CS209477B2

CS209477B2 - Nozzle of the carburettor fuel

Info

Publication number: CS209477B2
Application number: CS145375A
Authority: CS
Inventors: Andras K Oskolas
Original assignee: Andras K Oskolas
Priority date: 1974-03-05
Filing date: 1975-03-04
Publication date: 1981-12-31
Also published as: DE2410519C3; JPS50125132A; DE2410519A1; DE2410519B2

Abstract

The engine has an arrangement behind the exhaust silencer to produce a vacuum. In order to counter the drop in the combustion chamber temperature caused by the vacuum a thin, preferably coper, wire is soldered to the tip of the fuel metering taper needle and passes axially through the metering jet to extend freely from the opposite end. The passage of fuel through the metering jet causes the wire to vibrate which helps break down the molecular cohesion of the fuel particles. When the size of the metering jet affords it, two or more wires may be fixed to the fuel metering needle.

Description

Vynález se týká trysky paliva karburátoru pro zážehové spalovací motory, která je opatřena vložkou, procházející ústím otvoru trysky.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a carburetor fuel nozzle for spark-ignition internal combustion engines which is provided with an insert extending through the mouth of the nozzle opening.

U známých trysek tohoto typu je protáhlá část vytvořena jako jehla a slouží k tomu, aby více nebo méně uzavírala otvor trysky. Jehla je vytvořena poměrně tlustá ve srovnání s otvorem trysky.In known nozzles of this type, the elongated portion is designed as a needle and serves to more or less close the nozzle opening. The needle is made relatively thick compared to the nozzle opening.

Vynález -si klade za úkol vytvořit trysku paliva popsaného typu, u kterého by se palivo ve vzduchu, se kterým tvoří směs přiváděnou do válců motoru, lépe zplyňovalo.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel nozzle of the type described in which the fuel in the air with which it forms a mixture fed to the engine cylinders is better gasified.

Vytčený úkol se řeší tryskou paliva karburátoru podle vynálezu, jehož podstata, spočívá v tom, že vložka trysky paliva je vytvořena alespoň zčásti jako ve směru přívodu paliva upravený nejméně jeden kmitání schopný drát, zasahující do otvoru trysky ze strany přívodu paliva, a že průměr drátu je zlomkem průměru otvoru trysky.The object is achieved by the fuel nozzle of the carburetor according to the invention, which is characterized in that the fuel nozzle insert is formed at least in part as at least one vibration-capable wire extending into the nozzle opening from the fuel supply side and is a fraction of the nozzle orifice diameter.

Hlavní výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že protáhlá část, popřípadě tenký ohebný -drát vykonává při průchodu paliva tryskou kmity, které vedou k tomu, že se zmenšují kohezívní síly mezi molekulami paliva. Ještě před tím, než přijde palivo do styku se vzduchem, je kmitáním jehly tak připraveno, že potom vytváří podstatně -menší částice, než jaké by tvořilo bez využití jehly. Tyto částice se mohou potom ve vzduchu velmi rychle odpařit, takže dochází - k podstatně dokonalejšímu -spalování směsi ve válcích. Tím se dosáhne dokonalejšího ‘využití palivové směsi, což znamená, že - .při stejném výkonu dojde k úspoře paliva -a ke zmenšení škodlivých podílů ve spalinách. Kmitání -se- vyvolá jednak prouděním paliva, jednak k němu přispívají vibrace· -motoru. Uvažují-li se normální rozměry trysky, -činí průměr -otvoru -trysky mnohonásobně průměru - drátu.The main advantages of the solution according to the invention are that the elongated portion or the thin flexible wire performs oscillations when the fuel passes through the nozzle, which results in a reduction in the cohesive forces between the fuel molecules. Before the fuel comes into contact with air, it is so prepared by the vibration of the needle that it then produces much smaller particles than it would have been without the needle. These particles can then evaporate very quickly in the air, so that the mixture in the cylinders is substantially improved. This results in improved utilization of the fuel mixture, which means that at the same power the fuel is saved and the harmful fractions in the flue gas are reduced. The -se- oscillation is caused by the flow of fuel and by the vibration of the motor. If the normal nozzle dimensions are considered, the diameter of the orifice of the nozzle is many times the diameter of the wire.

Zvláštní výhoda řešení spočívá v tom, že zařízením - podle vynálezu lze - opatřit vozidla, která jsou již v provozu, popřípadě všechna vozidla obvyklé konstrukce. K provedení tohoto -opatření je třeba pouze buď nahradit -trysku karburátoru tryskou vytvořenou podle vynálezu, nebo do obvyklé zabudované trysky vložit ohebný -drát a -k trysce jej například přiletoval. Toto·- .opatření je vhodné prakticky pro vozidla s libovolným obsahem válců, zvláště vhodné je však -pro motory, jejichž -obsah válců má hodnotu od 50 ccm do- 2500 ccm.A particular advantage of the solution is that the device - according to the invention - can be provided with vehicles which are already in use or all vehicles of conventional construction. To do this, it is only necessary to replace the carburetor nozzle with a nozzle made according to the invention or to insert a flexible wire into a conventional built-in nozzle and, for example, to solder it to the nozzle. This measure is suitable for vehicles of virtually any cylinder capacity, but is particularly suitable for engines having a cylinder capacity of from 50 cc to 2500 cc.

Podle zvláště výhodného· vytvoření vynálezu je drát pevně -uložen na -mírně kuželovité jehle, uspořádané rovněž v otvoru trysky. Je samozřejmě -rovněž možné vytvořit drát a jehlu jako- jeden -celek v kuželovitém převedení, který - představuje přechodný útvar mezi jehlou a drátem. - Kuželovitest lze vytvořit buď lineární, anebo může být uspořádána tak, aby směrem k volnému konci měla depresivní pokles.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the wire is fixedly mounted on a slightly conical needle also arranged in the nozzle opening. Of course, it is also possible to form the wire and the needle as one unit in a conical configuration, which constitutes an intermediate formation between the needle and the wire. - The cone test can be either linear or arranged to have a depressive decrease towards the free end.

Ve všech těchto případech se dosahuje toho·, že palivo, které vstupuje do otvoru trysky, přichází vzhledem ke kuželevltosti při průtoku - otvorem trysky do neustále se zvětšujícího radiálního· prostoru, takže mimo· sání vykonávané motorem na něj působí i nižší tlak, který rovněž snižuje vazné síly mezi jednotlivými molekulami paliva. Volný konec tohoto kuželovitého protáhlého útvaru nebo části kmitá se zvýšenou amplitudou a dosahuje tak větších částí expandovaného paliva svými -kmitavými pohyby, popřípadě tlakovými vlnami.In all these cases, the fuel entering the nozzle aperture, due to the flow conicity, flows through the nozzle aperture into a continuously expanding radial space, so that, in addition to the suction exerted by the engine, it also has a lower pressure, which also reduces binding forces between individual fuel molecules. The free end of this conical elongated body or portion oscillates with increased amplitude and thus achieves larger portions of the expanded fuel by its oscillating motions or pressure waves.

Kuželovitou jehlu, popřípadě kuželovitý jednotný útvar lze uspořádat tak, aby jej bylo možné v axiálním směru přestavovat a tak dosahovat -případného dávkování paliva. Toto axiální přestavování a tím i dávkování paliva, lze -učinit závislým na otáčkách spalovacího motoru.The conical needle or conical unitary shape can be arranged in such a way that it can be adjusted in the axial direction and thus achieve a possible fuel metering. This axial adjustment and thus the metering of the fuel can be made dependent on the speed of the internal combustion engine.

je-li průměr otvoru trysky poměrně malý, to znamená například 1,3 mm, postačí uspořádat v otvoru trysky toliko jeden drát nebo jednu kuželovitou jehlu s jedním drátem. Je-li však průměr otvoru trysky větší, například 1,8 · mm, je vhodné uložit pevně na volném konci mírně kuželovité jehly dva nebo dokonce tři tenké dráty.if the diameter of the nozzle opening is relatively small, i.e. 1.3 mm, it is sufficient to arrange only one wire or one conical needle with one wire in the nozzle opening. However, if the diameter of the nozzle orifice is larger, for example 1.8 mm, two or even three thin wires may be firmly attached to the free end of the slightly conical needle.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu -mohou být -dráty nebo· celková, jehlu a drát obsahující kuželovité vytvořená část Vytvořeny tak dlouhé, že jejich volné konce přečnívají -o poměrně -malou hodnotu okraj ústí - trysky.According to a further advantageous embodiment of the invention, the wires or the total, needle and wire comprising the conical formed part can be made so long that their free ends overhang the relatively small value of the nozzle edge.

Síly vznikající podle vynálezu - kmitáním a působící na palivo zapišťují v palivu zmenšení kohézních -mezimolekulárních šil -a způsobují turbulentní pohyb. Prováděnými pokusy se zjistilo, že se podstatně zdokonalí vlastnosti umožňující -snadné zapálení směsi paliva -se vzduchem, spalování probíhá rovnoměrněji a -dokonaleji -a spalovací teplota je --větší než u -motorů pracujících -s obvyklým karburátorem. Chod spalovacího motoru je také rovnoměrnější, klidnější a -dosahuje - - se - příznivějších hodnot při jeho zrychlování. Poslední z vlastností se -dostavuje ve zvýšené míře zejména tehdy, - vestaví-li -se -do odvodu spalin zařízení, které vytváří dostatečně velký podtlak, který -odsává spaliny ze spalovacích prostorů motoru.The vibration forces acting on the fuel of the invention cause a reduction in the cohesive intermolecular forces in the fuel and cause turbulent movement. Experiments have shown that the properties allowing easy ignition of the fuel mixture with air are considerably improved, combustion is more uniform and the combustion temperature is greater than that of engines operating with a conventional carburetor. The operation of the internal combustion engine is also more uniform, quieter and - achieves - - getting - more favorable values as it accelerates. The last of these features is increased, in particular, when a device is installed in the flue gas vent which generates a sufficiently high vacuum to draw off the flue gas from the engine combustion chambers.

Vynález je -v -dalším podrobněji vysvětlen na několika -příkladech provedení, ve -spojení s - přiloženými výkresy.The invention is explained in more detail below with reference to several embodiments, in conjunction with the accompanying drawings.

Na obr. - 1 je znázorněna v - řezu tryska, jejímž otvorem prochází v axiálním -směru - tenký -drát. Na -obr. 2 je znázorněna tryska podle- obr. 1, která je vestavěna v karburátoru, přičemž tento drát je pevně uložen na kuželovité se zužující jehle. Na obr. 3 je v řezu znázorněno schéma obvyklého karburátoru, v němž- je uložena jako celek vytvořená v axiálním směru přestavíte lná část, tvořená jehlou -a drátem. Na obr. 4 -a 5 je ve zvětšeném měřítku znázorněno -schéma dvou -různých provedení z jednoho -kusu -vytvořených, protáhlých a kuželovitě se -zužujících částí, které jsou ke svému - držáku pevně připojeny prostřednictvím pružiny.FIG. 1 shows a section through a nozzle through which a thin wire passes in the axial direction. Na -obr. 2 shows the nozzle of FIG. 1 which is embedded in a carburetor, the wire being fixedly mounted on a conical tapered needle. FIG. 3 is a cross-sectional diagram of a conventional carburetor in which the needle-wire part is disposed as a unit formed in the axial direction. Figures 4 and 5 show an enlarged diagram of two different embodiments of a single piece of elongated, elongated and conically tapered parts which are fixedly attached to their holder by means of a spring.

Tryska 3, která je z-ašroubovatelná prostřednictvím závitu 1 do držáku 2 trysky, je opatřena otvorem 4 trysky. Oba konce 5 a 6 tohoto otvoru 4 trysky jsou kuželovitě navenek rozšířeny. Do kuželové plochy 6‘, která je po zamontování trysky 3 do držáku 2 trysky upravena uvnitř, je přiletován tenký ohebný drát 7, například z mědi. Takové spojení je vhodné již z toho důvodu, že tryska 3 bývá zhotovena z mosazi. Drát 7 je uložen středově v axiálním -směru otvoru 4 trysky.The nozzle 3, which can be screwed through the thread 1 into the nozzle holder 2, is provided with a nozzle opening 4. Both ends 5 and 6 of this nozzle opening 4 are conically widened externally. A thin flexible wire 7, for example made of copper, is soldered into the conical surface 6 ‘, which is arranged inside after the nozzle 3 has been mounted in the nozzle holder 2. Such a connection is suitable because the nozzle 3 is made of brass. The wire 7 is arranged centrally in the axial direction of the nozzle opening 4.

Toliko jako- příklad se uvádí, že při průměru -otvoru 4 trysky -o -hodnotě 0,8 mm· může mít tenký -drát 7 průměr 0,1 mm. Jeho -délka se s výhodou volí -tak, aby jeho volný konec ležel v rovině itokraje 8 ústí trysky 3 nebo aby vyčníval například 2 mm přes okraj 8 ústí, jak je patrno z příkladů provedení znázorněných na- obr. 1 - a 2.Only as an example it is stated that with a nozzle bore diameter of 0.8 mm, the thin wire 7 can have a diameter of 0.1 mm. Its length is preferably chosen so that its free end lies in the plane of the plane 8 of the mouth of the nozzle 3 or protrudes, for example, 2 mm over the edge 8 of the mouth, as can be seen from the examples shown in FIGS.

U příkladu provedení podle obr. 2 je tenký ohebný drát 7‘ uspořádán v -pokračování kuželové -části jehly 9, zasahující do otvoru 4‘ trysky 3‘. Jehla 9 prochází držákem 3 trysky a je opatřena -hlavou 10 -s drážkou, která umožňuje přestavování jehly 9 v -axiálním směru prostřednictvím závitu 11. Pro- zajištění jehly 9 slouží zajišťovací matice 12. Palivo, které se do držáku 2 trysky přivádí potrubím 13, - se - do -otvoru 4‘ trysky přídavně dávkuje horní - částí jehly 9. To umožňuje přizpůsobovat přiváděné množství paliva Okamžitému počtu - otáček motoru, - pokud - se zabezpečí, aby -se jehla 9 -axiálně - přestavovala v závislosti -na otáčkách -motoru. Tak se palivo, -které -vystupuje z ústí trysky - 3, popřípadě 3‘, přivádí do proudu 14 vzduchu prakticky již v odpařeném stavu, popřípadě jako jemně rozdělená mlhovina. Je - to z toho důvodu, že drát 7, 7‘ a kuželovitá jehla 9 působí mechanicky na palivo tak, že- jejich kmity -a vytvářený -tlak uvolňují vazebné síly jednotlivých molekul.In the embodiment according to FIG. 2, the thin flexible wire 7 ‘is arranged in the continuation of the conical part of the needle 9 extending into the opening 4‘ of the nozzle 3 ‘. The needle 9 extends through the nozzle holder 3 and is provided with a head 10 with a groove that allows the needle 9 to be adjusted in the axial direction via the thread 11. A locking nut 12 serves to secure the needle 9. It is additionally dosed into the nozzle bore 4 'by the upper part of the needle 9. This makes it possible to adapt the amount of fuel supplied to the instantaneous number of engine revolutions, provided that the needle 9 is axially adjusted as a function of the revolutions. -engine. Thus, the fuel exiting the nozzle orifice 3 or 3 ‘is fed into the air stream 14 practically already in a vaporized state or as a finely divided nebula. This is because the wire 7, 7 ‘and the conical needle 9 act mechanically on the fuel so that their oscillations and the pressure generated release the binding forces of the individual molecules.

Pracuje-li karburátor -s většími - průměry otvorů 4 trysek, - může být - účelné, popřípadě při předem stanovené konstrukční délce nutné, pevně uložit -na horním konci - jehly - 9 dva nebo· tři dráty 7.If the carburetor operates with larger nozzle aperture diameters, it may be expedient, if necessary at a predetermined design length, to firmly fit two or three wires 7 at the upper end of the needles.

Podle obr. 2 je uspořádáno vyústění otvoru - 4‘ trysky v proudu 14 vzduchu. Příznivé působení na kohézní síly paliva podle - vynálezu se -však dostavují i tehdy, je-li -tryska 3‘ umístěna v jiném místě, jak je to schematicky znázorněno na obr. 3. - U tohoto příkladu provedení vyúsťuje do proudu 14‘ ·vzduchu kanál - 15,' který -tak -vzdaluje -vyústění otvoru 4‘4 trysky -o- nezanedbatelnou dráhu od - proudu 14‘ vzduchu. -Motorem -nasávaná - -směs - je řízena -obvyklým -způsobem škrticí -'klapkou 16.According to FIG. 2, the orifice of the nozzle aperture is arranged in the air flow 14. However, the beneficial effect on the cohesive forces of the fuel according to the invention occurs even when the nozzle 3 'is located at a different location, as shown schematically in FIG. 3. In this embodiment it results in an air flow 14'. the duct 15 which distances the orifice of the nozzle aperture 44 from a significant path from the air flow 14 '. The engine sucked in - the mixture - is controlled in the usual manner by the throttle 16.

U tohoto příkladu provedení schematicky v jediném bloku znázorněného karburátoru je dále upravena plováková komora 17, ve které je určité množství paliva 19, které je řízeno neznázorněným způsobem prostřednictvím plováku a které se přivádí přívodním potrubím 18. Vrtáním 20 vstupuje palivo- do prostoru 21, který je uspořádán před vstupním otvorem 4“ trysky.In this exemplary embodiment, schematically, in a single block of the carburetor shown, there is provided a float chamber 17 in which there is a certain amount of fuel 19 which is controlled by a float not shown, and which is fed through a supply line 18. is arranged in front of the inlet opening of the 4-inch nozzle.

Otvorem 4“ trysky prochází koncová část protáhle vytvořené kuželové kmitající jehly 7“, která prochází palivem naplněným prostorem 21 až do držáku na šroubovém prvku 10‘, který svým otočným pohybem umožňuje nastavovat kmitající jehlu 7“ v -axiálním směru. Tuto kmitající jehlu 7“ lze vytvořit jako, jeden celek, složený z uvedeného drátu a kuželovitého držáku. V každém případě je však třeba zajistit kuželovitý průběh až Sk volné špičce.The end portion of the elongated cone oscillating needle 7 "extends through the orifice 4" and passes through the fuel-filled space 21 up to the holder on the screw element 10 ‘, which rotates to adjust the oscillating needle 7" in the -axial direction. The oscillating needle 7 " can be formed as a unit consisting of said wire and a conical holder. In any case, it is necessary to ensure a conical course up to Sk free tip.

Z. obr. 3 je patrno, že předem upravené palivo působením kmitající jehly 7“ je k dispozici již v kanálu 15. K prvnímu smíšení ss vzduchem dochází na horním konci kanálu 15, kde se známým způsobem přivádí pomocným vrtáním 22 vzduch. Teprve potom opouští, pokud jde o jeho intermolekulární strukturu do značné míry rozdělené palivo kanál 15 a směšuje se s proudem 14‘ vzduchu, v němž se rychle odpaří;From Fig. 3 it can be seen that the pretreated fuel by the oscillating needle 7 'is already present in the channel 15. The first mixing with air takes place at the upper end of the channel 15, where air is supplied in a known manner by an auxiliary bore 22. Only then, as far as its intermolecular structure is concerned, the largely distributed fuel leaves the channel 15 and is mixed with a 14 ‘air stream in which it evaporates rapidly;

Kmitání kmitající jehly 7“ není závislé toliko na její tloušťce, ale také na její délce. Aby se - dosáhlo - co nejvíce kmitů, popřípadě jejich harmonických, je žádoucí, vytvořit kmitající jehlu 7“ -delší, než jak by to· připouštěl prostor, který je k tomu účelu k dispozici. Zejména k tomuto účelu jsou na obr. 4 a 5 znázorněny dva příklady provedení, u kterých .se dosahuje příznivé kmitající délky z jednoho kusu kuželovité vytvořených kmitajících jehel 7‘“, popřípadě 7““. Tyto kmitající jehly 7‘“, 7““ jsou prostřednictvím širšího kuželovitého konce uloženy přes pružinu 23 na držáku 10“ jehly. U příkladu -provedení na obr. 4 je pružina vytvořena- jako šroubovitý úsek vlastní kmitající jehly 7““, zatím-со u provedení podle -obr. 5 jde o oddělenou šroubovou pružinu 23‘. Kt-eré z těchto možných provedení se zvolí, závisí do· značné míry na požadovaných vlastnostech kmitající jehly a na velikosti otvoru trysky, úkolech přídavné regulace -a podobně. Další výhoda -spočívá v tom, že kmity pružin 23, 23‘ přispívají přídavně v axiálním kmitům kmitajících jehel 7‘“, 7““, čímž se dosahuje zvláště příznivého působení, které zajišťuje turbulenci paliva v otvoru 4 trysky.The oscillation of the oscillating needle 7 'is not only dependent on its thickness but also on its length. In order to achieve as many oscillations or their harmonics as possible, it is desirable to make the oscillating needle 7 'longer than would allow the space available for this purpose. In particular, for this purpose, two exemplary embodiments are shown in FIGS. 4 and 5 in which a favorable oscillating length of one or more cone-shaped oscillating needles 7 " or 7 " is achieved. These oscillating needles 7 ‘“, 7 ““ are mounted via a wider tapered end via a spring 23 on the 10 “needle holder. In the embodiment of FIG. 4, the spring is formed as a helical section of the self-oscillating needle 7 ", while in the embodiment of FIG. 5 is a separate screw spring 23 ‘. Which of these possible embodiments is chosen depends largely on the desired properties of the oscillating needle and the size of the orifice of the nozzle, the tasks of additional control, and the like. A further advantage is that the oscillations of the springs 23, 23 ‘contribute additionally to the axial oscillations of the oscillating needles 7‘ ", 7",, thereby achieving a particularly favorable effect which ensures the fuel turbulence in the nozzle opening 4.

Claims

1. A carburetor fuel nozzle for spark-ignition internal combustion engines having a liner extending through an orifice of a nozzle opening, characterized in that the liner is formed at least in part as a fuel-injected, at least one vibration-capable wire [7] 7'j, extending into the nozzle aperture (3, 3 ') from the fuel supply side, and that the diameter of the wire (7, 7') is a fraction of the diameter of the orifice (4) of the nozzle (3, 3 ').

2. A fuel nozzle according to claim 1, characterized in that the wire (7 ' i) is mounted on a slightly conical needle (9) which is also arranged in the bore (4 ' i of the nozzle (3 ')) and adjustable in axial direction. .

3. A fuel nozzle according to claim 1, characterized in that the free end of the wire (7, 7 ') or the free ends of the wires (7, 7 ') extend beyond the edge (8) of the nozzle mouth (3, 3 '). .

OF THE INVENTION

4. A fuel nozzle according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the wire (7, 7 ') also tapers conically.

5. The fuel nozzle of claim 4, wherein the wire (7‘j and needle (9)) is formed as a solid cone oscillating needle (7 ‘, 7“, j).

6. A fuel nozzle according to claims 1-5, characterized in that the wire (7, 7 ') or its needle (9) or the solid cone-oscillating needle (7 ", 7 ") are at their wide end. the cones are provided with a spring (23, 23 ').

7. A fuel nozzle according to claim 6, characterized in that the spring (23, 23 -j) is formed as a helical spring.

8. The fuel nozzle of claim 7, wherein the spring (23 ') is formed with a wire or a vibration needle (7 '