Устройство для смесеобразования двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в системах питания бензиновых двигателей внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием. Цель изобретения - расширение пределов регулирования, достижение более полного сгорания топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и сокращение выброса с атмосферу токсичных веществ. Устройство представляет собой корпус 1, в котором находятся электромагнитная катушка 3 и емкость 4 с ферромагнитными гранулами с полимерным покрытием, боковые стенки емкости сплошные, а дно и верх сетчатые. Псевдоожиженный слой гранул создается электромагнитным способом. Воздух проходит через воздушный фильтр и емкость 4 с гранулами, взвешенными электромагнитным способом. Жидкое распыленное топливо подается методом противотока на движущиеся гранулы. Распыленное жидкое топливо смачивает наружную поверхность гранул, и отдельные капли топлива измельчаются. Развитая поверхность испарения, измельчение капель способствуют лучшему испарению топлива и его смешению с воздухом. Амплитуда колебаний гранул зависит от величины переменного тока в катушке и числа витков катушки. Частота колебаний гранул зависит от частоты переменного тока. Готовая смесь подается в отводной трубопровод в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. 1 ил.

Изобретение относится к системам питания бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с внешним смесеобразованием.

Известны карбюраторы для ДВС, содержащие переменный диффузор с подвижным элементом, управляемый пневматическим механизмом в зависимости от величины открывания дроссельной заслонки. В этих карбюраторах игла кинематически связана с подвижным элементом.

Известные карбюраторы требуют сложной технологии изготовления. Кроме того, гистерезис при открывании и закрывании заслонки сказывается на точности дозирования топлива.

Ряд трудностей по точности дозирования топлива устранен в авт.св. СССР N 377537, кл. F 02 M 9/00, 1973. Однако в этом устройстве необходимо обеспечить в корпусе полость с криволинейной осью, в которой перемещается шибер с малым зазором без трения. Шибер приводится в движение от пневматического механизма, состоящего из эластичной диафрагмы и пружины. Эластичная диафрагма со временем теряет свою эластичность и герметичность. Расход топлива зависит от эксцентриситета и ориентации иглы относительно жиклера и от направления потока, что требует постоянной эксплуатационной регулировки.

Часть перечисленных выше трудностей устранена в устройстве по авт.св. СССР N 513164, кл. F 02 M 9/00, 1976. Однако и в этом устройстве необходимы полости с криволинейной осью, в которых перемещается с малым зазором без трения шибер.

Известно устройство по авт.св. СССР N 1437551, кл. F 02 M 17/00, 1988, в котором используется псевдоожиженный слой гранул, подвергнутых аэродинамическому взвешиванию потоком воздуха, подаваемого снизу, а сверху подается жидкое топливо. Такое устройство значительно проще предыдущих по конструкции и технологии изготовления.

Недостатком такого устройства является зависимость массы, объема гранул от скорости подаваемого воздуха. При малой скорости воздуха гранулы не зависают остаются внизу. При большой скорости воздуха гранулы принимаются потоком воздуха к решетке вверху. При оптимальной скорости воздуха гранулы образуют взвешенный псевдоожиженный слой, необходимый для работы устройства. При работе ДВС необходимо использовать именно этот режим.

Целью изобретения является расширение режимов работы и регулирования, достижение более полного сгорания топлива в цилиндре ДВС и сокращение выброса в атмосферу токсических веществ.

Цель достигается путем создания псевдоожиженного слоя электродинамическим путем.

На чертеже изображено смесеприготовительное устройство для ДВС, продольный разрез. По бокам корпуса 1 находится воздушный фильтр 2, внутри которого расположена катушка 3. Внутри корпуса находится емкость 4, боковые стенки 5 которой сплошные, а дно 6 и верх 7 закрыты сеткой, размеры ячеек которой меньше размеров гранул 8. Внутри емкости 4 находятся гранулы 8 из магнитотвердого материала, покрытые снаружи полимерным материалом. В нерабочем состоянии гранулы располагаются на сетке 6. Трубка 9 служит для подачи жидкого топлива. Готовая смесь подается в отводной трубопровод 10.

Работает устройство следующим образом.

В катушку 3 подается переменный электрический ток, внутри нее создается переменное магнитное поле, которое воздействует на гранулы 8 из магнитотвердого материала, которые покидают сетчатое дно 6, втягиваются в катушку, взвешиваются ею и совершают сложные движения (с шестью степенями свободы). Создается псевдоожиженный слой, который в первом приближении не зависит от скорости воздуха, подаваемого снизу. Катушка охлаждается потоком воздуха, при этом воздух несколько подогревается. На псевдоожиженный слой гранул подается сверху распыленное жидкое топливо, которое смачивает наружную поверхность гранул, значительно увеличивая поверхность испарения. Поскольку гранулы совершают сложное движение, жидкое топливо интенсивно испаряется и его пары хорошо смешиваются с воздухом. Этому помогает метод противотока распыленного топлива, потока воздуха, движущегося навстречу, и движение гранул, которые сами размельчают капли топлива и испаряют его со своей поверхности. Амплитуда колебаний гранул 8 зависит от числа витков катушки 3 и от величины протекающего по ней переменного тока. Частота колебаний гранул зависит от частоты переменного тока. Гранулы, совершая сложные движения, дробят капли жидкого топлива на более мелкие, с развитой наружной поверхности гранул происходит интенсивное испарение. Смешение воздуха происходит с парами полностью испарившегося жидкого топлива, что повышает эффективность смешения воздуха и паров топлива,а сгорание приготовленной смеси происходит с большей эффективностью, обеспечивается полное сгорание топлива в цилиндре ДВС и сокращается выброс в атмосферу с отработавшими газами токсичных веществ.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с внешним смесеобразованием, содержащее размещенную в проточной части камеру с пропускающей воздух боковой стенкой и ограниченную сверху и снизу сеткой, трубопровод подвода топлива, соединенный с внутренней полостью камеры, причем последняя со стороны нижней сетки сообщена с воздухопроводом и частично заполнена гранулами, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности путем расширения пределов работы и регулирования и повышения полноты сгорания, оно снабжено электромагнитной катушкой, а в последней расположена емкость, причем катушка соединена с источником переменного тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1