Смесеобразующее пристрій для бензинового двигуна внутрішнього згоряння

Наши партнеры ArtmMisto

Використання - двигунобудування, зокрема карбюраторні системи подачі палива і системи центрального впорскування палива ДВС. Смесеобразующее пристрій для бензинового двигуна внутрішнього згоряння, містить корпус з дросельною заслінкою, топліводозірующій вузол, змішувальну камеру з пристінними турбулізаторами паливо-повітряної суміші. Турбулізатори виконані у вигляді заглиблень клинчастого перетину, що мають в плані форму полуовала, впорядковано розташованих на поверхні стінки змішувальної камери. Мала вісь полуовала розміщена першої по ходу потоку і орієнтована перпендикулярно напрямку потоку. При проходженні ділянки з заглибленнями пристінний потік паливоповітряної суміші додатково турбулізуючими, що призводить до підвищення гомогенності паливо-повітряної суміші. Винахід дозволяє поліпшити паливну економічність і понизити токсичність відпрацьованих газів двигуна. 3 мул.

Пропонований винахід відноситься до галузі двигунобудування і може бути використано для поліпшення паливної економічності і токсичності бензинових двигунів.

Відомі пристрої для утворення суміші (карбюраторні або з уприскуванням бензину) в двигунах внутрішнього згоряння, які містять віхреобразующіе елементи для отримання гомогенної суміші. Ці елементи створюють об'ємну або пристінну турбулізацію Топлівновоздушная суміші на ділянці камери змішувача (пат. США 4295458, 4463742, 4715354; австралійських. Пат. 509485; а.с. СРСР 1629585 та ін.). Загальними недоліками цих пристроїв є складність конструкції і підвищену аеродинамічний опір, що створюється віхреобразующімі елементами на ділянці камери змішувача. Ці недоліки не дозволяють в повній мірі використовувати об'ємну і пристінну турбулізацію потоку для гомогенізації паливоповітряної суміші з метою підвищення паливної економічності і зниження токсичності відпрацьованих газів двигуна. Відомо пристрій для утворення суміші в бензиновому двигуні, що включає корпус з дросельною заслінкою, топліводозірующій вузол, а також змішувальну камеру з пристінними турбулізаторами паливо-повітряної суміші у вигляді поперечних канавок, виконаних на поверхні стінки змішувальної камери (пат. США 4215663, МКИ F 02 M 29/00 ). Ця конструкція пристрою не дозволяє значно підвищити паливну економічність і понизити токсичність відпрацьованих газів двигуна, оскільки турбулізатори, виконані у вигляді поперечних канавок на стінці камери змішувача, не створюють інтенсивної турбулізації пристенного шару паливо-повітряної суміші, а лише надають хвилеподібний характер руху паливної плівки по стінці камери змішувача . Мета пропонованого винаходу - поліпшення паливної економічності і зниження токсичності відпрацьованих газів двигуна за рахунок підвищення ступеня гомогенізації паливоповітряної суміші. Поставлена ​​мета досягається тим, що в смесеобразующем пристрої для бензинового двигуна внутрішнього згоряння, що включає корпус з дросельною заслінкою, топліводозірующій вузол, змішувальну камеру з пристінними турбулізаторами паливо-повітряної суміші, останні виконані у вигляді заглиблень клинчастого перетину, що мають в плані форму полувал, впорядковано розташованих на поверхні стінки змішувальної камери, причому мала вісь полуовала розміщена першої по ходу потоку і орієнтована перпендикулярно напрямку потоку. Аналіз патентної і науково-технічної літератури показав, що таке вдосконалення пристрою для утворення суміші в бензиновому двигуні невідомо. На фіг. 1 показана пропонована конструкція стосовно до системи центрального уприскування бензину. Пристрій включає топліводозірующій вузол - електромагнітну форсунку 1, встановлену в спеціальному гнізді верхній частині 2 корпусу. Останній, крім верхньої частини 2, включає і нижню частину 3, яка містить дросельну заслінку 4 і змішувальну камеру 5, утворену конфузорно ділянкою 6 і циліндричним ділянкою 7. Розташування форсунки 1 дозволяє подавати мелкораспиленное паливо у вигляді порожнього факела в зону дросельної заслінки. Нижче неї на стінці циліндричної ділянки 5 змішувальної камери виконані впорядковано розташовані поглиблення 8, мають в плані форму полуовала. На фіг. 2а представлена ​​розгортка внутрішньої поверхні циліндричного ділянки 7 змішувальної камери, на якій більш детально видно розташування і форма заглиблень 8. Останні розташовані в декілька рядів у шаховому порядку. Найбільша величина поглиблення становить h, а поздовжній розмір поглиблення (велика піввісь овалу) - d. При цьому мала вісь полуовала розміщена першої по ходу потоку і орієнтована перпендикулярно напрямку потоку. Відносне розташування поглиблення однозначно характеризується відстанню b між двома поруч розташованими заглибленнями і розміром a між сусідніми рядами поглиблень. Значення величин h, d, b, a визначаються діаметром D циліндричної ділянки змішувальної камери і швидкістю потоку паливо-повітряної суміші на цій ділянці. Можливі й інші варіанти розташування заглиблень, наприклад, як показано на фіг. 2б. В цьому випадку поглиблення розташовуються по гвинтовій лінії, нахиленої до горизонталі під кутом . Відстань між сусідніми заглибленнями на одній гвинтовий лінії становить l, а відстань між сусідніми гвинтовими лініями - k. Конкретні значення параметрів , L, k також визначаються величиною D і швидкістю потоку паливо-повітряної суміші на цій ділянці. Працює пропонований пристрій наступним чином. Потік повітря після фільтра повітря (на фіг. 1 не показаний) надходить в змішувальну камеру пристрою, де і змішується з паливом, що розпилює сопла 1 над дросельною заслінкою 4. При цьому частина палива потрапляє на стінку камери змішувача і рухається по ній у вигляді плівки під дією потоку паливо-повітряної суміші і гравітаційних сил до вихідного перетину камери змішувача. При проходженні ділянки з заглибленнями пристінний потік паливоповітряної суміші додатково турбулізуючими, як експериментально встановлено авторами даної заявки (фіг. 3). Це відбувається за рахунок того, що при обтіканні заглиблень пристінний шар виноситься в основний потік разом з частинками палива, де останні і перемішуються з повітрям, підвищуючи гомогенність паливо-повітряної суміші. Це, в свою чергу, покращує паливну економічність і знижує токсичність відпрацьованих газів двигуна. Перевагами пропонованого рішення є простота і незначне збільшення опору змішувальної камери. Воно може застосовуватися не тільки в системах центрального уприскування бензину, але і в традиційних карбюраторних системах. Вищенаведені обґрунтування авторів заявки підтверджуються результатами моторних випробувань запропонованого пристрою. На фіг. 4 представлені швидкісні характеристики двигуна MeM3-245 з системою центрального уприскування бензину. В одному випадку стінка камери змішувача була виконана гладкою, у другому мала описані півовальні поглиблення. Результати експерименту показують, що застосування запропонованого технічного рішення дозволяє знизити питомі витрати палива на 5 ... 10% майже у всьому діапазоні роботи двигуна. Пропоноване технічне рішення відрізняється простотою і ефективністю. Воно дозволяє поліпшити паливну економічність двигуна і знизити токсичність його відпрацьованих газів шляхом підвищення гомогенності паливо-повітряної суміші. За попередніми оцінками це може забезпечити економічний ефект близько 15000 руб. на один автомобіль на рік.

формула винаходу

Смесеобразующее пристрій для бензинового двигуна внутрішнього згоряння, що включає корпус з дросельною заслінкою, топліводозірующій вузол, змішувальну камеру з пристінними турбулізаторами паливо-повітряної суміші, що відрізняється тим, що пристінні турбулізатори виконані у вигляді заглиблень клинчастого перетину, що мають в плані форму полуовала, впорядковано розташованих на поверхні стінки змішувальної камери, причому мала вісь полуовала розміщена першої по ходу потоку і орієнтована перпендикулярно напрямку потоку.

МАЛЮНКИ

, малюнок 2 , малюнок 3