Устройство приготовления топливной смеси инжекторных двс
Полезная модель относится к устройствам приготовления топливной смеси в инжекторных двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Технический результат, данной полезной модели состоит в усовершенствовании устройства приготовления топливо-воздушной смеси ДВС, приводящей к улучшению качества приготовления топливной смеси, к экономии топлива, и улучшение экологической чистоты выхлопных газов двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что устройство приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС, содержащее воздушный тракт, впускной коллектор, содержащий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, дополнено прокладкой, содержащей корпус с рабочими отверстиями для пропускания топливовоздушной смеси (ТВС) по впускному коллектору в камеры сгорания двигателя, и размещенной во впускном коллекторе непосредственно за инжекторными форсунками на срезе их сопел, причем эта прокладка снабжена аэродинамическими завихрителями ТВС, размещенными в ее корпусе, и соединенными через тангенциальные калиброванные отверстия с атмосферой, выпускным трактом и источником воды и водяного пара, причем выходы этих завихрителей соединены тангенциально с рабочими отверстиями данной прокладки и под углом к потоку топливной смеси, причем устройство дополнительно снабжено сетчатыми распылителями топлива, размещенным в рабочих отверстий данной прокладки, причем они выполнены из трибоэлектрического материала
Полезная модель относится к устройствам приготовления топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство (штатная система) приготовления топливо-воздушной смеси (ТВС) серийного инжекторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая воздушный тракт, впускной коллектор, состоящий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия в раздельные трубопроводы впускного коллектора (прототип - см. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей ВАЗ... г.Москва, 1998 г. стр.75=87)
При всех достоинствах прототипа, существующая штатная термоизолирующая прокладка не обеспечивает в достаточной степени функцию эффективного смешивания компонентов и гомогенизации топливной смеси, поэтому не обеспечивает экономию топлива и достаточную полноту его сжигания в камерах сгорания двигателей.
Технический результат, данной полезной модели состоит в конструктивном усовершенствовании известного устройства приготовления топливо-воздушной смеси (ТВС) в инжекторных ДВС посредством вихревой прокладки, вставленной во впускной тракт, и как следствие, приводит к экономии топлива, за счет более полного его сжигания в виде гомогенной топливной смеси в камерах сгорания двигателей, и, как следствие, к значительному улучшению экологической чистоты выхлопных газов автомобильного двигателя.
Указанный технический результат достигается тем, что тем, что устройство приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС, содержащее воздушный тракт, впускной коллектор, содержащий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, дополнено прокладкой, содержащей корпус с рабочими отверстиями для пропускания топливо-воздушной смеси (ТВС) и размещенной во впускном коллекторе непосредственно в месте его разреза за инжекторными форсунками на срезе их сопел, причем эта прокладка снабжена дополнительными аэродинамическими завихрителями ТВС, содержащими кольцевые смесительные камеры, размещенные в корпусе термопрокладки коаксиально ее рабочим отверстиям, и тангенциальные отверстия в корпусе прокладки, причем входы смесительных камер соединены тангенциальными отверстиями с атмосферой, выпускным трактом и источником водяного пара,
непосредственно или через дополнительный смеситель, а выходы этих смесительных камер присоединены тангенциальными каналами к рабочим отверстиям данной прокладки, имеющими также определенный угол наклона к потоку топливной смеси, с диаметрами отверстий и их определенным углом наклона к потоку основной топливной смеси обеспечивающими наилучшее качество топливной смеси, причем эта прокладка дополнена сетчатым распылителем топлива, размещенным в ее рабочих отверстиях.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ На фиг.1 показана предельно упрощенно в одном из наиболее простых вариантов конструкция устройства приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС - инжекторного Экотопа Дудышева Устройство приготовления топливной смеси содержит воздушный тракт, впускной коллектор, состоящий из нескольких трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, (не показаны для простоты рисунка), причем это устройство дополнено специальной вихревой прокладкой, содержащий корпус 1 с рабочими отверстиями 2, 3 для пропускания топливо-воздушной смеси (ТВС) и размещенной во впускном коллекторе в месте, непосредственно за инжекторными форсунками на срезе их сопел, и с размещенными сверху этих отверстий сетчатыми распылителями 4, 5 (они показаны штриховкой), двумя завихрителями, содержащими дополнительными кольцевыми смесительными камерами 6, 7, выполненными в ее корпусе внешними и, коаксиальными по отношению к рабочим отверстиям 2, 3 корпуса 1, и отверстиями 8, 9, 10, в корпусе 1, причем кольцевые смесительные камеры 6, 7 имеют общее тангенциальное входное отверстие 10, а по их выходы соединены с рабочими отверстиями 2, 3 корпуса прокладки 1 через тангенциальные отверстия 8, 9, имеющими определенный диаметр этих отверстий и определенный угол наклона к потоку топливной смеси, по условиям достижения наилучшего качества топливной смеси для двигателя конкретной мощности и модели, причем эти отверстия 8, 9 проделаны в кольцевых буртиках или вставных кольцах 11, 12, размещенных в корпусе 1 между кольцевыми смесительными камерами 6, 7 и рабочими отверстиями 2, 3 Корпус 1 прокладки имеет посадочные отверстия 13 для крепления его к впускному коллектору двигателя внутреннего сгорания. Устройство может быть снабжено также фильтром 14, вставленным в общее входное отверстие 10 в корпусе 1 и дополнительными патрубками 15, 16, 17 для подачи дозированного количества атмосферного воздуха, выхлопных газов и водяного пара в основные смесительные камеры 6, 7, либо непосредственно через входное отверстие 10 в корпусе 1, либо тангенциально через дополнительную вихревую смесительную камеру 18, герметично соединенную с входным отверстием 10 корпуса 1.
Устройство работает следующим образом. После штатного запуска ДВС внутри его впускного коллектора формируется поток основной топливо-воздушно смеси(ТВС), поступающий через рабочие отверстия 2, 3 корпуса 1 прокладки в камеры сгорания ДВС. Первичное улучшение качества ТВС - путем дробления капель бензина и их перемешивание с воздухом в потоке достигается сетчатыми распылителям 4, 5. Однако исходно основная ТВС не вращается и поэтому недостаточно однородна. Далее, вследствие аэродинамического разряжения во впускном коллекторе ДВС через входные патрубки 15, 16, 17 и через фильтр 14 и общее отверстие 10 в корпусе 1, тангенциальное к обоим смесительным камерам 6, 7, в них поступают и интенсивно закручиваются и смешиваются дополнительные компоненты ТВС в виде дополнительного воздуха, водяного пара и выхлопных газов ДВС. Отметим, что дополнительная ТВС еще более эффективно перемешивается в вихревых смесителях 6, 7 в случае ее подачи исходно в них через дополнительный вихревой смеситель 18. Отметим, что выхлопные газы поступают в термопрокладку из штатного выпускного коллектора ДВС через дополнительный патрубок, а водяной пар приготовляется из воды посредством известного испарительного устройства путем использования тепловых потерь ДВС. Эти известные устройства для упрощения иллюстраций к полезной модели не показаны на фиг.1. Далее, эта дополнительная перемешанная в вихре ТВС поступает тангенциально из кольцевых смесительных камер 6, 7 посредством тангенциальных отверстий 8, 9 через кольца-буртики 11, 12 корпуса 1 и через рабочие отверстия 2, 3 во впускной коллектор ДВС, где она интенсивно закручивает этим завихренным потоком дополнительной ТВС и основную ТВС. В результате этого закручивания в вихре дополнительной топливной смеси - капли топлива, поступающие из инжекторных форсунок, предельно тонко дробятся, дополнительно срывается, перемешивается с воздухом и вводится в полезных оборот этим дополнительным вихрем и топливная пленка со стенок впускного коллектора. Как следствие, в результате вихревых эффектов во впускном коллекторе двигателя достигается высокая степень однородности всей топливо-воздушной смеси ДВС, что приводит к более полному сгоранию ее в камере сгорания двигателя и, как следствие, к повышению топливной экономичности и экологической чистоты выхлопных газов двигателя. Дополнительное улучшение качества топливной смеси достигается вследствие дробления капель топлива на сетчатых распылителях 4, 5 особенно в напряженных режимах работы при полной нагрузке ДВС. Предлагаемая полезная модель данного устройства реально создана и уже прошла успешно стендовые и натурные испытания и доказала на практике свою эффективность для экономии топлива на реальных ДВС.
Устройство приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС, содержащее воздушный тракт, блок инжекторных форсунок и впускной коллектор, содержащий несколько трубопроводов по числу камер сгорания ДВС, отличающееся тем, что устройство дополнено вихревой прокладкой, содержащей корпус имеющего рабочие отверстия, необходимых для пропускания топливовоздушной смеси, которая размещена во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, в месте выхода отверстий от инжекторных форсунок в рабочие отверстия впускного коллектора, причем эта прокладка снабжена дополнительными отверстиями в ее корпусе и аэродинамическими завихрителями компонентов топливной смеси, размещенными непосредственно в ее корпусе, содержащие кольцевые смесительные камеры, размещенными в корпусе прокладки коаксиально ее рабочим отверстиям, причем эти дополнительные отверстия в ее корпусе выполнены тангенциально к входам смесительных камер и входу корпуса прокладки для их аэродинамической связи с атмосферой, выпускным трактом и источником водяного пара, непосредственно или через дополнительный смеситель, а выходы этих смесительных камер присоединены тангенциальными каналами к рабочим отверстиям данной прокладки, имеющими также определенный угол наклона к потоку главной топливо-воздушной смеси, с диаметрами отверстий и их наклонами, обеспечивающими наилучшее качество топливной смеси, причем устройство дополнительно снабжено сетчатым распылителем топлива, размещенным сверху рабочих отверстий данной прокладки, размещенными в рабочих отверстиях данной вихревой прокладки и закрепленными жестко в ее корпусе.
