Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1981 года по МПК F02M31/18 

1

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к-карбюраторам для двигателя внутреннего сгорания.

Известны карбюраторы для двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус со смесительной камерой и эмульсионным колодцем, сообщенным через отверстия с распылителямиDl.

Недостатком известного устройства является то, что подогрев горючей смеси в смесительной камере или основного воздушного потока на входе в карбюратор уменьшает мощность двигателя вследствие уменьшения плотности заряда с повышением температуры последнего.

Цель изобретения - улучшение полноты сгорания, путем преобразования топлива в парообразное состояние,

Указанная цель достигается тем, что в карбюраторе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус со смесительной камерой и эмульсионным колодцем, сообщенным через отверстия с распылителями, в эмульсионном колодце установлен теплообменник, выполненный в виде внутренней и наружной трубок, соединенных между собой перегородками, а внутренняя по. лость теплообменника соединена с источником нагрева.

На фиг. 1 изображена схема карбюратора-, на фиг. 2 - эмульсионный колодец и теплообменник (разрез А-А

10 на. фиг. 1).

Карбюратор содержит корпус 1 с основной 2 и дополнительной 3 смесительнь1ми камерами, внутри которых расположены воздушные заслонки k и 5 и дроссельные заслонки 6 и 7 соответственно основной 2 и дополнительной 3 камер. Внутри смесительных камер 2 и 3 расположены большие 8 и 9 и малые 10 и 11 1диффузорь1,

Карбюратор независимо от числа камер 2 и 3 имеет один эмульсионный колодец 12, сообщенный посредством трубки 13 и накидной гайки И с выкпопным коллектором двигателя (не по казан) . С эмульсионным колодцем 12 соединены главный топливный жиклер 1 жиклер экономайзера (не показании эмульсионный (воздушный) жиклер 16 посред(;твом каналов 17-19 соответственно. В эмульсионном колодце 12 ус тановлен теплообменник 20, выполняющий одновременно и роль эмульсионной трубки. Теплообменник 20 выполнен из наружной 21 и внутренней 22 трубок, жестко соединенных между собой продо ными перегородками 23, число которых зависит от числа воздушных каналов карбюратора, и разделяющих его на две полости 2k и 25 соответственно полость 24 соединена посредством распылителя 2б с малым диффузором 10 основной камеры 2, а полость 25 через распылитель 27 с малым диффузором 11 допол1нительиой камеры 3. Теплообменник 20 при помощи уплотнительных прокладок 28 и 29 и пробки 30 плотно прижимается к дну эмул сионного колодца 12. 8 наружной трубке 21 имеется четы эмульсирующих отверстия 31, располо женных на разной высоте и соединяющих полость эмульсионного колодца 1 и полость 2, и два отверстия 32, расположенных на уровне нижнего и третьего отверстия 31 и соединяющих полости колодца 12 и 25. Внутри внутренней трубки 22 цир кулируют отработавшие газы двигателя, для чего в верхней части теплоо менника 20 может быть предусмотрен отбор их наружу, т.е„ в атмосферу, или, как в частном случае,внутренняя трубка 22 соединена с помощью каналов 33 и 3 с камерами 2 и 3 ч позволяет осуществить рециркуляцию некоторой части отработавших газов снова в цилиндры двигателя. Для увеличения теплопередающей поверхности внутренняя трубка 22 имеет продольные теплопередающие ребра 35- Такие же ребра могут быть предусмотрены внутри трубки 22 При работающем двигателе часть отработавших газов (до 10-12 от их общего количества) поступает по тру .ке 13 внутрь трубки 22, двигаясь вверх и отдавая свое тепло теплообменнику 20, который в зависимости от режима работы двигателя, т.е. от часового расхода топлива, нагрев ется до 200-250°С, затем снова по к налу 33 попадает в воздушный тракт карбюратора. По мере увеличения оборотов двигателя разрежение в диффузоре 10 увеличивается, и при определенном числе оборотов в минуту из распылителя 26 главной дозирующей системы будет поступать в первый момент топливо. Топливо в этом случае поступает из поплавковой камеры карбюратора в эмульсионный колодец 12 через главный топливныйжиклер 15.Через небольшой промежуток времени теплообменник 20 прогревается и температура топлива в последнем резко повышается. Это обстоятельство приводит к образованию парожидкостной смеси со значительным содержанием топлива в виде пара. При дальнейшем открытии дроссельной Заслонки 6 разрежение в малом диффузоре 10 увеличивается, в результате чего уровень топлива в эмульсионном колодце 12 понижается. Когда уровень топлива достигает отверстий 31 теплообменника 20, эмульсирующий воздух, поступающий через жиклер -16, осуществляет пневматическое торможение топлива. Так как температура теплообменника 20 к этому времени достаточна для перехода топлива в пар5 то эмульсирующий воздух смешивается с парами топлива, образуя паровоздушную смесь в эмульсионном,колодце 12, которая, попадая через распылитель 2б в камеру 2, образует гомогенную горючую смесь, способную сгорать в цилиндрах двигателя полностью при достаточном количестве кислорода. Степень эмульсации топлива зависит от уровня топлива в эмульсионном колодце 12. Когда дроссельная заслонка 6 открывается на 50-60, то начинает открываться заслонка 7 дополнительной камеры 3. При этом увеличивается .разрежение в диффузоре 11 и через распылитель 27 в дополнительную камеру 3 проходит топливо. Как известно, при включении дополнительной камеры;У многокамерных карбюраторов в работе двигателя проявляются провалы из-за переобеднения смеси. В предлагаемом карбюраторе при включении дополнительной камеры 3 последняя приготавливает несколько обогащенную смесь в результате того, что эсульсирующие отверстия 132 теплообменника 20 расположены ниже, чем отверстия 31. Такое расположение отверстий 32 дает возможность истекать топливу из распылителя 27 по закону элементарного карбюратора что и устранит возможные провалы.

Как только уровень топлива достинет отверстий 32 теплообменника 20, произойдет пневматическое торможение топлива и в дополнительной смесительной камере 3.

При работе двигателя на повышен ных оборотах и малых нагрузках, когда закрыта заслонка 7, уровень топлива может достигнуть отверстий 32 (2 шт, калиброванные, первое просверлено против третьего, а второе против четвертого отверстия 31J , тогда через последние из воздушного канала дополнительной камеры 3 по распылителю 27 будет поступать дополнительно эмульсирующий воздух, осуществляя максимальную степень эмульсации топлива главной дозирующей системы основной камеры 2.

Соотношение топливного 15 и воздушного 16 жиклеров подобрано так, что оно обеспечивает экономичную работу двигателя на его частичных нагрузках.

При близком к полному (80-85) или при полном открытии дроссельной заслонки 6 в работу карбюратора включается и система экономайзера В этом случае топливо из поплавковой камеры поступает в эмульсионный колодец 12 одновременно через главный топливный жиклер 15 и экономайзер (не показан).

Теплопередающую поверхность и тем пературу нагрева теплообменника 20 рассчитывают таким образом, чтобы тепло, передаваемое топливу, было в 1, раза больше его теплоты испарения. Это позволит получить полное испарение топлива в эмульсионном колодце карбюратора.

Карбюратор может быть установлен на двигателях как с неразделенными, так и с р-азделенными впускными патруками. В последнем случае отверстия 31 и 32 теплообменника 20 расположены на одном уровне и число их одинаковое.

Таким образом, применение в карбюраторе теплообменника, расположенного после главного топливного жиклера и перед распылителем, а именно в эмульсионном колодце,позволяет получить паровоздушную эмульсию в эмульсионном колодце, которая затем, перемешиваясь с основным воздушным потоком,образует гомогенную смесь; не применять подогрев горючей смеси

во впускном патрубке двигателя, что увеличит весовое наполнение цилиндров, а следователоно, и мощность ;двигателя,уменьшить содержание окиси углерода в отработавших газах

двигателя без увеличения содержания окиси азота, так как осуществляется рециркуляция небольшой части отработавших газов.

2S

Формула изобретения

Карбюратор для двигателя внутреннего -сгорания, содержаи(ий корпус со смесительной камерой и эмульсионным колодцем, сообщенным через отверстия с распылителями, отличающийся тем, что, с целью улучшения полноты сгорания путем преобразования топлива в парообразное состояние, в эмульсионном колодце установлен теплообменник, выполненный в виде внутренней и наружной трубок, соединеных между собой перегородками, а внутренняя полость теплообменника соединена с источником нагрева о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грибанов В.И. и Орлов В.А. Карбюраторы двигателей внутреннего сгорания. Л. , Машиностроение, 19б7, с. 66, рис. 38.

Л-Х

4

Фи.г