Устройство для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания

 

Устройство предназначено для формирования мелкодисперсной структуры топливовоздушной смеси. Устройство для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания содержит диффузор, установленный в главном проточном канале карбюратора, и обтекатель, установленный с зазором перед диффузором по потоку. В диффузоре выполнен кольцевой канал, сообщенный с одной стороны с каналом для подвода топливовоздушной эмульсии, а с другой стороны через подводящие каналы - с зазором между обтекателем и диффузором. Канал обтекателя выполнен расширяющимся в сторону зазора с возможностью образования на его выходе области интенсивного перемешивания потоков. Подводящие каналы ориентированы своими выходными отверстиями в область интенсивного перемешивания потоков. Технический результат заключается в обеспечении многоступенчатого распыления топливовоздушной смеси при прохождении ее через карбюратор. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системам питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а именно к устройствам для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора ДВС. Устройство предназначено для формирования мелкодисперсной структуры топливовоздушной смеси.

Известна система питания ДВС, содержащая корпус с проточным каналом и размещенными в нем диффузором и дроссельной заслонкой, топливную камеру постоянного уровня, систему холостого хода и главную дозирующую систему, имеющую камеру предварительного смешения, расположенную выше уровня топлива в поплавковой камере, главный жиклер, расположенный в топливном канале, сообщающим топливную камеру с камерой предварительного смешения, воздушный жиклер, выполненный в стенке, ограничивающей сверху камеру предварительного смешения, и распылитель (патент СССР N 1158050, кл. F 02 М 29/04, 1985).

Известное устройство обеспечивает обогащение топливовоздушной смеси на частичных нагрузках ДВС сверх требуемого, чем существенно ухудшает экономичность двигателя, причем сама смесь вследствие малого подвода воздуха имеет невысокую гомогенность.

Известно также устройство для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания, содержащее диффузор, установленный в главном проточном канале карбюратора, обтекатель, выполненный с каналом и установленный с зазором перед диффузором по потоку, причем в диффузоре выполнен кольцевой канал, сообщенный с одной стороны с каналом для подвода топливовоздушной эмульсии, а с другой стороны через подводящие каналы - с зазором между обтекателем и диффузором (патент СССР N 1809859, кл. F 02 М 29/04, 1993).

Известное техническое решение не позволяет получить мелкодисперсную структуру топливовоздушной смеси ввиду того, что времени на осуществление процесса распыления недостаточно для получения требуемой гомогенности смеси. Это объясняется тем, что на первом этапе топливо засасывается потоком воздуха, проходящего через обтекатель, и в этом состоянии поступает на вход диффузора, который, направляя этот топливовоздушный поток в область повышенного разряжения, осуществляет его распыление и перемешивание с воздушным потоком главного проточного канала.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка устройства для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора ДВС, обладающего повышенной экономичностью, обусловленной высокой степенью гомогенности топливовоздушной смеси, а также позволяющего улучшить экологические показатели ДВС за счет полного сгорания топлива и как следствие исключения выброса в атмосферу токсичных веществ.

Технический результат заключается в обеспечении многоступенчатого распыления топливовоздушной смеси при прохождении ее через карбюратор.

Для решения поставленной задачи с получением технического результата в известном устройстве для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания, содержащем диффузор, размещенный в главном проточном канале карбюратора, обтекатель, установленный с зазором перед диффузором по потоку, причем в диффузоре выполнен кольцевой канал, сообщенный с одной стороны с каналом для подвода топливовоздушной эмульсии, а с другой стороны через подводящие каналы - с зазором между обтекателем и диффузором, канал обтекателя выполнен расширяющимся в сторону зазора с возможностью образования на его выходе области интенсивного перемешивания потоков, при этом подводящие каналы ориентированы своими выходными отверстиями в область интенсивного перемешивания потоков.

Возможны и другие варианты выполнения изобретения, согласно которым необходимо, чтобы: - диаметр D₁ входной кромки обтекателя, диаметр D₂ входной и диаметр D₃ выходной кромок диффузора были связаны следующими соотношениями: D₁/D₂≅1 и D₂/D₃≅1; - устройство было снабжено распылительным элементом в виде кольцевой проставки с ребрами, расположенной в зазоре между обтекателем и диффузором, при этом ребра выполнены в сечении каплеобразной формы.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения указанного технического результата.

На чертеже изображен общий вид устройства для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

Устройство для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания содержит диффузор 1, установленный в главном проточном канале 2 карбюратора, обтекатель 3, установленный с зазором 4 перед диффузором 1 по потоку.

В диффузоре 1 выполнен кольцевой канал 5, сообщенный с одной стороны с каналом 6 для подвода топливовоздушной эмульсии, а с другой стороны через подводящие каналы 7 - с зазором 4 между обтекателем 3 и диффузором 1.

Обтекатель выполнен с расширяющимся в сторону зазора 4 каналом 8 с возможностью образования области 9 интенсивного перемешивания, при этом выходные отверстия подводящих каналов 6 ориентированы в сторону области 9 интенсивного перемешивания.

С целью обеспечения эффективного распыления топливовоздушной смеси диаметр D₁ входной кромки обтекателя, диаметр D₂ входной и диаметр D₃ выходной кромок диффузора могут быть связаны следующими соотношениями: D₁/D₂≅1 и D₂/D₃≅1.

Для усиления проявления этого эффекта целесообразно выполнение устройства с распылительным элементом в виде кольцевой проставки с ребрами 10, расположенной в зазоре 4 между обтекателем 3 и диффузором 1 ближе к его периферии, при этом ребра 10 выполнены в сечении каплеобразной формы.

В процессе работы ДВС воздушный поток поступает в главный проточный канал 2 карбюратора. Далее этот поток проходит через устройство для распыливания топливовоздушной смеси, в котором происходит ее распыление. Топливовоздушная смесь из эмульсионного колодца 10 карбюратора по каналу 6 поступает в кольцевой канал 5, выполненный в диффузоре 1, и далее через подводящие каналы 7 в область 9 интенсивного перемешивания потоков.

Благодаря большой разности скоростных потоков происходит первый этап интенсивного перемешивания и распыления топлива в воздушном потоке, поступающем через зазор 4 по стрелке А.

Размельченная на первом этапе мелкодисперсная топливовоздушная смесь поступает в диффузор 1, в котором происходит второй этап распыления. Это происходит за счет снижения на выходе диффузора скорости истечения топливовоздушной смеси по сравнению со скоростью основного потока, в результате чего топливовоздушная смесь повторно подвергается интенсивному перемешиванию с воздушным потоком, движущимся по стрелке Б.

Физический процесс распыления обусловлен большой разностью скоростей сталкивающихся в области интенсивного перемешивания топливовоздушного и воздушного потоков, при этом в этой области происходит интенсивное перемешивание и дополнительное размельчение топливовоздушной смеси.

Многоступенчатое распыливание топливовоздушной смеси позволяет получить на выходе мелкодисперсную структуру смеси, вплоть до ее испарения.

Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", поскольку осуществимо с помощью известных материалов, средств производства и технологий.

Применение изобретения позволяет повысить качество распыливания топливовоздушной смеси карбюратора, обеспечить высокую степень гомогенности смеси, а также позволяет улучшить экологические показатели ДВС за счет обеспечения полного сгорания топлива и исключения выброса в атмосферу токсичных веществ.

Формула изобретения

1. Устройство для распыливания топливовоздушной смеси карбюратора двигателя внутреннего сгорания, содержащее диффузор, установленный в главном проточном канале карбюратора, обтекатель, установленный с зазором перед диффузором по потоку и выполненный с каналом, причем в диффузоре выполнен кольцевой канал, сообщенный с одной стороны с каналом для подвода топливовоздушной эмульсии, а с другой стороны через подводящие каналы - с зазором между обтекателем и диффузором, отличающееся тем, что канал обтекателя выполнен расширяющимся в сторону зазора с возможностью образования на его выходе области интенсивного перемешивания потоков, при этом подводящие каналы ориентированы своими выходными отверстиями в область интенсивного перемешивания потоков.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр D₁ входной кромки обтекателя, диаметр D₂ входной и диаметр D₃ выходной кромок диффузора связаны следующими соотношениями: D₁/D₂ ≅ 1 и D₂/D₃ ≅ 1.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено распылительным элементом в виде кольцевой проставки с ребрами, расположенной в зазоре между обтекателем и диффузором, при этом ребра выполнены в сечении каплеобразной формы.

РИСУНКИ

Рисунок 1