Смесительное устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M29/06 

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к системам питания двигателей с внешним i смесеобразованием, в частности к карбюраторным.

Известно смесительное устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания, содержащее карбюратор с диффузорно-конфузорным соплом, проточный канал сопла, в критическом сечении которого выполнен канал для подвода топлива.

Однако такое устройство не может обеспечить достаточного качества смешения топлива с воздухом и их гомогенизации, так как топливо имеет различный фракционный состав, что не позволяет обеспечить достаточную степень смешения и испарения тяжелых фракций топлива ввиду конструктивных особенностей сопла.

Известно также смесительное устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания, содержащее противоточно-вихревую трубу, имеющую улитку со спиральной

поверхностью, входной канал, тангенциально расположенный к поверхности улитки, горячий и холодный выходные каналы и топливный канал с распределительной гребенкой, сообщенной с каплеобразующими лунками, выполненными на поверхности улитки с уменьшающейся площадью поперечного сечения в направлении закрутки улитки, причем одна из поверхностей входного канала плавно сопряжена со спиральной поверхностью улитки, а его противоположная поверхность образует со спиральной поверхностью улитки.острую кромку.

Такое устройство позволяет испарить все фракции топлива без подвода дополнительной энергии и снижения степени наполнения цилиндров.

Однако данное устройство в силу своих конструктивных особенностей не в состоянии обеспечить требуемую гомогенность смеси при достаточно широком фракционном составе топлива, например при испольсл

с

Os 00

сл ю о ю

00

зовзнии в качестве добавочного топлива в двигателях внутреннего сгорания газоконденсатов.

Цель изобретения - повышение качества топливовоздушной смеси (гомогенности) путем полного испарения низкооктанового (тяжелых фракций) топлива.

Поставленная цель достигается тем, что смесительное устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания, содержащее противоточно-вихревую трубу, имеющую улитку со спиральной поверхностью, входной канал, тангенциально расположенный к поверхности улитки, горячий и холодный выходные каналы и топливный канал с распределительной гребенкой, сообщенной с каплеобразующими лунками, выполненными на поверхности улитки с уменьшающейся площадью поперечного сечения в направлении закрутки улитки, причем одна из поверхностей входного канала плавно сопряжена со спиральной поверхностью улитки, а его противоположная поверхность образует со спиральной поверхностью улитки острую кромку, имеет кап- леобразующие лунки, выполненные на спиральной поверхности со стороны кромки и сопряженные с ней в своем меньшем поперечном сечении.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Смесительное устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания содержит противоточно-вихревую трубу, имеющую улитку 1, размещенную в корпусе 2, со спиральной поверхностью 3, входной канал 4, тангенциально расположенный к поверхности 3 улитки 1, разнонаправленные выходные горячий 5 и холодный 6 каналы, топливный канал 7 с распределительной гребенкой 8, сообщенной с каплеобразую- щими лунками 9, выполненными на поверхности 3 улитки 1 с уменьшающейся площадью поперечного сечения в направлении закрутки улитки 1. Одна из поверхностей 10 входного канала 4 плавно сопряжена со спиральной поверхностью 3 улитки 1. Противоположная поверхность 11 образует со спиральной поверхностью 3 улитки 1 острую кромку 12, при этом на спиральной поверхности 3 улитки 1 капле- образующие лунки 9 выполнены со стороны острой кромки 12. Каплеобразующие лункм 9 сопряжены со спиральной поверхностью 3 улитки 1 в своем меньшем поперечном сечении,

Устройство работает следующим образом.

Низкооктановое топливо подается в улитку 1 через топливный канал 7, куда подается также через входной канал 4 газовая среда повышенной температуры. На распределительной гребенке 8, сообщенной с каплеобразующими лунками 9, выполненными на поверхности 3 улитки 1, топливо ср.ывается в поток окислителя и смешивается с последним, причем легкие и тяжелые

фракции (испарившееся и неиспарившееся топливо) распределяются по холодному и горячему потоком и доиспаряются без подвода дополнительной энергии, т.е. дополнительного нагрева топливовоздушной смеси

для полного испарения топлива не требуется, заряд излишне не подогревается и степень наполнения цилиндров двигателя не снижается.

Вследствие того, что каплеобразующие

лунки 9 выполнены на спиральной поверхности 3 улитки 1 со стороны острой кромки 12 и сопряжены с последней в своем меньшем поперечном сечении, поток топлива разделяется на отдельные струи, срывающиеся в воздушный поток, благодаря наличию острой кромки 12, что способствует интенсификации смесеобразования в потоке и закрутке потока, способствующей ускорению разделения смеси по фракционному

составу и температуре. При этом поток смеси, содержащий более тяжелые фракции топлива, направляется в более высокотемпературную зону, что способствует его испарению, после чего горячий поток.

содержащий испаренные тяжелые фракции, и холодный поток, содержащий более легкие фракции топлива, смешиваются в полностью испаренном и гомогенном состоянии и подаются в цилиндры двигателя на сгорание.

Формула изобретения Смесительное устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания, содержащее противоточно-вихревую трубу, имеющую улитку со спиральной поверхностью, входной канал, тангенциально расположенный к поверхности улитки, горячий и холодный выходные каналы и топливный канал с распределительной гребенкой, сообщенной с каплеобразующими лунками, выполненными на поверхности улитки с уменьшающейся площадью поперечного сечения в направлении закрутки улитки,

причем одна из поверхностей входного канала плавно сопряжена со спиральной поверхностью улитки, а его противоположная поверхность образует со спиральной поверхностью улитки острую кромку, отличающееся тем, что, с целью повышения

качества топливовоздушной смеси путемспиральной поверхности со стороны острой

полного испарения низкооктанового топли кромки и сопряжены с ней в своем меньшем

ва, каплеобразующие лунки выполнены напоперечном сечении.

1

W

JV7

8

фиг1

А -А

фиг

Изобретение относится к двигателест- роению. в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить качество топливовоздушной смеси. Смесительное устройство содержит противоточно-вихревую трубу, имеющую улитку 1 для закрутки и разделения топливовоздушного потока, на спиральной поверхности 3 которой выполнена гребенка 8, через которую низкооктановое топливо подается в поток. Наличие острой кромки 12, а также наличие горячего и холодного выходных каналов 5 и 6 соответственно способствует полному испарению низкооктанового топлива и его гомогенному смешению с окислителем, так как канал 7 подвода топлива сообщен непосредственно с гребенкой 8 и ее каплеобразующими лунками 9. 2 ил.