УСТРОЙСТВО ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - Новейшие экологические и энергетические технологии

Целью изобретения является повышение топливной экономичности и экологической чистоты двигателя за счёт повышения качества гомогенизации топливной смеси.

Технический результат, данной полезной модели состоит в усовершенствовании устройства приготовления топливной смеси, приводящей к экономии топлива, и улучшение экологической чистоты двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащим устройство подачи топлива, устройство подачи окислителя, и устройство подачи топливной смеси в блок цилиндров двигателя дополнительно снабжено устройством смешивания компонентов топливной смеси, размещённое на впускном коллекторе двигателя, и выполненное, например, в виде вихревого смесителя, содержащего корпус с рабочими отверстиями для прохождения топливной смеси, вихревые форсунки, выполненные в виде колец с внутренним диаметром равным диаметру рабочих отверстий корпуса и калиброванными тангенциальными отверстиями, разгонные каналы, образованные цилиндрической проточкой и форсункой, причём рабочие отверстия корпуса вихревого смесителя соединены через тангенциальные калиброванные отверстия форсунок и разгонными каналами с атмосферой.

УСТРОЙСТВО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

На фиг. 1, 2, 3 показано упрощенно предлагаемое устройство приготовления топливной смеси на примере двигателя внутреннего сгорания, далее двигателя.

На фиг.1 показана упрощенная блок- схема всех узлов приготовления топливной смеси двигателя. На фиг.2 показана упрощенно конструкция вихревого смесителя компонентов топливной смеси. На фиг. 3 показана конструкция вихревого смесителя компонентов топлитвной смеси для инжекторного двигателя Для всех этих чертежей дана сквозная нумерация позиций.

Устройство приготовления топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания состоит из устройства подачи топлива, содержащего топливный бак 1 , топливный насос 2 и топливопровод 3, устройство подачи окислителя, содержащего воздушный фильтр 4 и воздуховод 5, вихревое устройство 6 смешивания компонентов топливной смеси, размещённое на впускном коллекторе 7, присоединённом к блоку цилиндров 8 двигателя, которое выполненно, например, в виде вихревого смесителя, содержащего корпус 9 с рабочими отверстиями 10 вихревые форсунки 11, выполненные в виде колец с внутренним диаметром равным диаметру рабочих отверстий 10 корпуса 9 вихревого смесителя 6 и калиброванными тангенциальными отверстиями 12, 13 (показаны на фиг.1 без позиций), разгонные каналы 14, образованные цилиндрической проточкой и форсункой 11, причём рабочие отверстия 10 корпуса 9 вихревого смесителя 6 соединены через тангенциальные калиброванные отверстия 16 форсунок 11 и разгонными каналами 14 с атмосферой. Вихревой смеситель 6 дополнен вихревым соплом 17, размещённым в рабочих отверстиях его корпуса, которое снабжено отвертиями 18 в корпусе 9, соединёнными с тангенциальными отверстиями 16 форсунок 11. Входная часть 19 вихревого сопла 17 снабжена сужающимся каналом, а выходная часть 20 расширяющимся каналом, причём на внутренней поверхности сопла 17 имеется завихритель 21 с направлением вращения потока совпадающим с направлением вращения внешнего потока из фихревой форсунки 11.

Устройство снабжено также парогенератором 22, содержащим ёмкость 23 с жидкостью, например, с водным раствором углеводородных отходов 24, размещённой коаксиально на выпускном коллекторе 25 двигателя, и присоединённой паропроводом 26 через регулятор 27, причём выход регулятора пара присоединён к одному из тангенциальных отверстий 28 вихревого смесителя 6 компонентов топливной смеси.

Устройство приготовления топливной смеси снабжено также устройством 29 подачи отходящих газов, выполненного в виде трубопровода 30, через регулятор 31, соединяющего выпускной коллектор 25 двигателя с одним из тангенциальным отверстий 32 вихревого смесителя 6. Устройство приготовления топливной смеси снабжено также активизатором 33, совмещённым с электростатическим распылителем компонентов топливной смеси, выполненным в виде электрода – вихревого сопла 17 и источника 34 высокого напряжения, электрически одним концом присоединённого к вихревому соплу 17, а вторым выводом присоединенному к центральному электроду 35 соответствующей свечи зажигания 36 двигателя.

Устройство приготовления топливной смеси, показанное упрощенно на фиг.1, 2, 3, работает следующим образом. Топливо из бака 1 по топливопроводу 2 поступает в вихревой смеситель 6, одновременно через воздущный фильтр 3 и воздуховод 4 в него подают окислитель. В вихревом смесителе 6 происходит интенсивная закрутка и смешивание топливной смеси.

Далее она поступает по впускному коллектору 7 в камеры сгорания двигателя одновременно при работе двигателя за счёт разряжения во впускном канале 7 из атмосферы поступает через тангенциаольные отверстия 16 дополнительный окислитель, далее через разгонный канал 14 и отверстия 12, 13 форсунок 11 этот дополнительный окислитель поступает в центр вихревого смешивания топливной смеси. В результате возникает высокая степень гомогенизации (однородности) топливной смеси, что приводит к более полному сгорании её в камере сгорания двигателя и как следствие к повышению топливной экономичности и экологической чистоты выхлопных газов двигателя.

Дополнительная топливная экономичность достигается данным устройством бланодаря введению пар-жидкости, получаемой из ёмкости 0 с использованием тепла выпускного коллектора 0 двигателя и отходящих газов поступающих из выпускного коллектора, указанные дополнительные компоненты топливной смеси подают через соответствующие регуляторы тангенциально через отверстия 16, 17 в разгонный канал и далее через вихревые форсунки 11 в вихревое сопло 17.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство приготовления топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания, далее двигателя, содержащее устройство подачи топлива, устройство подачи окислителя, и устройство подачи топливной смеси в блок цилиндров двигателя, отличающееся тем, что оно:

снабжено устройством смешивания компонентов топливной смеси, размещённым на впускном коллекторе двигателя, и выполненное, например, в виде вихревого смесителя, содержащего корпус с рабочими отверстиями для прохождения топливной смеси, вихревые форсунки, выполненные в виде колец с внутренним диаметром равным диаметру рабочих отверстий корпуса и калиброванными тангенциальными отверстиями, разгонные каналы, образованные цилиндрической проточкой и форсункой, причём рабочие отверстия корпуса вихревого смесителя соединены через тангенциальные калиброванные отверстия форсунок и разгонными каналами с атмосферой.
Устройство по п. 1, отличающийся тем, что вихревой смеситель дополнен вихревым соплом, размещённым в рабочих отверстиях его корпуса, которое снабжено отверстиями в корпусе, соединёнными с тангенциальными отверстиями форсунок.
Устройство по п. 1, 2, отличающийся тем, что входная часть вихревого сопла снабжена сужающимся каналом, а выходная часть расширяющимся каналом, причём на внутренней поверхности сопла имеется завихритель с направлением вращения потока совпадающим с направлением вращения внешнего потока из фихревой форсунки.
Устройство по п. 1, 2, 3, отличающийся тем, что завихритель вихревого сопла выполнен в виде однозаходного или многозаходного каналов.
Устройство по п. 1-4, отличающийся тем, что вихревая форсунка и вихревое сопло конструктивно совмещены и выполнены в виде единой детали
Устройство по п. 1 - 5, отличающийся тем, что снабжено устройством приготовления пара-жидкости, размещённого на выпускном коллекторе двигателя и присоединённого паропроводом к одному из тангенциальных отверстий вихревого смесителя компонентов топливно-воздушной смеси.
Устройство по п. 1 - 6, отличающийся тем, что снабжено устройством подачи отходящих газов, выполненного в виде трубопровода, соединяющего выпускной коллектор двигателя с одним из тангенциальным каналов вихревого смесителя, напрямую или ,например, через парогенератор.
Устройство по п. 1 - 7, отличающийся тем, что снабжено активизатором и электростатическим распылителем компонентов топливной смеси, выполненным в виде электрода и источника высокого напряжения, причём в качестве электрода использовано вихревое сопло, а в качестве источника высокого напряжения использована дополнительная штатная катушка зажигания, соединённая одним концом с вихревым соплом, а вторым выводом с центральным электродом соответствующей свечи зажигания двигателя.
Устройство по п. 1-8, отличающийся тем, что в карбюраторных ДВС в качестве корпуса вихревого смесителя использована штатная термоизолирующая прокладка, размещённая между карбюратором и впускным коллектором двигателя.
Устройство по п.1-8, отличающийся тем, что в инжекторных ДВС в качестве корпуса вихревого смесителя использована прокладка, размещённая между блоком инжекторов и блоком цилиндров двигателя.