устройство для питания двигателя внутреннего сгорания
Классы МПК: | F02M27/08 звуковыми или ультразвуковыми волнами |
Патентообладатель(и): | Кошарко Константин Антонович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-10-08 публикация патента:
20.09.1998 |
Устройство для питания двигателя внутреннего сгорания может быть использовано в машиностроении. В устройстве все виды жидких топлив подаются через одну форсунку, связанную с топливным насосом. Газовое топливо подается через вторую форсунку. Ультразвуковой вибратор гомогенизатора составляет его днище и ультразвуковые колебания распространяются вверх, в полость гомогенизатора, где они диспергируют топлива, и вниз, на всем протяжении впускного трубопровода, где поддерживают качество диспергирования топливовоздушной смеси и предотвращают образование топливной пленки. 1 табл., 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
Устройство для питания двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с проточным каналом, воздушный дозатор, топливный насос, форсунку, теплообменник, циклонный гомогенизатор, ультразвуковые генератор и вибратор, электронный блок управления и дозирующую иглу, отличающееся тем, что устройство снабжено второй форсункой для подачи газового топлива, днище гомогенизатора образовано ультразвуковым вибратором с возможностью распространения генерируемых вибратором колебаний во внутреннюю полость гомогенизатора и во впускной трубопровод двигателя и его рукава до впускных клапанов.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроение, а именно к устройствам питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Известен способ приготовления топливовоздушной смеси (ТВС) для ДВС по патенту РФ N 2065529 от 03.02.93 г., устройство для реализации которого содержит корпус с проточным каналом, расположенную в канале заслонку, основной топливный насос, дозаторы, форсунку, ультразвуковой (УЗВ) вибратор, генератор импульсов и связанный с заслонкой и генератором блок управления, а также циклонный гомогенизатор, теплообменник и по меньшей мере два дополнительных насоса и форсунки для подачи газового и дополнительного топлива, УЗВ вибратор установлен в корпусе гомогенизатора, на выходе в проточный канал из корпуса гомогенизатора установлена дозирующая игла, кинематически связанная с заслонкой и подключенная к блоку управления, при этом последний дополнительно связан с дозаторами. Однако этот способ и устройство для его реализации имеют следующие недостатки:1. УЗВ колебания, генерируемые вибратором гомогенизатора, не выходят за пределы его корпуса и не оказывают воздействия на образующуюся в выходном патрубке ТВС, что может привести к частной агрегации аэрозоля ТВС, а также образованию топливной пленки из тяжелых фракций топлив на стенках впускного трубопровода. 2. Использование в гомогенизаторе трех форсунок требует установки в автомобиле добавочной емкости для дополнительного топлива, трубопроводов и топливного насоса. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является распространение УЗВ колебаний вдоль оси потока ТВС во впускной трубопровод и его цилиндровые рукава на максимально возможное расстояние для поддержания качества диспергирования ТВС; предотвращение образования топливной пленки на стенках впускного трубопровода, а также одномоментное смешение и распыл двух видов топлива. Указанная задача достигается тем, что устройство для питания двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с проточным каналом, воздушный дозатор, топливный насос, форсунку, теплообменник, циклонный гомогенизатор, ультразвуковые генератор и вибратор, электронный блок управления и дозирующую иглу, снабжено второй форсункой для подачи газового топлива, днище гомогенизатора образовано ультразвуковым вибратором с возможностью распространения генерируемых вибратором колебаний во внутреннюю полость гомогенизатора и во впускной трубопровод двигателя и его рукава до впускных клапанов. На фиг. 1 представлено в общем виде предлагаемое устройство (с частичным разрезом);
на фиг.2 - его поперечное сечение на уровне воздушного дозатора (А-А);
На фиг. 3 - поперечное сечение на уровне полости циклонного гомогенизатора (Б-Б);
на блок-схеме фиг.4 - функциональная схема электронной системы регулирования. Предлагаемое устройство (фиг.1, 2 и 3) состоит из основных деталей: корпуса 1 со входным 2 и выходным 3 патрубками, сообщенными с проточным каналом 4. В канале корпуса 1 находится теплообменник 5, подогреваемый жидкостью из системы охлаждения 6 ДВС. В полости теплообменника 5 находятся два трубчатых змеевика 7. К одному из змеевиков подключен топливный насос для жидких топлив (на фиг.1 - не показан). К другому змеевику подключен баллон со сжиженным нефтяным газом (СНГ). На выходе змеевиков находятся актюаторы 8, соединенные с форсунками 9, входящими во внутреннюю полость 10 циклонного гомогенизатора 11. Для предотвращения образования парожидкостной фазы в системе бензопитания (до актюатора 8) может быть предусмотрен байпас с терморегулятором на 70oC. Выход одного из змеевиков 7 соединен через фильтр 12 с газовым редуктором 13, который через актюатор 8 соединен с одной из форсунок 9, также входящей во внутреннюю полость 10 гомогенизатора 11. Последний выполнен в виде плоского цилиндрического корпуса, днище которого образовано плоским цилиндрическим пьезокерамическим УЗВ вибратором 14 с центральным отверстием 16, расположенный в эластичной обойме 15 в приливах 18 корпуса гомогенизатора (фиг. 1 и 3). В центральное отверстие 16 вибратора 14 входит острие дозирующей иглы 17. Последняя для вращательного и поступательного перемещений располагается в уплотняющих втулках 19 и через муфту полужесткой связи 20 кинематически соединена с воздушным дозатором 21 (фиг.1 и 2). К электронному блоку управления (ЭБУ) 22 (фиг.4) подключены актюаторы 8; через сервопривод (на фиг. 4 не показан) подключен воздушный дозатор 21; терморезистор 23 теплообменника 5; электронный автомат с цифровым регулированием момента зажигания 24; УЗВ генератор 25, соединенный с УЗВ вибратором 14; датчик положения дозирующей иглы 26 (на фиг.4 не показан), соединенный с педалью газа 27; датчик 28 (на фиг. 4 не показан) открытия воздушного дозатора 21;
![устройство для питания двигателя внутреннего сгорания, патент № 2119085](/images/patents/352/2119085/955.gif)
![устройство для питания двигателя внутреннего сгорания, патент № 2119085](/images/patents/352/2119085/955.gif)
В начальный момент при запуске холодного ДВС топливным насосом и через газовый редуктор 13 через холодный теплообменник 5 одно или два топлива в количествах, определяемых программой, находящейся в ЭБУ 22 и с учетом сигналов датчика детонации 30 подаются в гомогенизатор 11 для испарения и гомогенизации под действием вибратора 14, работающего при близкой к максимальной мощности генератора 25 и регулируемой сигналом от терморезистора 23 через ЭБУ 22. Для устранения детонации в работе ДВС ЭБУ 22 вводит задержку выходных импульсов по сравнению с моментом зажигания, установленным датчиком-распределителем зажигания. Детонация обнаруживается с помощью резонансного пьезокерамического датчика ускорений 30. Величина задержки зажигания зависит от интенсивности и частоты детонации и от частоты вращения вала ДВС. Максимальная величина задержки достигает 12o по углу поворота вала. После окончания детонации задержка зажигания уменьшается до исходного значения. При пуске ДВС ЭБУ 22 устанавливает максимальную величину задержки зажигания. В указанных условиях то небольшое количество топлива или их смеси, необходимое для холостого хода ДВС, испаряется на поверхности вибратора 14 вследствие УЗВ кавитации и гомогенизируется вследствие вихревого движения топлива или их смеси в полости 10 гомогенизатора 11. В результате многократного циклического воздействия УЗВ колебаний на топливо или смесь топлив образуется мелкодисперсная взвесь. Испаренное и гомогенизированное топливо через игольчатый дозатор 16 - 17 распыляется в выходном патрубке 3 проточного канала 4, где и происходит при смешении с воздухом образование гомогенной ТВС с плотностью, необходимой для оптимального и равномерного наполнения всех цилиндров ДВМ. УЗВ колебания, генерируемые вибратором 14, распространяются вниз по оси потока ТВС во впускной трубопровод ДВС, где они поддерживают качество мелкодисперсного распыления ТВС и препятствуют образованию топливной пленки на стенках впускного трубопровода. Многократные отражения УЗВ колебаний от стенок впускного трубопровода распространяются в рукава последнего с уменьшающейся мощностью до впускных клапанов ДВС. Количество всасываемого воздуха определяется углом открытия секторной заслонки воздушного дозатора 21, а информация об этой величине с помощью датчика 28 непрерывно вводится в ЭБУ 22. В первые же доли секунды после запуска ДВС сигналом от датчика детонации 30 изменяется момент зажигания и синхронно уменьшается количество топлива с наименьшим октановым числом в смеси. Далее ЭВМ постепенно увеличивает количество низкооктанового компонента смеси до повторного сигнала датчика детонации. В это же время сигналом от
![устройство для питания двигателя внутреннего сгорания, патент № 2119085](/images/patents/352/2119085/955.gif)
Класс F02M27/08 звуковыми или ультразвуковыми волнами