Устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к системе подачи топлива для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Технический результат заключается в превращении каплевоздушной горючей смеси, образованной в карбюраторе (1), в полноценную газообразную горючую смесь на входе впускного трубопровода (2). Устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор (1), соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода (2) и подключенный топливопроводом (3) через насос (4) к топливному баку (5), испаритель топлива и выпускной трубопровод (7) выхлопных газов. Испаритель топлива выполнен в виде распылителя (6) горячих выхлопных газов, установленного на выходе карбюратора (1). Сопла (10) распылителя направлены на поток каплевоздушной горючей смеси с возможностью обработки его поперечного слоя. Распылитель горячих выхлопных газов соединен с полостью выпускного трубопровода (7) выхлопных газов трубопроводом (8), в разрыве которого установлен фильтр (9) очистки выхлопных газов. Горячие выхлопные газы из полости выпускного трубопровода (7) проходят очистку от взвешенных частиц в фильтре (9) и распыляются в поток каплевоздушной горючей смеси через сопла (10) распылителя (6). Для испарения остаточных более тяжелых каплевидных фракций топлива на входе впускного трубопровода может быть установлен уловитель топлива, который нагревается горячими выхлопными газами от распылителя (6). 8 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системе подачи топлива для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, в частности к устройствам для тепловой обработки топлива горячими выхлопными газами для образования газообразной горючей смеси путем испарения топлива, в качестве которого могут быть применены различные низкосортные жидкие топлива широкого фракционного состава.

Известно устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащее карбюратор, соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода и подключенный топливопроводом через насос к топливному баку, испаритель топлива и выпускной трубопровод выхлопных газов (а.с. СССР N 1402698, МПК F 02 М 31/00).

В этом устройстве для образования газообразной горючей смеси испаритель топлива выполнен в виде двух концентрично расположенных относительно выпускного трубопровода патрубков с образованием полости, в которую топливо подается от дополнительного топливного бака дополнительным насосом, что значительно усложняет конструкцию системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, поскольку пары топлива от испарителя направлены навстречу сравнительно холодному воздушному потоку из карбюратора, то при их смешивании происходит охлаждение паров топлива до температуры конденсации, что понижает эффективность сгорания горючей смеси.

Известно устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащее карбюратор, соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода и подключенный топливопроводом через насос к топливному баку, испаритель топлива и выпускной трубопровод выхлопных газов (а.с. СССР N 1416733, фиг. 1, МПК F 02 M 31/00).

В данном устройстве для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, являющемся наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков, испаритель топлива выполнен в виде змеевика, включенного в разрыв топливопровода и навитого на выпускной трубопровод выхлопных газов, при этом выход змеевика соединен с карбюратором через специальный управляющий клапан, что приводит к охлаждению паров топлива до температуры конденсации сначала в специальном управляющем клапане, а затем при смешивании паров топлива с сравнительно холодными воздушными потоками в карбюраторе и образованию, таким образом, неполноценной горючей смеси.

Для обеспечения образования полноценной газообразной горючей смеси в предлагаемом устройстве для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащем карбюратор, соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода и подключенный топливопроводом через насос к топливному баку, испаритель топлива и выпускной трубопровод выхлопных газов, испаритель топлива выполнен в виде распылителя горячих выхлопных газов, установленного на выходе карбюратора и сопла которого направлены на поток каплевоздушной горючей смеси с возможностью обработки его поперечного слоя, при этом распылитель горячих выхлопных газов соединен с полостью выпускного трубопровода выхлопных газов трубопроводом, в разрыве которого установлен фильтр очистки выхлопных газов.

При этом распылитель горячих выхлопных газов выполнен в виде заглушенной с одного конца трубки, снабженной соплами. Фильтр очистки горячих выхлопных газов выполнен в виде цетробежно-инерционного отделителя взвешенных частиц. Устройство может быть снабжено уловителем топлива, установленным в зоне воздействия распылителя горячих выхлопных газов на входе впускного трубопровода с возможностью перекрытия всей площади поперечного сечения его входного отверстия. Для предварительного подогрева топлива топливопровод на участке между насосом и карбюратором расположен в контактно-поверхностном теплообменном взаимодействии с системой охлаждения двигателя, например с подводящим шлангом радиатора водяного охлаждения. Распылитель горячих выхлопных газов в виде заглушенной с одного конца трубки, снабженной соплами, установлен вдоль потока каплевоздушной горючей смеси, при этом сопла направлены под углом вниз по движению указанного потока или может быть установлен поперечно потоку каплевоздушной горючей смеси, при этом сопла направлены по движению указанного потока. Уловитель топлива выполнен в виде многослойной металлической сетки-путанки или в виде пластины из пористого термостойкого материала, например керамики.

Воздействие очищенными горячими выхлопными газами непосредственно на горючую смесь, образованную на выходе из карбюратора, позволяет в предлагаемом устройстве превратить каплевоздушную горючую смесь из карбюратора в полноценную газообразную горючую смесь непосредственно во впускном трубопроводе.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 2 - то же устройство с измененным расположением распылителя горячих выхлопных газов, на фиг. 3 - то же устройство, снабженное уловителем топлива.

Устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания содержит (фиг. 1) карбюратор 1, соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода 2 и подключенный топливопроводом 3 через насос 4 к топливному баку 5. На выходе карбюратора 1 установлен испаритель топлива, выполненный в виде распылителя 6 горячих выхлопных газов, соединенного с полостью выпускного трубопровода 7 выхлопных газов трубопроводом 8, в разрыве которого установлен фильтр 9 очистки выхлопных газов. Распылитель 6 горячих выхлопных газов выполнен в виде заглушенной с одного конца трубки, снабженной соплами 10. Трубка распылителя 6 горячих выхлопных газов расположена вдоль потока каплевоздушной горючей смеси, истекающего из карбюратора 1, при этом сопла 10 направлены под углом вниз по движению указанного потока с возможностью нагрева всего его поперечного слоя. Фильтр 9 очистки выхлопных газов выполнен в виде центробежно-инерционного отделителя взвешенных частиц.

При этом топливопровод 3 на участке между насосом 4 и карбюратором 1 расположен в контактно-поверхностном теплообменном взаимодействии с системой охлаждения двигателя 11, например с подводящим шлангом 12 радиатора 13 водяного охлаждения. Трубка распылителя 6 горячих выхлопных газов может быть расположена поперечно потоку каплевоздушной горючей смеси, истекающего из карбюратора 1 (фиг. 2), при этом сопла 10 направлены вниз по движению указанного потока. Устройство снабжено (фиг. 3) уловителем 14 топлива, установленного в зоне воздействия распылителя 6 горячих выхлопных газов на входе впускного трубопровода 2 с возможностью перекрытия всей площади поперечного сечения его входного отверстия. Уловитель 14 топлива может быть выполнен в виде многослойной металлической сетки-путанки или в виде пластины из пористого термостойкого материала, например керамики.

Устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

После первых циклов работы двигателя 11 внутреннего сгорания и его прогрева работа двигателя 11 продолжается в разогретом состоянии, и жидкое топливо из бака 5 насосом 4 по топливопроводу 3 подается в карбюратор 1, предварительно нагреваясь теплом от подводящего шланга 12 радиатора 13 водяного охлаждения. Образованная в карбюраторе 1 каплевоздушная горючая смесь поступает в зону взаимодействия с распылителем 6 горячих выхлопных газов. Одновременно из выпускного трубопровода 7 выхлопных газов по трубопроводу 8 горячие выхлопные газы, пройдя очистку от масла и других взвешенных частиц в фильтре 9, поступает в распылитель 6, сопла 10 которого распыляют очищенные горячие выхлопные газы в поток и на стенки выходных каналов карбюратора 1 по направлению движения каплевидной горючей смеси из карбюратора 1. При таком воздействии очищенными горячими выхлопными газами на каплевоздушную горючую смесь на выходе из карбюратора 1 происходит дополнительное размельчение капель топлива и температурное испарение топлива в потоке и на стенках выходных каналов карбюратора 1, в результате чего непосредственно во впускном трубопроводе 2 образуется полноценная газообразная горючая смесь. Установка на входе впускного трубопровода 2 уловителя 14 топлива, нагретого горячими выхлопными газами от распылителя 6, позволяет собрать и испарить остаточные более тяжелые каплевидные фракции топлива.

Использование предлагаемого устройства позволяет применять для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания различные низкосортные жидкие топлива, уменьшить расход топлива и улучшить условия работы в целом двигателя внутреннего сгорания, а также понизить токсичность выхлопных газов до уровня ниже номинального, что дает возможность отказаться от использования специальных нейтрализаторов токсичных веществ в выхлопных газах.

Формула изобретения

1. Устройство для тепловой обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащее карбюратор, соединенный выходными каналами с входом впускного трубопровода и подключенный топливопроводом через насос к топливному баку, испаритель топлива и выпускной трубопровод выхлопных газов, отличающееся тем, что испаритель топлива выполнен в виде распылителя горячих выхлопных газов, установленного на выходе карбюратора и сопла которого направлены на поток каплевоздушной горючей смеси с возможностью обработки его поперечного слоя, при этом распылитель горячих выхлопных газов соединен с полостью выпускного трубопровода выхлопных газов трубопроводом, в разрыве которого установлен фильтр очистки выхлопных газов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распылитель горячих выхлопных газов выполнен в виде заглушенной с одного конца трубки, снабженной соплами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтр очистки горячих выхлопных газов выполнен в виде цетробежно-инерционного отделителя взвешенных частиц.

4. Устройство по п.1 отличающееся тем, что устройство снабжено уловителем топлива, установленным в зоне воздействия распылителя горячих выхлопных газов на входе впускного трубопровода с возможностью перекрытия всей площади поперечного сечения его входного отверстия.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что топливопровод на участке между насосом и карбюратором расположен в контактно-поверхностном теплообменном взаимодействии с системой охлаждения двигателя, например с подводящим шлангом радиатора водяного охлаждения.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что распылитель горячих выхлопных газов в виде заглушенной с одного конца трубки, снабженной соплами, установлен вдоль потока каплевоздушной горючей смеси, при этом сопла направлены под углом вниз по движению указанного потока.

7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что распылитель горячих выхлопных газов в виде заглушенной с одного конца трубки, снабженной соплами, установлен поперечно потоку каплевоздушной горючей смеси, при этом сопла направлены по движению указанного потока.

8. Устройство по п.4 отличающееся тем, что уловитель топлива выполнен в виде многослойной металлической сетки-путанки.

9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что уловитель топлива выполнен в виде пластины из пористого термостойкого материала, например керамики.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.08.2007

Извещение опубликовано: 27.03.2009        БИ: 09/2009

---