СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания и может найти применение при создании или совершенствовании двигателей с возможностью работы на альтернативном топливе, в частности на водно-горючих смесях.
Широко известна система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, в которой в качестве топлива использована водно-бензиновая эмульсия (патент РФ №2015397 по Кл. F02M 25/02), содержащая емкость для воды, расширительную камеру, распылители воды, расположенные в диффузоре перед дроссельной заслонкой смесительной камеры карбюратора, а также лепестковую прокладку и двухлопастной винт, расположенный за дроссельной заслонкой.
Однако наличие расширительной камеры снижает разряжение в распылителях воды, снижая тем самым качество распыла. Наличие лепестковой прокладки с двухлопастным винтом, предназначенным для повышения гомогенности смеси, увеличивает сопротивление горючей смеси и ухудшает наполняемость цилиндров рабочей смесью, что приводит к резкому падению мощности двигателя.
Указанный недостаток этого технического решения устраняет известная система питания карбюраторного двигателя (по патенту РФ №2260144 по кл. МПК 7 F02M 25/022), содержащая емкость для воды с поплавковой камерой, связанной с карбюратором через трубопроводы подачи воды и распылитель. Распылитель содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключен к горловине диффузора смесительной камеры.
Однако в этом устройстве сопло имеет сложную конструкцию, а наличие в нем боковых воздушных отверстий создает условия для попадания в двигатель неочищенного воздуха из-под капотного пространства транспортного средства. Устройство содержит большое количество трубопроводов и кранов, что усложняет его конструкцию. Кроме того, устройство имеет сложную ручную регулировку процентного содержания воды в топливной смеси.
Известна также система питания карбюраторного двигателя по а. с.СССР №1263898 по кл. МПК 4 F02M 25/02, содержащая карбюратор с топливной поплавковой камерой, связанной через жиклер и распылитель с диффузором карбюратора, а также камеру для воды (водным раствором марганцовокислого калия), связанную с патрубком карбюратора непосредственно под дроссельной заслонкой карбюратора через соединительную трубку и игольчатый клапан.
Однако, расположение распылителя с игольчатым клапаном непосредственно под дроссельной заслонкой патрубка карбюратора, т.е. после диффузора, создает неблагоприятные условия образования гомогенной смеси топлива с водой и воздухом, поскольку возможно отекание части воды (или раствора) по стенкам патрубка. В связи с чем, надежность образования качественной смеси недостаточная. Кроме того, наличие игольчатого клапана создает дополнительные сложности регулирования топливной системы при изменении режима работы двигателя, в частности необходимость дополнительной операции по включению клапана после прогрева двигателя на бензине до рабочей температуры.
Техническим результатом заявляемого решения является обеспечение возможности повышения качества водно-топливной эмульсии, а также улучшение условий эксплуатации двигателя.
Технический результат достигнут за счет того, что система питания карбюраторного двигателя, содержащая корпус карбюратора с диффузором, топливную и водяную поплавковые камеры, связанные с корпусом через
жиклеры и распылители, и имеющие возможность связи с источниками соответственно топлива и воды, причем топливный распылитель расположен в диффузоре под углом к его вертикальной оси, поплавковая камера для воды расположена так, что связана с корпусом карбюратора в области диффузора непосредственно через жиклер, а распылитель воды расположен под углом к оси диффузора, так, что его выход расположен на одном уровне с выходом топливного распылителя.
Кроме того, система питания снабжена водяным насосом, в электрическую цепь которого включен конечный выключатель с возможностью его связи с поплавком водяной камеры, а также тепловое реле с возможностью его связи с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя.
На прилагаемых чертежах представлена, заявляемая в качестве полезной модели, система питания карбюраторного двигателя:
на фиг.1 - схема системы питания - общий вид;
на фиг.2 и 3 - взаимное расположение распылителей топлива и воды в горизонтальной плоскости сечения диффузора.
Система питания карбюраторного двигателя содержит корпус 1 карбюратора (фиг.1) с диффузором 2 с поплавковой камерой 3 для топлива с главным топливным жиклером 4 и распылителем 5 топлива, дроссельную заслонку 6 поплавковую камеру 7 для воды, поплавок 8 со штоком 9.
Поплавковая камера 7 для воды связана с корпусом 1 карбюратора через жиклер 10, который в свою очередь связан с распылителем 11 воды. Причем, поплавковая камера 7 выполнена так, что выход 12 распылителя 11 расположен на одном уровне с выходом 13 распылителя 5 топлива. Причем, в горизонтальной плоскости сечения диффузора 2 (фиг.2 и 3) распылитель 11 воды своим выходом 12 может быть расположен встречно выходу 13 распылителя 5 топлива (фиг.2) или под углом к выходу 13 распылителя 5 топлива (фиг.3).
Система питания содержит водяной насос 14, предназначенный для подачи воды из емкости 15 в поплавковую камеру 7 по трубкам 16 и 17.
Насос 14 электрически связан со штоком 9 поплавка 8 через конечный выключатель 18. В цепь питания 19 насоса 14 включено тепловое реле 20, имеющее возможность связи с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя (на чертеже не показаны).
Соотношение воды и топлива, подаваемых в распылители соответственно 11 и 5 через водяной жиклер 10 и бензиновый жиклер 4 устанавливается отношением сечений жиклеров водяного и топливного как 1:4, т.е. количество подаваемой воды - 20%, бензина - 80%.
Система питания работает следующим образом.
При включении двигателя система питания работает в обычном режиме, т.е. расходуя бензин. При прогреве двигателя до температуре 50-80°С от сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости (на чертеже не показан) срабатывает тепловое реле 20, включая цепь питания 19 водяного насоса 14.
В случае, когда уровень воды в поплавковой камере 7 окажется ниже требуемого, шток 9 поплавка 8 замыкает контакты выключателя 18, включая тем самым насос 14, который начинает подавать воду (или раствор) из емкости 15 по трубкам 16 и 17 в поплавковую камеру 7.
Таким образом, при пуске двигателя под действием разрежения из поплавковой камеры 3 через жиклер 4 и распылитель 5 подается топливо, которое вместе с воздухом образует горючую смесь, подаваемую в последующем к цилиндрам двигателя.
После прогрева двигателя включается в работу жиклер 10 и распылитель 11, подавая в диффузор 2 воду в поток распыляемого бензина, образует вместе с воздухом гомогенную рабочую смесь, на которой осуществляется дальнейшая работа двигателя.
)
Расположение выходов распылителей воды и топлива в одной плоскости (встречно - фиг.2 или под углом - фиг.3) способствует получению качественной гомогенной смеси с полным смешиванием компонентов.
Расположение водяной камеры в непосредственной связи с корпусом карбюратора через жиклер способствует уменьшению количества трубопроводов и кранов, что упрощает конструкцию устройства. Конструктивное выполнение жиклеров размерами отверстий в отношении 1:4 не требует дополнительной их регулировки и настройки, упрощая тем самым процесс эксплуатации системы питания карбюраторного двигателя.
Наличие водяного насоса и теплового реле, имеющих возможность электрической связи с поплавковой камерой и с датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя, обеспечивают возможность автоматического включения водяного распылителя после прогрева двигателя, и как следствие, получение качественной рабочей смеси.
В соответствии с техническим решением, заявляемым в качестве полезной модели, изготовлен образец системы питания, испытан на автомобиле «Нива» ВА3-21213. Получены положительные результаты.