Устройство для подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02M71/00 

Й-Л

(Л

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания для подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор. Целью изобретения является упрощение конструкции. Внутренняя поверхность канала 2 верхней части 1 корпуса выполнена конической с соосно установленной в нем трубчатой опорой клапана 7, закрепленной при помощи двух ребер или выступов 13, внутренняя поверхность канала 23 нижней 22 части корпуса выполнена конической, угол конусности канала 23 нижней части 22 корпуса выполнен большие, чем угол конусности канала верхней части 1 корпуса, осевая длина опоры клапана 7 равна осевой длине канала 2 верхней части 1 корпуса, площадь проходного сечения в месте сообщения каналов верхней 1 и нижней 22 частей корпуса более чем в 1,5 раза превышает площадь сечения смесительной камеры. В процессе работы поток распыляемого топлива из клапана 7 свободно проходит по прямой траектории, что препятствует ударному взаимодействию аэрозольных частиц с поверхностями проходного канала и с дроссельной заслонкой 26 и образованию больших капель топлива. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

27

39 а

33

ел

О5

о о:

U4

нала 23. нижней 22 части корпуса вы- .полнена конической, угол конусности канала 23 нижне- части 22 корпуса выполнен больше, чем угол конусност канала верхней части 1 корпуса, осевая длина опоры клапана 7 равна осевой длине канала 2 верхней части 1 корпуса, площадь/ проходного сечения в месте сообщения каналов верхней 1 и нижней 22 частей корпуса более

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания для подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор двигателя внутрен- него сгорания.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство, вид в пла- не; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез В-В на фиг.1; на фиг.4 - разрез С-С на фиг.1.

Устройство содержит верхнюю часть 1 корпуса, имеющую внешнюю поверхность практически цилиндрической формы. Внутри верхней части корпуса имеется полость 2, ограниченная конической поверхностью 3, сходящейся по потоку. Указания коническая поверхность ограничивает изнутри конусообразную стенку 4, которая составляет основу верхней части 1 корпуса. От этой стенки радиально отходит несколько утолщений - при- ЛИВОВ 5.

Кроме того, верхняя часть 1 корпуса снабжена опорным вкладышем 6 полой цилиндрической формы для установки топливораспылительного дози- ровочного клапана 7. Внутри опорного вкладыша заполнено.соответствующее посадочное место 8, в котором закрепляется регулирующий клапан, крепление которого обеспечивается с по- мощью верхней затяжной втулки 9 с промежуточной прокладкой 10 и упругим уплотнением 11 соответствующей формы. Перечисленные элементы образуют в верхней части 1 корпуса воздушный канал 12. Вкладьш 6 связан с конической поверхностью 3 при помощи двух упорных ребер или выступов 13, расположенных в одной плос

чем в 1,5 раза превышает площадь сечения смесительной камеры, В процессе работы поток распыляемого топлива из клапана 7 свободно проходит по Прямой траектории, что препятствует ударному взаимодействию аэрозольных частиц с поверхностями проходного канала и с дроссельной заслонкой 26 и образованию больших капель топлива. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

5

0

5

о д

5

кости, в которой находится и ось конической поверхности 3 и соответ-: ственно ось распылительног дозировоч- ного клапана 7. Ребра выступают Наружу.от диаметрально противоположных сторон опорного вкладьш1а 6, причем каждое из них имеет прямоугольное в плане поперечное сечение и ограничено сверху цилиндрической поверхностью 14. Опорный вкладыш 6 ограничен с внешней стороны первой цилиндрической образующей поверхностью 15 и второй конусообразной поверхностью 16, высота которой на- bffloro меньше высоты цилиндрической части 15. Указанная коническая поверхность 16 расходится по диаметру в направлении нижнего торца части 1 корпуса. Во вкладьш1е 6, в пределах его конусообразной поверхности 16 имеется кольцевая полость 17, которая находится между кольцевой законцовкой 18 и втулочной законцовкой 19, из которой выходит форсунка 20 с жиклером 21 клапана 7.

Устройство также содержит нижнюю часть 22 корпуса, внутри которой имеется рабочая полость 23, ограниченная конической поверхностью 24, которая сходится в направлении потока, образуя канал топливовоздушной смеси.

Полость 23 сообщается со смеси- тельной камерой 25, выполненной в виде канала, проходное сеченце которого регулируется дроссельной заслонкой 26. Внсота этого канала равна или превосходит его радиус. Максимальный диаметр конической поверхности 24 равен мишшальндму диаметру конической поверхности 3. При таком условии образуется сплошной, бесетупенчатыйтканал. Через который воздуховпускное отверстие 27 сообщается с указанной камерой 25.

3

Угол конусности поверхности 24 превосходит угол СХОЖДРННЯ конической поверхности 3, а осевая длина опорного вкладыша 6 равна продольной длине проходного отверстия полости 2 Опорный вкладыш 6 образует в совокупности с конической поверхностью 3 внутри верхней части 1 корпуса канальный проход, выходящий в нижнюю часть 22 корпуса, причем площадь поперечного проходного сечения этого прохода более чем на 50% превосходит площадь сечения смесеподающе- го канала смесительной камеры 25,

Струя распыляемого топлива, выходящая из распылительно-дозировочного клапана-форсунки 7, имеет форму конуса, угловое отображение которого показано пунктирными образующими 28, которые направлены к конической поверхности, ограничивающей указанную сонусную полость, и пересекаются струями 29 потока воздуха. Максимальный диаметр конической поверхности 16, ограничивающей снаружи кольцевую законцовку 18 опорного втулочного вкладыша 6, равен диаметру образующей окружности, получающейся в результате пересечения конической поверхности, ограничивающей выходную струю распыляемого топлива, с конической поверхностью 24 проходного сечения полости 23, выполненного в нижней части 22 корпуса. Таким образом вся коническая струя топлива, выходящая из кольцевой законцовки 18 не будет сдуваться прямым потоком воздзпса, проходящим вдоль канала.

От стенки 4 верхней части 1 корпуса наружу отходит кольцевой фланец

30,который располагается ниже торца

31,ограничивающего сверху срез воз- духовпускного отверстия 27. От указанного кольцевого фланца 30 вверх отходит кольцевая выступающая часть

32,диаметр внешней поверхности 33 которой равен диаметру внутренней поверхности применяемого в данном устройстве воздушного фильтра, имеющего кольцевую форму. Таким образом, максмальный диаметр конической поверхддсти 3, ограничивающей полость I 2 воздушного канала 12 верхней части

1 корпуса, меньше внутреннего диаметра

воздушного Лильтра, который совпадает . по профилю с внешней поверхностью

33 кольцевой выступающей части 32.

Между кольцевой выступающей частью 3

1

10

15

20

25

,

,,

516016

и полуконической законцовкой 34, ограничивающей сверху стенку 4 верхней части I корпуса, образован канал 35 кольцевой формы.

Через этот кольцевой канал проходят оси вертикальных отверстий 36, выполненных в верхней части 1 и нижней части 22 корпуса.

Через указанные отверстия пропускаются резьбовые шпильки 37, которые служат для скрепления верхней части 1 и нижней части 22 корпуса в виде общей сборки на монтажной плите 38. Концы указанных шпилек выполнены с резьбой и ввинчиваются в соответствующие резьбовые отверстия плиты 38.

Оси шпилек 39 совпадают с продольной осью кольцевого канала 35, головки этих шпилек должны выступать за срез указанного канала и соответственно торец верхней части 1 корпуса устройства.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы двигателя в йоз- духовпускное отверстие 27 засасывается воздух и движется по воздушному каналу 12 верхней части 1 корпуса. При срабатывании распылительно- дозировочного клапана 7 внутрь полости 23 подается топливо в виде аэрозольных частиц. Частицы распыляемого топлива распределяются в виде конусообразной струи, показанной пунктирными образующими 28. Одновременно с этим через кольцевой канал, образованный между конической поверхностью 3 полости 2 и цилиндрической поверхностью 15 опорного вкладыша 6 непрерывно проходит засасываемый воздух. По мере прохождения поток воздуха, взаимодействуя с конической поверхностью 24 нижней е части 22 корпуса и с поверхностью 16 опорного вкладыша 6, затормаживается и отклоняется в направлении оси полости 23 с образованием пелены вихрей. Образованию таких вихрей способствует также наличие сверху кольцевой полости 17. В этой полости поддерживаится давление, которое значительно превосходит давление в полости 23. Генерируемые таким образом многочисленные воздушные вихри взаимодействуют с потоком топлива, выходящего в виде конической струи 28, интенсивно перемешиваясь с ним. Таким образом, в нижней части полости

30

35

40

50

23 непосредственно над смесительной камерой 25 образуется однородная смесь частиц воздуха и топлива, которая, продолжая перемешиваться, поступает в смесительную камеру 25 в виде гомогенной смеси.

Благодаря наличию кольцевой за- концовки 18, максимальный диаметр которой практически соответствует д::аметру окружности пересечения внешней поверхности конической струи топлива, показанной пунктирными образующими 28 с конической поверхностью 2А полости 23, поток распыляемого топлива, выходящего из клапана 7, не нарушается, и следовательно, может свободно проходить по прямой траектории, не подвергаясь отклонению, что исключает сдувание потока распыленного топлива с расчетной траектории движения и препятствует ударному взаимодействию его аэрозольных частиц с поверхностями проходного канала, и, в частности с дроссельной заслонкой 26, чтоi приводит к образованию капель на этих поверхностях. Кольцевая закон- цовка 18 образует своеобразный отражающий экран, отводящий поток вг духа, входящий в полость 23 из ,-..; душного канала. При отсутствии такого экрана воздух, взаимодействуя с потоком распьшяемого топлива, отклонял бы последнее от намеченной траектории движения, нарушая таким образом исходную топливную пленку, Наличие- полости 17 предотвращает образование капель топлива, которые могут проявиться в результате ослабления струи распьшяемык частиц топлива при перекрывании клапана 7, так как в некоторых фазах перекрывания клапана в относительно большом количестве могут образовываться частицы топлива очень малых размеров, которые способны уходить из конической струи топливного аэрозоля в поперечном направлении относительно оси клапана 7, что негативно сказывается на работе двигателя на холостом ходу Кроме того, благодаря большой поверхностной площади конических по- -верхностей, превосходящей ппогцадг цилиндрической поверхности той же высоты и с диаметром, равным макси- м,альному диаметру конической поверхности, эта полость действует на 4acTHLij i топлива, выходящие из клапана 7, в те моменты времени, когда клапан дает топливный аэрозоль, частицы осаждаются на поверхности камеры, а затем испаряются под действием воздушного потока, омывающего эту поверхность, когда клапан не функционирует, что способвует более плавному переходу между фазами подачи

топлива и фазами прекращения этой подачи.

Таким образом, предлагаемое устройство из-за симметричности и применения строго симметричных скруг5 ленных ребер 13 и отсутствия каких- либо препятствий, выступов или неоднородности форм, обладает низким аэродина1 1ическим сопротивлением потоку, что способствует также равно0 Мерности дозировки подачи горючей смеси в различные 1ц1линдры двигателя, поскольку поток смеси воздуха и топлива, проходящий через канал смесительной камеры 25, сохраняется

5 строго однородным в каждой точке проходного сечения этого канала.

Формула изобретения

0 Устройство для подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащее составной корпус с верхней и нижней частями, в верхней части

- корпуса выполнен воздушный канал, а в нижней части - канал топливовоз- душной смеси, входным отверстием сообщенный с воздушным каналом, а выходным - со смесительной камерой,

Q вьшолненной в виде канала с установленной в нем дроссельной заслонкой, топлиБОраспыливающий дозирующий клапан, расположенный вдоль сужающегося по направлению потока воздуха

5 воздушного канала, устройство прикрепляется к крепежней плите коллектора и : шбжено воздушным фильтром кольцевой формы для очистки воздуха, отличающееся тем, что,

Q с целью упрощения конструкции,

внутренняя поверхность канала верхней части корпуса выполнена конической с соосно установленной в нем трубчатой опорой клапана,закреплен- ной на внутренней поверхности при полощи двух ребер, внутренняя поверхность канала нижней части корпус ч выполнена также конической, причем угол конусности канала нижней

части корпуса выполнен большим, чем угол конусности канала верхней части корпуса, осевая длина опоры канала равна осевой длине канала верхней части корпуса, а наружная поверхность опоры образует с внутренней поверхностью канала верхней части корпуса в месте сообщения с каналом нижней части кольцевой канал, площадь про- ходног о сечения которого более чем в 1,5 раза превьшает площадь сечения канала смесительной камеры.

59

J7

ной вокруг распыляющего и в рыски- вающего топливо отверстия клапана,

А. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что каждое из ребер, соединяющих опору клапана с конической поверхностью канала верхней части корпуса, имеет прямоугольную форму в сечении и в верхней части соединено с цилиндрической поверхностью опоры клапана.

57

Х

Л

57

24

Фиг.

С-С

35 31 34

27

vtJ V/ «/г у

ФигЛ