Способ получения топливо-воздушной смеси и устройство для его осуществления

(i i) 753366

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 02.07.75 (21) 2149422/25-06 (23) Приоритет — (32) 03.07,74 (31) 485617 (33) США (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. Кл.

F 02М 9/00

F 02М 11/00

Государственный комитет (53) УДК 621.43-444.2 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Иностранец

Каспер Вальям Барнес (младший) (США) Иностранная фирма

«Дрессер Инвестментс Н. В.» (Антильские острова) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к способам получения топливовоздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания.

Известны способы получения топливо-воздушной смеси, заключающиеся в том, что регулируют проходное сечение диффузора переменного сечения и разгоняют в последнем поток воздуха до звуковой скорости, подают топливо от источника через распылитель в поток воздуха до горловины диффузора и изменяют расход топлива в зависимости от положения подвижного элемента диффузора при помощи установленного перед распылителем регулирующего клапана и от атмосферного давления при помощи регулирующего приспособления (1).

Однако известные способы не обеспечивают постоянного состава смеси в связи с изменением давления подачи топлива от источника.

Цель изобретения — обеспечение постоянного состава смеси.

Поставленная цель достигается тем, что давление топлива перед регулирующим клапаном поддерживают при помощи регулирующего приспособления равным Р,— Р„ где P, — атмосферное давление; а Р, — заданное постоянное давление.

Такой способ может быть осуществлен устройством, содержащим корпус с проточным каналом и диффузором переменного сечения, имеющим подвижньш элемент, распылитель, расположенный до горловпны

5 диффузора, источник топлива и соединяющий последний с распылителем топливопровод, снабженный регулирующим клапаном, кинем атически связанным с подвижным элементом диффузора, и включенное

10 между источником и клапаном регулирующее приспособление.

Отличие устройства, позволяющего осу ществить новый способ, состоит в том, что регулирующее приспособление выполнено в

15 виде включенной в топливопровод емкости и связанного с ней клапана, поддерживающего давление, равное Р,— Р„P — атмосферное давление, а P, — заданное постоянное давление.

20 Емкость может быть выполнена в виде поплавковой камеры с топливной и воздушной полостями, последняя из которых соединена с источником воздуха через клапан, поддерживающий давление, равное Р,— P .

25 На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предложенного способа получения топливо-воздушной смеси; на фиг.

2 — вариант выполнения устройства.

Устройство содержит корпус 1 с проточ30 ным каналом 2 и диффузором 3 перемен753366

3 ного сечения с подвижным элементом 4, распылитель 5, расположенный до горловины диффузора 3 и подключенный к топливопроводу 6, снабженному регулирующим клапаном 7, кинематически связанным прп помощи блока 8 с подвижным элементом 4, и соединенное с топливопроводом 6 регулирующее приспособление, образованное емкостью 9 и подключенным к ней при помощи патрубка 10 клапаном 11.

Емкость 9 выполнена в виде камеры с поплавком 12, имеющей топливную 13 и воздушную 14 полости, к последней из них подключены патрубок 10 и источник топлива (на чертеже не изображено). Клапан 11 поддерживает давление в камере емкости

9, равное Р, Р„где Р, — атмосферное давление, а P, — заданное постоянное давление. Клапан 11 имеет полость 15, соединенную с атмосферой при помощи патрубка 16 и отделенную от полости 17 прп помощи диафрагмы 18, нагруженной пружиной 19 и снабженной запорным органом 20, имеющим седло в перегородке 21. Пружина

19 имеет регулировочный винт 22 для изменения усилия затяжки, определяющего заданное давление Р,.

В полости 17 поддерживается давление, равное Р, — P„ а уменьшение давления обеспечивается при помощи трубопровода 23, соединенного с проточным трактом 24 впускного трубопровода 25, на котором установлен корпус 1 устройства. Впускной трубопровод 25 соединен с цилиндрами двигателя внутреннего сгорания (на чертеже не изображен) .

Топливовоздушную смесь в устройстве получают следующим образом.

При работе двигателя воздух в проточный канал 2 устройства поступает под атмосферным давлением и ускоряют его в диффузоре 3 до звуковой скорости.. При этом площадь проходного сечения горловины диффузора 3 изменяют в соответствии с режимами работы двигателя. В расширяющейся части диффузора 3 кинетическая энергия потока воздуха преобразуется в статическое давление. Такое преобразование обеспечивает разгон потока воздуха до звуковой скорости в горловине на всех режимах работы двигателя.

Изменение проходного сечения горловины потока обеспечивают перемещением подвижного элемента 4 относительно корпуса 1. Подвижный элемент 4 имеет плоскую поверхность, параллельную плоской поверхности корпуса 1. Элемент 4 перемещается от педали акселератора (на чертеже не показана). Так как поток воздуха в горловине диффузора 3 имеет звуковую скорость, то давление в ней постоянно составляет 0,53 величины атмосферного давления Р,, Выполнение подвижного элемента 4 с плоской поверхностью обеспечивает изменение входного отверстия диффуI0

ЗО

4 зора 3 прямо пропорционально площади горловины диффузора 3, в связи с чем давление воздуха у распылителя 5 является постоянным и заранее заданным по отношению к атмосферному давлению, изменение которого будет влиять на давление воздуха у распылителя 5. Давление воздуха у распылителя должно составлять предпочтительно 29/30 атмосферного давления.

При изменении площади горловины диффузора 3 блок 8 изменяет проходное сечение регулирующего клапана 7 пропорционально изменению площади горловины диффузора 3. Понижение давления воздуха за диффузором 3 передается к клапану 11, обеспечивающему давление в патрубке 10, равное уменьшению атмосферного давления Р, на заданную величину Р„ и таким образом поддерживается давление воздуха и топлива в емкости 9, равное Р,— Р,. Топливо под давлением, равным P„— Р„из емкости 9 по топливопроводу 6 подводится к регулирующему клапану 7.

Величина давления Р,— Р„должна превышать давление воздуха у распылителя 5, и это превышение существует на всех режимах работы двигателя и изменяется соответственно изменению атмосферного давления. Так как давление топлива уменьшается на постоянную величину Р, относительно атмосферного давления Р„ то уменьшение последнего вызовет уменьшение перепада давления на регулирующем клапане 7. В результате уменьшится расход топлива через него прямо пропорционально уменьшению атмосферного давления Р, (в заданном диапазоне перепада давления на регулирующем клапане 7).

Вследствие того, что регулирующий клапан 7 изменяет свое проходное сечение пропорционально площади горловины диффузора 3, изменяется подача топлива в поток воздуха из распылителя 5 прямо пропорционально расходу воздуха через горловину диффузора 3, т. е. на всех режимах работы двигателя. Таким образом поддерживается постоянный состав образующейся в устройстве смеси, направляемой в цилиндры двигателя независимо от положения подвижного элемента 4 диффузора 3 и проходного сечения регулирующего клапана 7.

В изображенном на фиг. 2 варианте выполнения устройства регулирующий клапан турбулентного типа и имеет игольчатый запорный орган 26, который кинематически связан с подвижным элементом 4, и размещенную в топливопроводе 27 перегородку

28. В топливопроводе 27 выполнена емкость

29, полость 30 которой через отверстие 31 в перегородке 32 соединена с патрубком

33, соединенным с источником топлива, поддерживающим давление P„. В отверстии

31 установлен запорный орган 34 клапана, поддерживающего давление Р,— Р„и имеющего диафрагму 35, связанную при помо753366

19

15 щи штока 36 с запорным органом 34 и нагруженную пружиной 37. Диафрагма 35 отделяет полость 30 емкости 29 от полости

38, подключенной при помощи канала 39 к патрубку 33. Пружина 37 имеет регулировочный винт 40, при помощи которого обеспечивается заданное давление P,— P, в полости 30 емкости 29.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя топливо от источника топлива подается под постоянным давлением Р„а при помощи запорного органа 34 поддерживается в полости 30 емкости 29 постоянное давление P,— P,. Топливо из емкости 29 по топливопроводу 27 под давлением P,— P, подается к перегородке 32 регулирующего клапана, на выходе которого постоянно создается давление, передаваемое от распылителя 5 независимо от положения игольчатого запорного органа 26. Благодаря этому поддерживается (в выбранных диапазонах давлений) расход топлива, пропорциональный расходу воздуха в горловине диффузора 3.

Таким образом, предложенный способ получения топливо-воздушной смеси обеспечивает постоянный состав смеси, направляемой в двигатель внутреннего сгораш я, независимо от режима работы последнего и атмосферного давления.

Формула изобретения

1. Способ получения топливо-воздушной смеси, заключающийся в том, что регулируют проходное сечение диффузора переменного сечения и разгоняют в последнем поток воздуха до звуковой скорости, подают топливо от источника через распылитель в поток воздуха до горловины диффузора и изменяют расход топлива в зависимости от положения подвижного элемента диффузора при помощи установленного перед распылителем регулирующего клапана и от атмосферного давления при помощи регулирующего приспособления, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения постоянного состава смеси, давление топлива перед регулирующим клапаном поддержи10 вают при помощи регулирующего приспособления равным Р,— Р„где P,— атмосферное давление, а Р, — заданное постоянное давление.

2. Устройство для осуществления спосо15 ба по п. 1, содержащее корпус с проточным каналом и диффузором переменного сечения, имеющим подвижный элемент, распылитель, расположенный до горловины диффузора, источник топлива, соединяющий

20 последний с распылителем топливопровод, снабженный регулирующим клапаном, кинематически связанным с подвижным элементом диффузора, и включенное между источником и клапаном регулирующее при25 способление, отл ич а ющееся тем, что регулирующее приспособление выполнено в виде включенной в топливопровод емкости и связанного с ней клапана, поддерживающего давление, равное Р,— Р„P, — ат30 мосферное давление, à P, — заданное давление.

3. Устройство по п. 2, отл ич а ющееся тем, что емкость выполнена в виде поплавковой камеры с топливной и воздушной по35 лостями, последняя из которых соединена с источником воздуха через клапан, поддерживающий давление, равное P,— P,.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Патент Франции № 1490527, кл. F 02М, опубл. 1967.

753366

Составитель Л. Синай

Корректор Л. Слепая

Редактор Т. Рыбанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1457/16 Изд. № 394 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5