Устройство для подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор двигателя внутреннего сгорания

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

016 АЗ (19) (11) (51) 4 F 02 М 71/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4028400/25-06 (22) 10.10 .86 (31) 67861 А/85 (32) 11,10.85 (33) IT (46) 15. 10.89. Бюл. У 38 (71) Вебер С.п,А. (IT) (72) Сильверио Бонфиглиоли, Джованни

Гарделлини и Клаудио Дзачерини (IT) (53) 621.43.037.21 (088.8) (56) Орлин А.С., Круглов М.Г.

Двигатели внутреннего сгорания.

Системы поршневых и комбинированных двигателей. М.: Машиностроение, 1985, с. 114-115. рис, 100. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ГОРЮЧЕЙ

СМЕСИ ВОЗДУХА И ТОПЛИВА В КОЛЛЕКТОР

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б, 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 I корпуса выполнена конической с соосно установленной в нем трубчатой опорой клапана 7, закрепленной при помощи двух ребер или выступов, внутренняя поверхность ка1516016 нала 23 .нижней 22 части корпуса вы.полнена конической, угол конусности, канала 23 нижне) части 22 корпуса выполнен больше, 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

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано г в ppHI àòåëÿõâíóòðeííåãо сгорания для подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство, вид в плане, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез В-В на фиг.11 на фиг.4 — разрез С-С на фиг,1.

Устройство содержит верхнюю часть 1 корпуса, имеющую внешнюю поверхность, практически цилиндри.-еской 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- 40 ливов 5.

Кроме того, верхняя часть 1 корпуса снабжена опорным вкладышем 6 полой цилиндрической формы для установки топливораспылительного доэировочного клапана 7. Внутри опорного вкладыша заполнено.соответствующее посадочное место 8, в котором закрепляется регулирующий клапан, крепление которого обеспечивается с помощью 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. Вкладыш 6 связан

5S с конической поверхностью 3 при помощи двух упорных ребер или выступов 13 расположенных в одной плосчем в 1,5 раза превышает площадь сечения смесительной камеры, В процессе работы поток распыляемого топлива иэ 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 s.ï. ф-лъ, 4 ил. кости, в которой находится и ось конической. поверхности 3 и соответственно ось распылительнолдозировочного клапана 7. Ребра выступают наружу от диаметрально противоположных сторон опорного вкладыша 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 намного меньше высоты цилиндрической части 15. Указанная коническая поверхность 16 расходится по диаметру в направлении нижнего торца части 1 корпуса. Во вкладыше б, в пределах

его конусообразной поверхности 16 имеется кольцевая полость 17, которая находится между кольцевой эаконцовкой

18 и втулочной законцовкой 19, иэ 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 смесительной камерой 25, выполненной в виде канала, проходное сечение которого регулируется дроссельной заслонкой 26. Висота этого канала равна или превосходит его радиус. Максимальный диаметр конической поверхности 24 равен минимальному диаметру конической поверхности 3. При таком условии образуется сплошной, бесступенчатый канал, через который воздуховпускное отверстие 27 сообщается с укаэанной камерой 25.

Угол конусности поверхности 24 превосходит угол схождения 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 50Х превосходит площадь сечения смесеподающего канала смесительной камеры 25.

Струя распыляемого топлива, выходящая иэ распылительно-дозировочного клапана-форсунки 7, имеет форму конуса, угловое отображение которого показано пунктирными образующими 28, которые направлены к конической поверхности, ограничивающей указанную конусную 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 иэ кольцевой законцовки 18, не будет сдуваться прямым потоком воздуха, проходящим вдоль канала.

От стенки 4 верхней части 1 корпуса наружу отходит кольцевой фланец

30, который располагается ниже торца

31, ограничивающего сверху срез воздуховпускного 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, имею-. щего кольцевую форму. Таким образом, максмальный.диаметр конической поверхщ2 ти 3, ограничивающей полость 2 воздушного канала 12 верхней части

1 корпусе, меньше внутреннего диаметра воздушного фильтра, который совпадает

:по профилю с внешней поверхностью

33 кольцевой выступающей части 32.

Между кольцевой выступающей частью 32

516016 4 и полуконической законцовкой 34, ограничивающей сверху стенку 4 верхней части 1 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 укаэанные отверстия пропускаются реэьбовые шпильки 37, которые служат для скрепления верхней части

I 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, 2Q головки этих шпилек должны выступать наружу за срез указанного канала и соответственно торец верхней части

1 корпуса устройства, Устройство работает следующим

25 образом.

Б процессе работы двигателя в воздуховпускное отверстие 27 засасывается воздух и движется по воздушному каналу 12 верхней части 1 корпуса, При срабатывании распылительнодозировочного 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 цилиндри40 ческой поверхностью 15 опорного вкла= дьппа 6 непрерывно проходит засасы1 ваемый воздух. По мере прохождения поток воздуха, взаимодействуя с конической поверхностью 24 нижней

45 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

5О способствует также наличие сверху кольцевой полости 17. В этой полости поддерживается давление, которое значительно превосходит давление в поIIocTH 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

1516016

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 законцовки 18, максимальный диаметр которой практически соответствует д::"метру окружности пересечения внешней поверхности конической струи топлива, показанной пунктирными образующими 28 с конической поверхностью 24 полости 23, поток распыляемого топлива, выходящего из клапана 7, не нарушается, и следовательно, может свободно проходит1 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 25 с дроссельной заслонкой 26, что, приводит к образованию капель на этих поверхностях. Кольцевая эаконцовка 18 образует своеобразный отражающий экран, отводящий поток в. 3р духа, входящий в полость 23 пз душного капала, При отсутствии такого экрана воздух, взаимодействуя с потоком распыляемого 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 результат» ослаб- 4О ления струи распыляемых частиц топлива при перекрывании клапана 7, так как в некоторых фазах перекрывания клапана в относительно большом количестве могут образовываться части- 45 цы топлива очень малых размеров, которые способны уходить из конической струи топливного аэрозоля в поперечном направлении относительпо оси клапана 7, что негативно сказывается на работе двигателя на холостом ходу.

Кроме того, благодаря большой поверхностной площади конических поверхностей, превосходящей ппощадцилиндрической поверхности той же высоты и с диаметром, равным максимальному диаметру конической поверхности, эта полость действует на частицы 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 функциоФ нирует, что способвует более плавному переходу между фазами подачи топлива и фазами прекращения этой подачи.

Таким образом, предлагаемое устройство из-эа симметричности и применения строго симметричных скругленных ребер 13 и отсутствия какихлибо препятствий, выступов или неоднородности форм, обладает низким аэродинамическим сопротивлением потоку, что способствует также равномерности дозировки подачи горючей смеси в различны» 1!Ä линдры двигателя, поскольку поток смеси воздуха и топлива, проходящий через канал смесительной камеры 25, сохраняется строго однородньм в каждой точке проходного сечения этого канала. формула и з о б р е т е н и я

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 топливовоэдушной смеси, входным отверстием сообщенный с воздушным каналом. а выходным — со смесительной камерой, выполненной в виде канала с установленной в нем дроссельной заслонкой, топливораспыливающий дозирующий клапан, расположенный вдоль сужающегося по направлению потока воздуха воздушного канала, устройство прикрепляется к крепежней плите коллектора и - абжено воздушным фильтром кольцевой формы для очистки воздуха, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, внутренняя поверхность канала верхней части корпуса выполнена конической с соосно установленной в нем трубчатой опорой клапана, закрепленной на внутренней поверхности при пс. oщи двух ребер, внутренняя поверхность канала нижней части корпу э выполнена также конической, причем угол конусности канала -нижней

7 15160 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

5 опоры обраэует с внутренней поверхностью канала верхней части корпуса в месте сообщения с каналом нижней части кольцевой канал, площадь проходнот о сечения которого более чем в 1,5 раза превышает площадь сечения канала смесительной камеры.

2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что опора кла- 15 пана состоит иэ цилиндрической и конической частей, ориентированных последовательно по направлению потока, причем диаметр конической части увеличивается по направлению потока, 20

3. Устройство по пп. 1 или 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опора клапана снабжена полость кольцевой формы, выполненной с торца, обращенного к смесительной камере 25 на конической части, и расположен16

8 ной вокруг распыляющего и впрыскивающего топливо отверстия клапана.

4. Устройство по пп.1-3, о т л и— ч а ю щ е е с я 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.

5 ° Устройство по пп.1-4, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что максимальный диаметр сечения канала верхней части корпуса меньше диаметра воздушного фильтра.

6, Устройство по пп.1-5, о т л ич а ющ е е с я тем, что длина канала смесительной камеры равна или больше радиуса этого канала.

7, Устройство по пп, 1-6, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в верхней и нижней частях корпуса выполнены сквозные отверстия под болты для крепления устройства к опорной плите.

l 516016 с-с

Jb 8f У4

B-B

Фиг. 3

Составитель М,Айриев

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Редактор Ю.Середа

Заказ 6299/59 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101