Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

1402696 2В корпусе 1 установлены входной топливный фильтр 11, клапан 12 постоянного давления, имеющий регулировочный винт 13 для изменения величины поддерживаемого клапаном 12 давления, регулятор 14 расхода топлива, золотник которого кинематически связан с рычагом 15.Выход топлива из регулятора 14 расхода топлива к валу осуществляется через дозирующее окно 1 б и клапан подпора 17. В верхней части патрубка 2 расположена дроссельная заслонка 18, соединенная при помощи тяги 19 с рычагом 15 регулятора 14 расхода топлива. Тяга имеет приспособление 10, позволяющее изменять ее длину, В обводной магистрали регулятора 14 расхода топлива установлен регулируемый жиклер 21, соединенный с тягой 22.Топливный насос 23, снабженный предохранительным клапаном 24, при помощи штока, управляющего механиз,мом подачи топлива, связан с кулачковым валом 25, имеющим два выступа,о расположенные под углом 80 . Вал 25 жестко связан с коленчатым валом 26 двигателя и кулачки его развернуты относительно кривошипов коленчатогоовала на 90-180 в направлении, противоположном направлению вращенияколенчатого вала, а ось штока, управляющего перемещением мембраны топливного насоса, совпадает с,осью цилиндра двигателя. Электродвигатель 3 Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.Целью изобретения является повыше 5ние топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройствадля подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.Устройство содержит корпус 1, вкотором выполнен патрубок 2 для подачи воздуха в двигатель. В патрубке 2установлен высокооборотный бесконтактный электродвигатель 3 постоянноготока. Вал 4 электродвигателя 3 выполнен с центральным каналом, которыйс одной стороны заканчивается полостью 5 с форсуночными отверстиями 6 20малого диаметра, а на другом концевала расположено лабиринтное уплотнение 7 для обеспечения герметичности подвода топлива.На корпусе электродвигателя 3 расположены ребра 8 охлаждения, которыерасположены вдоль оси электродвигателя, Кроме того, ребра 8 могут располагаться под углом и иметь закрутку в направлении, противоположномнаправлению вращению вала 4. Патрубок 2 соединен с впускным трубопроводом 9 двигателя . Кольцевая полость 1 О патрубка 2 в зоне нижнегокольца вала 4 соединяется с системой 35охлаждения двигателя. тоянного тока, являющийся доэаторомтоплива. На конце вала 4 со стороныпатрубка размещено лабиринтное уплотнение 7, а на другом его конце -кольцевая полость 5 с форсуночнымиотверстиями 6 на боковой ее поверхности, В верхней части патрубка 2расположена дроссельная заслонка 18,соединенная при помощи тяги 19 с рычагом 15 регулятора 14 расхода топлива. Тяга 19 имеет приспособление 20для изменения ее длины, что позволяет изменять соотношение кол-ва воздуха и топлива в смеси, Выступы кулачков вала 25 топливного насоса 23 развернуты на угол, изменяющийся в пределах 90 - 180 относит, кривошиповколенчатого вала 26 двигателя в направлении, противоположном направлению вращения вала 26. Это обеспечивает продувку цилиндра, в к-ром происходит такт всасывания, чистым воздухом, а не топливовоздушной смесью.1. ил.соединен через выключатель 27, сблокированный с замком зажигания (непоказан), с аккумулятором 28,Устройство работает следующим об 5разом,При замыкании выключателя 27 электропитание от аккумулятора 28 поступает на высокооборотный электродвигатель 3, и ротор его с валом 4 начина дет вращаться,При включении электростартера коленчатый вал двигателя вращается стакой же частотой вращается кулачковый вал 25, причем из-за расположения выступов со смещением относительно кривошипов коленвала (с отставанием на 90-180) в цилиндр двигателя,в котором происходит такт всасывания,поступает чистый воздух, а так как 20при открытии впускного клапана ещеоткрыт и выпускной клапан (после такта выхлопа), происходит продувка цилиндра чистым воздухом, а не топливовоздушной смесью, После того как 25только поршень пройдет половину своего хода а кривошип коленчатого ваЭола повернется на угол 90, разрежение в цилиндре над поршнем и в патрубке 2 достигнет наибольшего значе-, 30ния (так как скорость поршня в этотмомент наивысшая), выступ кулачкоговала 25 воздействует на механизмподачи топлива (мембрану) топливного на со са 23, и топливо выдавли вает сячерез выпускной клапан (левый) вфильтр 11 (вся система за фильтромдо клапана подпора 17 заполнена топливом)вОчищенное в фильтре 11 топливо 40поступает в клапан 12 постоянногодавления 12 и далее через открытоедозирующее окно 16 регулятора 14 расхода топлива и клапан 17 подпора вцентральный каналвала 4. По центральному каналу топливо попадаетв полость 5 и под действием центробежных сил с большой силой выдавливается через форсуночные отверстия 6в виде мельчайших капель, величинакоторых зависит от диаметра форсуночных отверстий 6 и возникшего давления.Так как скорость вылета капель топлива велика, поскольку вал вращается с высокой частотой, то, ударясьо поток воздуха, идущий в поперечномнаправлении, топливо вторично распыливается на еще более мелкие капли и веерообраэно, закручиваясь, заполняет все поперечное сечение патрубка2, равномерно перемешиваясь с воздушным потоком, и увлекается в зонунаибольшего разрежения - в цилиндрдвигателя, Поскольку в это время поршень прошел среднее положение, скорость его уменьшается и при дальнейшем движении скорость поршня все более уменьшается,Топливоздушная смесь заполняетверхнюю часть цилиндра, а ближе кпоршню располагается чистый воздух,При сжатии, когда поршень перемещается вверх, весь заряд смещается кверхней стенке камеры сгорания, нотак как капли топлива не сжимаются,то расстояние между каплями уменьшается, а воздушная прослойка выдавливается вниз, в результате чего топливная смесь в верхней зоне обогощается.При пуске холодного двигателя необходимо в цилиндры двигателя подавать обогащенную смесь, это осуществляется следующим образом.С помощью тяги 22 регулируемый жиклер 21 открывается на необходимую величину (винт жиклера может иметь несколько фиксированных положений), и топливо с постоянным давлением подводится к дозирующему сечению жиклера, откуда поступает дополнительно к топливу, отдозированному дозирующим окном 16, к валу 4.Для увеличения нагрузки двигателя на рычаг 15 воздействуют с помощью тяги и поворачивают рычаг 15 по часовой стрелке, шестерня рычага 15, связанная с золотником регулятора 14 расходатоплива, перемещает золотник влево и открывает дозирующее окно 16 на большую величину, одновременно открывается на больший угол заслонка 18, рычаг которой связан с рычагом 15 тягой 19. Соотношение количества с воздухом в топливовоздушной смеси можно иэ 1 менять с помощью приспособления 20 тяги 19, При уменьшении длины тяги 19 горючая смесь обогащается, а при удлинении - обедняется,Расход воздуха через патрубок 2 на холостом ходу регулируют путем выбора положения заслонки 18, которое может изменяться с помощью регулируемого упора (на чертеже не показан)Дискретная подача топлива осуществляется до некоторого значения частоты вращения коленчатого вала, а начиная со средних значений частоты враще.ноя коленчатого вала до максимальных,дискретная подача топлива топливнымнасосом 23 заменяется бесперывной иэза большой частоты срабатывания механизма подачи, топлива в насосе 23,Поддержание постоянного давленйя топлива перед регулятором 14 расхода топлива осуществляется с помощьюклапана постоянного давления следующйм образом,Производительность топливного насоса 23 предусмотрена такой, что превы 1 иает потребную производительностьдля максимального режима двигателя,поэтому при проходе топлива черезклепан 12 к дозирующему окну 16 происходит повышение давления топливав Магистрали между окном 16 и клапаной 12, возросшее давление воздейстЬует на верхний торец золотникаклапана 12 и перемещается золотниквнйз до тех пор пока не установитсяравновесие сил (сверху - давлениетоплива, снизу упругость пружины),определяемое степенью открытия дозиру 1 ощего окна 16 и степенью затяжкипружины клапана с помощью регулировочного винта 13,При небольшом открытии окна 16золотник клапана 12 устанавливаетсяйоложении смещенном вниз, при большой открытии окна 16 золотник клапана 12 устанавливается в положениесм 1 эщенном вверх, Таким же образомпоцдерживается давление перед регулируемым жиклером 21 независимо отстепени его открытия,На режимах работы двигателя, когда топливо перед насосом 28 подогреваЕтся в теплообменнике (на чертежене показан) с помощью тепла иэ системы охлаждения или теплом отработавших газов, подогретое топливо попадает в канал вала 4, в этом случае иэФорсуночных отверстий 6 выходит парполностью испаренное топливо.При работе двигателя на режимахс небольшим расходом топлива частьтоплива с выхода насоса 23 перепускают через клапан 24 на вход в насос,Для использования предлагаемогоустройства с целью подачи в двигатель5 10 15 20 45 ее длины, дозатор топлива выполненв виде полого вала электродвигателя, на одном конце которого со стороны входного патрубка размещено лабиринтное уплотнение, а на другом - кольцевая полость с форсуночпыми отверстиями на боковой ее поверхности, выступы кулачков топливного насоса развернуты на угол, изменяющийся в преоделах 90 - 180, относительно криво 25 30 35 40 обедненной смеси на установившемся режиме работы (экономичный режим)с помощью приспособления 20 уменьшают длину тяги 19 до такой величины, когда в двигатель поступает обедненная смесь, приближаясь к границе устойчивой работы двигателя на обедненной смеси, а затем с помощью тяги 22 открывают регулируемый жиклер 21 на одну из Фиксированных величин и оставляют в этом положении.При разгоне в патрубок 12 поступает топливо по двум каналам - через дозирующее окно 16 и регулируемый жиклер 21, а при установившемся режиме жиклер 21 закрывают и в двигатель поступает обедненная смесь. Формула изобретения Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее входной патрубок с дроссельной заслонкой и тягой, топливный насос с кулачковым валом, регулятор расхода топлива, топливную форсунку, дозатор топлива и регулятор обогащения горючей смеси, образующие топливоподающий узел, кулачковый вал двигателя с кулачками, кинематически связанный с коленчатым валом двигателя и кулачковым валом топливного насоса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов, устройство дополнительно снабжено бесконтактным электродвигателем постоянного тока с полым валом, размещенным во входном патрубке, причем тяга кинематически связана с дроссельной заслонкой и регулятором подачи топлива и снабжена приспособлением для изменения шипов коленчатого вала в направлении,противоположном направлению вращенияколенчатого вала двигателя,