяся тем, что,с целью снижения эксплуатационных расходов топлива и уменьшения выброса вредных веществ, система дополнительно снабжена смесительной камерой, конфузорно-диффузорным участком, со-- единительным и обводным кaнaлa ш, причем соединительный канал снабжен воздушным жиклером и размещен между

топливным каналом непосредственно у

дозатора топлива и конфузорным участ- ком, обводной канал размещен между до- дроссельным пространством и конфузорным участком, топливный канал размещен между дозатором топлива и минимальным сечением конфузорно-диффузор- ного участка, а смесительная камера сообщена с конфузорно-диффузорным участком и малым диффузором.

2. Система по п. 1, о т л и - чающа. яся тем, что регулировочный винт размещен в конфузорно- диффузорном участке, а отношение площадей регулируемого сечения конфузорного участка и сечения на входе в конфузорньш участок выполнено в ди-и апазоне 0,5-2,0.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л и- чающаяся тем, что объем топливного канала равен 2-4 объемам минимального циклового заряда топлива.

4.Система по пп. 1-3, отличающаяся тем, что смесительная камера выполнена в виде сопряженных между собой цилиндра и конусообразного сужения и установлена соосно в главном воздушном канале.

5.Система питания по пп. 1-4,

отличающаяся тем, что об- водной канал на входе в цилиндричес кую часть смесительной камеры выполнен тангенциальным.

Изобретение позволяет снизить эксплуатационные расходы топлива и уменьшить выброс вредных веществ. Смесительная камера 11 выполнена в виде сопряженных между собой цилиндра 18 и конусообразного сужения 19. Между топливным каналом 9 и конфузорным участком 16 размещен соединительный канал 13, снабженный воздушным жиклером 15. Между дроссельным участком 6 главного воздушного канала 4 и участком 16 размещен обводной канал 14. Между дозатором 8 топлива и минимальным сечением 17 конфузорно-диффузорного участка 12 размещен топливный канал 9. Отношение площадей сечений участка 12 и канала 14 на входе в участок 16 выполнено в диапазоне 0,5-2,0. Канал 14 на входе в цилиндрическую часть участка 16 выполнен тангенциальным. Камера 11 сообщена с малым диффузором 5 при помощи канала 21. На всех режимах распыливание топлива происходит за счет энергии воздушного потока, имеющего звуковую или близкую к звуковой скорость в сечении 17. На нагрузочных режимах дополнительное смесеобразование происходит в диффузоре 5 за счет высокой скорости проходящего через него потока. Мелкодисперсность топлива в дроссельном патрубке 1, а также распределение циклового заряда топлива на все время цикла позволяют уменьшить неравномерность подачи смеси по цилиндрам. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

ff

(put.2