Система питания карбюраторного двигателя

Заявляемое устройство относится к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, и может найти применение при создании или совершенствовании двигателей с целью обеспечения их работы на альтернативном топливе, в частности на водно-горючих смесях. Сущность технического решения состоит в том, что в известной системе питания карбюраторного двигателя, содержащей корпус карбюратора с диффузором, топливные и водяные поплавковые камеры с жиклерами и распылителями, выходы которых расположены внутри корпуса, причем выход топливного распылителя расположен под углом к оси диффузора, а поплавковые камеры имеют возможность связи с источниками соответственно топлива и воды, поплавковая камера для воды выполнена так, что связана с корпусом карбюратора непосредственно через жиклер, расположенный в области диффузора, а распылитель воды расположен под углом к вертикальной оси диффузора с выходом на одном уровне с выходом топливного распылителя. Причем выходы топливного и водяного распылителей в горизонтальной плоскости сечения диффузора могут быть расположены встречно или под углом друг к другу. Кроме того, система питания снабжена водяным насосом, в электрическую цепь которого включен конечный выключатель, с возможностью его связи с поплавком водяной камеры, а также тепловое реле, с возможностью его связи с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя. Сущность заявляемого технического решения наглядно представлена на чертеже фиг.1.

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания и может найти применение при создании или совершенствовании двигателей с возможностью работы на альтернативном топливе, в частности на водно-горючих смесях.

Широко известна система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, в которой в качестве топлива использована водно-бензиновая эмульсия (патент РФ №2015397 по Кл. F02M 25/02), содержащая емкость для воды, расширительную камеру, распылители воды, расположенные в диффузоре перед дроссельной заслонкой смесительной камеры карбюратора, а также лепестковую прокладку и двухлопастной винт, расположенный за дроссельной заслонкой.

Однако наличие расширительной камеры снижает разряжение в распылителях воды, снижая тем самым качество распыла. Наличие лепестковой прокладки с двухлопастным винтом, предназначенным для повышения гомогенности смеси, увеличивает сопротивление горючей смеси и ухудшает наполняемость цилиндров рабочей смесью, что приводит к резкому падению мощности двигателя.

Указанный недостаток этого технического решения устраняет известная система питания карбюраторного двигателя (по патенту РФ №2260144 по кл. МПК 7 F02M 25/022), содержащая емкость для воды с поплавковой камерой, связанной с карбюратором через трубопроводы подачи воды и распылитель. Распылитель содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключен к горловине диффузора смесительной камеры.

Однако в этом устройстве сопло имеет сложную конструкцию, а наличие в нем боковых воздушных отверстий создает условия для попадания в двигатель неочищенного воздуха из-под капотного пространства транспортного средства. Устройство содержит большое количество трубопроводов и кранов, что усложняет его конструкцию. Кроме того, устройство имеет сложную ручную регулировку процентного содержания воды в топливной смеси.

Известна также система питания карбюраторного двигателя по а. с.СССР №1263898 по кл. МПК 4 F02M 25/02, содержащая карбюратор с топливной поплавковой камерой, связанной через жиклер и распылитель с диффузором карбюратора, а также камеру для воды (водным раствором марганцовокислого калия), связанную с патрубком карбюратора непосредственно под дроссельной заслонкой карбюратора через соединительную трубку и игольчатый клапан.

Однако, расположение распылителя с игольчатым клапаном непосредственно под дроссельной заслонкой патрубка карбюратора, т.е. после диффузора, создает неблагоприятные условия образования гомогенной смеси топлива с водой и воздухом, поскольку возможно отекание части воды (или раствора) по стенкам патрубка. В связи с чем, надежность образования качественной смеси недостаточная. Кроме того, наличие игольчатого клапана создает дополнительные сложности регулирования топливной системы при изменении режима работы двигателя, в частности необходимость дополнительной операции по включению клапана после прогрева двигателя на бензине до рабочей температуры.

Техническим результатом заявляемого решения является обеспечение возможности повышения качества водно-топливной эмульсии, а также улучшение условий эксплуатации двигателя.

Технический результат достигнут за счет того, что система питания карбюраторного двигателя, содержащая корпус карбюратора с диффузором, топливную и водяную поплавковые камеры, связанные с корпусом через

жиклеры и распылители, и имеющие возможность связи с источниками соответственно топлива и воды, причем топливный распылитель расположен в диффузоре под углом к его вертикальной оси, поплавковая камера для воды расположена так, что связана с корпусом карбюратора в области диффузора непосредственно через жиклер, а распылитель воды расположен под углом к оси диффузора, так, что его выход расположен на одном уровне с выходом топливного распылителя.

Кроме того, система питания снабжена водяным насосом, в электрическую цепь которого включен конечный выключатель с возможностью его связи с поплавком водяной камеры, а также тепловое реле с возможностью его связи с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя.

На прилагаемых чертежах представлена, заявляемая в качестве полезной модели, система питания карбюраторного двигателя:

на фиг.1 - схема системы питания - общий вид;

на фиг.2 и 3 - взаимное расположение распылителей топлива и воды в горизонтальной плоскости сечения диффузора.

Система питания карбюраторного двигателя содержит корпус 1 карбюратора (фиг.1) с диффузором 2 с поплавковой камерой 3 для топлива с главным топливным жиклером 4 и распылителем 5 топлива, дроссельную заслонку 6 поплавковую камеру 7 для воды, поплавок 8 со штоком 9.

Поплавковая камера 7 для воды связана с корпусом 1 карбюратора через жиклер 10, который в свою очередь связан с распылителем 11 воды. Причем, поплавковая камера 7 выполнена так, что выход 12 распылителя 11 расположен на одном уровне с выходом 13 распылителя 5 топлива. Причем, в горизонтальной плоскости сечения диффузора 2 (фиг.2 и 3) распылитель 11 воды своим выходом 12 может быть расположен встречно выходу 13 распылителя 5 топлива (фиг.2) или под углом к выходу 13 распылителя 5 топлива (фиг.3).

Система питания содержит водяной насос 14, предназначенный для подачи воды из емкости 15 в поплавковую камеру 7 по трубкам 16 и 17.

Насос 14 электрически связан со штоком 9 поплавка 8 через конечный выключатель 18. В цепь питания 19 насоса 14 включено тепловое реле 20, имеющее возможность связи с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя (на чертеже не показаны).

Соотношение воды и топлива, подаваемых в распылители соответственно 11 и 5 через водяной жиклер 10 и бензиновый жиклер 4 устанавливается отношением сечений жиклеров водяного и топливного как 1:4, т.е. количество подаваемой воды - 20%, бензина - 80%.

Система питания работает следующим образом.

При включении двигателя система питания работает в обычном режиме, т.е. расходуя бензин. При прогреве двигателя до температуре 50-80°С от сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости (на чертеже не показан) срабатывает тепловое реле 20, включая цепь питания 19 водяного насоса 14.

В случае, когда уровень воды в поплавковой камере 7 окажется ниже требуемого, шток 9 поплавка 8 замыкает контакты выключателя 18, включая тем самым насос 14, который начинает подавать воду (или раствор) из емкости 15 по трубкам 16 и 17 в поплавковую камеру 7.

Таким образом, при пуске двигателя под действием разрежения из поплавковой камеры 3 через жиклер 4 и распылитель 5 подается топливо, которое вместе с воздухом образует горючую смесь, подаваемую в последующем к цилиндрам двигателя.

После прогрева двигателя включается в работу жиклер 10 и распылитель 11, подавая в диффузор 2 воду в поток распыляемого бензина, образует вместе с воздухом гомогенную рабочую смесь, на которой осуществляется дальнейшая работа двигателя.

⁾ Расположение выходов распылителей воды и топлива в одной плоскости (встречно - фиг.2 или под углом - фиг.3) способствует получению качественной гомогенной смеси с полным смешиванием компонентов.

Расположение водяной камеры в непосредственной связи с корпусом карбюратора через жиклер способствует уменьшению количества трубопроводов и кранов, что упрощает конструкцию устройства. Конструктивное выполнение жиклеров размерами отверстий в отношении 1:4 не требует дополнительной их регулировки и настройки, упрощая тем самым процесс эксплуатации системы питания карбюраторного двигателя.

Наличие водяного насоса и теплового реле, имеющих возможность электрической связи с поплавковой камерой и с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя, обеспечивают возможность автоматического включения водяного распылителя после прогрева двигателя, и как следствие, получение качественной рабочей смеси.

В соответствии с техническим решением, заявляемым в качестве полезной модели, изготовлен образец системы питания, испытан на автомобиле «Нива» ВА3-21213. Получены положительные результаты.

1. Система питания карбюраторного двигателя, содержащая корпус карбюратора с диффузором, топливные и водяные поплавковые камеры с жиклерами и распылителями, выходы которых расположены внутри корпуса, причем топливный распылитель расположен под углом к вертикальной оси диффузора, а поплавковые камеры имеют возможность связи с источниками соответственно топлива и воды, отличающаяся тем, что поплавковая камера для воды расположена так, что связана с корпусом карбюратора непосредственно через жиклер в области диффузора, а распылитель воды расположен под углом к вертикальной оси диффузора с выходом на одном уровне с выходом топливного распылителя.

2. Система питания карбюраторного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что выход распылителя воды расположен встречно выходу распылителя топлива.

3. Система питания карбюраторного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что выход распылителя воды в горизонтальной плоскости сечения диффузора расположен под углом к выходу распылителя топлива.

4. Система питания карбюраторного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена водяным насосом, в электрическую цепь питания которого включен конечный выключатель, с возможностью его связи с поплавком водяной камеры, а также тепловое реле, с возможностью его связи с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя.

5. Система питания карбюраторного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что соотношение размеров сечений водяного и топливного жиклеров составляет 1:4.