CS260115B1 - Zařízení pro homogenizaci palivové směsi - Google Patents

Abstract

Zařízení pro homogenizaci směsi se dociluje lepší směšování paliva se vzduohem u spalovacích motorů. Podstatou zařízení je uspořádání generátorů kmitů v sacím potrubí pod hrdlem karburátoru, přičemž střed činné plochy generátoru kmitů leží mimo osu hrdla karburátoru.

Description

Vynález se týká zařízení pro homogenizaci palivové směsi, zvláště u čtyřdobých zážehových motorů se sacím potrubím přivádějícím palivovou směs do spalovacího prostoru motoru.

Vytvoření homogenní směsi paliva se vz<i«uchem v žádaném směšovacím poměru nabývá rostoucími požadavky -na snížení škodlivých exhalací ve výfukových plynech a snižování spotřeby paliva stéle většího významu.

U současných zážehových motorů je potřebné palivo odměřováno v závislosti na množství nasávaného vzduchu, které je charakterizováno podtlakem vznikajícím v odměrných průřezech. Při dosažení požadovaných směšovacích poměrů paliva se vzduchem ve všech pracovních režimech motoru je hlavní systém karburátoru doplňován dalšími regulačními zařízeními. Je te zejména systém běhu motoru naprázdno, systém sytiče, akcelerační pumpička obohacovače?, výškový korektor, přidržovač škrtící klapky při deceleraci a případně další systémy regulující činnost v závislosti například na teplotě nebo jiných specifických požadavcích, přičemž nejvýznamnější podíl na odměřování paliva má hlavní systém. Ideální činnosti odměrných prvků karburátoru by bylo dosaženo při stacionárním průtoku vzduchu; karburátorem. Pracovní činnost zážehového motoru je nespojitá v důsledku toho, že pracovní doby jsou odděleny. Přerušované sání vyvolává v celém sacím systému výrazné pulsace, které ovlivňují činnost karburátoru, zejména jeho hlav260115 ního systému. Při větším otevření Škrticí klapky tento nestacionární průtok indukuje obdobné pulsiacc v kanálech hlavního systému, což má za následek nerovnoměrný výtok palivové emulse do rozprašovače. Tento jev působí, že směšovací poměr kolísá i při ustáleném pracovním režimu motoru vždy od jistého minima do určitého maxima kolem požadovaného poměru. Tak je možno vysvětlit značný rozptyl v průběhu tlaků ve válci zážehového motoru při indikaci i v ustáleném režimu na motorové brzdě.

Protože jen malá část paliva se stačí odpařit při průchodu karburátorem, nastává vlastní tvorba a homogenizace směsi až v prostoru sacího potrubí. Rychlost a kvalita tvorby zápalné směsi závisí zejména na vlastnostech paliva, na teplotě prostředí, na podtlaku v sacím potrubí a velikosti kapiček paliva. Pouze při prohřátém motoru a nízkých zatíženích, když je v sacím potrubí vysoký podtlak a dostatečný přívod tepl^ je vzápětí po vstupu do sacího potrubí všechno palivo odpařeno a vytvořena dostatečně homogenní směs. V“ ostatních případech dopadá odměřené a částečně rozprášené palivo na plochu škrticí klapky nebo stěny sacího potrubí vytváří souvislý pomalu tekoucí film, který se odpařuje výrazně pomaleji. To se s dalšími vlivy projevuje horším rozdělením smš3i do jednotlivých válců motoru.

Problém dosažení homogenity a rovnoměrnosti rozdělení’ směsi je zvláště výrazný u moderních motorů opatřených katalytickým systémem a elektronicky řízeným eraulsním nebo vstřikovacím karburátorem se zpětnou vazbou. Pokud se daří vytvářet· směs s minimálními odchylkami od žádaného směšovacího poměru, tuto směs homogenizovat a rovnoměrně rozdělit do jednotlivých válců motoru, dosáhne so významného zlepšeni činnosti katalytického systému, a tím snížení škodlivin ve výfukových

I plynech při dobré měrné spotřebě palivo;

Protože k vlastní tvorbě směsi dochází z většího procenta v sacím potrubí, je do něj soustředěna většina prvků sledujících její zlepšení. Nezanedbatelný vliv. má dimenzování a tvarování vnitřního prostoru potrubí, způsob přívodu a množství přiváděného tepla, teplota teplosměnného povrchu.Dosažení rovnoměrnosti směšovacího poměru v průběhu zatěžování i při ustálených pracovních režimech motoru závisí na koncepci karburátoru. U- emuláních karburátorů pak zejména na dokonalosti funkce hlavního systému.

Účinným prostředkem pro dosažení rovnoměrného směšovacího poměru a homogenizaci směsi jsou turbodmychadla i dmychadla poháněná mechanicky. Palivo odměřené karburátorem je v tělese dmychadla za zvýšené teploty intenzívně mícháno a nasávaným vzduchem a tak je vytvářena dostatečně homogenní směs. V tomto případě ustupuje úloha sacího potrubí do požadí.

Z hlediska kvality směsi jsou výhodné i vstřikovací karburátory. Díky relativně vysokému vstřikovacímu tlaku a synchronizovanému vstřiku není plynulost dodávky ovlivňována pulsacemi v sacím potrubí. Problematika homogenizace směsi a jejího rovnoměrného rozdělení zůstává v podstatě shodná s karburátory emulsními.

Všechny popsané způsoby tvorby paliva nezajišťují dostatečně homogenizaci zápalné směsi, neboť jejich charakter· a cena je předurčují pouze pro určitý druh vozidel.

Pro zlepšení homogenizace palivové směsi byly proto navrženy sací systémy opatřené generátory kmitů. Generátory kmitů jsou uspořádány ve směšovací komoře pod hrdlem karbu260115 rátoru, případně na spodní ploše sacího potrubí mimo směšovací komoru. Působením generátoru kmitů dochází k tříštění palivového filmu, který se vytváří zvláště na spodních plochách sacího potrubí na drobné snadno odpařitelné kapičky.

Z hlediska rovnoměrného rozdělení směsi do jednotlivých válců jsou generátory kmitů uspořádány ve směšovací komoře souose s hrdlem karburátoru. Toto uspořádání nezajišťuje plně efektivní využití generátoru kmitů, protože proud palivové směsi z karburátoru je ve většině pracovních režimů vychylován a usměrňován škrtící klapkou karburátoru.

Cílem vynálezu je zvýšení účinnosti generátorů kmitů uspořádaných ve směšovací komoře.

Podstata zařízení pro homogenizaci směsi podle vynálezu spočívá v tom, že střed činné plochy generátoru kmitů leží mimo osu hrdla karburátoru. Za činnou plochou pod hrdlem karburátoru je ve směru proudění palivové směsi uspořádána přídavná činná plocha v místě před větvením sacího potrubí.

Výhodou zařízení podle vynálezu je zejména dosažení rovnoměrnej-šího rozdělení zápalné směsi do jednotlivých válců motoru a dosažení rovnoměrnějšího směšovacího poměru. Toho je dosaženo tím, že opětné vstřikování usměrněného paliva do proudu nasávaného vzduchu homogenizuje směs., účinně brání vytváření pomalu tekoucího a nerovnoměrně se odpařujícího palivového filmu, a tím, že palivo dopadající na stěny sacího potrubí potřebuje určitý čas, než přijde do styku s kmitající plochou. Rovnoměrné rozdělení a složení zápalné směsi umožňuje optimální a rychlou, regulaci karburátoru, což má mimořádný význam i u motorů opatřených elektronicky řízeným karburátorem se zpětnou vazbou a katalytickým systémem pro snížení množství škodlivých exhalací. Rovněž významné je: zlepšení činnosti při současném snížení spotřeby paliva u mo260115 torů standartníoh i u motorů spalujících chudé směsi.

Příklad provedení zařízení pro homogenizaci palivové, směsi Je znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn svislý řez zařízeni s karburátorem a sací# potrubím podle známého stavu techniky.

Na sací potrubí 6 je přes oddělovací hrdlo % připevněn karburátor 1. Osa hrdla karburátoru 1 je totožná s osou činné plochy 2, které je umístěna v sacím potrubí ve dně mísící komory 2· činná plocha J je spojena s generátorem 8 kmitů.

Na obr. 2 je patrné uspořádání činné plochy 2 pod hrdlem karburátoru 1 a její střed leží mimo osu karburátoru 1. Činná plocha 2 i tak ve většině provozních režimů motoruzachycuje větší množství palivové směsi. Další činné plochy 2 jsou umístěny před větvením sacího potrubí 6 z důvodů ' zlepšení rozdělení směsi do jednotlivých válců motoru.

Při chodu motoru, zejména při plně otevřené škrticí klapce 4 karburátoru 1« je palivo nasávané působením podtlaku vznikajícím v difusoru J a rozprašovači 2. nerovnoměrně dávkované a nedostatečně rozprášené. Kapičky většího podílu paliva, které se nestačilo v tak krátkém čase odpařit, jsou působením oddělovacího hrdla 2» které brání vytvoření palivo vého filmu na vnitřních stěnách sacího potrubí 6, směrovány na činnou plochu 2· Palivo dopadlé na činnou plochu 2 J^e působením zrychlujících sil vstřikováno ve formě spreje opět do proudu nasávaného vzduchu a nevytváří obvyklý palivový film. Pohyb kmitající plochy může být vytvořen různým způsobem, například může být využíváno vhodně transformovaných tlakových pulsů v sacím potrubí, vibrací motoru nebo ultrazvukového generátoru.

Claims (2)

1» Zařízení pro homogenizaci palivové směsá, zvláště u zážehových spalovacích motorů se sacím potrubím přivádějícím palivovou směs do spalovacího prostoru motoru, přičemž na spodní ploše sacího potrubí pod hrdlem karburátoru je uspořádána činná plocha generátoru kmitů, vyznačené tim, že střed činné plochy (7) generátoru (8) kmitů leží mimo osu hrdla karburátoru (l)_o

2o Zařízení pro homogenizaci palivové směsi podle bodu 1, vyznačené tím, že za činnou plochou (7) pod hrdlem karburátoru (1) je ve směru prouděni palivové směsi uspořádána přídavná činná plocha (7) v místě před větvením sacího potrubí (6).