Техника - молодёжи 2002-07, страница 15
О НЕПОСРЕДСТВЕННОМ Н^В^ЫШ Л^^^^Шк создание условий по Проходные сечения дроссельной за- из капельного состояния, а с поверхности топливной пленки. Аналогична ситуация и с системами распределенного впрыска... Авторы книг по системам топливопо-дачи Д.Н. Иванов, В.И. Андреев, проводя комплекс экспериментальных работ, указывали, что ни конструктивными, ни механическими способами избавиться от пленки не удастся Единственный и самый радикальный способ — создать условия для ее испарения. Этому будет способствовать и то, что скорость ее движения по тракту на порядок меньше скорости воздушного потока во впускном коллекторе, а теплоподвод к ней лучше. Для ее подогрева ученые предлагали использовать теплоту отработанных газов двигателя. Они идеально подходят для этих целей, так как даже на малых нагрузках их температура находится в пределах 300°С, тогда как требуется 200 — 250°С, чтобы тяжелые фракции топлива достигли температур кипения, что обеспечивает максимальную скорость испарения. Понимая, что повышение экономичности двигателей тесно связано с процессом испарения пленки топлива, исследователи провели целый ряд экспериментальных работ, направленных на Устройство распределенного впрыска по патенту автора. Цифрами обозначены: 1 — впускной коллектор; 2 —датчик массового расхода воздуха; 3 — дроссельная заслонка; 4 — топливные форсунки; 5 — дополнительный патрубок; 6 — дополнительная заслонка; 7 — разветвления; 8 — впускной коллектор; 9 — посадочные места разветвлений; 10 - посадочные места топливных форсунок; 11 — термоизолирующие вставки; 12 —цилиндр двигателя; 13 — впускной клапан; 14 — золотник добавочного воздуха; 15—датчик кислорода. Рис. Михаила ШМИТОВА. оздание условии эффективному ее испарению Так, на базе ЦНИТА под руководством Ю.Б. Свиридова был разработан принцип температурного противотока (подвод тепла к испарителю направлен навстречу движению топливной пленки). Результаты этих экспериментов показали высокую эффективность процесса испарения жидких пленок моторных топлив. Кроме того, предложенный принцип обеспечивал саморегулируемость процесса испарения топливных пленок; испарение происходит в зоне оптимальных температур при гарантированном отсутствии разложения топлива. (Автор этих строк на момент проведения своих экспериментов по патенту N92035609 на «Испарительный карбюратор для ДВС» хотя и был знаком с работами Ю.Б. Свиридова по дизелям, но не знал, что тот, будучи еще кандидатом наук, в начале 70-х гг проводил аналогичные работы в ЦНИИТА.) Опираясь на результаты своих экспериментов, я предлагаю устройство распределенного впрыска, которое позволяет получить высокую экономичность двигателей за счет испарения топливных пленок. Оно изображено на рисунке. Отличие этой схемы от вариантов Д.Н. Иванова и Ю.Б. Свиридова в том, что в схему введен дополнительный испарительный патрубок Этот патрубок 5 установлен параллельно основному 1 и имеет на одном конце дополнительную заслонку 6, на другом разветвления 7 по числу цилиндров двигателя. Разветвления 7 размещены на выпускном коллекторе двигателя 8 с возможностью организации температурного противотока. Дроссельная заслонка 3 и дополнительная заслонка 6 закреплены на общей оси вращения и работают совместно В начальной части разветвлений 7 установлены топливные форсунки 4. Концы разветвлений 7 введены в впускные тракты цилиндров ближе к впускным клапанам. Проходные сечения дроссельной: слонки 3 и дополнительной 6 находятся в соотношении 10:1, соответственно Это означает, что количество воздуха, поступающего в дополнительный патрубок 5 на всех режимах работы двигателя, будет на порядок меньше, чем в основной 1 Разделение трактов позволяет не нагревать основную массу воздуха, поступающего к двигателю, то есть полностью исключать детонационные процессы и не влиять на наполнение цилиндров. В дополнительном патрубке 5 за счет принципа противотока в разветвлениях 7 и меньшего на порядок воздушного потока создаются условия для полного испарения распыленного топлива Пары топлива в виде очень богатой смеси ближе к впускным клапанам смешиваются с потоком чистого воздуха основного тракта 1, создавая требуемое насыщение горючей смеси. Дополнительный тракт 5 с разветвлениями 7 позволяет полностью устранить срыв капель с поверхности пленки, возникающий при больших скоростях воздушного потока; кроме того, в нем легко создать условия перегрева топливных паров (по принципу перегретого пара). Как известно, перегретый пар не сконденсируется до того момента, пока его температура не понизится до температуры конденсации. Последнее особенно важно, так как при смешивании паров топлива с холодным воздухом основного тракта 1 возможна конденсация тяжелых фракций топлива. За короткие промежутки времени, отводимые для смесеобразования, созданный перегрев не позволяет сконденсироваться ни одной из фракций топлива. Целый ряд экспериментов, проведенных с соблюдением надлежащей технической чистоты, дают возможность утверждать, что данное устройство позволяет получать высокие показатели в экономии топлива. На холостом ходу и малых нагрузках экономия 30%, в движении — 20 — 25%. Для примера: на холостом ходу хорошо отрегулированный двигатель в тепловом режиме при 1000 об/мин работает на 0,94 л бензина 61 — 62 мин. Тот же двигатель, при тех же условиях, но с применением данной схемы работает 81 — 82 мин, то есть на 20 мин дольше Наряду с высокой экономией топлива, данное устройство позволяет отказаться от нейтрализатора (выхлоп по СО, NO и углеводородам меньше определенных стандартом Евро-3), быстрее «проскакивать» неоптимальные по расходу топлива переходные режимы. Выхлоп менее шумный, электронная система управления, если она есть, остается без изменений, а КПД становится как у дизельного двигателя. ■ 4 Техника молодежи Ns 7 ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 2002 |
