карбюратор двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Карбюратор двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрическую смесительную камеру с диффузором, воздушной и дроссельной заслонками, дополнительную цилиндрическую камеру с торцевой стенкой, жестко и соосно соединенную со смесительной камерой, завихритель, установленный в дополнительной камере с зазором относительно ее торцевой стенки, в которой выполнены отверстия, отличающийся тем, что завихритель выполнен в виде тонкостенных цилиндрических втулок, установленных соосно, на наружной поверхности которых выполнена многозаходная прямоугольная ленточная резьба.

2. Карбюратор по п.1, отличающийся тем, что торцевая стенка дополнительной камеры выполнена конусообразной с вершиной, расположенной внутри дополнительной камеры.

3. Карбюратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отношение суммарной площади поперечного сечения распылительных отверстий к площади поперечного сечения смесительной камеры составляет 0,5 0,7.

4. Карбюратор по пп.1 3, отличающийся тем, что распылительные отверстия направлены под углом 20 28^o к выходящей за торцевую стенку дополнительной камеры продольной ее оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к устройствам, входящим в систему питания и используемым для приготовления горючей смеси, обеспечивающей нормальную работу двигателя внутреннего сгорания.

Известен карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с каналом подачи горючей смеси, главный воздушный канал, воздушную и дроссельную заслонки, смесительные и поплавковые камеры, соединенные с каналом подачи горючей смеси, при этом дополнительное распыление горючей смеси осуществляется в каналах подачи воздуха перед подачей ее в главный воздушный канал [1] Недостатком известного карбюратора является низкая степень распыления топливной смеси и, как следствие, повышенный расход топлива, поскольку предварительное распыление в каналах подачи воздуха потоки горючей смеси, попадая в главный воздушный канал, образуют спутный поток, который, далее не распыляясь и не перемешиваясь, направляется в цилиндр для сжигания.

Известно устройство для подачи топливно-воздушной смеси в двигатель внутреннего сгорания, содержащее корпус со смесительной камерой, диффузором, воздушной и дроссельными заслонками, поплавковую камеру, соединенную с распылителем, установленным в диффузоре через соединительный канал, в котором установлена регулировочная игла, кинематически связанная с дроссельной заслонкой, а в соединительном канале выполнен эмульсионный колодец [2] Недостатком известного аналога является низкая степень распыления горючей смеси, поскольку распыление происходит в спутном падающем потоке и только очень крупные частицы эмульсионной смеси могут оседать в колодце, не проходя далее в смесительную камеру, в связи с чем увеличивается расход топлива и возникают трудности в эксплуатации устройства.

Ближайшим аналогом является карбюратор эмульсионного типа, состоящий из цилиндрической смесительной камеры с диффузором, в которой размещены воздушная и дроссельная заслонки, связанной со смесительной камерой через распылитель с жиклером, с поплавковой камерой для топлива. Карбюратор снабжен дополнительной цилиндрической камерой с торцевой стенкой, жестко и соосно соединенной со смесительной камерой и завихрителем, установленным внутри дополнительной камеры с зазором относительно торцевой стенки [3]

Недостатком известного устройства является низкая эффективность перемешивания и распыления воздуха и топлива, что приводит к неполному сгоранию горючей смеси, и, как следствие, к повышенному расходу топлива, снижению мощности двигателя и увеличению выброса токсичных /несгоревших/ веществ в атмосферу.

Задача изобретения разработка карбюратора двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего экономичный расход горючего и снижение выброса токсичных веществ в атмосферу, при этом техническим результатом является повышение эффективности перемешивания и распыления горючей смеси, увеличение ее дисперсности, а значит и поверхности микрокапель горючей смеси, за счет чего происходит полное сгорание топлива.

Поставленная задача решается тем, что карбюратор двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндрическую смесительную камеру с расположенными в ней диффузором, воздушной и дроссельной заслонками, дополнительную цилиндрическую камеру с торцевой стенкой, жестко и соосно соединенную со смесительной камерой, и завихритель, установленный внутри дополнительной камеры с зазором относительно торцевой стенки, в последней выполнены отверстия, причем завихритель выполнен в виде соосно установленных тонкостенных цилиндрических втулок с многозаходной прямоугольной ленточной резьбой на их наружных поверхностях.

Кроме того, съемная торцевая стенка может быть выполнена конусообразной с вершиной, расположенной внутри дополнительной камеры, отношение площади поперечного сечения распылительных отверстий к площади поперечного сечения смесительной камеры может составлять 0,5-0,7, а распылительные отверстия могут быть направлены под углом, равным 20-80^o к продольной оси дополнительной камеры, выходящей за торцевую стенку.

На фиг.1 схематично представлен продольный разрез карбюратора с дополнительной цилиндрической камерой со съемной торцевой плоской стенкой; на фиг.2 разрез части дополнительной камеры со съемной конусообразной торцевой стенкой; на фиг.3 разрез тонкостенной цилиндрической втулки, из определенного числа которых составлен многослойный завихритель.

Устройство включает цилиндрическую смесительную камеру 1, в которой расположен диффузор 2, воздушная заслонка 3, дроссельная заслонка 4. Смесительная камера 1 через распылитель 5 с жиклером 6 соединена с поплавковой камерой 7 для топлива, в которой размещен поплавок 8 с запорной иглой 9. Смесительная камера 1 торцом через изоляционную прокладку 10 / для герметизации и теплоизоляции/ жестко и соосно соединена с торцем дополнительной цилиндрической камеры 11, имеющей с другого торца съемную торцевую стенку 12 с распылительными отверстиями 13, в зазором от которой внутри дополнительной камеры соосно установлен многослойный завихритель, выполненный в виде тонкостенных цилиндрических втулок 14, установленных соосно, на наружней поверхности которых выполнена многозаходная прямоугольная ленточная резьба для образования многочисленных протяженных завихряющих каналов 15 /на фиг.1 показан многослойный завихритель, составленный из трех втулок, число цилиндрических тонкостенных втулок, количество заходов многозаходной ленточной резьбы и шаг многозаходной резьбы определяется в зависимости от типа карбюратора, мощности двигателя/; 16 фрагмент коллекторного узла двигателя внутреннего сгорания. Съемная торцевая стенка 12 может быть выполнена конусообразной с вершиной, расположенной внутри дополнительной камеры 11 /фиг.2/. Отношение суммарной площади сечений распылительных отверстий ( nd²/4 где d диаметр отверстия 13, n количество отверстий) к площади сечения смесительной камеры ( D²_см/4 где D_см внутренний диаметр смесительной камеры) составляет /0,5-0,7/. Угол наклона распылительных отверстий 13 к выходящей за торцевую стенку 12 продольной оси дополнительной камеры 11 составляет 20^o-80^o/.

Карбюратор работает следующим образом.

Устройство стационарно крепится на коллекторном узле двигателя внутреннего сгорания. Жидкое топливо из поплавковой камеры 7 через распылитель 5 и воздух через воздушную заслонку 3 поступают в смесительную камеру 1 и перемешиваются в падающем спутном потоке. Попадая в многослойный завихритель, установленный в дополнительной цилиндрической камере 11, слабоперемешанная и неполностью распыленная горючая смесь проходит по всем многочисленным протяженным завихряющим каналам 15 и при этом одновременно протекают следующие процессы: 1) топливо растекается по большой поверхности протяженных завихряющих каналов, образуя тонкую и равномерную пленку; 2) пленка топлива интенсивно испаряется /температура на коллекторе двигателя, а значит на стенке дополнительной камеры 11 и на стенках многослойного завихрителя достигает /90-95/^oC по условиям нормальной эксплуатации двигателя/; 3) подогретая горючая смесь проходит во вращательное движение и перемешивается в основной зоне смешения /зона 1 на фиг.1-/ между многослойным завихрителем и съемной торцевой стенкой 12 дополнительной камеры 11. Затем, перемешанная горючая смесь однородного состава через распылительные отверстия 13 в торцевой стенке 12 под углом a к продольной оси дополнительной камеры 11 выбрасывается за пределы торцевой стенки 12 в виде множества распыленных струй, образуя дополнительную зону смешивания /зона II на фиг.1/, струи соударяются, перемешиваются и дополнительно распыляются. Приготовленная таким образом горючая смесь поступает в цилиндр /на фиг.1 не показано/ и полностью сгорает за счет увеличения дисперсности и, соответственно, удельной поверхности распыленных микрокапель топлива. При этом из-за полноты сгорания горючей смеси существенно снижается и токсичность отработанных /выхлопных/ газов.