Система питания для поршневого двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02M31/00 

Изобретение относится к машиностроению и.в частности, к системам питания для поршневого ДВС.

Цель изобретения - снижение токсичности отработавших газов и повышение топливной экономичности путем обеспечения устойчивости течения пленки испаряемого топлива.

На фиг.1 изображена схематично описываемая система питания для поршневого ДВС; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,I.

Система питания для поршневого ДВС содержит впускной трубопровод 1 с дроссельной заслонкой 2, сообщенный с рабочей камерой 3 цилиндра 4 и снабженный испарительным поверхностным элементом 5, имеющим участок б подвода тепла и необогреваемый участок 7, причем впускной трубопровод 1 выполнен коленообразным с поворотом проходного сечения в зоне размещения испарительного поверхностного элемента 5, а участок 6 подвода тепла последнего образован со стороны внешнего радиуса поворота проходного сечения. Во впускном трубопроводе 1 установлены топливовпрыскивающие фор- сунки 3, размещенные перед необогреваемым участком 7 и подключенные при помощи трубопровода 9 к выходу насоса 10, соединенного трубопроводом 11 с топливным баком 12. Топливовпрыски- вающие форсунки 8 выполнены электромагнитными и соединены при помощи проводов 13 с выходом электронного дозируюцего блока 14, к входам которого подключены датчики 15 параметров режима работы двигателя. Как видно из фиг.2 топливовпрыскивающие форсунки 3 выполнены с соплом, обеспечивающим подачу струи топлива по касательной к поверхности необогреваемого участка 7 испарительного поверхностного элемента 5, При этом объем впускного трубопровода 1 от необогреваемого участка 7 элемента 5 до входа в рабо

5

0

5

35

Q ад дс

50

чую камеру 3 цилиндра 4 не превышает объем последней, причем цилиндр 4 снабжен впускным клапаном 16.

Работа системы питания происходит спедующим образом.

При работе двигателя топливо из бака 12 засасывается насосом 10 по трубопроводу 11 и подается под избыточным давлением к форсункам 8. Дозирование подачи топлива осуществляется путем изменения длительности управляющих импульсов, поступающих от электронного дозирующего блока 14 и формируемых в зависимости от сигналов, выдаваемых датчиками 15. Один цикловой заряд впрыскивается форсунками 8 (по меньшей мере, одной) в момент времени, согласованный с открытием впускного канала 16 каждого цилиндра 4. Струя топлива, истекающая из сопла форсунки 3, проходит по периферии проточного тракта впускного трубопровода 1 и непосредственно попадает на необогреваемый участок 7 испарительного поверхностного элемента 5, так как топливо движется по касательной поверхности последнего. В результате этого цикловая доза топлива растекается по необогреваемому

участку 7, образуя пленку, 1

Одновременно в двигатель по проточному тракту впускного трубопровода 1 поступает воздух (в направлении, указанном стрелкой). Воздушный поток на коленообразном участке впускного трубопровода 1 прижимает пленку топлива к испарительному элементу 5, способствуя ее быстрому растеканию по всей рабочей поверхности последнего, тем самым уменьшается время испарения дозы топлива и обеспечивается циклическое поверхностное испарение. Действие центробежных сил воздушного потока в коленообразном участка впускного трубопровода 1 одновременно способствует безотрывному течению плен

ки топлива по всей поверхности испарительного элемента 5. Тепловой поток от обогреваемого участка б распространяется навстречу движению пленки топлива. Вследствие этого в испарительном элементе 5 создается нарастающее поле температур, так что движущаяся пленка нагревается и испаряется в соответствии с кривой фракционной разгонки топлива. Пары испарившегося топлива, перемешиваясь с проходящим по впускному трубопроводу 1 воздухом, образуют гемогенную смесь регулируемого состава, а так как объем впускного трубопровода (проточного трак- та) не превышает объем рабочей камеры 3, то вся цикловая доза испаренного топлива попадает в соответствующий цилиндр 4 двигателя. При этом на .переходных режимах инерционность системы отсутствует.

Для увеличения скорости испарения топлива поверхностный испарительный элемент изготовлен из материала с высокой теплопроводностью (например,из меди) и выполнен переменной толщины, чтобы обеспечивался при нагреве необходимый градиент температур. Радиус кривизны коленообразного участка впускно- го трубопровода 1 выполнен величиной, соразмеримой с радиусом его проточного тракта, так что предотвращается срыв капель с поверхности пленки топлива из-за нарушения плавности тече- ния воздушного потока.

Регулирование количества рабочей смеси, поступающей в рабочую камеру 3 цилиндра 4, осуществляется дроссельной заслонкой 2, причем при изменении положе ния последней одновременно изменяется количество впрыскиваемого форсункой 3 циклового заряда, определяемого электронным дозирующим блоком,

так что обеспечивается требуемый состав смеси на всех режимах работы двигателя, а обеспечением подачи в каждый цилиндр именно впрыснутой перед открытием впускного клапана 16 заданной цикловой дозы, причем полностью испаряемой и перемешиваемой с - потоком воздуха (как было описано выше), достигается высокая полнота сгорания топлива, что приводит к снижению токсичности отработавших газов и повышению топливной экономичности,

15 Формула изобретения

5 0 с

Система питания для поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускной трубопровод с дроссельной заслонкой, сообщенный с рабочей камерой цилиндра и снабженный -испарительным, поверхностным элементом, имеющим участок подвода тепла и He- обогреваемый участок, и по меньшей мере одну топливовпрыскивающую фор-- сунку, установленную перед необогреваемым участком элемента и подключенную к топливоподающему устройству, отличающаяся тем, что с целью снижения токсичности отработавших газов и повышения топливной экономичности путем обеспечения устойчивости течения пленки испаряемого топлива, впускной трубопровод выполнен коленообразным с поворотом проходного сечения в зоне размещения испарительного поверхностного элемента, а участок подвода тепла последнего образован со стороны внешнего радиуса поворота проходного сечения, при- 1чем объем впускного трубопровода от нео богреваемого участка элемента до входа в рабочую камеру цилиндра не превышает объем последней.

Изобретение позволяет снизить токсичность отработавших газов и повысить топливную экономичность путем устойчивого течения пленки испаряемого топлива. Система содержит впускной трубопровод (Т) 1 с дроссельной заслонкой 2, сообщенный с рабочей камерой 3 цилиндра 4 и выполненный коленообразным с поворотом проходного сечения в зоне размещения испарительного поверхностного элемента 5, участок (У) 6 подвода тепла которого образован со стороны внешнего радиуса поворота сечения. Перед необогреваемым У 7 элемента 5 установлены топливовпрыскивающие форсунки 8, выполненные электромагнитными и подключенные при помощи Т 9 к выходу насоса 10. Объем Т 1 от необогреваемого У 7 до ввода в рабочую камеру 3 не превышает объем последней. При работе двигателя по проточному тракту Т 1 поступает воздух, а из форсуное 8 впрыскивается топливо в момент времени, согласованный с открытием впускного клапана 16 каждого цилиндра 4, причем струя топлива проходит по периферии проточного тракта Т 1 и непосредственно попадает на У 7, растекаясь в виде пленки под воздействием воздушного потока. Тепловой поток от У 6 распространяется навстречу движению пленки, обеспечивая испарение топлива в соответствии с кривой фракционной разгонки. Пары испарившегося топлива, смешиваясь с воздухом, образуют гомогенную топливовоздушную смесь регулируемого состава, так как вся впрыснутая цикловая доза попадает в соответствующий цилиндр 4, где происходит эффективное сгорание топлива. 2 ил.

Фиг. 2