СИСТЕМА ВПРЫСКА И ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДЛЯ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Устройство, составляющее часть системы впрыска и подачи топлива для цилиндра поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащее:
малый циклон, в который тангенциально подается поток нагретого воздуха, чтобы образовать стабильный вихрь с высокими угловыми скоростями;
регулируемую топливную форсунку, подающую поток распыленного топлива в малый циклон, в котором оно подвергается взрывному испарению и быстрому смешиванию;
канал подачи, присоединяющий малый циклон к впускному каналу цилиндра, в котором вихревая топливовоздушная смесь смешивается с воздухом на впуске; и
средство для предотвращения перегрева регулируемой топливной форсунки.
2. Устройство по п.1, в котором малый циклон содержит цилиндрическую часть; коническую часть, присоединенную к цилиндрической части; верхнюю стенку, закрывающую цилиндрическую часть, причем верхняя стенка поддерживает средство для установки регулируемой топливной форсунки и имеет отверстие, через которое подается поток распыленного топлива; тангенциально расположенное впускное отверстие в цилиндрическую часть, через которое подается поток нагретого воздуха; и выпуск в вершине конической части, присоединенной к каналу подачи.
3. Устройство по п.2, в котором нижний по потоку конец канала подачи присоединен к приливу, образованному на отливке канала впускного коллектора, связанного с цилиндром, и вихревые топливовоздушные смеси выходят в впускной канал через выпуск, проходя через прилив.
4. Устройство по п.2, в котором отношение диаметра цилиндрической части малого циклона к диаметру отверстия его соответствующего цилиндра двигателя обычно находится в интервале от 1:10 до 1:2 с отклонением +/-20%.
5. Устройство по п.2, в котором отношение длины конической части малого циклона к диаметру цилиндрической секции обычно находится в интервале от менее 0,5:1 до более 6:1.
6. Устройство по п.2, в котором цилиндры двигателя снабжены вихревым топливовоздушным потоком из одного или более больших циклонов.
7. Устройство по п.2, в котором пуля обтекаемой формы поддерживается внутри малого циклона и соосно с ним, чтобы предотвратить перетекание наименее плотной составляющей вихревой топливовоздушной смеси в ядро вихря, образованного внутри маленького циклона.
8. Устройство по п.1, в котором средства для предотвращения перегрева регулируемой топливной форсунки имеют форму охлаждающей рубашки, образованной вокруг средства для установки регулируемой топливной форсунки, причем охлаждающая рубашка принимает непрерывную подачу хладагента из системы охлаждения двигателя.
9. Устройство по п.1, в котором топливо нагрето до температуры приблизительно от 85 до 90°C.
10. Устройство по п.1, в котором поток воздуха нагрет в средстве теплообмена теплом выхлопных газов двигателя до температуры вплоть до 1000°C и большая часть потока смешена с наружным воздухом, чтобы обеспечить подачу нагретого воздуха на впуске.
11. Устройство по п.1, в котором поток воздуха нагрет в средстве теплообмена выхлопными газами двигателя до температуры вплоть до 1000°C и меньшая часть потока направляется к малому циклону.
12. Устройство по п.1, в котором вихревая топливовоздушная смесь подана в впускной канал посредством средства ускорения, причем средство ускорения имеет форму кольцевого пространства в впускном канале, в которое подается вихревая топливовоздушная смесь, при этом кольцевое пространство ограничено наружным утолщением отливки канала впускного коллектора и первым цилиндрическим кольцом, установленным в отверстие впускного канала, причем подача вихревой топливовоздушной смеси из кольцевого пространства происходит через кольцевой выпускной канал, ограниченный соответствующими частями первого цилиндрического кольца и второго цилиндрического кольца, установленного в отверстие впускного канала после первого цилиндрического кольца, при этом соответствующие части наклонены в направлении воздушного потока на впуске.
13. Устройство, составляющее часть системы впрыска и подачи топлива для цилиндра поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащее:
малый циклон, в который тангенциально подается поток нагретого воздуха, чтобы образовать стабильный вихрь с высокими угловыми скоростями;
регулируемую топливную форсунку, подающую поток распыленного топлива в малый циклон, в котором оно подвергается быстрому смешиванию;
канал подачи, присоединяющий малый циклон к впускному каналу цилиндра, в котором вихревая топливовоздушная смесь смешивается с воздухом на впуске; и
средство для предотвращения перегрева регулируемой топливной форсунки.
14. Способ доставки топливовоздушной смеси к цилиндрам поршневого двигателя внутреннего сгорания, включающий:
тангенциальную подачу потока нагретого воздуха в малый циклон, чтобы образовать в нем стабильный вихрь с высокой угловой скоростью;
подачу из регулируемой топливной форсунки потока нагретого, распыленного топлива в малый циклон, в котором оно подвергается взрывному испарению и быстрому смешиванию; и
подачу вихревого топливовоздушного потока посредством канала подачи во впускной канал цилиндра, в котором вихревая топливовоздушная смесь смешивается с нагретым воздухом на впуске.
15. Способ по п.14, при котором регулируемая топливная форсунка подает поток распыленного топлива в малый циклон, в котором оно подвергается взрывному испарению и быстрому смешиванию, причем любой не испарившийся компонент топлива центрифугируется на горячие внутренние стенки малого циклона и, таким образом, испаряется, поглощая тепло.