RU2123128C1

RU2123128C1 - Carburetor for internal combustion engine

Info

Publication number: RU2123128C1
Application number: RU96116829A
Authority: RU
Inventors: А.И. Болдырев
Original assignee: Болдырев Анатолий Ильич
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1998-12-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines; fuel system devices. SUBSTANCE: CARBURETOR has channel 1 with throttle valve 2. Idling system has fuel disperser 5, emulsion channel 6 connected through controlled jet 7 to input of fuel disperser 5, evaporator 8 and heat exchanger chamber 9. Input of evaporator 8 is connected to fuel disperser 5, output is connected with behind-the-throttle space 3 of channel 1, and heat carrier supply channel 12 is coupled with exchanger chamber 9. Fuel mixture quantity control 13 is installed at output of evaporator 8. At idling channel 1 is overlapped by throttle valve 2. Vacuum from behind-the-throttle space 3 is passed into evaporator 8. Fuel from emulsion channel 6 passes into fuel disperser 5 and further on into evaporator 8, and simultaneously heat carrier (heated air) is delivered into evaporator 8 from exchange chamber 9. When atomized fuel is mixed with heat carrier, fuel evaporates and is delivered together with used heat carrier along branch pipe 11 into behind-the throttle space 3 of channel 1. EFFECT: reduced toxicity of exhaust gases and cut down fuel consumption owing to preliminary evaporation of fuel. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering, in particular to carburetors for internal combustion engines.

Известны карбюраторы для двигателей внутреннего сгорания, содержащие проточный канал с дроссельной заслонкой и щелевыми отверстиями переходной системы, систему холостого хода, состоящую из топливного диспергатора, эмульсионного канала, подключенного непосредственно к щелевым отверстиям переходной системы и посредством жиклера с регулируемым проходным сечением ко входу диспергатора [1], [2]. Известны также карбюраторы первого поколения с классической системой холостого хода. Known carburetors for internal combustion engines containing a flow channel with a throttle and slotted holes of the transition system, an idle system consisting of a fuel dispersant, an emulsion channel connected directly to the slotted holes of the transition system and by means of a nozzle with an adjustable flow area to the dispersant input [1 ], [2]. The first generation carburetors with the classic idle system are also known.

Основное отличие систем холостого хода карбюратора [1], [2] от классической состоит в том, что в первых осуществлено внешнее смесеобразование посредством топливных диспергаторов-смесителей, как правило, вихревого типа. Диспергаторы-смесители улучшают смесеобразование, однако не исключают наличие топливной пленки во впускном коллекторе на режиме холостого хода, что приводит к неоднородности и неравномерному распределению бензовоздушной смеси по цилиндрам двигателя. Установлено, для того, чтобы уменьшить токсичность выхлопа, необходимо как можно больше, а лучше все топливо перед подачей во впускной коллектор двигателя на режиме самостоятельного холостого хода привести к одинаковому агрегатному состоянию с окислителем, т.е. испарить. Вышерассмотренные системы холостого хода данную задачу решают частично, так как в их составе отсутствует испаритель топлива, а подогрев бензовоздушной смеси теплом охлаждающей жидкости осуществляется при температуре 80 - 90^oC, что явно недостаточно для ее испарения за время нахождения в смесителе.The main difference between the carburetor idle systems [1], [2] from the classical one is that the former carried out external mixture formation by means of fuel dispersant-mixers, usually of the vortex type. Dispersant-mixers improve mixture formation, but do not exclude the presence of a fuel film in the intake manifold at idle, which leads to heterogeneity and uneven distribution of the benzene-air mixture over the engine cylinders. It has been established that in order to reduce the toxicity of the exhaust, it is necessary as much as possible, and it is better to bring all the fuel to the same state of aggregation with the oxidizer before it is fed to the intake manifold of the engine at independent idle mode, to evaporate. The above-mentioned idle systems partially solve this problem, since they do not contain a fuel evaporator, and the benzene-air mixture is heated with coolant at a temperature of 80 - 90 ^o C, which is clearly not enough for it to evaporate while in the mixer.

Целью изобретения является снижение токсичности отработавших газов и уменьшение расхода топлива. The aim of the invention is to reduce exhaust toxicity and fuel consumption.

Указанная цель достигается тем, что система холостого хода снабжена дополнительно испарителем и теплообменной камерой, имеющей контур циркуляции отработавших газов, при этом вход испарителя подключен к топливному диспергатору, выход посредством газоотводящего патрубка связан с задроссельным пространством проточного канала, а канал для подвода теплоносителя соединен с теплообменной камерой. На выходе из испарителя установлен запорный клапан с регулируемым проходным сечением. This goal is achieved by the fact that the idle system is additionally equipped with an evaporator and a heat exchange chamber having an exhaust gas circuit, while the inlet of the evaporator is connected to the fuel dispersant, the outlet is connected to the throttling space of the flow channel by a gas outlet, and the channel for supplying the heat carrier is connected to the heat exchange the camera. At the outlet of the evaporator, a shut-off valve with an adjustable flow area is installed.

На чертеже изображена принципиальная схема системы холостого хода карбюратора с испарителем и теплообменной камерой. The drawing shows a schematic diagram of the idle system of a carburetor with an evaporator and a heat exchange chamber.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит проточный канал 1 с дроссельной заслонкой 2, задроссельным пространством 3 и щелевыми отверстиями 4 переходной системы, систему холостого хода, состоящую из топливного диспергатора 5, эмульсионного канала 6, подключенного непосредственно к щелевым отверстиям 4 переходной системы и посредством жиклера с регулируемым проходным сечением 7 ко входу топливного диспергатора 5. Система холостого хода дополнительно снабжена испарителем 8 и теплообменной камерой 9, имеющей контур циркуляции отработавших газов 10. Вход испарителя 8 подключен к топливному диспергатору 5, выход посредством газоотводящего патрубка 11 связан с задроссельным пространством 3 проточного канала 1, канал для подвода теплоносителя 12 соединен с теплообменной камерой 9. На выходе из испарителя 8 установлен электроуправляемый запорный клапан 13 с регулируемым проходным сечением. Теплообменная камера 9 снабжена фильтрующим элементом 14. The carburetor for the internal combustion engine contains a flow channel 1 with a throttle valve 2, a throttle space 3 and slotted holes 4 of the transition system, an idle system consisting of a fuel dispersant 5, an emulsion channel 6 connected directly to the slotted holes 4 of the transition system and by means of a nozzle with adjustable bore 7 to the input of the fuel dispersant 5. The idle system is additionally equipped with an evaporator 8 and a heat exchange chamber 9 having a circulation circuit about exhaust gases 10. The inlet of the evaporator 8 is connected to the fuel dispersant 5, the outlet through the gas outlet 11 is connected to the throttling space 3 of the flow channel 1, the channel for supplying the heat carrier 12 is connected to the heat exchange chamber 9. At the outlet of the evaporator 8, an electrically operated shut-off valve 13 with an adjustable passage section. The heat exchange chamber 9 is equipped with a filter element 14.

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. Carburetor for an internal combustion engine operates as follows.

На режиме самостоятельного холостого хода дроссельная заслонка 2 находится в закрытом положении. Разрежение из задроссельного пространства 3 по газоотводящему патрубку 11 передается в испаритель 8. Под действием перепада давления между задроссельным пространством и поплавковой камерой карбюратора топливо из эмульсионного канала 6 поступает в диспергатор 5 и далее в испаритель 8. Количество топлива, поступающего в испаритель, определяется пропускной способностью регулируемого жиклера 7. В системе применен испаритель известной конструкции, реализующий способ объемно-капельного испарения. Процесс испарения осуществляется путем смешения диспергированного топлива с нагретым теплоносителем, в данном случае воздухом. В качестве теплоносителя могут быть использованы горячие выхлопные газы двигателя. Одновременно с диспергированным топливом в испаритель 8 из теплообменной камеры 9 поступает теплоноситель, нагретый до температуры 250 - 300^oC воздух. Теплообменная камера через фильтрующий элемент 14 имеет связь с атмосферой. В канале для подвода теплоносителя 12 может быть установлен электронагревательный элемент (не показан) для первоначального нагрева теплоносителя при пуске холодного двигателя. При смешении диспергированного топлива с нагретым воздухом первое испаряется и совместно с отработанным теплоносителем по газоотводящему патрубку 11 поступает в задроссельное пространство 3 проточного канала 1 и далее по впускному коллектору в двигатель (не показан). На выходе из испарителя 8 установлен запорный клапан 13 с регулируемым проходным сечением. Нормальное положение клапана - открытое. Посредством клапана 13 осуществляется регулировка количества топливной смеси, поступающей в двигатель. При необходимости, например, на режиме принудительного холостого хода, клапан 13 полностью перекрывает газоотводящий патрубок 11 и топливная смесь в двигатель не поступает. Испаритель 8 и теплообменная камера 9 выполнена как локальные конструкции, они не вносят изменения в штатную систему холостого хода карбюратора, а лишь требуют ее отключения при самостоятельной работе. Но в то же время возможна и их совместная работа. Предложенная система холостого хода может быть установлена на любом карбюраторном двигателе, но наиболее эффективна она для машин с карбюраторами "старой" конструкции, в которых система холостого хода не является автономной.In self idle mode, throttle valve 2 is in the closed position. The vacuum from the throttling space 3 through the exhaust pipe 11 is transferred to the evaporator 8. Under the action of the pressure differential between the throttling space and the carburetor float chamber, fuel from the emulsion channel 6 enters the dispersant 5 and then to the evaporator 8. The amount of fuel entering the evaporator is determined by the throughput adjustable nozzle 7. The system uses an evaporator of known design, which implements a method of volumetric drop evaporation. The evaporation process is carried out by mixing dispersed fuel with a heated coolant, in this case air. As a coolant can be used hot exhaust gases of the engine. Simultaneously with the dispersed fuel, the heat carrier heated to a temperature of 250 - 300 ^o C air enters the evaporator 8 from the heat exchange chamber 9. The heat exchange chamber through the filter element 14 is in communication with the atmosphere. An electric heating element (not shown) can be installed in the channel for supplying coolant 12 for initial heating of the coolant when starting a cold engine. When dispersed fuel is mixed with heated air, the first evaporates and, together with the spent coolant, flows through the exhaust pipe 11 into the throttling space 3 of the flow channel 1 and then through the intake manifold to the engine (not shown). At the outlet of the evaporator 8 is installed a shut-off valve 13 with an adjustable flow area. The normal position of the valve is open. By means of valve 13, the amount of fuel mixture entering the engine is adjusted. If necessary, for example, in forced idle mode, the valve 13 completely blocks the exhaust pipe 11 and the fuel mixture does not enter the engine. The evaporator 8 and the heat exchange chamber 9 are made as local structures; they do not make changes to the standard carburetor idle system, but only require its shutdown during independent operation. But at the same time, their joint work is possible. The proposed idle system can be installed on any carburetor engine, but it is most effective for cars with carburetors of the "old" design, in which the idle system is not autonomous.

Таким образом, карбюратор, в котором система холостого хода дополнена испарителем и теплообменной камерой, на режиме самостоятельного холостого хода обеспечивает хорошее смесебразование. Этим достигается снижение токсичности отработавших газов и экономия топлива. Thus, the carburetor, in which the idle system is supplemented by an evaporator and a heat exchange chamber, provides independent mixture formation at the independent idle mode. This achieves a reduction in exhaust gas toxicity and fuel economy.

Источники информации
1. Патент США N 3688752, кл. 123-94, 1972.Sources of information
1. US patent N 3688752, CL. 123-94, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР N 844799, кл. F 02 M 1/00, 1979. 2. Copyright certificate of the USSR N 844799, cl. F 02 M 1/00, 1979.

Claims

1. A carburetor for an internal combustion engine, comprising a flow channel with a throttle and slotted holes of the transition system, an idle system consisting of a fuel dispersant, an emulsion channel connected directly to the slotted holes of the transition system and by means of a nozzle with an adjustable flow area to the dispersant input, characterized in that the idle system is additionally equipped with an evaporator and a heat exchange chamber having an exhaust gas circuit, wherein the inlet of the evaporator is connected to the fuel dispersant, the outlet is connected to the throttling space of the flow channel through a gas outlet pipe, and the channel for supplying the coolant is connected to the heat exchange chamber.

2. The carburetor according to claim 1, characterized in that at the outlet of the evaporator there is a shut-off valve with an adjustable flow area.