Способ приготовления топливовоздушной смеси и устройство для его осуществления

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам для приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в цилиндр. Изобретение позволяет уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду и повысить экономичность двигателя. Способ приготовления топливовоздушной смеси на основе бензина включает смешивание ингредиентов смеси в карбюраторе и последующую гомогенизацию смеси перед подачей в камеру сгорания. Перед смешиванием ингредиентов смеси бензин подвергают кипению путем подачи тепла в герметичную емкость-испаритель от системы охлаждения. При этом бензин нагревают до температуры 70-80°С и создают избыточное давление в герметичной емкости-испарителе порядка 0,25-0,35 МПа. Устройство для осуществления способа содержит корпус, по меньшей мере, с одним каналом для подачи топливовоздушной смеси. Устройство снабжено автономной герметичной емкостью для бензина, связанной через дозатор с герметичной емкостью-испарителем для кипячения бензина и отбора паровой смеси в проставку, связанную с каналом подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания двигателя. Испаритель соединен с радиатором системы охлаждения двигателя, дозатор снабжен средствами для контроля давления и уровня бензина, а также предохранительным клапаном. Устройство снабжено средством для отключения традиционной схемы питания двигателя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам и устройствам для приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в двигатель внутреннего сгорания.

Известны способ и гомогенизатор топливовоздушной смеси для обработки потока топливовоздушной смеси акустическими колебаниями (см. Н.Я.Говорушенко, Экология топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте, Москва, «Транспорт», 1990 г., с.100-102).

Недостатками способа и устройства является сложность изготовления и эксплуатации.

Известно также устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси, содержащее корпус, по меньшей мере, с одним каналом для подачи топливовоздушной смеси, магистральный канал для подачи газа и множество газовых каналов для подачи газа по периферии канала для подачи топливовоздушной смеси (см. патент РФ №2018020, опубл. 29.04.1991).

Наиболее близким аналогом заявляемых способа и устройства является изобретение по патенту РФ №2197631, опубл. 27.08.2000, усовершенствованием которого является заявляемое изобретение. Известное устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси содержит корпус, по меньшей мере, с одним каналом для подачи топливовоздушной смеси и множество газовых каналов по периферии канала для подачи топливовоздушной смеси, а также магистральный канал для подачи газа. В этом устройстве реализован традиционный способ приготовления смеси топлива и воздуха путем обеспечения ей капельно-газообразного состояния с максимальной степенью перемешивания. Полученная смесь поступает в двигатель и сгорает. Современное состояние техники позволяет обеспечить достаточную полноту сгорания.

В настоящее время широко известны способы и устройства распыления и впрыскивания топлива непосредственно в камеру сгорания ДВС.

Известно, что свойства бензина существенно отличаются от свойств сжиженного нефтяного газа (пропан, бутан). Эти свойства достаточно характерно подтверждают так называемое углеродное число, представляющее собой оптимальное соотношение молекулярных масс углерода и водорода. Углеродное число у бензина - 8,0, у пропана - 3,0, у бутана - 4,0. Плотность жидкой фазы у бензина зависит от температуры окружающей среды, с увеличением которой плотность снижается. В результате теплового расширения при атмосферном давлении и температуре +15°С плотность составит 580 кг/м3. Температура кипения бензина выше температуры окружающей среды в большинстве случаев и составляет +35°С. Это означает, что бензин, находящийся в баке автомобиля, может состоять при атмосферном давлении. Тем не менее, при температуре, близкой к указанной точке кипения, масса бензина, как и любой другой жидкости (воды), подвергается испарению. В бензобаке растет соответственно давление. Очень возможным существенным показателем является теплота сгорания бензина. Нижний предел воспламеняемости бензина - 1,5%, тогда как у нефтяного газа - 1,8-2,4%, т.е. существенно выше. Поэтому бензин безопаснее газа при такой же воспламеняемости на случай взрыва или пожара.

Техническая задача заявляемого изобретения заключается в эффективном использовании топлива, т.е. его сжигании с максимальной полнотой при ограничении выделения продуктов сгорания в атмосферу и достижения лучшей экологии.

Техническая задача достигается тем, что в способе приготовления топливовоздушной смеси на основе бензина, включающем смешивание ингредиентов смеси в карбюраторе и последующую гомогенизацию смеси перед подачей в камеру сгорания, согласно изобретению перед смешиванием ингредиентов смеси бензин подвергают кипению путем подачи тепла в герметичную емкость-испаритель от системы охлаждения, при этом бензин нагревают до температуры 70-80°С и создают избыточное давление в герметичной емкости-испарителе порядка 0,25-0,35 МПа.

Для осуществления способа предлагается устройство, содержащее корпус, по меньшей мере, с одним каналом для подачи топливовоздушной смеси. Согласно изобретению устройство снабжено автономной герметичной емкостью для бензина, связанной через дозатор с герметичной емкостью-испарителем для кипячения бензина и отбора паровой смеси в проставку, связанную с каналом подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания двигателя, испаритель соединен с радиатором системы охлаждения двигателя, дозатор снабжен средствами для контроля давления и уровня бензина, а также предохранительным клапаном. Устройство может быть снабжено средством для отключения традиционной схемы питания двигателя.

Заявляемые способ и устройство достаточно просты и не требуют переделки автомобиля. Параллельно существующей системе питания с карбюратором пристраивается не занимающая много места небольшая герметичная емкость и к ней подводятся трубопроводы.

Если в существующих современных двигателях требуется установка так называемых «ловушек», основанных на явлении адсорбции, то в нашем случае этого не нужно.

Чертежи, поясняющие изобретение:

фиг.1 - общая схема устройства,

фиг.2 - продольный разрез узла I на фиг.1.

Устройство для приготовления топливовоздушной смеси для осуществления способа состоит из бачка 1 для бензина емкостью от 3 до 5 литров, выполненное из нержавеющей стали толщиной 1 мм, оборудованного краном 2, бензопроводом 3, дозатором 4, герметичной емкостью-испарителем 5 (далее испаритель) с предохранительным клапаном 6, соединенным через бензопровод 7 и электроуправляемый клапан 8 с проставкой 9. Проставка 9 соединена с карбюратором, имеющим корпус 10 и каналы 11, 12 для топлива и воздуха. У двигателя 13 имеется система охлаждения, включающая радиатор 14, который соединен с испарителем 5. На бензопроводе 15 установлен запорный клапан 16. Дозатор 4 имеет поплавковый клапан 17, предназначенный для контроля уровня бензина, и клапан 18 для контроля давления. Дозатор 4 через клапан 19 соединен с бачком 1. Радиатор 14 связан с двигателем 13 трубопроводом 20.

На испарителе 5 установлен манометр 21. Бензопровод 7 связан с каналами 22 и 23 проставкой 9, которые соединены с каналами 24 подачи топливовоздушной смеси.

В исходном положении дозатор 4 имеет полный запас бензина. Испаритель 5 тоже заполнен бензином. Клапан 8 закрыт, клапан 16 открыт. При запуске двигателя 13 топливовоздушная смесь смешивается в корпусе 10 карбюратора и через проставку 9 поступает в двигатель 13. Система охлаждения через трубопровод 20 подает тепло на испаритель 5. При достижении температуры 70-80°С в испарителе 5 бензин кипит, его пары через клапан 8 и бензопровод 7 поступают в проставку 9. Топливовоздушная смесь обогащается. Двигатель работает в форсированном режиме. Давление паровой смеси нарастает до верхнего предела 0,35 МПа. От системы управления поступает сигнал на закрытие клапана 16. Двигатель полностью работает от испарителя 5. При убывании бензина в испарителе 5 его расход компенсируется от дозатора 4. Пополнение дозатора 4 осуществляется через клапан 19 из бачка 1.

Температура в системе охлаждения колеблется в пределах 70-80°С, соответствует паспортным данным автомобиля и зависит от климата. В то же время для бензина эта температура не имеет значения, поскольку температура кипения бензина +35°С. Давление в испарителе также достаточно для подачи в камеру сгорания, в которой вакуумом. Давление 0,25-0,35 МПа также является паспортной характеристикой двигателя.

Эффект от использования предлагаемого изобретения очевиден. Снижается расход бензина. Повышается экологичность. Карбюраторные двигатели еще рано списывать.

1. Способ приготовления топливовоздушной смеси на основе бензина, включающий смешивание ингредиентов смеси в карбюраторе и последующую гомогенизацию смеси перед подачей в камеру сгорания, отличающийся тем, что перед смешиванием ингредиентов смеси бензин подвергают кипению путем подачи тепла в герметичную емкость - испаритель от системы охлаждения, при этом бензин нагревают до температуры 70-80°С и создают избыточное давление в герметичной емкости - испарителе порядка 0,25-0,35 МПа.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее корпус, по меньшей мере, с одним каналом для подачи топливовоздушной смеси, отличающееся тем, что оно снабжено автономной герметичной емкостью для бензина, связанной через дозатор с герметичной емкостью - испарителем для кипячения бензина и отбора паровой смеси в проставку, связанную с каналом подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания двигателя, испаритель соединен с радиатором системы охлаждения двигателя, дозатор снабжен средствами для контроля давления и уровня бензина, а также предохранительным клапаном.

3. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено средством для отключения традиционной схемы питания двигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам приготовления топливовоздушной смеси двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным воспламенением и может быть использовано в автомобильных, тракторных, судовых, авиационных и стационарных ДВС.

Изобретение относится к машиностроению в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска и эксплуатации дизельных двигателей. .

Изобретение относится к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к подогревателям дизельного топлива. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания с подогревом для двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах топливоподачи дизелей. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска и эксплуатации дизельных двигателей. .

Изобретение относится к устройствам для облегчения запуска и эксплуатации дизельных двигателей. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности может быть использовано в двигателестроении, а именно в системах испарения топлива. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с прямой подачей жидкого топлива в камеру сгорания и предназначено для подготовки топлива и подачи его в камеру сгорания в нужный временной промежуток

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к вспомогательным системам для термического воздействия на топливо и моторное масло при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в условиях повышенных и пониженных температур окружающей среды, и может быть использовано в стационарных и транспортных энергетических установках с двигателями внутреннего сгорания для облегчения запуска

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам для приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в системах для подготовки к запуску двигателей внутреннего сгорания. Система для поддержания готовности к запуску двигателя (7) внутреннего сгорания тепловоза содержит штатную систему (4) охлаждения двигателя (7) внутреннего сгорания, жидкостный подогреватель (1), подключенный к основной магистрали штатной системы (4) охлаждения, штатную топливную систему (18) двигателя внутреннего сгорания со штатным топливным баком (23) и штатным подкачивающим топливным насосом (19), дополнительный топливный бак (20), оснащенный переливным трубопроводом (21), сливным трубопроводом (22) с краном и трубопроводом, соединяющим дополнительный топливный бак (20) с жидкостным подогревателем (1). Имеются дополнительный топливный насос (17), установленный в штатной топливной системе (18) параллельно штатному подкачивающему топливному насосу (19), дополнительный масляный насос (11), подключенный параллельно штатному прокачивающему масляному насосу (43), устройство (15) подзарядки аккумуляторной батареи (16) тепловоза, поддерживающее ее в состоянии готовности к запуску двигателя внутреннего сгорания, и датчики (13) температуры теплоносителя охлаждения для контроля за работой системы, включенные в трубопровод (46) с наиболее низкой температурой теплоносителя системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Дополнительный топливный бак (20) системы включен в сливной трубопровод штатной топливной системы (18) для обеспечения его надежного заполнения дизельным топливом. Дополнительные циркуляционные водяные насосы (30) установлены на входных трубопроводах штатных жидкостных подогревателей (28) воздуха в кабинах (29) машиниста для обеспечения в них условий пуска двигателя (7) внутреннего сгорания. Питание жидкостного подогревателя (1), электромоторов циркуляционных (8), масляного (11) и топливного насосов (17), устройства (15) подзарядки аккумуляторной батареи (16) тепловоза и элементов управления системы (47) выполнено через отдельный шкаф (48) электрооборудования от внешнего источника энергии. Технический результат заключается в повышении надежности работы системы и в увеличении времени простоя неработающего двигателя в холодное время года в постоянной готовности к запуску. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Подогреватель топлива, содержащий теплоизолированный корпус (1), в котором установлены позисторы (4) и токоподводящие элементы (2). Корпус (1) подогревателя выполнен в виде штуцера, позисторы (4) выполнены в форме сегмента окружности и закреплены в корпусе (1) перпендикулярно его оси по образующей спирали с равным шагом, а токоподводящие элементы (2) выполнены в виде токоподводящих пластин, с помощью которых позисторы (4) закреплены в корпусе (1). Технический результат заключается в эффективном нагреве вязкого топлива. 3 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электрический подогреватель топлива, содержащий корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне, входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, и кожух. Внутренняя полость корпуса подогревателя топлива выполнена с винтовой канавкой, при этом турбулизатор топлива, расположенный во внутренней полости корпуса, выполнен в виде болта, содержащего направляющую часть и турбулизирующий элемент, выполненный в виде эллипса с винтовой канавкой, противоположно направленной относительно винтовой канавки корпуса. Технический результат заключается в повышении эффективности теплопередачи. 1 ил.

Изобретение относится к элементам системы питания дизельных двигателей транспортных средств и может быть использовано для облегчения запуска и работы двигателей на дизельном и биодизельном топливе зимой и в условиях низких температур. Предложен топливный бак, содержащий камеру нагрева 6, выполненную в виде усеченной пирамиды, открытой снизу и имеющей пластину 12 в форме многоугольника на верхнем основании. Боковые грани 8, 9, 10 и 11 пирамиды 6 выполнены в форме трапеций, выполненных из мелкоячеистых теплопроводящих сеток и закрепленных на каркасе 7 и пластине 12. В пластине 12 выполнено отверстие 13 для размещения приемного фильтра 3 внутри пирамиды 6. Под дном топливного бака 1 напротив пирамиды 6 установлен электрический нагреватель 5 для камеры нагрева. Технический результат заключается в повышении эффективности подогрева топлива в топливном баке, упрощении конструкции топливного бака и обеспечении условий его безопасной эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к военным гусеничным машинам, в частности к системам питания топливом силовых установок военных гусеничных машин. Устройство для обеспечения работоспособности системы питания топливом силовой установки военной гусеничной машины при отрицательных температурах окружающего воздуха содержит топливные баки, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, топливные трубопроводы. В систему питания топливом дополнительно установлены блок контроля и выдачи команд, пульт управления, датчики температуры топлива в топливных баках, в топливных трубопроводах, подогреватели топлива в топливных фильтрах грубой и тонкой очистки, в топливных баках и в топливных трубопроводах. Блок контроля и выдачи команд соединен с пультом управления, датчиками температуры топлива и подогревателями топлива. Достигается повышение работоспособности системы подачи топлива при отрицательных температурах окружающего воздуха за счет непрерывной подачи дизельного топлива в цилиндры двигателя, путем установки в системе питания топливом подогревателей. 1 ил.
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла включающий: внешнюю оболочку (2), нагревательные стержни (1) и регулятор температуры (3). Каждый из нагревательных стержней (1) включает электродную часть, нагревательную часть и оболочку наружного покрытия, присоединен к монтажному концу регулятора температуры (3) с помощью электродной части и жестко присоединен к внешней оболочке (2) одним концом. Регулятор температуры (3) размещен внутри внешней оболочки (2), пустоты внешней оболочки (2) заполнены наливным герметиком, и отверстие (5) размещено на внешней оболочке (2) для закрепления нагревателя в установочном положении. Нагреватель имеет низкую цену, скомпонован в виде конструкции, безопасен, надежен и удобен в обслуживании. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам для приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в цилиндр

Наверх