Способ организации рабочего процесса карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением. Способ организации рабочего процесса карбюраторного двигателя заключается в том, что расслоение топливовоздушной смеси осуществляется пористыми керамическими вставками, расположенными на пути движения топливовоздушной смеси от впускного клапана, при этом свеча зажигания расположена между этими вставками. Настоящее изобретение направлено на расширение пределов обеднения смеси и обеспечение устойчивой работы двигателя при коэффициентах избытка воздуха до 1,4 единиц, что приводит к улучшению экономичности, снижению токсичности карбюраторного двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением.

В современных силовых установках транспортных средств, оснащенных карбюраторными двигателями, известны способы организации рабочего процесса путем расслоения горючей смеси. Расслоение горючей смеси применяется с целью уменьшения токсичности отработавших газов. При этом в первой стадии процесс сгорания протекает в зоне обогащенной смеси, а во второй - в зоне обедненной. Выход окислов азота на первой стадии ограничивается недостатком кислорода, а на второй - низкой температурой. Наиболее распространены способы расслоения горючей смеси путем расслоения в неразделенной камере сгорания и применения разделенных камер сгорания [1]. Применение разделенных камер ограничено в связи со сложностью изготовления головки блока цилиндров и увеличением тепловых потерь. Неразделенные камеры сгорания предусматривают, как правило, организацию вихревого движения смеси. Однако в этом случае наиболее эффективно применение впрыскивающих устройств (форсунок), что приводит к усложнению двигателя в целом.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ организации рабочего процесса карбюраторного двигателя, при котором впускной трубопровод разделен на два канала, по одному из которых в цилиндр поступает обогащенная смесь, а по другому - чистый воздух, причем обогащенная смесь подается в зону свечи зажигания, а чистый воздух заполняет часть цилиндра, удаленную от свечи зажигания [1]. Недостатками данного способа является усложнение конструкции карбюратора, наличие в нем двух камер, а также требуется изменение геометрии поршня.

Настоящее изобретение направлено на улучшение экономичности карбюраторного двигателя, снижение токсичности отработавших газов путем расслоения топливовоздушной смеси и обеспечение работы двигателя на бедных смесях.

Решение поставленной задачи достигается тем, что расслоение топливовоздушной смеси осуществляется пористыми керамическими вставками, расположенными на пути движения топливовоздушной смеси от впускного клапана, при этом свеча зажигания расположена между этими вставками.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемый способ организации рабочего процесса карбюраторного двигателя внутреннего сгорания позволяет расширить пределы обеднения смеси и сохранить устойчивую работу двигателя при коэффициентах избытка воздуха до 1.4 единиц. Кроме того, снижается склонность двигателя к детонационным явлениям.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что расслоение топливовоздушной смеси осуществляется пористыми керамическими вставками, расположенными на пути движения топливовоздушной смеси от впускного клапана, при этом свеча зажигания расположена между этими вставками.

Таким образом, отличия, связанные с тем, что расслоение топливовоздушной смеси осуществляется пористыми керамическими вставками, расположенными на пути движения топливовоздушной смеси от впускного клапана, при этом свеча зажигания расположена между этими вставками, позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен поперечный разрез схемы размещения свечи зажигания, пористых вставок и впускного клапана. На фиг. 2 изображен вид А.

Предлагаемый способ организации рабочего процесса карбюраторного двигателя состоит в следующем. Топливовоздушная смесь на такте впуска поступает по впускному коллектору 1 при открытом впускном клапане 3 в цилиндр двигателя. Часть смеси на своем пути встречает пористые керамические вставки 2, на которых конденсируются частицы топлива. Керамические вставки имеют температуру, соизмеримую с температурой стенок камеры сгорания и поршня 5, поэтому топливо начинает интенсивно испаряться, образуя зону с обогащенной смесью. На такте сжатия этот процесс продолжается. Свеча зажигания 4, расположенная между керамическими вставками в зоне с обогащенной смесью, воспламеняет ее, и фронт пламени распространяется из зоны с обогащенной смесью в зону, где смесь значительно беднее.

Организация рабочего процесса указанным способом приводит к расширению пределов обеднения смеси и устойчивой работе двигателя при коэффициентах избытка воздуха до 1.4 единиц, что приводит к улучшению экономичности, снижению токсичности карбюраторного двигателя.

Источник информации 1. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1981, с. 130-131.

Формула изобретения

Способ организации рабочего процесса карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с послойным смесеобразованием, отличающийся тем, что расслоение топливовоздушной смеси осуществляется пористыми керамическими вставками, расположенными на пути движения топливовоздушной смеси от впускного клапана, при этом свеча зажигания расположена между этими вставками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2