Спосіб забезпечення повного випарування пального у карбюраторних системах приготування повітряно-бензинової робочої суміші двигунів внутрішнього згоряння

Спосіб забезпечення повного випарування пального у карбюраторних системах приготування 3 34214 Але не зважаючи навіть на те, що самі по собі вприскові системи, більш економічні й екологічні, все ж таки не можуть бути застосовані на усіх ДВЗ і в усі х умовах експлуатації, загальне захоплення ними автовиробників (і не без вигоди, і не на користь споживачам) призвело навіть до значного скорочення виробництва автомобілів з карбюраторами. І ця корисна модель - чергова і досить успішна спроба на прикладі вдосконалення (і без зайвого ускладнення) достатньо застарілого карбюратору ОЗОН, реабілітувати карбюраторну систему приготування робочої суміші і довести не тільки технічну та економічну, але й екологічну доцільність її подальшого застосування. Поставлене технічне завдання - без зайвого ускладнення, досягти практично повного випарування пального в карбюраторних системах приготування робочої суміші і довести можливість його повного та ефективного згоряння, тобто і використання у карбюраторних ДВЗ і з усіма відомими позитивними наслідками. Це завдання пропонується вирішити використанням тонких кільцевих щілин, вмонтованих до стінок змішувальних камер для підводу досить теплих картерних газів до за дросельного простору карбюраторних систем приготування робочої суміші з метою повного випарування не випаруваних залишків більш важких фракцій пального і досягти повного та ефективного його згоряння. Як відомо, сучасні карбюраторні системи приготування робочої суміші мають і систему вентиляції картеру, у якій розрідження у за дросельному просторі карбюраторів використовується для покращення відсмоктування картерних газів при малих обертах двигуна. При цьому, картерні гази, маючи певний запас теплової та кінетичної енергії, потрапляють до робочої суміші у за дросельному просторі через окремий штатний отвір 10 у карбюраторі (дивись креслення, де це схематично демонструється на прикладі двох камерного карбюратору ОЗОН), але участі у випаруванні плівки та й други х рідких залишків важких фракцій пального прийняти не можуть. Бо потрапляючи окремим струмочком і тільки до однієї камери, зосереджуються у центральній частині потоку робочої суміші, де швидкість руху, згідно з законами гідравліки, досить висока, а тиск - досить низький, чому вірогідність наявності там рідких залишків пального значно менша, ніж у пристіночній зоні камер та трубопроводів всмоктуючої системи, де тиск робочої суміші відносно центральної частини потоку значно вище, а швидкість руху значно нижче, чому там і зосереджуються рідкі залишки і, насамперед, важких фракцій пального, які і потрапляють до ДВЗ у рідкому стані. Виходить так, що у стінок камер та досить теплих всмоктуючи х тр убопровідів пальне зосереджується у підвищеній кількості і навіть у рідкому стані, а ближче до центру знаходиться досить збіднена робоча суміш, яку ми ще й додатково розбавляємо теплими картерними газами, які, потрапляючи окремим струмочком до центральної частини потоку і тільки через одну камеру карбюратору, не можуть достатньо ефективно сприяти 4 випаруванню усіх рідких залишків пального, що й підтверджується на практиці. Але якщо досить теплі картерні гази потраплятимуть до пристіночної зони камер карбюратору з тонких кільцевих щілин і з достатніми, пропорційними розрідженню у задросельному просторі кількості та швидкості, то пересікаючи плівку з пального і по усьому периметру обох камер, матимуть змогу добре її розпилювати, підігрівати, випарювати і перемішувати з основною масою робочої суміші. І, таким чином, утворювати достатні умови для отримання високоякісної робочої суміші, у якій практично відсутні рідкі, невипарувані залишки пального, а саме пальне значно краще, рівномірніше розподілено по робочій суміші і знаходиться у добре випаруваному стані, що гарантує його повне та ефективне згоряння у ДВЗ і з усіма відомими позитивними наслідками. Це стало мати не аби яке значення у зв’язку з тим, що зміст важких фракцій у сучасному бензині ДСТУ 4063-2001 не обмежується і може перевищувати (та й перевищує на практиці) 50%. Біда у тому, що хтось, з добрих намірів і за рахунок збільшення змісту важких фракцій, потурбувався за збільшення виходу бензину зі скудних нафтових ресурсів України, та, на жаль, не потурбувався за підготування карбюраторних двигунів до ефективного використання такого пального. Пропонована корисна модель пояснюється кресленням (див. Фіг.) де 1 - корпус дросельних заслінок, 2 - перша камера, 3 - друга камера, 4 та 5 - втулки, 6 та 7 - кільцеві порожнини, 8 та 9 - кільцеві щілини, 10 - канал підводу картерних газів з системи вентиляції картеру двигуна, 11 - порожнина, якою сполучаються між собою кільцеві порожнини 6 та 7. Дія кільцевих щілин пояснюється так. Вириваючись з штатного отвору 10 карбюратору, теплі картерні гази потрапляють тепер не прямо до першої камери, а у кільцеву порожнину 6 (у першій камері) а з неї - через сполучальну порожнину 11 до кільцевої порожнини 7 (у другій камері). Ці кільцеві порожнини отримані засобом вмонтування втулок 4 та 5 у розточки 6 та 7, виконані у стінках обох камер. Тепер, під дією розрідження у задросельному просторі, досить теплі картерні гази з кільцевих порожнин 6 та 7 через тонкі кільцеві щілини 8 та 9 (отриманих за допомогою тих же втулок 4 та 5), вириваються хоч і в невеликій кількості, але з значною швидкістю і потрапляючи до обох камер, пересікають плівку з рідких залишків пального, стікаючу по стінкам камер, добре її розпилюють, підігрівають і перемішуючу з основною масою робочої суміші, утворюють необхідні умови для її повного випарування. Відомі спроби застосувати для розпилення та випарування цієї плівки досить холодного повітря з довкілля, або відпрацьовані гази двигуна виявилися не ефективними, а спроби застосування тонких кільцевих щілин для розпилення та випарування плівки з рідких залишків пального теплими картерними газами з системи вентіляції картеру у карбюраторі - не відомі. Кількість картерних газів обмежується штатними пристроями системи вентиляції картеру у карбюраторі, а регулюється автоматично і пропо 5 34214 рційно розрідженню у задросельному просторі, визначеному положенням дросельних заслінок. Використання теплих картерних газів для випарування рідких залишків пального ні вентиляції картеру, ні самому двигуну ніяк не зашкоджує, а навпаки, приносить користь, збільшуючи наповнення циліндрів, збільшує потужність двигуна, бо тепло картерних газів тепер витрачається на випарування пального, а не на непотрібний і навіть шкідливий підігрів робочої суміші. Одержаний технічний результат: - підвищення потужності ДВЗ, досягається за рахунок збільшення кількості використаного пального, яке раніше повністю не згоряло і викидалося в довкілля; - значне зменшення витрат пального (до 15%) одержується за рахунок більш повного використання пального; - багаторазове зменшення змісту отруйних та шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Наприклад, зміст оксиду вуглецю СО у відпрацьованих газах навіть застарілих авто, у карбюраторах яких застосовані тонкі кільцеві щілини, досягає 0,1%, що гарантує значне зменшення змісту як вуглеводних сполук СН так і оксидів азоту NO. І це проти змісту СО у 0,5-0,3%, встановлених ДСТУ 42772004 для сучасних авто з вприсковими двигунами, обладнаних електронними системами діагностики та керування і нейтралізаторами відпрацьованих газів. Порівняйте з нормою ДСТУ 4277-2004 у 4,5% для застарілих авто; - завдяки більш повному згорянню, значно зменшується нагаро- та шламо-утворення - на практиці нагар у камерах згоряння та традіційні Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 6 чорні, смолисті відкладнення на деталях у картері двигуна практично відсутні; - значно зменшується потрапляння до картеру двигуна недогорівших рідких залишків важких фракцій пального, яких достатньо 3% щоб зіпсувати моторне мастило і у 2-3 рази скоротити термін служби двигуна; - збагачення робочої суміші (збідненої в усі х сучасних карбюраторів) досягнене за рахунок використання раніше не випаруваних важких фракцій пального, значно понижує поріг початку детонації у двигунів, що дозволяє без проблем використати бензин А-80 замість А-92. Все це значно покращує експлуатаційні показники навіть застарілих автомобілів з карбюраторними ДВЗ, що підтверджується їх тривалою експлуатацією і, крім того, утворює реальні можливості для встановлення сучасних і більш жорстких, але цілковито здійснимих на практиці законодавчих норм що до змісту шкідливих та отруйних речовин у відпрацьованих газах карбюраторних ДВЗ і не тільки на автомобілях. Таким чином, поставлене технічне завдання без зайвого ускладнення досягти практично повного випарування пального у карбюраторних системах приготування робочої суміші І довести можливість його повного та ефективного згоряння у карбюраторних ДВЗ і з усіма відомими позитивними наслідками, - виконане, і з значним успіхом. Корисна модель може бути корисним при проектуванні і виробництві як нових, так і при модернізації діючих моделей карбюраторів і з значним комерційним успіхом. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601