RU2074973C1

RU2074973C1 - Carburetor for internal combustion engine

Info

Publication number: RU2074973C1
Application number: RU94012035A
Authority: RU
Inventors: Федор Михайлович Дрождев
Original assignee: Федор Михайлович Дрождев
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1997-03-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: carburetor has body with through channel and mixing chamber and homogenizer. The latter is made in form of atomizing heads, each provided with tangential channel, swirl chamber with open outlet hole pointed in direction of air flow; tangential channel communicates with swirl chamber. Atomizing heads are installed: in outlet channel of accelerating pump, axis of swirl chamber outlet hole forming angle of 0-75 degrees with axis of through channel; in outlet channels of economizer and econostat, axes of outlet holes of swirl chambers forming angle of 0-60 degrees with axes of chambers and venturis of carburetor; in outlet channel of progression idling system, axis of outlet hole of swirl chamber forming angle of 15-75 degrees with axis of mixing chamber in outlet channel of main atomizer, and axis of outlet hole of swirl chamber forming angle of 0-15 degrees with axis of smaller venturi. Dimensions of atomizing head are represented in the following view: d - diameter of tangential channel is equal to diameter of fuel jet, or cross section area of tangential channel is equal to sum of cross section areas of fuel and air jets, or area of section of tangential channel is equal to cross section area of main atomizer; 1-4d-inner diameter of swirl chamber; 4-10d-height of swirl chamber. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к карбюраторам. The invention relates to engine building, namely to carburetors.

Известен карбюратор двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с проточным каналом, в котором последовательно установлены малый, большой диффузоры и гомогенизатор в виде распылительных головок, установленных на месте выходных отверстий (распылителей), через которые топливо или топливовоздушная смесь поступает в воздушный поток карбюратора. A carburetor of an internal combustion engine is known, comprising a housing with a flow channel, in which small, large diffusers and a homogenizer are installed in the form of spray heads installed in place of the outlet openings (nebulizers) through which the fuel or air-fuel mixture enters the carburetor air stream.

К недостаткам описанного карбюратора относится возможность засорения завихрительной камеры распылительных головок у выходного калиброванного отверстия. The disadvantages of the described carburetor include the possibility of clogging the swirl chamber of the spray heads at the calibrated outlet.

Задачей настоящего изобретения является получение однородной топливовоздушной смеси. The present invention is to obtain a homogeneous air-fuel mixture.

Задача решается установкой гомогенизатора в виде распылительных головок открытого типа на месте выходных отверстий (распылителей), через которые топливо или топливовоздушная смесь поступает в воздушный поток карбюратора. The problem is solved by installing a homogenizer in the form of open-type spray heads in place of the outlet openings (nebulizers) through which the fuel or air-fuel mixture enters the carburetor air stream.

На фиг.1 представлена схема карбюратора двигателя внутреннего сгорания с гомогенизатором в виде распылительных головок открытого типа; на фиг.2 - распылительная головка открытого типа; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 распылительная головка открытого типа с тангенциальным каналом в виде щели; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 распылительная головка открытого типа с тангенциальным каналом в виде ряда отверстий; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 распылительная головка открытого типа, установленная на месте топливного жиклера; на фиг.9 разрез Г-Г на фиг.8; на фиг.10 разрез Д-Д на фиг.9. Figure 1 presents a diagram of a carburetor of an internal combustion engine with a homogenizer in the form of open spray heads; figure 2 - spray head open type; figure 3 section aa in figure 2; in FIG. 4 open type spray head with a tangential channel in the form of a slit; figure 5 section BB in figure 4; Fig.6 spray head open type with a tangential channel in the form of a series of holes; Fig.7 is a section bb in Fig.6; on Fig open-type spray head mounted in place of the fuel nozzle; in Fig.9 section GG in Fig.8; figure 10 section DD in figure 9.

Карбюратор двигателя внутреннего сгорания (фиг.1) содержит корпус 1 с проточным каналом 2, в котором установлены малый 3 с каналом 4 основного распылителя, большой диффузор 5, смесительную камеру 6 и крышку 7, гомогенизатор в виде распылительных головок открытого типа установлены на месте выходных отверстий (распылителей); ускорительного насоса 8, эконостата 9 и экономайзера 10, переходной системы холостого хода 11 и основного распылителя 12. The carburetor of the internal combustion engine (Fig. 1) contains a housing 1 with a flow channel 2, in which a small 3 with a channel 4 of the main atomizer, a large diffuser 5, a mixing chamber 6 and a cover 7, a homogenizer in the form of open type spray heads are installed at the exit openings (sprayers); accelerator pump 8, econostat 9 and economizer 10, transitional idle system 11 and the main atomizer 12.

Распылительная головка открытого типа фиг.2 состоит из корпуса 14, в котором расположен тангенциальный канал 15, выходящий в завихрительную камеру 16. Она работает следующим образом: топливо или топливовоздушная смесь под давлением поступает по тангенциальному каналу 15 в завихрительную камеру 16, раскручивается и центробежными силами распылителя с кромки выходного открытого отверстия завихрительной камеры 16. Открытое отверстие завихрительной камеры направляется в воздушный поток карбюратора таким образом, чтобы факел распыленного топлива или топливовоздушной смеси был направлен по движению воздуха, а ось факела составляла некоторый угол с осью камер и диффузоров карбюратора или совпадала с ней в случае центрального к воздушному потоку размещения распылительной головки. The open type spray head of Fig. 2 consists of a housing 14 in which a tangential channel 15 is located, which exits into the swirl chamber 16. It works as follows: fuel or air-fuel mixture under pressure passes through the tangential channel 15 into the swirl chamber 16, is untwisted by centrifugal forces atomizer from the edge of the outlet open hole of the swirl chamber 16. The open hole of the swirl chamber is directed into the carburetor air flow so that the spray of fuel or a fuel-air mixture was sent by air movement, and the torch axis at a certain angle with the axis of the chamber and the carburettor diffuser or coincides with it in the event the air flow to the central location of the spray head.

Распылительная головка открытого типа фиг.2 имеет следующие размеры: диаметр тангенциального канала 15, подводящего топливо или топливовоздушную смесь в завихрительную камеру 16 равен d, причем, если подается топливо, то d равен диаметру топливного жиклера, если подается топливовоздушная смесь, то площадь сечения тангенциального канала должна быть равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров, диаметр завихрительной камеры 1-4 d, высота завихрительной камеры 4-10d. The open type spray head of FIG. 2 has the following dimensions: the diameter of the tangential channel 15 supplying fuel or air-fuel mixture to the swirl chamber 16 is equal to d, and if fuel is supplied, then d is equal to the diameter of the fuel jet, if the fuel-air mixture is supplied, then the tangential cross-sectional area the channel should be equal to the sum of the areas of the fuel and air jets, the diameter of the swirl chamber 1-4 d, the height of the swirl chamber 4-10d.

Распылительная головка открытого типа 8 фиг.1, установленная на месте распылителя ускорительного насоса, работает от избыточного давления, создаваемого мембраной ускорительного насоса, а ось факела распылительного топлива составляет угол 0-75^o с осью камер и диффузоров карбюратора. Дополнительное распыление топлива этой головкой (нажатием привода дроссельной заслонки) облегчает запуск холодного двигателя.The open type spray head 8 of FIG. 1, installed in place of the accelerator pump atomizer, operates from the overpressure created by the accelerator pump membrane, and the axis of the spray fuel torch makes an angle of 0-75 ^o with the axis of the carburetor chambers and diffusers. Additional fuel atomization with this head (by pressing the throttle actuator) facilitates starting a cold engine.

При работе двигателя на мощностных режимах начинает работать распылительная головка открытого типа 9 эконостата и головка 10 экономайзера, установленные на месте стандартных распылителей таким образом, чтобы ось факела распыленного топлива или топливовоздушной смеси составляла угол 0-60^o с осью камер и диффузоров карбюратора, причем, чем ближе к оси воздушного потока установлена распылительная головка, тем меньше угол.When the engine is operating in power modes, an open type spray head 9 of an eco -ostat and an economizer head 10 are installed, installed in place of standard sprayers so that the axis of the sprayed fuel or air-fuel mixture torch makes an angle of 0-60 ^o with the axis of the carburetor chambers and diffusers, the closer to the axis of the air flow the spray head is installed, the smaller the angle.

Распылительная головка открытого типа 11, установленная на месте выходного отверстия переходной системы холостого хода таким образом, чтобы ось факела распыленной топливовоздушной смеси, направленного по движению воздушного потока, составляла угол 15-75^o с осью смесительной камеры карбюратора, обеспечивает устойчивую работу двигателя на холостом ходу.An open type spray head 11 installed in place of the outlet of the idle transition system so that the axis of the spray of the air-fuel mixture directed along the air flow makes an angle of 15-75 ^o with the axis of the carburetor mixing chamber, ensures stable engine idling .

Распылительная головка открытого типа 12, установленная на месте основного распылителя в малом диффузоре так, чтобы ось факела распыленной топливовоздушной смеси составила угол 0-15^o с осью малого диффузора, обеспечивает большую турбулентность потока, лучшие условия испарения и, как следствие, более однородную топливовоздушную смесь. Наибольшая эффективность работы этой головки в карбюраторах, экономайзер которых добавляет топливо непосредственно в эмульсионный колодец, так как в этом случае количество жидкой фазы в топливовоздушной смеси возрастает.An open type spray head 12, mounted in place of the main atomizer in a small diffuser so that the axis of the sprayed air-fuel mixture torch makes an angle of 0-15 ^° with the axis of the small diffuser, provides greater flow turbulence, better evaporation conditions and, as a result, a more uniform air-fuel mixture . The highest efficiency of this head in carburetors, the economizer of which adds fuel directly to the emulsion well, since in this case the amount of liquid phase in the air-fuel mixture increases.

Для получения наибольшего вращательного движения топлива или топливовоздушной смеси входной тангенциальный канал распылительной головки открытого типа необходимо делать в виде щели 15 фиг.4 и фиг.5, тангенциально входящей в завихрительную камеру 16, ориентированной параллельно оси завихрительной камеры, причем, площадь поперечного сечения щели должна быть равна площади топливного жиклера при поступлении в головку топлива и равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров, если в головку подается топливовоздушная смесь. To obtain the greatest rotational movement of the fuel or air-fuel mixture, the open tangential inlet channel of the spray head must be made in the form of a slit 15 of FIG. 4 and FIG. 5 tangentially entering the swirl chamber 16, oriented parallel to the axis of the swirl chamber, moreover, the cross-sectional area of the slit should be equal to the area of the fuel nozzle upon entering the fuel head and equal to the sum of the areas of the fuel and air nozzles if the fuel-air mixture is supplied to the head.

В случае затруднений при изготовлении щелевого тангенциального канала распылительной головки открытого типа, его можно заменить рядом 2-5 отверстий 15 фиг.6 и фиг.7, тангенциально входящих в завихрительную камеру 16, причем, суммарная площадь отверстий должна быть равна площади топливного жиклера при подаче в головку топлива и равна сумме площадей топливного и воздушного жиклеров, если в головку поступает топливовоздушная смесь. In case of difficulties in the manufacture of a slit tangential channel of the open type spray head, it can be replaced by a number of 2-5 holes 15 of FIG. 6 and FIG. 7 tangentially entering the swirl chamber 16, and the total area of the holes should be equal to the area of the fuel nozzle when feeding into the fuel head and is equal to the sum of the areas of the fuel and air jets if the air-fuel mixture enters the head.

Выполнение входного тангенциального канала в завихрительную камеру в виде щели или ряда отверстий позволяет уменьшить поперечные размеры распылительной головки открытого типа, что особенно важно для головки, установленной на месте основного распылителя в малом диффузоре карбюратора. The implementation of the input tangential channel into the swirl chamber in the form of a slit or a series of holes allows to reduce the transverse dimensions of the open type spray head, which is especially important for the head installed in place of the main spray in the small carburetor diffuser.

Все распылительные головки гомогенизатора, (кроме установленной на месте распылителя ускорительного насоса), работают от атмосферного давления, то есть с появлением вакуума в камерах и диффузорах карбюратора. All spray heads of the homogenizer (except for the accelerator pump installed in place of the atomizer) operate from atmospheric pressure, that is, with the appearance of vacuum in the chambers and carburetor diffusers.

Во всех случаях установки гомогенизатора в виде распылительных головок открытого типа, необходимо стремиться к максимальному охвату воздушного потока карбюратора факелами распыленного топлива или топливовоздушной смеси, что интенсифицирует испарение частичек топлива и позволяет получить однородную топливовоздушную смесь, равномерно и полно сгорающую, при этом детонация уменьшается, приемистость двигателя увеличивается, уменьшается расход топлива и улучшается экологичность двигателя. Так как завихрительные камеры распылительных головок открыты, исключается засорение, изготовление же открытых головок значительно упрощается. In all cases of installing a homogenizer in the form of open-type spray heads, it is necessary to strive for maximum coverage of the carburetor air flow with flares of atomized fuel or air-fuel mixture, which intensifies the evaporation of fuel particles and allows to obtain a homogeneous air-fuel mixture that burns uniformly and completely, while detonation is reduced, pick-up engine increases, fuel consumption is reduced and environmental friendliness of the engine improves. Since the swirl chambers of the spray heads are open, clogging is eliminated, while the manufacture of open heads is greatly simplified.

Гомогенизатор в виде распылительных головок открытого типа устанавливают на эксплуатируемых и вновь выпускаемых карбюраторах. Крепление распылительных головок открытого типа производится обычными способами: под винты крепления распылителя ускорительного насоса, запрессовкой в стенки камер карбюратора вместо трубок-распылителей, размещение головок в теле камер и диффузоров карбюратора на вновь выпускаемых карбюраторах. Небольшие размеры распылительных головок открытого типа не создает дополнительных гидравлических сопротивлений воздушному потоку, а топливные и топливо-воздушные факелы турбулизируют поток способствуя наиболее полному испарению частичек топлива, дополнительно распыленных центробежными силами в головках, что способствует получению однородной топливовоздушной смеси. A homogenizer in the form of open-type spray heads is installed on operated and newly produced carburetors. Mounting of spray heads of an open type is carried out in the usual way: under the screws of the spray gun of the accelerator pump, pressing into the walls of the carburetor chambers instead of the spray tubes, placing the heads in the body of the chambers and carburetor diffusers on newly manufactured carburetors. The small size of the open type spray heads does not create additional hydraulic resistance to the air flow, and fuel and air-fuel flames turbulent the flow, contributing to the most complete evaporation of fuel particles, additionally sprayed by centrifugal forces in the heads, which contributes to a homogeneous air-fuel mixture.

Если заменить топливные жиклеры распылительными головками открытого типа фиг.8, фиг.9, фиг.10, то измельчение топлива центробежными силами начинается уже при выходе из завихрительной камеры головки. Тангенциальный канал 15 фиг.9, фиг.10 распылительной головки, установленной на месте топливного жиклера, выполненный в виде 2-5 отверстий, равномерно расположенных в плоскости, перпендикулярной оси завихрительной камеры, позволяет получить вращательное движение топлива в завихрительной камере с минимальными гидравлическими потерями, и как следствие, наибольшее распыление топлива центробежными силами, причем, во всех случаях площадь поперечного сечения тангенциального канала или сумма площадей 2-5 тангенциальных отверстий должна быть равна площади поперечного сечения топливного жиклера. Наибольшая эффективность работы распылительных головок открытого типа, установленных а месте топливных жиклеров, будет у карбюраторов, в которых решен вопрос подвода воздуха в зону установки топливного жиклера. If you replace the fuel jets with spray nozzles of the open type of Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, then the grinding of the fuel by centrifugal forces starts already at the exit from the swirl chamber of the head. The tangential channel 15 of Fig. 9, Fig. 10 of the spray head mounted in place of the fuel nozzle, made in the form of 2-5 holes evenly spaced in a plane perpendicular to the axis of the swirl chamber, allows to obtain rotational movement of fuel in the swirl chamber with minimal hydraulic losses, and as a result, the greatest fuel atomization by centrifugal forces, and, in all cases, the cross-sectional area of the tangential channel or the sum of the areas of 2-5 tangential openings should be equal and the cross-sectional area of the fuel nozzle. The highest efficiency of open type spray heads installed in place of the fuel nozzles will be for carburetors, in which the issue of supplying air to the installation area of the fuel nozzle will be resolved.

Claims

1. The carburetor of the internal combustion engine, comprising a housing with a flow channel and a mixing chamber, small and large diffusers located in the flow channel, a homogenizer, an accelerator pump, an economizer, an eco-switch, an idle transition system, a main atomizer made with output channels, a fuel and air jets, characterized in that the homogenizer is made in the form of spray heads, each of which has a tangential channel, a swirl chamber with an open outlet directed along the movement of the air flow, and the tangential channel is in communication with the swirl chamber, the spray heads are placed in the output channel of the accelerator pump, the axis of the outlet of the swirl chamber makes an angle of 0-75 ^o with the axis of the flow channel, in the output channels of the economizer and econostat, the axis of the outlet openings of the swirl chambers are angle of 0-60 ^o with the axis of the carburettor diffuser chambers and, in the outlet transition idling, and the outlet of the swirl chamber axis makes an angle with the axis of 15-75 ^o CME itelnoy chamber into the outlet channel main atomizer outlet orifice of the swirl chamber axis makes an angle of 0-15 ^o with the axis of the small diffuser spray head sizes are presented in the following form: d - diameter of the tangential channels equal to the diameter of the fuel nozzle, or tangential cross-sectional area equal to the sum channel the cross-sectional areas of the fuel and air jets, or the cross-sectional area of the tangential channel is equal to the cross-sectional area of the main atomizer; 1-4d inner diameter of the swirl chamber; 4-10d height of the swirl chamber.

2. The carburetor according to claim 1, characterized in that the tangential channel of the main atomizer is made in the form of 2-5 holes or slits and is oriented parallel to the swirl chamber.

3. The carburetor according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the tangential channel of the main atomizer is located in a plane perpendicular to the axis of the swirl chamber.