CS204969B2

CS204969B2 - Device for mixing the liquid fuel with the drawn in air

Info

Publication number: CS204969B2
Application number: CS634771A
Authority: CS
Inventors: James F Eversole; Lester P Berriman
Original assignee: James F Eversole; Lester P Berriman
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1971-09-06
Publication date: 1981-04-30
Also published as: YU34926B; BE772152A; SE385611B; ES394841A1; PL74125B1; JPS5113804B2; YU225571A; JPS4833224A; RO62126A

Description

Vynález se týká zařízení pro směšování kapalného paliva s nasávaným vzduchem pro přívod do' sacího potrubí spalovacího motoru, u něhož je vedení nasávaného¹ vzduchu spojeno se sacím potrubím a s tímto vedením nasávaného vzduchu je spojeno nastavitelné přívodní ústrojí pro přívod paliva, přičemž vnitřní stěny vedení nasávaného vzduchu se kuželovité sbíhají do hrdla a obsahují přestavitelný škrticí člen, načež následuje úsek vedení, jehož průřez se spojitě rozšiřuje.The invention relates to a device for mixing liquid fuel with intake air for delivery to 'intake manifold of the engine, wherein the line inlet ¹ air connected to the intake manifold, and this line of the intake air is connected to adjustable supply means for supplying fuel, wherein the inner walls of conduit inlet The air ducts converge conically into the throat and comprise an adjustable throttle, followed by a section of conduit whose cross-section extends continuously.

Účelem vynálezu je snížit množství škodlivin, které výfukové plyny, vycházející ze spalovacích motorů, obsahují. Téměř ve všech benzinových motorech, kterých se dneis používá pro pohon motorových vozidel, je kapalné palivo s nasávaným vzduchem směšováno a odměřováno v karburátoru, který je spojen 'se sacím potrubím motoru.The purpose of the invention is to reduce the amount of pollutants that the exhaust gases from internal combustion engines contain. In almost all gasoline engines currently used to power motor vehicles, liquid fuel with intake air is mixed and metered in a carburettor that is connected to the engine intake manifold.

Ačkoliv se používané karburátory liší od sebe poměrně značně svým provedením, princip jejich působení je v podstatě u všech týž. Palivo je odsáváno z plovákové komory karburátoru jednou nebo několika malými palivovými tryskami působením poklesu tlaku, vyvolaného proudem vzduchu přecházejícím disfuzérem, ktorý je upraven v hrdle karburátoru.Although the carburetors used differ in their design considerably, the principle of their operation is basically the same for all. The fuel is sucked out of the carburetor float chamber by one or more small fuel nozzles due to a pressure drop caused by an air flow passing through the diffuser that is provided in the carburetor throat.

Za normálního provozu jsou průtok vzdu2 chu karburátorem a tudíž i množství paliva odsávaného dávkovacími tryskami ovládány škrticí klapkou. Protože však se průtok vzduchu ikeirburátorem značně mění v důsledku rozdílných podmínek, daných změnami v chodu motoru, jako jsou například volnoběh, akcelerace, plný plyn, zpomalování a podobně, jsou obvyklé karburátory obyčejně vybaveny zvláštními tryskami pro volnoběh, akceleračním čerpadlem a difuzérem, selhávajícím z několika úseků. Přesto však karburátor často selhává a nedodává potřebnou směs kapalného paliva se vzduchem do motoru při všech jeho provozních podmínkách v optimálním složení a jeho- směšovací funkce se dokonce zhoršuje.In normal operation, the air flow through the carburetor and thus the amount of fuel exhausted through the metering nozzles is controlled by the throttle. However, since air flow through the ikeirburetor varies considerably due to varying conditions due to engine changes such as idle, acceleration, full throttle, deceleration, and the like, conventional carburetors are typically equipped with special idle nozzles, an acceleration pump and diffuser failing from the engine. several sections. However, the carburetor often fails and does not deliver the necessary mixture of liquid fuel and air to the engine under all its operating conditions in optimum composition and its mixing function even deteriorates.

S výjimkou volnoběhu probíhá -směšování kapalného! paliva se vzduchem v obvyklém karburátoru ponejvíce při současném průtoku paliva a vzduchu hrdlem karburátoru. Za předpokladu, že atmosférický tlak při vstupu do karburátoru je 101,245 kPa, pak vzduch pr-o-udí hrdlem karburátoru zvukovou rychlostí, jestliže tlak u otvoru hrdla je roven 53 % atmosférického tlaku, tj. 52,822 kPa. Tento tlak nazýváme kritickým tlakem.Except for idling, the liquid is mixed! most of the fuel with air in a conventional carburetor at the same time the fuel and air flow through the carburetor throat. Assuming that the atmospheric pressure at the inlet to the carburetor is 101.245 kPa, then the air will flow through the carburetor throat at a sonic rate if the pressure at the throat opening is 53% of the atmospheric pressure, ie 52.822 kPa. This pressure is called critical pressure.

Protože však je obvyklé měřit stav uvnitř s-acího potrubí spíše hodnotou podtlaku než tlaku, je třeba uvést i -tuto hodnotu, tj. 48,423However, since it is customary to measure the condition inside the suction line with a vacuum rather than a pressure, this value should also be given, i.e. 48,423

204960 kPa, o které bude v dalším hovořeno jako¹o prahovém podtlaku.204960 kPa, hereinafter referred to as ¹ vacuum threshold.

Vlivem tvaru hrdla karburátoru a škrticí klapky již podtlak v sacím potrubí, který je jen -o málo menší než prahový podtlak, vyvolá právě zvukovou rychlost proudění hrdlem karburátoru. K tomuto stavu, o kterém je v dalším hovořeno jako „bezrázovém bodu“, dochází při podtlaku cca 40,437 kPa.Due to the shape of the carburetor throat and the throttle, the vacuum in the intake manifold, which is only slightly less than the threshold vacuum, induces the sound velocity of the carburetor throat. This condition, referred to in the following as the "no-friction point", occurs at a vacuum of about 40.437 kPa.

K vytvoření zvukové rychlosti nasávaného vzduchu otvorem hrdla dochází také při podtlaku v sacím potrubí vyšším, než je -b-ezrázový hod, jinými -slovy: v rozsahu mezi 40,437 až 80,74 kPa při normálním provozu.The sound velocity of the intake air through the throat opening also occurs at a vacuum in the suction line higher than -b-rebound, by other words: in the range between 40.437 to 80.74 kPa in normal operation.

Prochází-li nasávaný vzduch hrdlem karburátoru zvukovou rychlostí, strhává kapalné palivo- a rozprašuje je na drobounké, jemné kapičky. Protože však je škrticí klapka umístěna v hrdle karburátoru šikmo pod palivovou tryskou, téměř všechno palivo a asi polovina nasávaného vzduchu proudí -spodní částí hrdla a jen malé množství kapalného paliva prochází společně <s druhou polovinou vzdu-chiu, který je -nalsáván, horní částí hrdla.When the intake air passes through the carburetor throat at a sonic speed, it entrains liquid fuel- and atomises it into tiny, fine droplets. However, since the throttle is positioned obliquely below the fuel nozzle in the carburetor throat, almost all fuel and about half of the intake air flows through the lower portion of the throat and only a small amount of liquid fuel passes together with the other half of the air being injected through the upper portion. throat.

Ačkoliv dochází k určitému směšování těchto dv-o-u proudů kapalného paliva a nasávaného vzduchu pod škrticí klapkou, nikdy se nedosáhne symetrického a rovnoměrného rozdělení kapalného paliva do -obou proudů nasávaného vzduchu.Although there is some mixing of these two o-streams of liquid fuel and intake air below the throttle, symmetrical and even distribution of the liquid fuel into the intake air streams is never achieved.

Je-li podtlak v sacím potrubí pod bezrázovým bodem, potom se směšování kapalného paliva a nasávaným vzduchem v karburátoru ještě zhoršuje. Stává se tak obvykle při všech stavech podtlaku v sacím potrubí nižším než 40,437 kPa, je-li motor akcelerován, nebo je-li pod -zatížením.If the vacuum in the intake manifold is below the friction point, the mixing of the liquid fuel and the intake air in the carburetor becomes even worse. This usually happens under all vacuum conditions in the intake manifold below 40.437 kPa when the engine is accelerated or under-load.

Za těchto p-o-dmínek proudí vzduch podzvukovou ry-chlostí a čaist-ο velmi nízko pod ní a- potem je přiváděno větší množství kapalného paliva. Rozdělení paliva j-e asymetrické a směšování v hrdle a pod -ním je ještě mé-ně účinné vzhledem k -tomu, že se vytvářejí při nižší rychlosti -nasávaného vzduchu mnohem větší kapičky kapalného paliva.Under these β-conditions, air flows at subsonic speed and purifies very low below, and a larger amount of liquid fuel is supplied. The fuel distribution is asymmetric and the mixing in the throat and the bottom is still less effective because much larger droplets of liquid fuel are produced at a lower rate of intake air.

Kr-o-mě toho, je-li karburátor vybaven akceler-ačním čerpadlem, což je ve většině případů, dochází k obohacení směsi přídavným vstřiknutím paliva tímto čerpadlem právě tehdy, když škrticí klapka se rychle otevře, což -má za následek, že rychlost nasávaného vzduchu klesne -dosti hluboko pod rychlost zvukovou. Kapalné palivo- pak proudí do sacího potrubí.In addition, if the carburetor is equipped with an acceleration pump, which is in most cases, the mixture is enriched by additional fuel injection by the pump just when the throttle opens quickly, resulting in speed the intake air drops well below the sonic speed. The liquid fuel then flows into the intake manifold.

Při volnoběžném ch-o-du motoru je palivo přiváděno -d-o sacího potrubí volnoběžnou tryskou, umístěnou právě pod spodní hranou škrticí klapky, kdy je v poloze pro běh naprázdno. T-o má ovšem za následek asymetrické rozdělení kapalného paliva; třebaže při volnoběhu proudí nasávaný vzduch hrdlem karburátoru obvykle zvukovou rychlostí, přece jen není za těchto okolností kapalné palivo směšováno s nasávaným vzduchem rovnoměrně ani účinně.With the engine idling, fuel is supplied to the intake manifold via the idle nozzle located just below the lower edge of the throttle when it is in the idle position. However, T-o results in an asymmetric distribution of the liquid fuel; although at idle, the intake air usually flows through the carburetor throat at a sonic speed, yet under these circumstances the liquid fuel is not mixed uniformly or efficiently with the intake air.

Všeobecně možno říci, že se v důsledku těchto nedostatků běžných karburátorů vyskytují z-n-ač-né rozdíly také mezi směšovacími poměry a množstvím kapalného paliva a nasávaného vzduchu, dodávaného do jednotlivých válců m-o-toru, při jeho různých pracovních podmínkách. Platí to i tehdy, když karburátor zpočátku dodává -směs ve správném -požadovaném poměru paliva a vzduchu -do sacího po-tr-ubí, -neboť směšovací schopnos-ct karburátoru je tak malá, že proud kapalného paliva často- pro-chází do sacího potrubí, ulpívá na stěnách tohoto potrubí, kde vytváří značně mokrá místa, a určité množství tohoto- nerozprášeného- a nesmíšeného, -stále ještě kapalného paliva je přiváděno dokonce až d-o válců motoru.In general, due to these drawbacks of conventional carburetors, there are also differences in the mixing ratios and the amount of liquid fuel and intake air supplied to the individual cylinders of the m-engine under its different operating conditions. This is true even if the carburetor initially delivers the mixture in the correct desired fuel / air ratio to the intake manifold because the mixing capability of the carburetor is so small that the liquid fuel stream often passes into the intake manifold. the pipeline adheres to the walls of the pipeline, where it creates considerably wet spots, and some of this non-dusted and unmixed, still liquid fuel is even fed to the engine cylinders.

Aby s-e tato- závada odstranila, po-užívá se *To eliminate this defect, *

-někdy různých zařízení pro ohřátí sacího potrubí, aby se kapalné palivo -přeměnilo v páru před vstupem do válců motoru. Nejběžnější taková zařízení jsou takzvaná hor- · ká místa a ohřívače, které využívají výfukových plynů pro- ohřívání -částí sacího potrubí bezprostředně pod karburátorem. Často se také používá k tomuto účelu horké vody, jejíž vedení prochází -sacím potrubím. Avšak i při použití těch-to- uvedených zařízení se nedosáhne zcela rovnoměrného smísení tekutého paliva s nasávaným vzduchem v celém sacím potrubí.sometimes different devices for heating the intake manifold to convert liquid fuel vapor before entering the engine cylinders. The most common such devices are so-called hot spots and heaters that utilize exhaust gases to heat the intake manifold parts just below the carburetor. Often hot water is also used for this purpose, the conduit passing through the suction line. However, even when using these devices, a completely uniform mixing of the liquid fuel with the intake air is not achieved throughout the intake manifold.

Z -právě uvedených důvodů je směs kapalného paliva a -nasávaného vzduchu, dodávaná do některých válců motoru, často příliš bohatá, a-by se -dosáhlo dokonalého spálení. Naproti tomu -s-měs přiváděná do ostatních válců motoru může někdy být zase příliš chudá, aby se dosáhlo správného zážehu, čeho-ž důsledkem je špatný výkon nebo úplné selhání těchto válců.For the reasons stated above, the mixture of liquid fuel and intake air supplied to some engine cylinders is often too rich to achieve complete combustion. In contrast, the -s-mes supplied to other engine cylinders can sometimes be too lean to achieve proper ignition, resulting in poor performance or complete failure of these cylinders.

Za bohatou je třeba považovat takovou s-měs, která -obsahuje více než 1 -kg kapalného paliva na každých 15,5 kg nasávaného vzduchu, a za chudou směs takovou -směs, která obsahuje mé-ně než 1 kg kapalného paliva na každých 15,5 kg nasávaného vzduchu.It is to be considered as rich a mixture containing more than 1 kg of liquid fuel for every 15.5 kg of intake air, and a lean mixture of less than 1 kg of liquid fuel for every 15.5 kg of intake air. 5 kg of intake air.

Ať je nedokonalá funkce karburátoru způsobena chudou směsí, nebo -naopak vlivem směsi příliš bohaté, důsledkem j-e nedokonalé spalování a emise -nespáleného paliva z , válců. To je nežádoucí nejen s ohledem na ztrátu výkonu m-o-toru a z toho vyplývající nižší účinnost, ale také s ohledem k tomu, že nespálené nebo nedokonale spálené slož- * ky paliva unikají d-o ovzduší jako -nežádoucí škodliviny.Whether the imperfect function of the carburetor is due to a lean mixture or, on the other hand, due to the mixture too rich, results in incomplete combustion and emission of unburned fuel from the cylinders. This is undesirable not only because of the m-engine power loss and the resulting lower efficiency, but also because unburned or incompletely burned fuel components escape from the air as undesirable pollutants.

Mezi -nejnebezpečnější škodliviny, které vycházejí ze spalovacích motorů -v důsledku nedokonalého -spalovacího procesu, patří nespálené uhlovodíky, kysličník uhelnatý a kysličníky dusíku. Při dokonalém spalování směsi kapalného paliva -s -nasávaným vzduchem by měly výfukové plyny vycházející ze spalovacích motorů obsahovat kysličník uhličitý a vodu, s pouhými stopami jiných -složek za přítomnosti -nezreagovanéh-o dusíku.Among the most dangerous pollutants that arise from internal combustion engines due to an imperfect combustion process are unburnt hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides. In the complete combustion of the liquid fuel mixture with intake air, the exhaust gases coming from the internal combustion engines should contain carbon dioxide and water, with only traces of other components in the presence of unreacted nitrogen.

66

Všechny výše uvedené nedostatky, které se vyskytují u karburátoru, odstraňuje zařízení podle vynálezu. Vynález vychází ze shora uvedeného zařízení pro směšování kapalného paliva s nasávaným vzduchem pro přívod do sacího potrubí spalovacího motoru, u něhož je vedení riasávaného vzduchu spojeno se sacím potrubím, a s tímto vedením nasávaného vzduchu je spojeno nastavitelné přívodní ústrojí pro přívod paliva, přičemž vnitřní stěny vedení nasávaného vzduchu se kuželovité sbíhají clo hrdla a obsahují přestavitelný škrticí člen, načež následuje úsek vedení, jehož průřez se spojitě rozšiřuje; podstata vynálezu spočívá v tom, že přestavitelný škrticí člen tvoří s vnitřními stěnami vedení nasávaného vzduchu u hrdla otvor o proměnlivém průřezu pro průchod vzduchu zvukovou rychlostí a s vnitřními stěnami spojitě se rozšiřujícího úseku vedení nasávaného vzduchu tvoří podzvukový difuzér o proměnlivém průřezu, přičemž palivové přívodní ústrojí a prestavitelný škrticí člen jsou navzájem propojeny ústrojím reagujícím na provozní požadavky motoru.All of the above-mentioned drawbacks that occur with the carburetor are overcome by the device according to the invention. The invention is based on the aforementioned apparatus for mixing liquid fuel with intake air for supply to the intake manifold of an internal combustion engine, in which the shirred air conduit is connected to the intake manifold, and an intake air supply is connected to the intake air conduit. the intake air converges conically to the neck and comprises an adjustable throttle, followed by a conduit section whose cross-section extends continuously; SUMMARY OF THE INVENTION The adjustable throttle member forms an aperture of variable cross-section for the passage of air at the throat with internal walls of the intake air duct at the throat and a variable subsonic diffuser diffuser inner wall of the continuously extending intake air duct. the adjustable throttle is connected to each other by a device responsive to engine operating requirements.

Podle výhodného provedení vynálezu se průřez podzvukového difuzéru postupně zvětšuje měrou ekvivalentní rozbíhavému průřezu kužele o vrcholovém úhlu v rozmezí 6° až 18°.According to a preferred embodiment of the invention, the cross-section of the subsonic diffuser gradually increases to an extent equivalent to the diverging cross-section of the cone with an apex angle in the range 6 ° to 18 °.

Otvor pro průchod vzduchu zvukovou rychlostí sestává účelně z rovnoměrného' prstencového otvoru, upraveného ve vedení nasávaného vzduchu, přičemž vnitřní obvod tohoto prstec ového otvoru je omezen škrticím členem, tvořeným osově přestavitelným modulátorem kruhového průřezu.The aperture for the passage of air at the sound velocity preferably consists of a uniform annular aperture provided in the intake air duct, the inner periphery of the annular aperture being limited by a throttle member formed by an axially adjustable circular cross-section modulator.

Podle dalšího provedení vynálezu má osově prestavitelný modulátor kuželovité sbíhavý dolní koncový díl, jehož vrcholový úhel je menší než vrcholový úhel kuželovité sbíhavých stěn vedení nasávaného vzduchu, přičemž prstencový otvor je umístěn v pohyblivé rovině procházející předním koncem dolního koncového dílu esově přestavitelného modulátoru, a sbíhavé stěny vedení nasávaného vzduchu a dolní koncový díl osově přestavitelného' modulátoru pod uvedenou pohyblivou rovinou tvoří podzvukový difuzér, jehož průřezové plocha se postupně zvětšuje směrem dolů od prstencového otvoru.According to another embodiment of the invention, the axially adjustable modulator has a tapered converging lower end piece whose apex angle is less than the apex angle of the tapered converging walls of the intake air duct, the annular opening being disposed in a movable plane passing through the forward end the intake air duct and the lower end portion of the axially adjustable modulator below said movable plane form a subsonic diffuser whose cross-sectional area gradually increases downwardly from the annular opening.

Podle jiného provedení vynálezu je škrticí člen tvořen modulátorem, jehož kuželovité sbíhavý dolní koncový díl má větší vrcholový úhel, než je vrcholový úhel kůže lovíte sbíhavých stěn vedení nasávaného vzduchu, takže prstencový otvor je umístěn v pohyblivé rovině procházející předním koncem dolního koncového dílu modulátoru, přičemž konce kuželovité sbíhavých stěn vedení nasávaného vzduchu a dolní koncový díl modulátoru společně tvoří pod pohyblivou rovinou difuzér, jehož průřezová plocha se postupně zvětšuje směrem dolů od prstencového' otvoru.According to another embodiment of the invention, the throttle member is a modulator whose conical converging lower end piece has a greater apex angle than the apex angle of the skin of the convergent walls of the intake air duct, so that the annular opening is located in a movable plane passing through the forward end of the lower end modulator portion. the ends of the conical converging walls of the intake air duct and the lower end portion of the modulator together form a diffuser below the moving plane, the cross-sectional area of which gradually increases downwardly from the annular opening.

S výhodou je modulátor spojen s ovládací tyčí, opatřenou ozubnící, zabírající s ozubeným kolem, a dále je spojen s mechanismem ovládaným podtlakem a sestávajícím ze sacího potrubí spojeného s průchodem v základní desce, nesoucí válec obsahující pohyblivý píst, jehož pístnice nese ozubnici uveditelnou v záběr s ozubeným kolem, nasazeným na hřídeli.Preferably, the modulator is coupled to a toothed-engaging toothed control bar and is further coupled to a vacuum-actuated mechanism comprising a suction line connected to a passage in a base plate carrying a cylinder comprising a movable piston whose piston rod carries a engageable rack. with the gear mounted on the shaft.

Podle dalšího provedení vynálezu je palivové přívodní ústrojí vybaveno regulačním ventlem s kuželovou jehlou, jejíž širší konec je spojen s pákou uprostřed mezi jejími konci, přičemž jeden konec zabírá s jedním koncem ovládací tyče a druhý konec této páky je .pohyblivý kolem čepu, seřiditelného šroubem upevněným na smýkadle, uloženém na koncové desce rámu.According to a further embodiment of the invention, the fuel supply means is provided with a conical needle control valve, the wider end of which is connected to a lever in the middle between its ends, one end engaging one end of the control rod and the other end movable around a pin adjustable by a screw mounted on a slide mounted on the end plate of the frame.

Regulační ventil s kuželovou jehlou je účelně opatřen otvorem s proměnlivým průřezem.The conical needle control valve is expediently provided with an orifice of variable cross-section.

Podle jiného provedení palivové přívodní ústrojí obsahuje prstencové těleso·, jehož vnitřní strana je opatřena prstencovou drážkou. Účelně je palivové přívodní ústrojí opatřeno palivovou tryskou.According to another embodiment, the fuel supply means comprises an annular body, the inner side of which is provided with an annular groove. Suitably, the fuel supply means is provided with a fuel nozzle.

Podstata vynálezu js blíže objasněna na několika příkladech provedení, schematicky znázorněných na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je v šikmém průmětu znázorněno zařízení podle vynálezu, umístěné na sacím potrubí spalovacího motoru, ukázaného jen v obryse, obr. 2A a 2B ukazují ve zvětšeném měřítku dvě možná odlišná provedení hrdla směšovací komory i škrticích členů, obr.. 3 je příklad jednoho provedení zařízení ve svislém řezu, obr. 4 je řez zařízením znázorněným v obr. 3 podle čáry 4—4, obr. 5 je příčný řez týmž zařízením podle čáry 5—5, obr. 6 ukazuje řez jiným provedením zařízení podle vynálezu, obr. 7 a obr. 8 jsou příčné řezy zařízením podle obr. 6, a to podle čáry 7—7, popřípadě 8—8 v obr. 8, obr. 9 je půdorysný pohled s částečnými řezy jiným provedením zařízení podle vynálezu, obr. 10 je v částečném řezu podle čáry 10—10 pohled ze strany na řez zařízení znázorněný na obr. 9, obr. 11 a obr, 12 ukazují svislé řezy, vedené zařízením podle čar 11—11, popřípadě 12—12 na obr. 9, obr. 13 znázorňuje spodní část zařízení podle ob.r. 9, obr. 14 je znázorněn svislý řez dalším provedením, podobným tomu, které je znázorněno· v obr. 11, obr. 15 je řez zařízením podle čáry 15—15 na obr. 14, obr. 16 je pohled na jiné provedení ve svislém řezu podobně jako na obr, 14, obr.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in more detail in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows an oblique view of a device according to the invention placed on the intake manifold of an internal combustion engine shown only in outline; FIGS. 2A and 2B show enlarged views; Fig. 3 is an example of one embodiment of the device in vertical section; Fig. 4 is a cross-sectional view of the device shown in Fig. 3 taken along lines 4--4; Fig. 5 is a cross-section of the same device; Fig. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of the device of the invention; Figs. 7 and 8 are cross-sectional views of the device of Fig. 6, taken along lines 7-7 and 8-8 in Fig. 8; Fig. 9 is a partial cross-sectional plan view of another embodiment of the apparatus of the invention; 9, 11 and 12 show vertical sections taken along the lines 11-11 and 12-12 of FIG. 9, FIG. 13 shows the bottom of the apparatus of FIG. Fig. 9 is a vertical cross-sectional view of another embodiment similar to that shown in Fig. 11; Fig. 15 is a cross-sectional view of the device according to line 15-15 in Fig. 14; 14, FIG.

3.7 je ve svislém řezu znázorněno další provedení zařízení podle vynálezu, obr. 18 ukazuje ve svislém řezu konstrukční obměnu zařízení podle vynálezu a obr. 19 je ve svislém řezu další provedení zařízení podle vynálezu.3.7 shows a vertical section of another embodiment of the device according to the invention, FIG. 18 shows a vertical section of a constructional variation of the device according to the invention, and FIG. 19 shows a vertical section of another embodiment of the device according to the invention.

V obr. 1 schematicky znázorněné uspořádání ukazuje zařízení 20 pro směšování kapalného· paliva s nasávaným vzduchem a modulaci podle vynálezu, připevněné k sacímu potrubí 21 u normálního· benzinového motoru, který je tu znázorněn pouze čerchovanou čarou v obrysu.1 schematically shows an arrangement 20 for mixing liquid fuel with intake air and modulation according to the invention, attached to the intake manifold 21 of a normal gasoline engine, shown here by a dashed line in outline.

Jak je obvyklé u všech řadových šestiválcových motorů, vstupní otvory válců předních, středních a zadních — které tu nejsou nakresleny — jsou spojeny do skupin 'po dvou. Podle znázornění na uvedeném obr. 1 má sací potrubí tři odbočné větve 22, z nichž každá je připojena k vstupním otvorům jedné dvojice předních, středních a zadních válců. Ovšem vynález není omezen jen na znázorněné provedení, které je tu uvedeno jen jako jedna z možných realizací.As is common with all inline six-cylinder engines, the inlet openings of the front, middle and rear cylinders - which are not shown here - are grouped in groups of two. Referring to Figure 1, the intake manifold has three branch branches 22, each of which is connected to the inlet openings of one pair of front, middle and rear cylinders. However, the invention is not limited to the illustrated embodiment, which is only mentioned as one embodiment.

Zařízení 20 pro směšování a modulaci směsi kapalného paliva s nasávaným vzduchem podle vynálezu má vedení 25 nasávaného vzduchu, jehož stěny se zužují směrem k sacímu potrubí 21. Ve sbíhavé hrdlové části 27 vedení 25 nasávaného vzduchu je soustředně a osově přestavitelné umístěn škrticí člen 26.The apparatus 20 for mixing and modulating the liquid fuel-intake air mixture according to the invention has an intake air duct 25 whose walls taper towards the intake duct 21. In the convergent neck portion 27 of the intake air duct 25, a throttle member 26 is disposed concentrically and axially.

Přestavitelný škrticí člen 26 a hrdlo 27 vedení 25 nasávaného vzduchu jsou obecně kruhového průřezu, takže je mezi nimi vymezen prstencový otvor, jehož průřezová plocha se mění při pohybu škrticího členu 26 a tvoří pro každou jeho polohu na jeho obvodu rovnoměrnou mezeru. Lze ovšem použít i jiných tvarů zúžení hrdla vedení 25 nasávaného vzduchu.The adjustable throttle member 26 and the throat 27 of the intake air guide 25 are generally circular in cross-section, so that an annular opening is defined therebetween whose cross-sectional area varies as the throttle member 26 moves and forms a uniform gap for each position. However, other shapes of the neck of the intake air duct 25 can also be used.

Ve schematickém znázornění na obr. 2A a 2B jsou ukázána dvě různá provedení zúžení hrdla vedení 25 nasávaného vzduchu.In the schematic representation of FIGS. 2A and 2B, two different embodiments of the neck of the intake air duct 25 are shown.

Maximální zúžení vedení 25a nasávaného vzduchu je v rovině 28a, procházející příčně hrdlem, vedení směšovací komory 25a nasávaného vzduchu a pod uvedenou rovinou 28a je část 29a s rozšiřujícím se, rozbíhavým průřezem. U tohoto provedení je osově přestavitelný modulátor 26a opatřen sbíhavou spodní koncovou částí, která má úhel obíhavosti menší, než je úhel sbíhavosti části 27a hrdla vedení 25a nasávaného vzduchu.The maximum constriction of the intake air ducts 25a is in the plane 28a extending transversely to the neck of the intake air mixing chamber 25a and below said plane 28a there is a widening diverging cross-section 29a. In this embodiment, the axially adjustable modulator 26a is provided with a converging bottom end portion having an orbital angle less than the convergence angle of the inlet air conduit portion 27a.

Ježto obojí, jak sbíhavá část 27a vedení 25a nasávaného vzduchu, tak modulátor 26a jsou provedeny s kruhovým příčným průřezem, vytváří se mezi nimi mezikruhový otvor 28 o proměnlivé průtočné ploše, umístěný v rovině 28a.Since both the converging portion 27a of the intake air duct 25a and the modulator 26a are of circular cross-section, an inter-circular orifice 28 having a variable flow surface is formed therebetween, located in the plane 28a.

U provedení znázorněného schematicky na obr. 2© je vedení 25b nasávaného vzduchu rovněž opatřeno horním úsekem 27b o sbíhavém průřezu směrem dolů, avšak osově pohyblivý škrticí člen 26b je vytvořen se sbíhavou dolní koncovou částí, jejíž vrcholový úhel je větší, než je úhel sbíhavosti hrdlové části 27b. Toto uspořádání rovněž tvoří otvor 28 s proměnlivou plochou, umístěný v bodě maximálního· zúžení ve vedení 25b nasávaného vzduchu, který leží v pohyblivé rovině 28b, procházející nejšlrší částí modulátoru 2Gb mezi konci sbíhavého hrdlového· úseku 27b.In the embodiment shown schematically in Fig. 2 ©, the intake air duct 25b is also provided with a downwardly converging cross section 27b, but the axially movable throttle member 26b is formed with a converging lower end portion whose apex angle is greater than the throat convergence angle. of Part 27b. This arrangement also forms a variable surface aperture 28 located at the maximum constriction point in the intake air duct 25b that lies in the movable plane 28b passing through the widest portion of the modulator 2b between the ends of the converging throat section 27b.

Je také patrno, že v důsledku různých úhlů sbíhavosti modulátoru 26b a hrdlové části 27b je ve vedení 25b nasávaného vzduchu pod rovinou 28b vytvořen prstencový úseik •rozbíhavého průřezu. Vedení 25b nasávaného vzduchu je s výhodou vytvořeno s úsekem 29b s rozbíhavým průřezem pod sbíhavou částí 27b s ohledem na směr toku. Zatímco roviny 28a a 28b jsou podle znázornění omezeny ostrými hranami, je zřejmé, že tyto roviny mohou mít určitou tloušťku, například 2,54 mm.It can also be seen that, due to the different convergence angles of the modulator 26b and the throat portion 27b, an annular divergent section is formed in the intake air duct 25b below plane 28b. The intake air duct 25b is preferably provided with a diverging section 29b below the converging portion 27b with respect to the flow direction. While planes 28a and 28b are constrained by sharp edges as shown, these planes may have a certain thickness, for example, 2.54 mm.

Podle obr, 1 spolupracuje modulátor 26 a hrdlo 27 ve smyslu zaškrcení vzduchu nasávaného vedením 25 nasávaného vzduchu, což vede ke značnému zvětšení rychlosti nasávaného vzduchu před jeho vstupem do· sacího potrubí 21. Je talké zřejmé, že při normálním provozu motoru je tlak v sacím potrubí 21 nižší než tlak atmosférický, tj. v sacím potrubí je podtlak.Referring to Fig. 1, the modulator 26 and the throat 27 cooperate to throttle the air intake of the intake air duct 25, resulting in a considerable increase in the intake air speed prior to entering the intake manifold 21. It is obvious that in normal engine operation the intake pressure is the line 21 is lower than atmospheric pressure, i.e. there is a vacuum in the suction line.

Všeobecně rozsah podtlaku je mezi 20,318 kPa a 81,27 kPa a závisí na rychlosti motoru a jeho zatížení. Podtlak v sacím potrubí 21 však může klesnout i pod 20,318 ikPa během rychlé akcelerace a může příležitostně přestoupit 81,27 kPa při rychlém zpomalování. Protože proud nasávaného vzduchu je zúžen nebo přiškrcen mezi modulátorem 26 a hrdlem 27, vzrůstá rychlost vzduchu na zúženém místě a tlak vzduchu klesne. Je-li tlak v místě zúžení na kritické hodnotě 53 % atmosférického tlaku nebo nižší, pak proud nasávaného vzduchu v zaškrceném místě má zvukovou rychlost.Generally, the vacuum range is between 20.318 kPa and 81.27 kPa and depends on the engine speed and load. However, the vacuum in the intake manifold 21 may fall below 20.318 kPa during rapid acceleration and may occasionally exceed 81.27 kPa during rapid deceleration. Since the intake air flow is constricted or constricted between the modulator 26 and the throat 27, the air velocity at the constriction increases and the air pressure drops. If the constriction at the constriction is at a critical value of 53% of atmospheric pressure or less, then the intake air flow at the constriction has a sonic velocity.

Jelikož tlak v zúženém místě je vždycky rovný tlaku v sacím potrubí 21 nebo· nižší, zvuková rychlost na zúženém místě se vytvoří za všech podtlakových podmínek v sacím potrubí 21 nad prahovým podtlakem 48,423 kPa, tj. v rozsahu podtlaku mezi 48,423 kPa a 81,27 kPa. Postupným zvětšováním průřezové plochy vedení 25 nasávaného vzduchu pod bodem maximálního zúžení v hrdle 27 se vytvoří difuséir 39. Plocha příčného průřezu se zvětšuje úměrně se vzdáleností od zúžení hrdla 27 v závislosti na kuželovité ploše s vrcholovým úhlem asi 6° až 18° s výhodou 8° až 12°. Takový difusérový úsek je znázorněn v přehnaném měřítku u obou příkladů provedení podle obr. 2A a 2B. Postupné zvětšování průřezové plochy vyvolané difusérovým úsekem umožňuje, aby podstatná část kinetické energie nasávaného vzduchu, majícího velkou rychlost, byla získána zpět jako statický tlak, což podstatně snižuje bezrázový bod sacího potrubí 21, při kterém se ještě dosáhne v hrdle zvukové rychlosti.Since the pressure at the constriction is always equal to or less than the suction line pressure 21, the sonic velocity at the constriction is generated under all vacuum conditions in the suction pipe 21 above a threshold of 48.423 kPa, i.e. within a vacuum range between 48.423 kPa and 81.27 kPa. By gradually increasing the cross-sectional area of the intake air ducts 25 below the maximum taper in the neck 27, a diffuser 39 is formed. The cross-sectional area increases proportionally with the distance from the neck taper 27 depending on the conical surface with apex angle of about 6 ° to 18 ° preferably 8 °. to 12 °. Such a diffuser section is shown to an exaggerated scale in both the embodiments of FIGS. 2A and 2B. The gradual increase in the cross-sectional area induced by the diffuser section allows a substantial part of the kinetic energy of the intake air having a high velocity to be recovered as a static pressure, which substantially reduces the impingement point of the intake manifold 21 at which the sonic velocity is still achieved.

Mimoto se vlivem účinného .ďfusérového úseku a zvukové rychlosti v hrdle zrychluje proud nasávaného vzduchu těsně za hrdlem na nadzvukovou rychlost a potom vzduch prochází rázovou bariérou, je-li rychlost náhle snížena pod zvukovou rychlost a tlak se navrátí na hodnotu, která je uvnitř sacího potrubí 21.In addition, due to the effective diffuser section and the sonic velocity in the throat, the intake air flow just behind the throat accelerates to supersonic speed, and then the air passes through the shock barrier if the velocity is suddenly reduced below the sonic velocity and 21.

Jak bude níže popsáno, zařízení podle vynálezu pro modulaci a směšování kapalného paliva nasávaného vzduchu je účinně pro vyvolání zvukové rychlosti v hrdle a rázové vlny v difusérovém úseku v podstatě v celém rozsahu podmínek podtlaku v sacím potrubíAs will be described below, the device of the invention for modulating and mixing the liquid fuel of the intake air is effectively for inducing a sonic velocity at the throat and a shock wave in the diffuser section over substantially the entire range of suction line vacuum conditions.

21, které se vyskytují při normálním chodu motoru.21 that occur during normal engine operation.

Podle vynálezu je kapalné palivo přiváděna v podstatě rovnoměrně do dráhy nasávaného vzduchu v pásmu přivádění paliva v místě maximálního zúžení hrdla 27 zařízení 20 nebo před tímto místem. Když nasávaný vzduch a .palivo společně procházejí pásmem dodávání paliva a pak zúženým hrdlem, je kapalné palivo jemně rozprašováno a strháváno nasávaným vzduchem, majícím velkou rychlost.According to the invention, the liquid fuel is supplied substantially uniformly to the intake air path in the fuel supply zone at or before the maximum neck 27 of the device 20. As the intake air and fuel together pass through the fuel supply zone and then through the constricted orifice, the liquid fuel is finely atomised and entrained by the intake air having a high velocity.

Kromě toho, je-li rychlost vzduchu v hrdle rovna zvukové rychlosti, zůstává podstatná a užitečná část jemně rozptýleného paliva v proudu nasávaného vzduchu, když prochází sacím potrubím a do válců motoru. Při průchodu difuséirem vzrůstá po rozptýlení paliva a jeho· unášení v hrdle 'rychlost nasávaného vzduchu na nadzvukovou rychlost v úseku diíuséru a pak náhle klesne na podzvukovou rychlost a na tlakové poměry převládající v sacím potrubí 21.In addition, when the throat air velocity is equal to the sonic velocity, a substantial and useful portion of the finely dispersed fuel remains in the intake air stream as it passes through the intake manifold and into the engine cylinders. Upon passing through the diffuser, after the fuel has been dispersed and entrained in the throat, the speed of the intake air increases to the supersonic speed in the diffuser section and then suddenly drops to the subsonic speed and the pressure conditions prevailing in the intake manifold 21.

Tento rychlý vzrůst a potom pokles rychlosti nasávaného vzduchu vystavuje větší unášené kapičky 'kapalného paliva vysokým smykovým silám, působícím střídavě kupředu a nazpět, a rozprašuje toto palivo na mnohem jemnější kapičky, než byly předtím vytvořeny v pásmech dodávání paliva a v hrdle.This rapid increase and then decrease of the intake air velocity exposes larger entrained droplets of liquid fuel to high shear forces acting alternately forward and backward, and atomizes the fuel into much finer droplets than previously formed in the fuel supply zones and throat.

Zařízení pro směšování kapalného paliva a nasávaného vzduchu podle vynálezu je podrobněji znázorněno na obr. 3—5. Toto zařízení má vedení 31 nasávaného vzduchu s hrdlovou částí, jejíž stěny 32 se sbíhají směrem dolů do proudu nasávaného vzduchu. Pro zúžení nebo přiškrcení proudu nasávaného vzduchu při jeho proudění vedením 25 je v hrdle umístěn osově přestavitelný modulátor 33. Modulátor 33 js vytvořen s kuželovité sbíhavým dolním koncovým dílem 34, který společně s dolním koncem stěn 32 hrdla tvoří prstencový otvor 35 s proměnlivou plochou.The apparatus for mixing liquid fuel and intake air according to the invention is shown in more detail in Figures 3-5. This device has an intake air duct 31 with a throat portion whose walls 32 converge downwardly into the intake air stream. In order to narrow or constrict the intake air flow as it flows through the conduit 25, an axially adjustable modulator 33 is provided in the throat. The modulator 33 is formed with a conical converging lower end portion 34 which together with the lower end of the throat walls 32 form an annular aperture 35.

Vzduch je nasáván přívodním otvorem 36, umístěným tangenciálně ve víku 37 na horním širokém konci vedení 25 nasávaného vzduchu. Nasávaný vzduch potom proudí vedením 25 a sbíhavými stěnami 32 tohoto vedení, kde je proud zúžen modulátorem 33 pro· podstatné zvýšení rychlosti nasávaného vzduchu dříve, než přejde do výstupního kanálu 38 a do· sacího¹ potrubí 21 motoru.Air is sucked through an inlet opening 36 located tangentially in the lid 37 at the upper wide end of the intake air duct 25. The intake air then flows through line 25 and the converging walls 32 of the conduit where the flow is narrowed to a modulator 33 · substantial increase speed of the intake air before it enters the outlet channel 38 and into ^one · intake manifold 21 of the engine.

Vedení 25 nasávaného, vzduchu zahrnuje rozbíhavý díl čili diíusér 39, umístěný za bodem maximálního zúžení stěn 32 nasávacího vedení 25, takže toto zařízení je celkem podobné provedení podle obr. 2A. Kapalné palivo je přiváděno do směšovacího a modulačního' zařízení podle obr. 3 až 5 palivovým přívodním ústrojm 40. U znázorněného provedení vybíhá palivové přívodní ústrojí 40 osově do vedení 25 nasávaného vzduchu víkem 37 a jeho, výstupní konec je ústředen v tomto vedení 'značně nad bodem miaximálního' zúžení hrdla.The intake air duct 25 includes a diverging member or diffuser 39 located beyond the maximum taper of the walls 32 of the intake duct 25, so that the device is quite similar to the embodiment of FIG. 2A. 3 to 5, the fuel supply means 40. In the embodiment shown, the fuel supply means 40 extends axially into the intake air duct 25 through the lid 37 and its outlet end is centrally located therein. the point of the miaxal neck narrowing.

Je· výhodné rozprašovat kapalné palivo do vedení 25 z výstupního konce palivového přívodního ústrojí 43 v obrazci v podstatě souměrném. Za tím účelem se použije trysky 41 umístěné kolmo k výstupnímu konci palivového ústrojí 40, takže palivo je souměrně rozdělováno prakticky radiálním směrem.It is advantageous to spray liquid fuel into the conduit 25 from the outlet end of the fuel supply device 43 in a substantially symmetrical pattern. For this purpose, a nozzle 41 is disposed perpendicular to the outlet end of the fuel assembly 40 so that the fuel is distributed symmetrically in a practically radial direction.

Aby se zajistilo, že se kapalné palivo zavádí v podstatě souměrně do dráhy nasávaného vzduchu proudícího vysokou rychlostí vedením 25 nasávaného vzduchu s kuželovité sbíhavými stěnami 32, je toto vedení i hrdlo uspořádáno¹ svými osami v podstatě svisle. U takového provedení stéká kapalné palivo·, které je rozstřikováno z palivovéhn přívodního, ústrojí 40, na vnitřní stěny hrdla prakticky rovnoměrně po svažující se stěně 32, a to až k místu maximálního zúžení, vymezenému mezi sbíhacími stěnami 32 a modulátorem 33. V místě maximálního, zúžení, které je na obr. 3 naznačeno řeznou čarou 5—5 nebo před tímto bodem, stahuje vzduch, mající velkou rychlost, film kapalného· paliva se stěny 32 hrdla, toto palivo jemně rozděluje a unáší je s sehou.In order to ensure that the liquid fuel is introduced substantially symmetrically into the intake air path flowing at high speed through the intake air conduit 25 with the conical converging walls 32, the conduit and the throat ^{1 are} arranged substantially vertically with their axes. In such an embodiment, the liquid fuel, which is sprayed from the fuel feed device 40, flows almost uniformly along the sloping wall 32 to the inner walls of the throat, up to the point of maximum constriction delimited between the converging walls 32 and the modulator 33. The constriction shown in or before the cut-off line 5-5 in FIG. 3 draws off air having a high velocity, a liquid fuel film from the throat walls 32, finely distributing the fuel and entraining it with difficulty.

Pro řízení stupně zaškrcení hrdla tvořeného sbíhavými 'stěnami 32 a tedy pro modulování proudění kapalného vzduchu hrdlem je modulátor 33 osově přestavitelný. U provedení znázorněného na obr. 3 je modulátor 33 nasazen na ovládací tyči 45, která je zašroubována v nálřtku 48, upravenému na výstupním vedení 38. Na spodním konci ovládací tyče 45 je připevněn vroubkovaný kolík 47, pomocí kterého· se ovládací tyčí otáčí za účelem zvedání nebo snižování modulátoru 33 vůči sbíhavým stěnám 32 vedením 25 nasávaného vzduchu. Tímto posouváním 'modulátoru 33 se zvětšuje nebo zmenšuje průtočná plocha prstencového otvoru 35.To control the degree of constriction of the throat formed by the converging walls 32 and thus to modulate the flow of liquid air through the throat, the modulator 33 is axially adjustable. In the embodiment shown in FIG. 3, the modulator 33 is mounted on a control bar 45, which is screwed into a riser 48 provided on the output line 38. At the lower end of the control bar 45, a knurled pin 47 is attached to rotate the control bar to raising or lowering the modulator 33 relative to the converging walls 32 of the intake air duct 25. By shifting the modulator 33, the flow area of the annular opening 35 increases or decreases.

Další provedení směšovacího a modulujícího· zařízení podle vynálezu je znázorněno na obr. 6 až 8. Toto· zařízení, označené jako celek značkou 50, je podobné provedení znázorněnému na obr. 3 až 5, přičemž jsou stejné součásti, jako vedení 25 nasávacího· vzduchu, víko 37, vstupní otvor 36 a palivové přívodní ústrojí 40, označeny stejnými značkami. Hrdlo 52 a modulátor 53 tohoto provedení sleduje schematické uspořádání podle obr. 2B. Jinými slovy, bod maximálního zúžení v podobě kruhového otvoru 55, vymezený mezi sbíhavými stěnami 52 a modulátorem 53, není na pevném místě jako je tomu u provedení podle obr. 3, nýbrž je umístěn v pohyblivé rovině, znázorněné na obr. 6 řeznou čarou 8—8, která prochází nejširším úsekem kuželovitého dolního konce modulátoru 53.Another embodiment of the mixing and modulating apparatus of the present invention is shown in FIGS. 6 to 8. This apparatus, designated 50 as a whole, is similar to that shown in FIGS. 3-5, being the same components as the intake air duct 25. , the lid 37, the inlet port 36, and the fuel supply device 40 are identified with the same markings. The throat 52 and the modulator 53 of this embodiment follow the schematic arrangement of Fig. 2B. In other words, the maximum constriction point in the form of a circular aperture 55, defined between the converging walls 52 and the modulator 53, is not in a fixed position as in the embodiment of Fig. 3, but is located in the movable plane shown in Fig. 6. —8 that extends through the widest portion of the tapered lower end of the modulator 53.

Také je třeba poznamenat, že zařízení 50, znázorněné na obr. 6 až 8, používá také odlišného! ústrojí pro axiální zvedání a snižování modulátoru 53 v hrdle 52 než je tomu •u provedení podle obr. 3. Zde je seřizovači ústrojí v podobě klikového ramena 59, na němž je modulátor 53 zavěšen na táhle 56.It should also be noted that the device 50 shown in Figs. 3. The device for axially lifting and lowering the modulator 53 in the throat 52 than in the embodiment of FIG. 3. Here, the adjusting device is in the form of a crank arm 59 on which the modulator 53 is hinged to the rod 56.

Klikové rameno 59 je uloženo na přeném hřídeli 57, procházejícím vedením 25 nasávaného vzduchu, a další klikové rameno 58 je upraveno na jednom konci příčného hřídele 57 pro regulování pohybu modulátoru 53.The crank arm 59 is mounted on a transverse shaft 57 passing through the intake air duct 25, and another crank arm 58 is provided at one end of the transverse shaft 57 to control the movement of the modulator 53.

Toto uspořádání umožňuje nejen pohodlnější ovládání pohybu modulátoru 53, nýbrž také umožňuje ještě připojení pákoví pro ovládání polohy modulátoru 53 k regulačnímu ventilu paliva, který tu není znázorněn, za účelem koordinování množství jak kapalného paliva, tak 1 nasávaného vzduchu, zaváděných do motoru. Značné snížení nežádoucích výfukových emisí, kterého se dosáhne použitím zařízení podle vynálezu, je způsobeno v prvé řadě dvěma sladěnými činiteli, totiž povahou a rovnoměrností směsi unášeného paliva a nasávaného vzduchu, Tím, že se kapalné palivo jemně rozpráší, úplně promísí s nasávaným vzduchem a je jím úplně unášeno, dodává se ke každému válci při každém cyklu v podstatě stejnoměrná směs. Důsledkem toho je pravidelné a stále účinné spalování směsi.This arrangement not only makes it possible to more conveniently control the movement of the modulator 53, but also allows the linkage to be positioned to control the position of the modulator 53 to a fuel control valve (not shown) to coordinate the amount of both liquid fuel and intake air introduced into the engine. The considerable reduction in unwanted exhaust emissions achieved by using the device according to the invention is primarily due to two coordinated factors, namely the nature and uniformity of the entrained fuel / intake air mixture. By finely atomizing the liquid fuel, it completely mixes with the intake air and is a completely uniform mixture is delivered to each roll for each cycle. This results in regular and still efficient combustion of the mixture.

Změny, které obvykle vedou k nedokonalému spalování při použití dosavadních karburátorů a popř. i k selhání jejich činnosti, jsou omezeny na minimum, je-li vůz vybaven zařízením podle vynálezu, pak může být směs vzduchu a paliva v podstatě chudší, než jaké se dosud užívá.Changes that usually lead to incomplete combustion using existing carburetors and, if necessary, Even if their operation fails, they are kept to a minimum if the vehicle is equipped with the device according to the invention, then the air / fuel mixture can be substantially leaner than previously used.

Je známo, že teoreticky dokonalé spalování směsi má nastat při stechiometrickém poměru vzduchu k palivu, totiž pří poměruIt is known that theoretically perfect combustion of a mixture should occur at a stoichiometric ratio of air to fuel,

15,5 : 1. Je ovšem také známo, že v praxi neexistuje· tato· ideální podmínka ve válcích motorů vybavených dosavadními karburátory a že v důsledku toho byly karburátory seřizovány tak, áby dodávaly bohatší směs vzduchu a tekutého paliva, než odpovídá stechiometrickému poměru. U takových bohatých poměrů vzduchu k palivu nemůže docházet k dokonalému spalování a tvoří se značná emise nespálených uhlovodíků a kysličníku uhelnatého.However, it is also known that in practice this ideal condition does not exist in engine cylinders equipped with prior carburetors and that, as a result, the carburetors have been adjusted to deliver a richer mixture of air and liquid fuel than the stoichiometric ratio. Such abundant air-to-fuel ratios cannot produce perfect combustion and generate considerable emissions of unburnt hydrocarbons and carbon monoxide.

Protože však u tak bohatých směsí je spalování nedokonalé a protože je ve válcích motoru přebytečné palivo, je konečná teplota spalování nižší než v případě, kdy směs paliva a vzduchu je spalována při stechlometrickém poměru. To· zase snižuje tvoření kysličníku dusíku, které je podporováno vysokými spalovacími teplotami.However, since the combustion of such rich mixtures is imperfect and because there is excess fuel in the engine cylinders, the final combustion temperature is lower than when the fuel-air mixture is combusted at a stoichiometric ratio. This in turn reduces the formation of nitrogen oxide, which is supported by high combustion temperatures.

Aby se snížil vznik nespálených uhlovodíků a kysličníku uhelnatého, byly v novější době karburátory seřizovány tak, aby dodávaly směs, ve které by množství tekutého paliva a nasávaného· vzduchu byla v poměru blízkém stechiometrickému nebo i poněkud vyšší. Tento postup byl sice účinný pro snížení emise uhlovodíků a kysličníku uhelnatého v důsledku dokonalého spalování směsi, •avšak také zvýšil vznik kysličníku dusíku v důsledku vyšších spalovacích teplot. Bylo zjištěno, že vznik kysličníků dusíku je nejvyšší při poněkud menších než stechiometrických poměrech vzduchu-a paliva.In order to reduce the formation of unburned hydrocarbons and carbon monoxide, carburetors have recently been adjusted to provide a mixture in which the amount of liquid fuel and intake air would be in a ratio close to stoichiometric or slightly higher. While this process was effective to reduce the emission of hydrocarbons and carbon monoxide due to the perfect combustion of the mixture, it also increased the formation of nitrogen oxide due to higher combustion temperatures. The formation of nitrogen oxides was found to be highest at somewhat less than stoichiometric air to fuel ratios.

Js tedy důležitou výhodou zařízení podle vynálezu, že v důsledku rovnoměrného vytváření směsi vzduchu a paliva může motor pracovat s mnohem chudšími směsmi vzduchu a paliva, než jsou stechlometrické, aniž dochází k selhání, které je obvykle důsledkem přerušovaného přestoupení dolní hranice bohatosti směsi od válce k válci něho od •cyklu k cyklu. Poměr vzduchu a paliva v hodnotě 20 :1 dodává přibližně o 30 °/o více kyslíku pro spálení, než odpovídá stechiometrickému poměru. Proto, i když probíhá dokonalé spalování, obsahuje výfukový plyn asi 5 % volného kyslíku.It is therefore an important advantage of the device according to the invention that, due to the uniform formation of the air-fuel mixture, the engine can operate with much leaner air-fuel mixtures than stoichiometric without the failure usually resulting from intermittent blending. cylinder from cycle to cycle. An air to fuel ratio of 20: 1 delivers approximately 30 ° / o more oxygen for combustion than the stoichiometric ratio. Therefore, even when the combustion is complete, the exhaust gas contains about 5% free oxygen.

Bylo zjištěno, že tento volný kyslík s jeho přiřazeným podílem dusíku je spojen se snížením špičkové spalovací teploty a se snížením tvoření kysličníku dusíku. V této souvislosti je třeba si připomenout, že jedním způsobem pro ovládání výfukových emisí je •dnes vstřikování volného vzduchu do· výfukových potrubí. Zařízení podle vynálezu se však od těchto uspořádání velmi značně liší. U něho· se přebytečný kyslík zavádí spolu s palivem, což je výsledek použití směšovacího poměru nasávaného vzduchu k palivu v hodnotě 20 : 1. Přebytek kyslíku je tedy přítomný v průběhu celého· spalovacího procesu.It has been found that this free oxygen with its associated proportion of nitrogen is associated with a decrease in peak combustion temperature and a decrease in the formation of nitrogen oxide. In this context, it should be remembered that one way to control exhaust emissions today is to inject free air into exhaust pipes. However, the device according to the invention differs greatly from these arrangements. In this case, excess oxygen is introduced with the fuel as a result of using an intake air to fuel mixing ratio of 20: 1. Thus, excess oxygen is present throughout the combustion process.

Tím, že se kapalné palivo přivádí do styku s nasávaným vzduchem, proudícím vysokou rychlostí zúženým hrdlem zařízení podle vynálezu, rozprašuje se kapalné palivo· na jemné částice a je strhováno nasávaným vzduchem. Bylo také zjištěno, že se má zabránit vypařování strhovaného paliva v sacím potrubí. Toho lze dosáhnout snížením tepla přiváděného do sacího potrubí, například blokováním ohřívače, použitím termostatu na nižší teplotu a izolací sacího potrubí. To vede ke značnému zlepšení oproti známým systémům pro přívod palivové směsi, které vyžadují vysoký stupeň odpaření paliva, aby se dosáhlo dobrých výsledků.By bringing the liquid fuel into contact with the intake air flowing through the tapered neck of the device according to the invention, the liquid fuel is sprayed into fine particles and entrained by the intake air. It has also been found that evaporation of entrained fuel in the intake manifold is to be prevented. This can be achieved by reducing the heat supplied to the suction line, for example by blocking the heater, using a thermostat to a lower temperature and insulating the suction line. This leads to a considerable improvement over the known fuel supply systems which require a high degree of fuel evaporation in order to obtain good results.

Jelikož u zařízení podle vynálezu nemusí být palivo odpařováno vně válců motoru, může být směs vzduchu a paliva dodávána do válců chladnější a je z tohoto důvodu hustší, a kromě toho je hustší z toho důvodu, že jemně rozprášené kapalné palivo zaujímá •menší objem než odpařené palivo. Je také zřejmé, že hustší náplň směsi vzduchu a paliva vytváří více energie než řidší směs. Z toho důvodu je také víko motoru větší.Since in the apparatus of the invention the fuel does not have to be vaporized outside the engine cylinders, the air / fuel mixture can be supplied to the cylinders cooler and is therefore denser, and moreover denser because the finely atomized liquid fuel occupies less volume than vaporized fuel. It is also apparent that a denser charge of the air / fuel mixture produces more energy than the thinner mixture. For this reason, the engine cover is also larger.

Teplota náplně směsi na konci komprese je u zařízení podle vynálezu také nižší než u obvyklých motorů, které jsou závislé na ohřívání nasávaného vzduchu pro odpaření paliva. Zčásti je nižší koncová teplota komprese u zařízení podle vynálezu dána nižší teplotou palivové směsi nasávanou zpočátku do válců. Avšak konečná teplota komprese u zařízení podle vynálezu je ještě dále snížena tím, že se část kompresního tepla použije pro odpaření paliva uvnitř válců.The temperature of the mixture filling at the end of compression is also lower in the device according to the invention than in conventional engines, which depend on the heating of the intake air to evaporate the fuel. In part, the lower end compression temperature of the apparatus of the invention is due to the lower temperature of the fuel mixture sucked into the cylinders initially. However, the final compression temperature of the apparatus of the invention is further reduced by using a portion of the compression heat to vaporize the fuel within the cylinders.

Jelikož Je dále konečná kompresní teplota nižší, bude spalovací teplota u zařízení podle vynálezu také nižší než u dosavadních sou204989 stav. Jak bylo shora uvedeno, vytváří se při nižších spalovacích teplotách méně 'kysličníků dusíku.Furthermore, since the final compression temperature is lower, the combustion temperature of the device according to the invention will also be lower than in the prior art. As mentioned above, less nitrogen oxides are formed at lower combustion temperatures.

Nižší kompresní teplota má také vliv na nutné oktanové číslo paliva pro daný motor. Jelikož kompresní teplota je nižší, náplň smě'3ii vzduchu a paliva pro motor daného kompresního· poměru je méně náchylná k samozápalu. Proto je možné užít stejného paliva u motorů s vyšším kompresním poměrem nebo paliva -s nižším oktanovým číslem pro daný kompresní poměr, což přináší určitý ekonomický zisk.A lower compression temperature also affects the necessary octane fuel number for the engine. Since the compression temperature is lower, the charge of the air / fuel mixture for a given compression ratio is less prone to self-ignition. Therefore, it is possible to use the same fuel for engines with a higher compression ratio or fuel - with a lower octane number for a given compression ratio, which brings some economic gain.

Na obr. 9 až 13 jsou znázorněny další příklady provedení zařízení -podle vynálezu. Toto· zařízení je jako celek označeno 60, má hrdlovou vložku 61 se sbíhavými stěnami 62 a s modulátorem 63, mezi nimiž je vymezen prstencový otvor 65. Jak je znázorněno na •obr. 11, má modulátor 63 ve svém nejvyšším postavení, hrdlo 61 i prstencový otvor 65 největší průřezovou plochu.Figures 9 to 13 show further examples of embodiments of the device according to the invention. This device is designated 60 as a whole, having a neck insert 61 with converging walls 62 and a modulator 63, between which an annular opening 65 is defined. As shown in FIG. 11, the modulator 63 in its highest position, the throat 61 and the annular bore 65 has the largest cross-sectional area.

Modulátor 63 je opatřen dolním sbíhavým •koncovým dílem 64, jehož úhel sbíhavosti je větší než úhel sbíhavosti hrdla Bl, popřípadě sbíhavých stěn 62. U znázorněného provedení jsou úhly 'sbíhavosti jednak modulátoru 63, jednak sbíhavých stěn 62 44°, popřípadě 28°. Jak bylo shora uvedeno, tvoří tyto dva členy difusér pro přeměnu podstatné části kinetické energie vzduchu, proudícího vysokou rychlostí na statickou energii, což umožňuje vznik zvukové rychlosti vzduchu otvorem ve velké části rozsahu podmínek podtlaku v nasávacím potrubí. Sbíhavé stěny 62 mají také rozbíhavý dolní úsek 66 pro další prodloužení úseku difuséru. Toto provedení má určitou podobnost s provedením podle •obr. 2B, pokud jde o maximální zúžení hrdla mezi sbíhavými stěnami 62 a modulátorem 63, které je umístěno v pohyblivé rovině.The modulator 63 is provided with a lower tapered end portion 64 having a tapering angle greater than the tapering angle of the throat B1 or the converging walls 62. In the illustrated embodiment, the tapering angles of both the modulator 63 and the converging walls 62 are 44 ° and 28 ° respectively. As mentioned above, the two members form a diffuser for converting a substantial portion of the kinetic energy of the air flowing at high speed into static energy, allowing the sonic air velocity to be generated through the orifice over a large range of vacuum conditions in the intake manifold. The convergent walls 62 also have a diverging lower section 66 to further extend the diffuser section. This embodiment is somewhat similar to the embodiment of FIG. 2B with respect to the maximum neck taper between the converging walls 62 and the modulator 63, which is located in the movable plane.

Kapalné palivo je dodáváno do zařízení 60 potrubím 68, připojeným k prstencovému tělesu 69, do kterého je vloženo hrdlo 61. Prstencové těleso 69 má prstencovou drážku 70, spojenou s potrubím 68 (obr. 9 a 10}, pro rozvedení kapalného paliva kolem vnější strany zúženého hrdla 61. Nad drážkou 70 je těleso 69 opatřeno rozšířeným vývrtem, čímž je vytvořena mezera 71 mezi tělesem 69 a hrdlem 61. Palivo proudí od drážky 70 nahoru prstencovou mezerou 71 a přes okraj 72 na horním konci zúženého hrdla 61.Liquid fuel is supplied to the device 60 via a conduit 68 connected to an annular body 69 into which a neck 61 is inserted. The annular body 69 has an annular groove 70 connected to conduit 68 (FIGS. 9 and 10) to distribute liquid fuel around the outside. Above the groove 70, the body 69 is provided with an expanded bore to form a gap 71 between the body 69 and the throat 61. Fuel flows from the groove 70 upwardly through the annular gap 71 and over the rim 72 at the upper end of the throat 61.

Když je modulátor v nejvyšší poloze, znázorněné na obr. 11, je palivo proudící přes okraj 72 hrdla El ihned vystaveno působení proudu nasávaného vzduchu, proudícího vysokou rychlostí zaškrceným otvorem 65. Vzduch, proudící vysokou rychlostí, odlupuje kapalné palivo od stěny a unáší je v jemně rozprášeném tvaru v nasávaném vzduchu. Rychlost nasávaného vzduchu se pak podstatně sníží, když prochází difusérovým úsekem zařízení 60 a do sacího potrubí, takže podstatná část jemně rozptýleného paliva zůstává v proudu nasávaného vzduchu, když vchází do· válců motoru.When the modulator is in the uppermost position shown in Fig. 11, the fuel flowing over the edge 72 of the throat E1 is immediately exposed to the intake air flow flowing through the throttled orifice 65 at high speed. The high flowing air peeles liquid fuel away from the wall and entrains it. finely atomized shape in the intake air. The intake air speed is then substantially reduced as it passes through the diffuser section of the device 60 and into the intake manifold so that a substantial portion of the finely dispersed fuel remains in the intake air stream as it enters the engine cylinders.

Pro regulování stupně zúžení prstencového otvoru 65 je modulátor 63 Psově pohyblivý ve sbíhavých stěnách 62 za vedení 25. Jak je patrno na obr. 9 až 11, modulátor 63 je -ustředěn ve sbíhavých stěnách 62 vedením 25 třmenem 75, spojeným s horním koncem prstencového -tělesa 69. Modulátor nese matici 78 s kuličkovým ložiskem, do kterého· je uložen závitový konec ovládací tyče 77. Otáčení modulátoru 63 se brání kolíkem 78, který probíhá dolů od třmenu 75 do otvoru v horní části modulátoru 63. Když se ovládací tyčí 77 otáčí, způsobuje kuličková matice 76 vzestupný nebo sestupný pohyb modulátoru 63, což závisí na směru otáčení ovládací tyče 77 a tím se mění průřezová plocha prstencové? ho otvoru 75.To control the degree of taper of the annular aperture 65, the modulator 63 is canine movable in the converging walls 62 behind the conduit 25. As seen in Figures 9-11, the modulator 63 is centered in the converging walls 62 by the conduit 25 coupled to the upper end of the annular opening. The modulator carries a ball bearing nut 78 into which the threaded end of the control rod 77 is received. The rotation of the modulator 63 is prevented by a pin 78 that extends downward from the yoke 75 into the hole at the top of the modulator 63. , the ball nut 76 causes upward or downward movement of the modulator 63, which depends on the direction of rotation of the control rod 77, and thus the cross-sectional area of the annular? opening 75.

U znázorněného· provedení je otáčení ovládací tyče 77 vyvoláno mechanismem 80 s ozubnicí a pastorkem. Jak je patrno- na obr. 9, vratná ovládací tyč 81 je opatřena na jednoto konci ozubnicí 82. Ozubené kolo 83 zabírá s ozubnicí 82 a je uloženo na hřídeli 84, v otáčivém ložisku mechanismu 80. Hřídel 84 nese další ozubené kolo 85, které je v záběru s ozubeným, kolem 86 na druhém hřídeli 87. Další ozubené kolo 88 na hřídeli 87 je zase v záběru s ozubeným kolem 89 na hřídeli 90, jehož spodní konec nese rohatku 91 (obr. 12). Na dolním konci ovládací tyče 77 je upevněna další rohaťka 92, která je spojena s první rohatkou SI řetězem 93 (obr. 13).In the embodiment shown, the rotation of the control rod 77 is caused by a rack and pinion mechanism 80. As shown in Fig. 9, the return control rod 81 is provided with a rack 82 at one end. The gear 83 engages a rack 82 and is mounted on a shaft 84 in a rotary bearing of the mechanism 80. The shaft 84 carries another gear 85 which the other gear 88 on the shaft 87, in turn, engages the gear 89 on the shaft 90, the lower end of which holds the ratchet 91 (FIG. 12). At the lower end of the control rod 77 is mounted another ratchet 92 which is connected to the first ratchet S1 by a chain 93 (FIG. 13).

Pohybuje-li se ovládací tyčí 81 doprava na obr. 9, pohybuje se modulátor 83 dolů (obr. 11) a obráceně. Krajní horní a dolní poloha modulátoru 03 je nastavitelně zajištěna kolíky 95 a 96 na vratné ovládací tyči 81, které se otvírají o stavěči šrouby 97 a 98 na rámu 99 zařízení 60.When the control rod 81 moves to the right in FIG. 9, the modulator 83 moves down (FIG. 11) and vice versa. The extreme upper and lower positions of the modulator 03 are adjustable by the pins 95 and 96 on the return control rod 81, which open on the set screws 97 and 98 on the frame 99 of the device 60.

Ovládání přívodu paliva do zařízení 60 je také koordinováno¹ se zúžením sbíhavých stěn 62 vedení 25 'modulátorem 63. Za tím účelem je palivu dodáváno pod tlakem čerpadlem 130 (obr. 16) do regulačního ventilu 100, který je připojen k přívodnímu potrubí 68 pro dodávku paliva k prstencovému tělesu 63. Regulační ventil 100 obsahuje dávkovači ústrojí 101 a kuželovou jehlu 102, která reguluje průtok paliva otvorem. Kuželová· jehla 102 je vratně uložena v ucpávkové matici 103 regulačního ventilu 100.The control of the fuel supply to the device 60 is also coordinated ¹ with the narrowing of the converging walls 62 of the conduit 25 'by the modulator 63. For this purpose, the fuel is supplied under pressure by the pump 130 (Fig. 16) to a control valve 100 connected to the supply line 68 The control valve 100 comprises a metering device 101 and a conical needle 102 that regulates the fuel flow through the orifice. The conical needle 102 is reciprocally received in the gland nut 103 of the control valve 100.

Spolupůsobení regulačního ventilu 100 a m-odulátoru 63 se dosáhne pákou 105 propojující ovládací tyč 81 a kuželovou jehlu 102. Páka 105 je uprostřed uložena na bloku 106, ve kterém je zašroubován závitový konec 107 kuželové jehly 102. Na dolním konci je páka 105 opatřena výřezem 108, do kterého zasahuje cep 109, upevněný na ovládací tyči 81, a na horním konci je páka 105 opatřena druhým výřezem 110, do kterého zasahuje čep 111 připevněný ke smýkadlu 112 vratně pohyblivém ve vedení 113 provedeném v části rámu 99. Při posunu ovládací tyče 81 doprava podle obr. 9 výkývne páka 105 kolem čepu 111 a pohne kuželovou jehlou 102 vpravo, čímž se zmenší průtočná plocha dávkovacího otvoru 101,The interaction of the control valve 100 and the m-separator 63 is achieved by a lever 105 connecting the control rod 81 and the cone needle 102. The lever 105 is mounted centrally on a block 106 in which the threaded end 107 of the cone needle 102 is screwed. 108, into which a pin 109 mounted on the control rod 81 extends, and at the upper end the lever 105 is provided with a second cutout 110 into which a bolt 111 secured to a slide 112 reciprocally movable in a guide 113 provided in a portion of the frame 99 extends. 81, to the right of FIG. 9, the lever 105 pivots about the pin 111 and moves the cone needle 102 to the right, thereby reducing the flow area of the dispensing opening 101,

Pro seřízení průtoku paliva při daném nastavení modulátoru může být závitový konec 107 kuželové jehly 102 šroubován v bloku 10S dovnitř nebo ven, čímž se zmenšuje nebo zvětšuje průtok paliva dávkovacím otvorem 101. Změna průtoku paliva v závislosti změny polohy modulátoru může být také prováděna změnou umístění čepu 111, kolem něhož vykyvuje páka 105. To se provádí otáčením šroubu 115, který je nesen smýkadlem 112 a zašroubován do koncové desky 116 rámu 99. Změnou polohy čepu 111 páky 105 se mění velikost pohybu kuželové jehly 102 vůči ovládací tyči 81.To adjust the fuel flow at a given modulator setting, the threaded end 107 of the conical needle 102 can be screwed in or out of the block 10S, thereby reducing or increasing the fuel flow through the metering orifice 101. The fuel flow variation depending on the modulator position 111, around which the lever 105 pivots. This is accomplished by rotating the bolt 115 which is supported by the slide 112 and screwed into the end plate 116 of the frame 99. Changing the position of the pin 111 of the lever 105 changes the amount of movement of the cone needle 102 relative to the control rod 81.

Pro kompensování podtlaku v sacím potrubí 21, který se snaží táhnout modulátor 63 dolů do sbíhavých stěn 62, je zařízení 60 opaitřeno zpětnou vazbou podtlaku. V základní desce 121 zařízení 60 je proveden podtlakový průchod 120, spojený sacím potrubím 122 s válcem 123. Píst 124 ve válci 123 nese ozubnici 125 uveditelnou do záběru s ozubeným kolem 85. Když vzrůstá podtlak v průchodu 120, posune píst 124 ozubnici 125 ve směru pro zvednutí modulátoru 63 a tím zmenšení podtlaku. To* usnadňuje seřizování polohy modulátoru 63 za použití mnohem menší síly, působící na ovládací páku 81.To compensate for the vacuum in the intake manifold 21, which tries to pull the modulator 63 down into the converging walls 62, the device 60 is provided with vacuum feedback. In the base plate 121 of the device 60, a vacuum passage 120 is provided, connected by a suction line 122 to a cylinder 123. The piston 124 in the cylinder 123 carries a rack 125 engageable with the gear 85. As the vacuum increases in the passage 120, the piston 124 moves the rack 125 in the direction to raise the modulator 63 and thereby reduce the vacuum. This facilitates adjusting the position of the modulator 63 by applying much less force to the control lever 81.

Obr. 14 znázorňuje zařízení pro směšování a modulaci v podstatě toho typu, jak jsou znázorněna na obr. 9—13, až na to, že hrdlová vložka Biti a modulátor 63d byly provedeny tak, aby pracovaly podle konstrukce znázorněné schematicky na obr. 2Δ. Jinými slovy, bod maximálního zúžení ve tvaru prstencového otvoru 65d, vymezený mezi hrdlem 62d a modulátorem 63d, je umístěn v nehybné rovině, představované průsečnicí 15—15 v obr. 14. U znázorněného provedení je úhel sbíhavosti modulátoru 30° a úhel sbíhavosti hrdla 100° nad otvorem B5d a 10° pod tímtoi otvorem.Giant. Fig. 14 illustrates a mixing and modulating device substantially of the type shown in Figs. 9-13 except that the Biti neck insert and the modulator 63d have been designed to operate according to the structure shown schematically in Fig. 2Δ. In other words, the maximum tapered shape of the annular bore 65d between the neck 62d and the modulator 63d is located in a stationary plane represented by the intersection of 15-15 in FIG. 14. In the embodiment shown, the taper angle is 30 ° and the taper angle 100 ° above aperture B5d and 10 ° below this aperture.

Jak již bylo uvedeno, kapalné palivo je dodáváno do zařízení podle vynálezu v pásmu přívodu paliva u bodu maximálního zúžení, vymezeného mezi hrdlem a škrticím členem, popřípadě modulátorem, nebo před tímto bodem.As already mentioned, the liquid fuel is supplied to the device according to the invention in the fuel supply zone at or before the maximum constriction defined between the throat and the throttle or modulator.

To zaručuje, že kapalné palivo je podrobeno smykovému účinku proudu vzduchu a jemně rozdělováno vzduchem, proudícím vysokou rychlostí, která se zvyšuje na zvukovou rychlost v pásmu hrdla a na nadzvukovou rychlost právě za hrdlem v difuséru. Krátce potom nasávaný vzduch a stržené kapičky paliva procházejí zvukovou bariérou nebo pásmem v difuséru a rychlost vzduchu se náhle sníží a kapičky paliva, které pokračují v cestě vysokou rychlostí vůči vzduchu, jsou pak vystaveny přídavnému smykovému účinku.This ensures that the liquid fuel is subjected to the shear effect of the air stream and finely distributed by the air flowing at a high speed which increases to the sound velocity in the throat band and to the supersonic velocity just behind the throat in the diffuser. Shortly thereafter, the intake air and entrained fuel droplets pass through the sound barrier or zone in the diffuser and the air velocity suddenly decreases and the fuel droplets that continue to travel at high velocity to the air are then subjected to an additional shear effect.

Byla provedena celá řada zkoušek pro vyšetření důsledků přivádění kapalného paliva v rozličných bodech nad maximálním zúžením hrdla nebo pod ním. Hrdlo jednoho ze směšovacích a modulujících zařízení podle vynálezu, jak je znázorněno v obr. 14, bylo pozměněno, jak znázorněno v obr. 16, aby vznikla prstencová mezera 170 pro· přívod paliva přibližně asi 19,05 mm pod maximálním zúžení, vyznačeným čerchovanou čarou 171. Výsledky zkoušek s tímto provedením ukázaly, že vůz byl schopný provozu pouze při rychlostech nad 88,55 km/h, byla-li mezera 170 pro palivo umístěna 19,05 mm pod maximálním bodem zúžení.A number of tests have been performed to investigate the effects of liquid fuel delivery at various points above or below the maximum throat constriction. The throat of one of the mixing and modulating devices of the invention, as shown in Figure 14, has been altered, as shown in Figure 16, to provide an annular gap 170 for fuel supply approximately about 19.05 mm below the maximum narrowing indicated by the dotted line. 171. Test results with this embodiment showed that the car was only capable of operating at speeds above 88.55 km / h when the fuel gap 170 was located 19.05 mm below the maximum constriction point.

Při rychlostech nižších než 88,55 km/h nebylo palivo tříštěno na jemné kapičky a nebylo strháváno do nasávaného vzduchu. Palivo zřejmě spíše vstupuje do sacího potrubí ve sporadických proudech nebo· vstřicích a vůz není schopný jízdy. Při rychlostech nad 88,55 km/h byl vůz schopný chodu, avšak zařízení vozu na minimální výfukové množství bylo velmi nesnadné, palivový ventil byl velmi citlivý a tlak paliva musel být Snížen na velmi nízkou úroveň, aby se dosáhlo kontroly výfukových plynů. Předpokládá Se, že je to důsledek skutečnosti, že mezera 170 pro přívod paliva je vystavena přímo podtlakovým podmínkám sacího potrubí, je-li umístěna pod zúžením hrdla. Výsledky výfuku jsou uvedeny v tabulce I.At speeds below 88.55 km / h, the fuel was not broken into fine droplets and was not entrained into the intake air. Rather, fuel seems to enter the intake manifold in sporadic streams or injections and the car is unable to drive. At speeds above 88.55 km / h, the car was able to run, but the vehicle's minimum exhaust system was very difficult, the fuel valve was very sensitive, and the fuel pressure had to be reduced to a very low level to achieve exhaust control. It is believed that this is due to the fact that the fuel supply gap 170 is directly exposed to the vacuum conditions of the intake manifold when placed below the neck constriction. The exhaust results are given in Table I.

Tabulka ITable I

umístění location rychlost speed HC HC CO WHAT NO_X NO _X mezery mm spaces mm km/h km / h ppm ppm % % ppm ppm pod 19,05 below 19.05 98,2 98.2 12 12 0,22 0.22 640 640 pod 2,54 below 2.54 96,6 96.6 12 12 0,17 0.17 770 770 pod 2,54 below 2.54 86,95 86.95 5 5 0,13 0.13 240 240 nad 2,54 over 2.54 72,45 72.45 12 12 0,35 0.35 240 240 nad 6,35 over 6.35 75,65 75.65 28 28 0,28 0.28 258 258

Pak byla prováděna další zkouška s palivem přiváděným mezerou 172 pro přívod paliva, umístěnou 2,54 mm pod maximálním zúžením hrdla. Chod vozu byl lepší a citlivost jehlového ventilu se zlepšila. Avšak vůz se ještě neudržel v chodu pod rychlostí 80,5 km/ /h. Výsledky zkoušky jSou rovněž vyneseny v tabulce I,A further test was then performed with fuel supplied through the fuel feed gap 172 located 2.54 mm below the maximum neck constriction. The running of the car was better and the sensitivity of the needle valve improved. However, the car has not kept running below 80.5 km / h. The test results are also plotted in Table I,

Podobná zkouška byla prováděna s mezerou 173 pro přívod paliva, umístěnou 2,54 milimetrů nad maximálním zúžením hrdla. Vůz nyní zůstal v chodu při všech rychlostech, ale s určitými obtížemi při nižších rychlostech vlivem účinku podtlaku v mezeře pro palivo·, což vyvolávalo změny v průtoku paliva a zhoršovalo citlivost jehlového ventilu. Výsledky jsou opět vyneseny do tabulky I.A similar test was performed with a fuel feed gap 173 located 2.54 millimeters above the maximum neck constriction. The car has now been running at all speeds, but with some difficulty at lower speeds due to the vacuum gap in the fuel gap, causing changes in fuel flow and worsening the needle valve sensitivity. The results are again shown in Table I.

Též zkouška byla opakována s mezerou 174 pro přívod paliva, umístěnou 6,35 mm nad maximálním zúžením hrdla. To umožnilo provoz s vyšším tlakem paliva a lepší citlivostí jehly, ale mezera pro přívod paliva byla ještě poněkud ovlivňována podtlakem vlivem blízkosti zúžení hrdla. Vůz byl schopný chodu při všech rychlostech, včetně Chodu na prázdno. Výsledky jsou rovněž uvedeny v tabulce I.Also, the test was repeated with a fuel feed gap 174 located 6.35 mm above the maximum neck constriction. This allowed operation with higher fuel pressure and better needle sensitivity, but the fuel feed gap was still somewhat influenced by the vacuum due to the proximity of the neck constriction. The car was capable of running at all speeds, including idling. The results are also shown in Table I.

Již dříve bylo uvedeno, že proud nasávaného vzduchu, proudící ústrojím pro směšování a modulaci podle vynálezu, je zrychlován na zvukovou rychlost u místa maximálního zúžení hrdla a že při použití účinného difosérovébo úseku dosahuje proud vzduchu právě uvnitř dTuséru nadzvukové rychlosti a pak náhle jeho rychlost klesne při průtoku zvukovou, bariérou. To bylo· potvrzeno v průběhu shora uvedených zkoušek, ve spojení se změnami polohy mezery pro přívod paliva.It has already been stated that the intake air flow flowing through the mixing and modulation device of the present invention is accelerated to the sound velocity at the site of maximum throat narrowing and that when using an effective diffuser section when flowing through the sound barrier. This has been confirmed during the above tests, in conjunction with changes in the position of the fuel feed gap.

Aby se potvrdilo, že úsek difuséru u ústrojí píro směšování a modulaci, znázorněný na obr. 17, má vliv na vznik vysoké nadzvukové špičkové rychlosti a náhlou zvukovou bariéru, byla podstatná část difuséru modulátoru 63d odříznuta, jak vyznačeno čárkovanou čarou v obr. 16. Ponechán byl pouze lísek o tloušťce 1,59 mm na nejhořejší části modulátoru.To confirm that the diffuser section of the mixing and modulation device shown in FIG. 17 has the effect of producing a high supersonic peak velocity and sudden sound barrier, a substantial portion of the modulator diffuser 63d has been cut as indicated by the dashed line in FIG. Only a 1.59 mm thick hazel was left on the uppermost part of the modulator.

Ačkoliv tato úprava měla za následek ještě přechod rychlosti vzduchu do oblasti nadzvukové rychlosti, příslušné špičkové rychlosti byly mnohem nižší než při zkouškách provedených před odstraněním podstatné části difuséru a udržovaly se po mnohem delší vzdálenost a pak klesaly zcela pomalu na podmínky v 'sacím potrubí. Jinými slovy, smykové síly působící na palivo v obou směrech, tahovém i tlakovém, jak bylo shora popsáno, byly u upraveného zařízení podstatně sníženy. To bylo potvrzeno i zrakovým pozorováním kapiček vytvořených v upraveném zařízení. Zdá se, že se vytvářely mnohem větší kapičky 'při úpravě po odříznutí modulátoru podle čárkované čáry v obr. 16, než při tvaru podle plně vytažené čáry.Although this treatment also resulted in the air velocity being transferred to the supersonic velocity range, the respective peak velocities were much lower than in tests performed prior to removal of a substantial portion of the diffuser and were maintained over a much longer distance and then dropped quite slowly to suction line conditions. In other words, the shear forces acting on the fuel in both the tensile and compressive directions as described above have been substantially reduced in the modified apparatus. This was also confirmed by visual observation of the droplets formed in the modified device. It appears that much larger droplets were formed when the modulator was cut off according to the dashed line in Fig. 16 than the shape along the fully extended line.

Ježto bylo zřejmé, že se u popisované úpravy zařízení rychlý skok ztratil, použilo se dalšího hrdla a modulátoru, jak jSou znázorněny na obr. 14, pro další zkoušky. Nejdříve byly odříznuty části jak hrdla, tak modulátoru v úseku difuséru od bodu počínajícího 30,48 mm pcd bodem maximálního zúženi hrdla, jak znázorněno spodními čárkovanými čarami v obr. 17. To mělo velice malý, ne-li žádný vliv na účinnost difuséru.Since it was apparent that the quick jump was lost in the described device modification, an additional throat and modulator, as shown in FIG. 14, were used for further testing. First, portions of both the throat and the modulator in the diffuser section were cut off from a point beginning at 30.48 mm pcd with the maximum throat narrowing as shown by the lower dashed lines in Fig. 17. This had very little, if any, effect on the diffuser efficiency.

Potom byly hrdlo· a modulátor odříznuty počínaje od bodu 7,62 mm pod bodem maximálního zúžení, jak znázorněno mezilehlými čárkovanými čarami v obr. 17. Ačkoliv úsek difuséru byl nyní dlouhý pouze 7,62 milimetrů, ukázalo se, že ještě nastane prudký vzestup na nadzvukovou rychlost a následující náhlá zvuková bariéra.Then, the throat and modulator were cut off starting from a point of 7.62 mm below the maximum narrowing point as shown by the intermediate dashed lines in Fig. 17. Although the diffuser section was now only 7.62 millimeters long, it turned out that a sharp rise to supersonic speed and subsequent sudden sound barrier.

Dále bylo seříznuto jak hrdlo 62, tak modulátor 63, počínajíc od bodu pouze 2.54 mm pod bodem maximálního zúžení. To mělo za následek částečně porušení úseku difuséru.Further, both the throat 62 and the modulator 63 were trimmed, starting from a point of only 2.54 mm below the maximum taper. This resulted in partial breakage of the diffuser section.

Vzhledem k ostrým špičkám rychlosti a dobrým charakteristikám poklesu pro upravenou. sestavu hrdla a modulátoru, znázorněnou střední čárkovanou čarou provedení v obr. 17, bylo rozhodnuto provést další zkoušky na stejném vozu, vybaveném normálním modulátorem 63 a hrdlem seříznutým pod úhlem 6° od bodu 7,62 mm pod zúžením. Takový typ je znázorněn plně vytaženou čarou v obr. 18 a výsledky těchto zkoušek znovu potvrdily, že upravené zařízení (obr. .18, provedení podle plné čáry] s pouze krátkou ddusérovou částí bylo ještě zcela účinné ve šrbávání jemně rozdělených palivových kapiček do nasávaného vzduchu při rozličných rychlostních podmínkách během sedmicyfclového zkušebního testu. Kromě toho upravené zařízení pro směšování a modulaci směsi kapalného paliva s nasávaným vzduchem podle vynálezu také umožňuje práci při vysokém kompresním poměru 10,25 : 1 nejen při nízkém oktanovém čísle, ale také při benzinu prostém butanu.Due to sharp peaks of speed and good drop characteristics for adjusted. the throat and modulator assembly shown in the middle dashed line of the embodiment of Fig. 17 has been decided to perform further tests on the same vehicle equipped with a normal modulator 63 and throat trimmed at an angle of 6 ° from a point of 7.62 mm below the taper. Such a type is shown by the fully drawn line in Fig. 18 and the results of these tests reaffirmed that the modified device (Fig. 18, solid line design) with only a short duser section was still quite effective in pumping finely divided fuel droplets into the intake air In addition, the modified apparatus for mixing and modulating the liquid fuel-intake air mixture of the present invention also allows operation at a high compression ratio of 10.25: 1 not only at a low octane number but also for butane-free gasoline.

Z hlediska uvedené důležitosti udržování zvukové rychlosti a následující zvukové bariéry v ústrojí pro· Směšování a modulaci podle vynálezu byl učiněn pokus, určit, při které úrovni podtlaku v sacím potrubí se •tento stav ztratí. Úroveň podtlaku v sacím potrubí, při které zařízení právě přestane udržovat zvukovou rychlost v hrdle, je zde nazývána bezrázovým bodem.In view of the stated importance of maintaining the sound velocity and the subsequent sound barrier in the mixing and modulation device of the invention, an attempt has been made to determine at which level of vacuum in the intake manifold this condition is lost. The vacuum level in the intake manifold at which the device just ceases to maintain the sound velocity in the throat is referred to here as the impactless point.

Na počátku byly údaje z předchozích zkoušek sestaveny a vyneseny pro ty podtlakové podmínky v sacím potrubí, pro které bylo· použito technické zkoušky. Extrapolace těchto údajů poukázala na to, že zařízení podle obr. 11 a podle plné čáry v obr. 19 mají bezrázové hody asi u podtlaku 11,85 kPa a 18,625 kPa.Initially, data from previous tests was compiled and plotted for those vacuum conditions in the intake manifold for which the technical tests were used. The extrapolation of these data indicated that the apparatus of Fig. 11 and the solid line in Fig. 19 had an impact-free casting at about a vacuum of 11.85 kPa and 18.625 kPa.

Tyto extrapolované hodnoty byly postupně ověřovány na zkušební stolici s citlivějšími přístroji, kterých bylo pak použito pro další zkoušky. Zkoušky na zkušební stolici prokázaly, že zařízení pro směšování a mo204969 d-ulaci podle obr. 11 má -bezrázové body v rozmezí od 11,16 kPa až 12,53 kPa při podmínkách napodobujících motor, pracující při rychlostech od chodu naprázdno doThese extrapolated values were gradually verified on a test bench with more sensitive instruments, which were then used for further testing. Tests on the test bench have shown that the mixing and mo204969 d-ulation apparatus of FIG. 11 has image points ranging from 11.16 kPa to 12.53 kPa under engine mimicking conditions operating at idle to

80,5 km/h. Beziráz-ové hody pro zařízení typu podle obr. 14 byly zjištěny v rozmezí od 18,625 kPa až 22,01 kPa pro rychlosti, odpovídající rozsahu od chodu naprázdno do 80,5 kllometrů/h. Mimo to u zařízení majícího hrdlo s odříznutou částí difúséru s normálním modulátorem (provedení podle plné čáry v obr. 18), bylo zjištěno, že má podobné bezrázové body v rozmezí od 18,625 kPa do 22,01 kPa.80.5 km / h. Frameless throws for the device of the type of FIG. 14 were found to be in the range of 18.625 kPa to 22.01 kPa for speeds corresponding to the idle range to 80.5 kllometers / h. In addition, a device having a neck portion with a diffuser section having a normal modulator (solid line design in FIG. 18) has been found to have similar impact-free points in the range of 18.625 kPa to 22.01 kPa.

Při skutečném chodu ústrojí typu podle obr. 11, jakož i během výše uvedených zkoušek na zkušební stolici byl modulátor 63 umístěn hluboko pod polohou znázorněnou na obr. 11. Důsledkem toho byla mnohem užší prstencová mezera 65 a také při něm vyčnívala část sbíhavého hrdla 62 nad vršek modulátoru 63, jako- přívod do prstencového otvoru @5. Ježto sbíhavost této části hrdla je 28°, polovina úhlu čili sklon každé části stěny je rovný 14° vůči střední čáře. Naopak upravená zařízení v provedeních zobrazených plnými čarami v obr. 17 a 18 mají poloviční úhel rovný 50° pro sbíhavou vstupní část hrdla, vedoucí k pevnému bodu maximálního zúžení.In the actual operation of the device of Fig. 11 as well as during the above bench tests, the modulator 63 was positioned far below the position shown in Fig. 11. This resulted in a much narrower annular gap 65 and also protruded a portion of the converging throat 62 above the top of the modulator 63 as a lead into the annular opening 5. Since the convergence of this part of the throat is 28 °, the half angle or slope of each wall part is equal to 14 ° to the center line. Conversely, the devices in the embodiments shown in solid lines in Figures 17 and 18 have a half angle equal to 50 ° for the converging inlet portion of the throat leading to a fixed point of maximum taper.

Celá řada přídavných zkoušek na výše uvedené zkušební stolici prokázala, že změny vstupního polovičního úhlu směrem k místu zúžení hrdla mají rozhodující vliv na bezrázové body zařízení podle vynálezu. Nejdříve vstupní poloviční úhel hrdla, znázorněný v obr. 14, byl změněn z 50° na 25°, jak znázorněno spodní přerušovanou čarou na obr. 18. Bezrázové body zůstaly přibližně stejné, tj. 18,625 kPa až 22,01 kPa podtlaku při rychlosti 80,5 km/h, ale chod naprázdno se zdál lepší.A number of additional tests on the above test bench have shown that variations in the inlet half angle towards the neck constriction have a decisive effect on the frameless points of the device of the invention. First, the inlet half throat angle shown in Fig. 14 was changed from 50 ° to 25 ° as shown by the bottom dashed line in Fig. 18. The impact-free points remained approximately the same, ie 18.625 kPa to 22.01 kPa vacuum at 80 , 5 km / h, but idling seemed better.

Potom byl vstupní poloviční úhel změněn na 15°, jak znázorněno horní přerušovanou čarou na obr. 18. To mělo za následek značné Snížení příslušných bezrázových bodů na 12,53 až 14,23 kPa do chodu naprázdno až do rychlosti -80,5 km/h. Je tedy zřejmé, že tyto hodnoty jsou velmi blízko bezrázovým bodům podtlaků 11,16 až 12,53 kPa, získaným u zařízení typu podle obr. 11, které má vstupní poloviční úhel rovný 14°.Then, the inlet half angle was changed to 15 ° as shown by the dashed line in Fig. 18. This resulted in a significant reduction of the respective frameless points to 12.53 to 14.23 kPa at idle speed up to -80.5 km / s. h. Thus, it is clear that these values are very close to the friction-free vacuum points of 11.16 to 12.53 kPa obtained with a device of the type of Figure 11 having an inlet half angle equal to 14 °.

Další úprava zařízení zázoměná v obr. 19 byla provedena takovým protažením vršku modulátoru, naznačeným čárkovaně, že měl též vstupní poloviční úhel rovný asi 15°. Když byl zkoušen tento modulátor s upraveným hrdlem, které mělo poloviční vstupní úhel rovný 15°, bezrázový bod pro rychlostA further modification of the apparatus noted in FIG. 19 was made by extending the top of the modulator, indicated by dashed lines, that it also had an inlet half angle of about 15 °. When this modified throat modulator having a half-entry angle of 15 ° was tested, an impact point for speed

80,5 km/h byl snížen s podtlaku 14,23 kPa na 11,85 kPa. Avšak bezrázový bod chodu naprázdno vzrdstl z 12,53 -na 18,625 kPa podtlaku. Další zkouška byla provedena s prodlouženým modulátorem a původním hrdlem se Vstupním polovičním úhlem rovným 50°. To mělo za následek, že bezrázové body podtlaku u 11,85 a 18,625 kPa při chodu naprázdno, popřípadě rychlosti 80,5 km/h, byly zcela opakem předchozí úpravy. Zdá se, že optimální vstupní poloviční úhel zařízení pro- směšování a modulaci, znázorněného v obr. 18, je přibližně mezi těmito znázorněnými provedeními.80.5 km / h was reduced with a vacuum of 14.23 kPa to 11.85 kPa. However, the no-load point of no-load has increased from 12.53 to 18.625 kPa of vacuum. Another test was performed with an extended modulator and an original throat with an inlet half angle equal to 50 °. As a result, the vacuum-free vacuum points at 11.85 and 18.625 kPa at idle, or at a speed of 80.5 km / h, were quite the opposite of the previous treatment. The optimal inlet half-angle of the mixing and modulation device shown in FIG. 18 appears to be approximately between the illustrated embodiments.

Zatímco výše uvedené změny vstupních polovičních úhlů prokazují -důležitost tohoto parametru pro zvětšení rozsahu pracovních podmínek, při nichž může být udržována zvuková rychlost, nelze přehlížet důležitost alespoň krátkého a účinného difuséru. V souvislosti s tím byly bezrázové body pro zařízení -typu podle -obr. 11 sníženy o 4,06 kPa odříznutím části difuséru, jak znázorněno přerušovanými čarami v obr. 19. Příslušné bezrázové body pro toto provedení jso-u 9,13 a 10,83 kPa podtlaku pro- chod naprázdno, popřípadě rychlost 80,5 km/h. To jsou nejlepší výsledky, kterých bylo dosaženo s jedním ze zařízení pro směšování a modulaci podle vynálezu, které jsou také vhodná pro umístění na automobilovém motoru pro vyvolání značných snížení výše popsaných výfukových -emisí.While the aforementioned variations in the input half-angles demonstrate the importance of this parameter for increasing the range of operating conditions at which sound speed can be maintained, the importance of at least a short and efficient diffuser cannot be overlooked. Accordingly, the frameless points for the device of the -type of FIG. 11, reduced by 4.06 kPa by cutting off a part of the diffuser, as shown by the dashed lines in FIG. 19. The respective impact-free points for this embodiment are at 9,13 and 10,83 kPa of idle vacuum or 80,5 km / km respectively. h. These are the best results obtained with one of the mixing and modulating devices of the invention, which are also suitable for placement on an automobile engine to cause significant reductions in the above-described exhaust emissions.

Teoreticky se však zdálo, že bezrázové body mohly by být -dále protaženy dolů, snad až na 25,4 až 50,8 mm, provedením vstupního polovičního úh-lu řádově asi 6° spolu -s téměř optimalizovaným difusérem. Avšak oba z -těchto faktorů m-ají sklon prodlužovat zařízení pro směšování a modulaci v axiálním směru a vyžadují také odpovídající větší rozsah axiálního p-oěuvu modulátoru, aby se pokryl celý rozsah pracovních podmínek motoru v porovnání -s provedeními po-dle vynálezu, které z-de byly popsány a vyobrazeny. Zda taková teoreticky optimální jednotka může být prakticky umístěna v motorovém oddělení -automobilu, -nutno ještě přezkoušet. Mimoto, ježto vstupní podtlak motoru zřídka klesne asi pod 16,93 kPa, vyjímaje extrémně náročné podmínky, nutno uvést, že kterékoliv z provedení zařízení podle vynálezu, znázorněné na obr. 11 a 14, vyvolává zvukovou rychlost nasávaného vzduchu v podstatě po celém rozsahu chodu motoru. Konečně, jak -bylo- uvedeno v souvislosti s úpravou popsanou s o-dkazem na obr. 18 a 19, kterékoliv z -těchto provedení lze snadno -upravit pro snížení jejich bezrázových bodů asi na 8,47 a 11,85 kPa podtlaku, bylo-li by považováno za potřebné nebo žádoucí rozšíření rozsahu pracovních podmínek motoru na tento stupeň.Theoretically, however, it seemed that the frameless points could be further extended downwards, perhaps up to 25.4 to 50.8 mm, by making an entry half-angle of the order of about 6 ° together with an almost optimized diffuser. However, both of these factors tend to lengthen the mixing and modulation devices in the axial direction and also require a correspondingly greater range of axial p-travel of the modulator to cover the full range of engine operating conditions compared to embodiments of the invention which z-de have been described and illustrated. Whether such a theoretically optimal unit can be practically located in the engine compartment of an automobile can still be checked. In addition, since the inlet vacuum of the engine seldom falls below about 16.93 kPa, except under extremely difficult conditions, it should be noted that any of the embodiments of the device shown in Figures 11 and 14 produce a sonic air velocity over substantially the entire running range. engine. Finally, as noted in conjunction with the treatment described with reference to Figs. 18 and 19, any of these embodiments can be easily adjusted to reduce their impact-free points to about 8,47 and 11,85 kPa of vacuum. if it were considered necessary or desirable to extend the range of engine operating conditions to this stage.

Claims

An apparatus for mixing liquid fuel with intake air for intake to an intake manifold of an internal combustion engine, in which the intake air duct is connected to an intake manifold, and the intake air duct is adjustable in connection with a fuel intake device. They converge into the throat and comprise an adjustable throttle, followed by a conduit section whose cross-section extends continuously, characterized in that the adjustable throttle forms with the inner walls of the intake air ducts (25) at the throat a variable cross section opening for air to pass through the internal walls of the continuously expanding section of the intake air duct (25) form a subsonic diffuser (39) of varying cross-section, the fuel supply means (40) and the adjustable throttle member being connected to each other by the reacting means operating requirements of the engine.

Device according to claim 1, characterized in that the cross-section of the subsonic diffuser (39) gradually increases to a degree equivalent to the diverging cone cross-section with an apex angle in the range of 5 ° to 18 °,

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the aperture for passing through the air at a sonic velocity consists of a uniform annular aperture (35) provided in the intake air duct (25J), the inner periphery of the annular aperture (35) being limited by a throttle. formed by an axially adjustable modulator (33) of circular cross-section.

4. An apparatus according to claim 2, wherein the axially adjustable modulator (33) has a tapered converging bottom end portion (34) whose apex angle is less than the apex angle of the tapered converging walls (32) of the intake air duct (25). wherein the annular aperture (35) is disposed in a movable plane passing through the forward end of the lower end portion (34) of the axially adjustable modulator (33), and the convergent walls (32) of the intake air duct (25) and the lower end portion (34) of the axis (33) below said moving plane forms a subsonic diffuser (39) whose cross-sectional area gradually increases downwardly from the annular opening (35j).

OF THE INVENTION

Device according to claim 1, characterized in that the throttle member is a modulator (63) whose conical converging lower end piece (64) has a greater apex angle than the apex angle of the conical converging walls (62) of the guide (25). the intake air so that the annular opening (65) is located in a movable plane passing through the front end of the lower end portion (64) of the modulator (63), the ends of the conical convergent walls (62) of the intake air duct (25) and the lower end portion (64) of the modulator (63) together form a diffuser below the moving plane, the cross-sectional area of which gradually increases downwardly from the annular opening (65).

Device according to claim 5, characterized in that the modulator (83) is connected to a control bar (81) provided with a rack (82) engaging a gear (83) and further connected to a vacuum-operated mechanism consisting of a suction mechanism. a pipe (122) connected to a passage (120) in the base plate (121) carrying a cylinder (123) comprising a movable piston (124) whose pistol carries a rack (125) engageable with the gear (85) mounted on the shaft (84).

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the fuel supply means (40) is provided with a control valve (100) with a conical needle (102), the wider end of which is connected to the lever (105) midway between its ends. one end provided with a notch (108) engages one end of a control rod (81) on which the pin (109) is disposed, and the other end of the lever (105) provided with the notch (110) is movable around the adjuster pin (111) a bolt (115) mounted on a slide (112) mounted on the end plate (116) of the frame (99).

Apparatus according to claim 7, characterized in that the control valve (100) with the conical needle (102) is provided with an opening (101) of variable cross-section.

Apparatus according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the fuel supply means (40) comprises an annular body (69), the inner side of which is provided with an annular groove (70).

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the fuel supply means (40) is provided with a fuel nozzle (41).