Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

ОП ИСА

НИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскии

Социалистиыеских

Республик (») 579985 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 05,04. 73(21) 1905178/06 (23) Приоритет — (32) 06,04,72 (31) 241755 (33) США (43) Опублнковано05.11.77.Бюллетень №41 (45) Дата опубликования опнсания1З0.09.77 (51} М. Кл.о

Г 02 М 8/00

F 02 М 11/00

Гооудвротвенный иоиитет

"аввтв Миниотров СССР оо делен изооретений н открытий (53) УДК 621.43,0ЭЗ,,6 (088.8) ностранцы

Эдвард С. Вуд и Джеймс Ф. Эверсол (США) (72} Авторы . изобретения

Иностранная фирма, Дрессер Инвестментс, Н, Ф, (Нидерл анды) (И) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА

В ДВИГАТЕЛЬ ВНУГРЕННОГО СГОРАНИЯ

Изобретение относитс я двигателестроению, в частности к устройствам для подачи топлива.

Известны устройства для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие корпус с входным и выходным отвератиями, последнее из которых соединено с впускным трубопроводом, и выполненный между отверстиями проточный канал, имеющий диффузор, по меньшей мере один подвижный в направлении, перпендикулярном к оси проточного канала, элемент, снабженный приводным устройством и наклонными поверхностями, образующими суживающуюся и расширяющуюся части и горловину диффузора, и систему подачи топлива, подключенную к топливовпрыскиваюшему приспособлению, выполненному в корпусе и обеспечивающему подачу топлива в проточный канал(11, Однако известные устройства не обеспе- 2О чивают мелкодисперсного распыления топлива в проточном канале, в результате чего происходит неполное сгорание в цилиндрах двигателя и выброс в атмосферу с отработавшими газами токсичных веществ, 25

Белью изобретения является снижение токсичности отработавших газов.

Это достигается тем, что угол между осью проточного канала и наклонной поверхностью элемента, расположенной непосредственно за горловиной диффузора по потоку о о воздуха, лежит в пределах 2,5 — 5, а топливораспыливаюшее приспособление расположено в проточном канале перед горловиной диффузора, а в корпусе противоположно подвижному элементу установлен дополнительный подвижный в направлении, перпендикулярном к оси проточного канала, элемент, выполненный симметрично с основным элементом относительно оси проточного канала и снабженный дополнительным приводным усч ройством.!

1редложенное устройство отличается от известных также тем, что каждое приводное устройство выполнено в виде расположенного на валике кулачка, контактирующего с установленным на элементе толкателем, а валики кинематически связаны между собой с возможностью вращения в противополож579935 4 ных направлениях для обеспечения взаимно противоположного перемещения обоих элементов е

Кроме того, предложенное устройство отличается от известных тем, что угол между осью проточного канала и наклонными поверхностями, образующими расширяющуюся часть диффузора, удаленную от горловины, лежит в пределах 20 - 30На фиг.i Х изображено предложенное уст- !О ройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, в разрезе; на фиг, 2устройство, установленное на двигателе; на фиг. 3 - то же, вид сзади; на фиг. 4 — разрез А-А фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б фиг. 3; на фиг. 6-10 - варианты выполнения подвижного элемента, Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания содержит корпус

1 с фланцами 2 и 3, в которых выполнены 2О соответственно входное 4 и выходное 5 отверстия. В проточном канале 6, имеющемся между отверстиями 4 и 5, размещены отводной 7 и дополнительный 8 элементы, подвижные в направлении, перпендикулярном к оси проточного канала 6 и снабженные основным и дополнительным приводными устройствами, и топливовпрыскиваюшве приспособление, вынолнвнное в виде двух трубок 9 с отверстиями 10, расположенных в наклад- ЗО ке ll фланца 2 и подключенных к топливоподаюшей системе, Элементы 7 и 8 имеют наклонные поверхности 12- 17, образующие диффуэор в проточном канале 6. Поверхности 12 и 13 элементов 7 и 8 образуют суживающуюся часть диффузора, поверхности

14 и 15; расположенные непосредственно за горловиной 18 диффузора, и поверхности

„16 и 17 - расширяющуюся часть диффузора.

При помощи фланца 3 корпус 1 кренится 4О на впускном трубопроводе 19 (фиг, 2) дви ,гателя 20 внутреннего сгорания, а выход ное отверстие 5 сообщается с впускным трактом трубопровода 19.

1 45 Основное приводное устройство элемента 7 выполнено в вире валика 21 и располо-, женного на нем кулачка 22, контактирующего с роликом 23 толкателей 24, установленных на элементе 7, а дополнительное привод» нов устройство элемента 8-ввиде валика 25 с кулачком 26, контактируюшимс роликом 27 толкателей 28, установленных на элементе

8, Толкатвли 24 перемещаются в отверстиях

29 корпуса l, а толкатели 28 — в отверстиях 30. Валики 21 и 25 соединены между собой при помощи рычагов 31 и 32 (фиг. 3),кинематически связанных между собой при помощи зубцов, а рычаг 31 че,рез отверстие 33 связан с педалью вксе- 6О лератора.

Ширина отверстия 34 (фиг. 5) в накладке 11 входного отверстия 4, проточного канала 6 и выходного отверстия 5 выполнена одинаковой, а ролик 23 (фиг.4) установлен на оси 35, жестко связанной lc двумя толкателями 24, и имеет длину, большую, чем ширина кулачка 26.

Наклонные поверхности 12 и 13 эг.ементов образуют суживающуюся часть диффузо» ра. Угол между осью проточного канала и этими поверхностями может быть выбран различной величины, Угол между поверхностью 12 (также как и поверхностью 13> так как элементы 7 и 8 выполнены симметричными относительно оси) и осью проточо ного канала 6 может изменяться от 90 до

0 и, как указано на фиг. 6, 7 и 9, может составлять 24о, или, как на фиг, 8, — 45 °

Длина суживающейся части диффузора тоже может быть различной и выбирается в зависимости от типа двигателя. Как показано на фиг. 10 наклонная поверхность 12 может быть выполнена в виде плавного скругления, В месте пересечения поверхностей 12 и 14 элемента 7 и поверхностей

13 и 15 элемента 8 образуется горловина

18 диффузора. Величина угла. между осью проточного канала 6 и наклонными поверхкостями 14 и 15 элементов 7 и 8, расположенными непосредственно за горловиной о

18 должна находиться в пределах 2,5-5 °

f о

Так, на фиг. 6 этот угол равен 3, на фиг, 7 — 4,5, на фиг. 8 — Зо, на фиг. 9— о о

4,5 и на фиг, 10 - 3 .

Поверхности 14 и 15 могут выполнять-. ся на различной длине элементов 7 и 8. Величина угла между осью проточного канала

6 и наклонными поверхностями 16 и 17, удаленными от горловины 18 диффузора, моо жет лежать в пределах 20 — 30 . Ha фиг,6 о о этот угол равен 21, на фиг. 7 - 22, на фиг. 8 — 24, на фиг. 9 - 26 и на фиг. 1023, I.

Устройство работает следующим образом, При работе двигателя 20 воздух проходит через отверстие 34 накладки и входное отверстие 4 во фланце 2 к каналу 6 и диффузору переменного сечения. Одновременно топливо иэ топливного бака 36. (фйг. 2) в отдозированном количестве подается к трубкам 9 и через . отверстия 10 вытекает на поверхность накладки ll и далее на поверхность фланца 2. Топливо, испаряясь с поверхностей накладки 11 и фланца 2, перемешивается с поступающим в двигатель воздухом, образуя топливно-воздушную смесь, кото рая проходит через диффуэор переменного сечения, образованный элементами 7 и 8.

Расстояние между этими элементами иэме935 6 этот трубопровод обеспечивается увеличен5 579 няется педалью акселератора и зависит от нагрузки двигателя. Изменением проходного сечения диффузора обеспечивается поддеожание заданной скорости проходящего через него потока смеси, в связи с чем улучшает- > ся распыление топлива и перемешивание его с воздухом и повышается однородность смеси, На режиме холостого хода двигателя элементы 7 и 8 расположены на минимальном расстоянии один от другого. При нажа- 1р тии на педаль акселератора рычаг 31, а вместе с ним и рычаг 32 поворачиваются и вращают валики 21 и 25 и кулачки 22 и

26.

Кулачки 22 и 26 своими направляющими

15 поверхностями 37 и 38, соответственно, перемещают через ролики 23 и 27 и толкатели 24 и 28 элементы 7 и 8 в противоположных направлениях, так что увеличивается проходное сечение горловины 18 диффузо;р ра.

Конфигурацией направляющих поверхностей обеспечивается заданное соотношение перемещения элементов 7 и 8 от перемещения педали акселератора. Увеличение проходного сечения вызывает увеличение поступления в двигатель воздуха и уменьшение разрежения во впускном трубопроводе 19. Одновременно с этим через трубки 9 подается в увеличенном количестве топливо. Увеличение расхода Зр топлива обеспечивается подключенной к труб-» кам 9 системой подачи (фиг, 2).

Топливо иэ бака 36 подается насосом 39, имеющим приводной электродвигатель, управляемый от выключателя зажигания 40 к 35

I топливному фильтру 41. Часть топлива после фильтра 41 сливается через рециркуляционный трубопровод 42 с перепускным приспособлением 43 обратно в бак, а другая часть топлива направляется по патрубку 44 4р к регулятору 45, от которого топливо направляется ко входу компенсатора 46 давления. Из компенсатора 46 топливо направляется к игольчатому клапану 47, кинематически связанному с педалью акселератора, 45 и через возвратный трубопровод 48, имеющий калиброванное отверстие 49, обратно в бак 36. Компенсатор 46 имеет вакуумную управляющую камеру 50„подключенную к емкости 51, соединенной трубопроводом 52 Р с полостью впускного трубопровода 19, так что изменение разрежения в последнем мгновенно передается к управляющей камере 50, Трубопровод 53, подключенный к линии подачи топлива между регулятором 45 и ком- SS пенсатором 46, служит для перепуска части топлива параллельно игольчатому клапану 47 к топливоподаюшим трубкам 9, B трубопроводе 53 установлены аккумулятор 54 и два подпружиненных клапана 55 и 56. Через 6Р ная подача топлива через отверстия 10 в соответствии с нагрузкой двигателя.

Управляющая камера 50 патрубками 57 и 58 соединена с воздушными клапанами

59 и 60, которые меняют уровень разрежения в камере 50. Клапан 59 снабжен элементом 61, реагирующим на температуру окружающей среды, и обеспечивает уменьшение разрежения в камере 50 при снижении этой температуры ниже заданного предела, Клапан 60 подключен к датчику 62 температуры двигателя 20 и служит для уменьшения разрежения в камере 50 в периоды пуска холодного двигателя и его прогрева. Снижение разрежения в управляющей камере 50 вызывает увеличение подачи топлива через отверстия 10 трубок 9.

Таким образом, всякое изменение разрежения во впускном трубопроводе 19 двигателя и перемещение элементов 7 и 8 вызывает изменение количества подаваемого топлива, чем и достигается заданный состав смеси, подаваемой в цилиндры. Поддержание заданной скорости потока в диффуэоре переменного сечения способствует гомогенизации топливно-воздушной смеси, поступающей в двитатель. Выполнение диффуэора с укаФ эанными углами наклона поверхностей элементов позволяет обеспечить критическую скорость потока в горловине 18. Гомогенизацией смеси достигается улучшение сгора ния топлива в цилиндрах двигателя, в связи с чем обеспечивается снижение токсичности отработавших газов двигателя.

Формула изобретени я

1. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, последнее из которых соединено с впускным трубопроводом, и выполненный между отверстиями проточный канал, имеющий диффузор, по меньшей мере один подвижный в направлении, перпендикулярном К оси проточного канала, элемент, снабженный приводным устройством и наклонными поверхностями, образующими суживающуюся и расширяющуюся части и горловину диффузора, и систему подачи топлива, подключенную к топливовпрысиваюшему приспос облению, выполненному в корпусе и обеспечивающему подачу топлива в проточный канал, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов, угол между осью проточного канала и наклонной поверхностью элемента, расположенной непосред3, Устройство по и, 2, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что каждое приводное устройство выполнено в виде расположенн ого

7 579935 8 ственно за горловиной диффузора по потоку а валике кулачка, контактирующего с уставоздуха, лежит в пределах 2„5 — 5, а топ новленным на элементе толкателем.

o o ливовцрыскивающее приспособление располо- 4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю— жено в проточном канале перед горловиной щ е е с я тем, что валики приводных устройств кинематически связаны между собой д чч узора. б с возможностью вращения в противополож2. Устройство по и, 1, о т л и ч 8 ю - ных направлениях для обеспечения взаимно щ е е с я тем, что в корпусе противопо- противоположного перемещения обоих элеложно подвижному элементу установлен дополнительный подвижный в направлении, О 5. Устройство по пп. 1-4> о т л и ч а юперпендякулярном к оси проточного канала, щ е е с я тем, что угол между, осью проэлемент, выполненный симметрично с основ- точного канала и наклонными поверхностями, ным элементом относительно оси проточного образующими расширяющуюся часть диффуканала и снабженный дополнительным при- зора, удаленную от горловины, лежит в прео водным устройством. делах 20 — 30 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1; Патент ClllA N 2052225, кл. 264-44, 1 936.

579935

Составитель Орлова

Редактор М, Васильева Техред Н. Вабурка Корректор > А, Власенко1

Заказ 3573/46 Тираж 690 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4