Устройство для подготовки однородных газовых смесей

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить экономичность двигателя и снизить токсичность отработавших газов. Устройство для подготовки однородной газовой смеси содержит карбюратор со смесительными камерами, корпус которого снабжен фланцем для его крепления через уплотнительные прокладки и теплоизолирующую прокладку к посадочной плоскости впускной трубы. Непосредственно на посадочную плоскость впускной трубы под уплотнительную прокладку дополнительно установлена металлическая сплошная сетка. Размер каждой ячейки сетки эквивалентен размеру проходного отверстия воздушного жиклера первой смесительной камеры. 3 ил.

Изобретение относится к областям техники в машиностроении, где необходимо получение однородной газовой смеси, преимущественно в топливных системах двигателей внутреннего сгорания, использующих для этой цели карбюраторы и форсунки.

Известны карбюраторы, в корпусе каждого из которых размещены первичные и вторичные смесительные камеры, диффузоры которых снабжены гомонизирующими приспособлениями, обеспечивающими закрутку подготовленной к сгоранию топливо-воздушной смеси, для лучшего его перемешивания или сетки.

Недостатком известных устройств является капельное состояние значительной части получаемой при их работе топливо-воздушной смеси, что не обеспечивает полного ее сгорания или сложное, практически невыполнимое при массовом производстве конструктивное исполнение или дополнительное устройство для подогрева топливо-воздушной смеси, что решается одновременно в предлагаемом устройстве.

В качестве прототипа выбрано устройство для подготовки однородной газовой смеси, содержащее карбюратор со смесительными камерами, корпус которого снабжен фланцем для его крепления через уплотнительные прокладки и теплоизолирующую прокладку к посадочной плоскости впускной трубы (1).

Недостатком известного устройства является капельное состояние значительной части производимой им эмульсии, что не обеспечивает равномерного и полного сгорания топлива, что снижает мощность двигателя и приводит к значительному выбросу отравляющих веществ в атмосферу.

Технической задачей данного изобретения является повышение экономичности и значительное снижение токсичности отравляющих газов.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для подготовки однородной газовой смеси, содержащее карбюратор со смесительными камерами, корпус которого снабжен фланцем для его крепления через уплотнительные прокладки и теплоизолирующую прокладку к посадочной плоскости впускной трубы, непосредственно на посадочную плоскость впускной трубы под уплотнительную прокладку дополнительно установлена металлическая сплошная сетка, причем размер каждой ячейки сетки эквивалентен размеру проходного отверстия воздушного жиклера первой смесительной камеры, причем перфорация на пластине может быть выполнена только на площади перекрывающей площадь входного отверстия в впускную трубу, а на остальной площади пластины выполнены отверстия под крепежные шпильки.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид, на фиг.2 - сечение по А-А (вид на фланец карбюратора снизу), на фиг.3 - сечение по Б-Б (вид сверху на перфорированную пластину и на посадочную плоскость впускной трубы) Устройство для подготовки однородных газовых смесей содержит карбюратор, корпус 1 которого снабжен фланцем 2, закрепленным через уплотнительные прокладки 3 и теплоизолирующую прокладку 4 к посадочной плоскости 5 впускной трубы 6. На посадочную плоскость 5 под прокладку 3 установлена металлическая сетка 7, снабженная, по существу, множеством жиклеров. Фланец 2 соединен с трубой 6 посредством шпилек 8, шайб 9 и гаек 10. На фиг.2 - сечение по А-А изображен также срез больших диффузоров первой 11 и второй 12 смесительных камер карбюратора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При работе двигателя поток воздуха, проходя через смесительные камеры 11 и 12 и смешиваясь с топливом, образует топливо-воздушную эмульсионную смесь. Из-за разности давлений на срезе смесительных камер и в полости впускной трубы 6 смесь устремляется в полость трубы, но через металлическую сетку беспрепятственно проходят только пары этой смеси, а макросоставляющие этой смеси (капли топлива) при засасывании через перфорацию распыляются до микронного состояния уже в полости впускной трубы и смешиваются с остальной частью смеси, которая поступает в цилиндры для сгорания.

Преимущества предлагаемого устройства и его работы заключаются в следующем.

Наличие металлической сетки позволяет простыми средствами осуществить двухступенчатый процесс подготовки топливо-газовой смеси, что полностью устраняет наличие в смеси макрообразований (капель горючего) и обеспечивает максимальное сгорание смеси.

Размещение металлической перфорированной пластины в непосредственном контакте с нагретой впускной трубой обеспечивает постоянный дополнительный подогрев проходящей через перфорацию смеси непосредственно перед ее сжиганием.

* "Коэффициент прозрачности" сетки, равный 80%, практически не создает дополнительного сопротивления всасывающему потоку, а приобретаемые при этом полезные качества значительно превышают недостатки при потере от дополнительного сопротивления (20%).

Проведенные автором предварительные испытания предлагаемого устройства в течение двенадцати месяцев в разное время года и на различных режимах работы двигателя на автомобиле марки 21093 с использованием карбюратора марки 2108-1107010, с размером каждой ячейки перфорации пластины 170 микрон, показали следующие оценки: - экономия топлива увеличивается в среднем на 15-20%; - выброс в атмосферу окиси углерода и окиси азота снижается в 3-4 раза; - запуск двигателя при любой температуре воздуха осуществляется практически мгновенно; - появляется возможность использовать бензин с меньшим октановым числом при отсутствии детонации.

Источник информации 1. Руководство по ремонту, эксплуатации и обслуживанию автомобилей ВАЗ 2108-09. М.: Ливр, 1992 г., с. 23, 24, 49-513 (прототип).

Формула изобретения

Устройство для подготовки однородной газовой смеси, содержащее карбюратор со смесительными камерами, корпус которого снабжен фланцем для его крепления через уплотнительные прокладки и теплоизолирующую прокладку к посадочной плоскости впускной трубы, отличающееся тем, что непосредственно на посадочную плоскость впускной трубы под уплотнительную прокладку дополнительно установлена металлическая сплошная сетка, причем размер каждой ячейки сетки эквивалентен размеру проходного отверстия воздушного жиклера первой смесительной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3