Способ геладзе обработки горючей смеси и устройство для его осуществления

Способ геладзе обработки горючей смеси и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 931933 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву« (22)»<»e »6 07. 77 (21)2513236/25-06 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

F 02Р 7Л2

Государственный квинтет

СССР (63) УДК 621.43.044 (088. 8) во делаи нзабретеннй н открытнй

Опубликовано 30.05.82, Бюллетень J6 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (72) .Авторы изобретения

И.A.Ãåëàäçå, В.И.Геладзе и А.И.Геладзе (71) Заявитель (4) СПОСОБ ГЕЛАДЗЕ ОБРАБОТКИ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам обработки горючей смеси непосредственно в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания и к устройствам для его осуществления.

Известен способ обработки горючей смеси двигателя внутреннего сгорания путем подачи на электроды, установленные во впускном тракте двигателя высокого напряжения(1 .

Устройство для осуществления известного способа содержит источ" ник высокого напряжения до 4 кВ и ионизатор, установленный во впускном тракте двигателя. Ионизатор выполнен в виде концентрично расположенных и изолированных друг от дру" га воздушным зазором труб. Причем на внешней поверхности внутренней трубы прикреплены металлические иглы так, что зазор между остриями и внутренней поверхностью наружной трубы составляет 12,5 мм. При работе системы на внутреннюю трубу подают высокое напряжение, чем обеспечивается предварительная ионизация горючей смеси до ее поступления в цилиндры двигателя (1) .

Однако при движении предварительно ионизированной смеси по выпускному тракту двигателя и при нахождении в цилиндре в течение тактов всасывания и сжатия эта смесь соприто касается с металлическими поверхностями указанных узлов, вследствие чего она теряет большую часть заряженных частиц. Поэтому известный способ и устройство для его осуществт5 ления имеют такие недостатки, как неполное сгорание топлива, конструктивная сложность и требуют автономного источника высокого напряжения.

Известен также способ обработки горючей смеси преимущественно двигателя внутреннего сгорания путем подауи во время рабочего цикла через искровые зазоры высокочастотных 931933 импульсов высокого напряжения на свечу, в которой напряженности электрических полей между центральным и боковым. электродами и центральным электродом и внутренней кромкой тор" ца юбочки свечи выполнены равными между собой (2) .

Данный способ осуществяется устройством, содержащим распределитель высокого напряжения с ротором, снаб- о женным токоразностным электродом в виде сектора, образующим искровые зазоры с токоприемными .электродами крышки распределителя, соединенными со свечами, в которых размеры зазоров между центральным и боковым электродами и центральным электродом и внутренней кромкой торца юбочки свечи выполнены равными между собой(3) .

Недостатком указанных способов и устройств является то, что они не обеспечивают достаточно полного сгорания топлива в двигателе.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса сгорания и снижение токсичности выхлопных газов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки горючей смеси путем подачи во время рабочего цикла высокочастотных импульсов высокого напряжения через искровые зазоры на свечу, напряжение в течение рабочего цикла регулируют путвм изменения искровых зазоров, причем

35 на тактах всасывания и сжатия зазоры устанавливают одинаковыми между собой и большими, чем на тактах выпуска и рабочего хода, а также,тем, что за зоры на тактах выпуска и рабочего

4в хода устанавливают различными между собой.

В устройстве для обработки горючей смеси регулирование искровых зазоров обеспечено тем, что токоразностный электрод распределителя выполнен в виде диска с тремя секторами трех различных радиусов, причем центральный угол первого сектора равен. углу поворота ротора на тактах всасывания и сжатия, центральный угол второго сектора - углу поворота ротора на такте рабочего хода, центральный угол третьего сектора углу поворота ротора на такте выпуска, причем радиус сектора, соответствующего такту рабочего хеда, выполнен максимальным, а радиус сектора, соответствующего тактам всасывания и сжатия, - минимальным.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для обработки горючей смеси содержит механический распределитель импульсов высокого напряжения с ротором 1, снабженным токоразностным электродом 2 в виде диска с тремя секторами 3,4 и 5 различных радиусов, и крышку 6 распределителя с токоприемными электродами в виде секторов, соединенными с электродами свечей 7-10 зажигания, в которых .размеры зазоров между центральным и боковыми электродами и центральным электродом и внутренней кромкой торца юбочки выполнены равными между собой. Электроды свечей 7-10 посредством токоприемных электродов крышки 6 и секторов 3,4 и 5 токоразносного электрода 2 соединены с выходом

11 блока 12, выполненного в виде высокочастотного высоковольтного преобразователя напряжения, вход которого посредством замка 13 зажигания контактов 14 и. 15, взаимодействующих с кулачком 16 прерывателя, соединен с источником 17 питания постоянного тока. Центральные углы секторов токоприемных электродов крышки 6 выполняют равными 6-10, а зазор между сектором 3 токоразностного электрода 2 и сектором токоприемного электрода крышки 6 равны 0,3-0,8 мм. Частоту генерации высокочастотных импульсов высокого напряжения блоком

12 выбирают. в диапазоне от 2,5 до

40 кГц. Зазоры между токоприемным электродом крышки 6 и сектором 3 выбираются равными 0,3 мм, сектором

4 - 0,9 мм, сектором 5 - 3,6 мм, а

- частоту генерации .высокочастотных импульсов высокого напряжения блоком 12 - в диапазоне 6 кГц.

Угол дуги сектора 4 соответствует углу поворота вала двигателя на тактах всасывания и сжатия, угол дуги сектора 3 соответствует углу поворота вала на такте рабочего хода, а угол дуги сектора 5 — углу поворота вала на такте выпуска.

Устройство для обработки горючей смеси работает следующим образом.

При включении замка 13 зажигания и вращения кулачка 16, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя, происходит попеременное раз933

5 931 мыкание и замыкание контактов 14 и 15.

При замыкании контактов 14 и 15 блок 12 преобразователя напряжения возбуждается в течение поворота коленчатого вала на 160 от начала 5 момента зажигания, на выход 11 блока 12 поступают высокочастотные импульсы высокого напряжения частотой 6 кГц; Импульсы этого напряжения от выхода 11 посредством вводного электродов, крышки 6 и секторов 3,4 и 5 одновременно поступают на электроды свечей 7-10. Причем в связи с разностью сопротивлений в воздушных зазорах между секторами 3,4 15 и 5 и токоприемными электродами крышки 6 от сектора 3 на свечу 10 цилиндра с тактом рабочего хода поступают высокочастотные импульсы высокого напряжения номинальной вели- 20 чины, в результате чего в одном из направлений межэлектродных прост" ранств свечи 10 с зазорами 4,5 мм возникают высокочастотные электроискровые разряды в виде снопов, имею" 25 щих множество каналов и ответвле,ний, придающих снопам геометрически развитую форму. От сектора 4 на свечи 7 и 9 соответственно цилиндров с тактами всасывания и сжатия по- Зо ступают высокочастотные импульсы высокого напряжения, уровень которых ниже уровня напряжения номинальной величины, но не превышает уровня напряжения тлеющего разряда, а от сектора 5 на свечу 8 цилиндра с тактом выхлопа поступают высокочастотные импульсы высокого напряжения на уровне несколько ниже номинальной величины, но не ниже уровня напря" 4О женил коронного разряда. 3а один оборот токоразностного электрода 2 выше перечисленные процессы после" довательно осуществляются при каждом такте рабочего цикла двигателя и в каждом цилиндре согласно установленному порядку зажигания, При размыкании контактов 14 и 15 в течение угла поворота выступающей стороны профиля кулачка 16 генерация импуль50 сов прекращается, а при замыкании контактов 14 и 15 указанные процессы повторяются и т.д. пень концентрации ионизированных частиц в объеме рабочей смеси и ее обо" гащение озоном, чем повышается скорость ввода в реакцию взаимодействующих веществ. 8 течение такта рабочего хода достигается непосредственное каталитическое воздействие электроискровыми разрядами и сопро" вождающими их явлениями (высокочастотными и высоковольтными электромагнитными полями, дополнительным. теплом, выделяемым в каналах искро" вых разрядов, и прохождением тока через пламя) на процессы воспламенения и сжатия горючей смеси. При этом обеспечивается дожи -ание несгоревших частичек топлива, чем повышается скорость и полнота реакции сгорания, предопределяя этим рацио" нальное расходование топлива и снижение токсичности выхлопных газов.

В течение такта выпуска происходит обезвреживание выхлопных газов за счет дожигания несгоревших частиц топлива, а также за счет их дополнительной ионизации, что приводит к снижению в отработавших газах количества токсичных веществ, а также к ионизации остаточных газов.

При возможности увеличения степени сжатия до 10-12 для данной кон.струкции карбюраторного двигателя предлагаемый способ обработки горючей смеси двигателя внутреннего сго" ранил и устройство для его осуществления по сравнению с известными способами.и устройствами позволяет повысить эффективность процесса гореНИЯ И СНИЗИТЬ ТОКСИЧНОСТЬ ВЫХЛОПных газов, При этом обеспечиваются возможность применения бедных и обедненных . горючих смесей, а также более тяжелых сортов топлива, чем бензин, полное сгорание топлива, обезврежи- q вание продуктов сгорания и снижение количества токсичных веществ, выбрасываемых в атмосферу воздуха. Кроме того, ускоряется процесс запуска как холодного, так и прогретого двигателя, и снижается величина необходимого пробивного напряжения при данной степени сжатия.

При таком способе обработки горючей смеси двигателя внутреннего сгорания в каждом цилиндре последовательно достигается в течение тактов всасывания и сжатия высокая сте"

Формула изобретения

1. Способ обработки горючей смеси преимущественно двигателя внут931933

25 реннего сгорания путем подачи во время рабочего цикла через искровые зазоры высокочастотных импульсов высокого напряжения на свечу, в которой напряженности электрических по- 5 лей между центральным и боковым электродами и центральным электродом и внутренней кромкой торца юбочки свечи равны между собой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью по10 вышения эффективности процесса t-орения и снижения токсичности выхлопных газов, напряжение высокочастотных импульсов в течение рабочего цикла регулируют путем изменения 15 искровых зазоров, причем на тактах всасывания и сжатия зазоры устанавливают одинаковыми между собой и большими, чем на тактах выпуска и рабочего хода. 20

2. Способ по и 1, о т л и ч а юшийся тем, что зазоры на тактах выпуска и рабочего хода устанавливают различными между собой.

3. Устройство для обработки горючей смеси, содержащее распределитель высокого напряжения с ротором, снабженным токоразностным электродом в виде сектора, образующим искровые зазоры с токоприемными электродами 50 крышки распределителя, соединенными со свечами, в которых размеры зазоров между центральным и боковым электродами и центральным электродом и внутренней кромкой торца юбочки свечи выполнены равными между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения регулирования искровых зазоров, токоразностный электрод распределителя выполнен в виде диска с тремя секторами трех различных радиусов, причем центральный угол первого сектора равен углу поворота ротора на тактах всасывания и сжатия, центральный угол второго сектора - углу поворота ротора на такте рабочего хода, центральный угол третьего сектора углу поворота ротора на такте выпуска, причем радиус сектора, соответствующего такту рабочего хода, выполнен максимальным, а радиус сектора„ соответствующего тактам всасывания и сжатия,- минимальным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мещеряков Г.И. и др. Невидимое воздействие. — "Изобретатель и рационализатор", 1967, У 11.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке. N 2540370/25-06, кл. F 02 P 15/00, 1977 °

3. Авторское свидетельство СССР

У 758811, кл. Г 02 P 3/04. 1977.

931933

Составитель Г.Смирнова

Редактор Л,Горбунова Техред А. Бабинец Корректор H.Стец

Заказ 3695/41 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4