УСТРОЙСТВО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ ИНЖЕКТОРНЫХ ДВС

Полезная модель относится к устройствам приготовления топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство (штатная система) приготовления топливо-воздушной смеси (ТВС) серийного инжекторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая воздушный тракт, впускной коллектор, состоящий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия в раздельные трубопроводы впускного коллектора (прототип - см. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей ВАЗ... г.Москва, 1998 г. стр.75=87)
При всех достоинствах прототипа, существующая штатная термоизолирующая прокладка не обеспечивает в достаточной степени функцию эффективного смешивания компонентов и гомогенизации топливной смеси, поэтому не обеспечивает экономию топлива и достаточную полноту его сжигания в камерах сгорания двигателей.
Технический результат, данной полезной модели состоит в конструктивном усовершенствовании известного устройства приготовления топливо-воздушной смеси (ТВС) в инжекторных ДВС посредством вихревой прокладки, вставленной во впускной тракт, и как следствие, приводит к экономии топлива, за счет более полного его сжигания в виде гомогенной топливной смеси в камерах сгорания двигателей, и, как следствие, к значительному улучшению экологической чистоты выхлопных газов автомобильного двигателя.
Указанный технический результат достигается тем, что тем, что устройство приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС, содержащее воздушный тракт, впускной коллектор, содержащий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, дополнено прокладкой, содержащей корпус с рабочими отверстиями для пропускания топливо-воздушной смеси (ТВС) и размещенной во впускном коллекторе непосредственно в месте его разреза за инжекторными форсунками на срезе их сопел, причем эта прокладка снабжена дополнительными аэродинамическими завихрителями ТВС, содержащими кольцевые смесительные камеры, размещенные в корпусе термопрокладки коаксиально ее рабочим отверстиям, и тангенциальные отверстия в корпусе прокладки, причем входы смесительных камер соединены тангенциальными отверстиями с атмосферой, выпускным трактом и источником водяного пара,
непосредственно или через дополнительный смеситель, а выходы этих смесительных камер присоединены тангенциальными каналами к рабочим отверстиям данной прокладки, имеющими также определенный угол наклона к потоку топливной смеси, с диаметрами отверстий и их определенным углом наклона к потоку основной топливной смеси обеспечивающими наилучшее качество топливной смеси, причем эта прокладка дополнена сетчатым распылителем топлива, размещенным в ее рабочих отверстиях.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ На фиг.1 показана предельно упрощенно в одном из наиболее простых вариантов конструкция устройства приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС - инжекторного Экотопа Дудышева Устройство приготовления топливной смеси содержит воздушный тракт, впускной коллектор, состоящий из нескольких трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, (не показаны для простоты рисунка), причем это устройство дополнено специальной вихревой прокладкой, содержащий корпус 1 с рабочими отверстиями 2, 3 для пропускания топливо-воздушной смеси (ТВС) и размещенной во впускном коллекторе в месте, непосредственно за инжекторными форсунками на срезе их сопел, и с размещенными сверху этих отверстий сетчатыми распылителями 4, 5 (они показаны штриховкой), двумя завихрителями, содержащими дополнительными кольцевыми смесительными камерами 6, 7, выполненными в ее корпусе внешними и, коаксиальными по отношению к рабочим отверстиям 2, 3 корпуса 1, и отверстиями 8, 9, 10, в корпусе 1, причем кольцевые смесительные камеры 6, 7 имеют общее тангенциальное входное отверстие 10, а по их выходы соединены с рабочими отверстиями 2, 3 корпуса прокладки 1 через тангенциальные отверстия 8, 9, имеющими определенный диаметр этих отверстий и определенный угол наклона к потоку топливной смеси, по условиям достижения наилучшего качества топливной смеси для двигателя конкретной мощности и модели, причем эти отверстия 8, 9 проделаны в кольцевых буртиках или вставных кольцах 11, 12, размещенных в корпусе 1 между кольцевыми смесительными камерами 6, 7 и рабочими отверстиями 2, 3 Корпус 1 прокладки имеет посадочные отверстия 13 для крепления его к впускному коллектору двигателя внутреннего сгорания. Устройство может быть снабжено также фильтром 14, вставленным в общее входное отверстие 10 в корпусе 1 и дополнительными патрубками 15, 16, 17 для подачи дозированного количества атмосферного воздуха, выхлопных газов и водяного пара в основные смесительные камеры 6, 7, либо непосредственно через входное отверстие 10 в корпусе 1, либо тангенциально через дополнительную вихревую смесительную камеру 18, герметично соединенную с входным отверстием 10 корпуса 1.
Устройство работает следующим образом. После штатного запуска ДВС внутри его впускного коллектора формируется поток основной топливо-воздушно смеси(ТВС), поступающий через рабочие отверстия 2, 3 корпуса 1 прокладки в камеры сгорания ДВС. Первичное улучшение качества ТВС - путем дробления капель бензина и их перемешивание с воздухом в потоке достигается сетчатыми распылителям 4, 5. Однако исходно основная ТВС не вращается и поэтому недостаточно однородна. Далее, вследствие аэродинамического разряжения во впускном коллекторе ДВС через входные патрубки 15, 16, 17 и через фильтр 14 и общее отверстие 10 в корпусе 1, тангенциальное к обоим смесительным камерам 6, 7, в них поступают и интенсивно закручиваются и смешиваются дополнительные компоненты ТВС в виде дополнительного воздуха, водяного пара и выхлопных газов ДВС. Отметим, что дополнительная ТВС еще более эффективно перемешивается в вихревых смесителях 6, 7 в случае ее подачи исходно в них через дополнительный вихревой смеситель 18. Отметим, что выхлопные газы поступают в термопрокладку из штатного выпускного коллектора ДВС через дополнительный патрубок, а водяной пар приготовляется из воды посредством известного испарительного устройства путем использования тепловых потерь ДВС. Эти известные устройства для упрощения иллюстраций к полезной модели не показаны на фиг.1. Далее, эта дополнительная перемешанная в вихре ТВС поступает тангенциально из кольцевых смесительных камер 6, 7 посредством тангенциальных отверстий 8, 9 через кольца-буртики 11, 12 корпуса 1 и через рабочие отверстия 2, 3 во впускной коллектор ДВС, где она интенсивно закручивает этим завихренным потоком дополнительной ТВС и основную ТВС. В результате этого закручивания в вихре дополнительной топливной смеси - капли топлива, поступающие из инжекторных форсунок, предельно тонко дробятся, дополнительно срывается, перемешивается с воздухом и вводится в полезных оборот этим дополнительным вихрем и топливная пленка со стенок впускного коллектора. Как следствие, в результате вихревых эффектов во впускном коллекторе двигателя достигается высокая степень однородности всей топливо-воздушной смеси ДВС, что приводит к более полному сгоранию ее в камере сгорания двигателя и, как следствие, к повышению топливной экономичности и экологической чистоты выхлопных газов двигателя. Дополнительное улучшение качества топливной смеси достигается вследствие дробления капель топлива на сетчатых распылителях 4, 5 особенно в напряженных режимах работы при полной нагрузке ДВС. Предлагаемая полезная модель данного устройства реально создана и уже прошла успешно стендовые и натурные испытания и доказала на практике свою эффективность для экономии топлива на реальных ДВС.