CS225334B1

CS225334B1 - Intake manifold of piston combustion engine

Info

Publication number: CS225334B1
Application number: CS963081A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Zahlava
Original assignee: Miroslav Zahlava
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1984-02-13

Description

Vynález sa týká nasávacieho potrubia piestového spalovacieho motora s dvojstupňovým karburátorom pre tvorenie a odmeriavanie zmesi 1’ahko odparitelných paliv so vzduchom.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to an intake manifold of a piston internal combustion engine having a two-stage carburetor for forming and measuring a mixture of easily evaporable fuels with air.

Doteraz známe nasávacie potrubia piestových spalovacích motorov s dvojstupňovým karburátorom pre tvorenie a odmeriavanie spalovacej zmesi 1’ahko odpařiteTných paliv so vzduchom umožňujú dopravu zmesi do valca .potrubím konštantného prierezu. Příprava zmesi, t. j. rozprašovanie a odparovanie paliva a jeho miešanie so vzduchom je v týchto nasávacích potrubiach, najmá při nízkých obrátkách motora, nedostatočné a spdsobuje · nedokonalé spaTovanie. Prietočný prierez nasávacieho potrubia je dimenzovaný podl’a rýchlosti prúdenia zmesi pre optimálnu přípravu zmesi při velmi vysokých obrátkách motora. Při znižovaní obrátok motora rýchloeť prúdenia zmesi klesá, čo zhoršuje jej přípravu v nasávacom potrubí. Nedokonalou přípravou zmesi sa zvyšuje měrná spotřeba paliva pri nízkých obrátkách motora a tiež obsah škodlivých látok v produktoch spalovania.The prior art intake manifolds of reciprocating internal combustion engines with a two-stage carburetor for generating and measuring the combustible mixture of easily evaporable fuels with air allow the mixture to be conveyed to the cylinder through a constant cross-sectional line. Preparation of the mixture, i. j. spraying, evaporating and mixing with air in these intake manifolds, especially at low engine speeds, are insufficient and cause incomplete combustion. The intake manifold cross-section is sized according to the flow rate of the mixture for optimum mixture preparation at very high engine speeds. As engine speed decreases, the flow rate of the mixture decreases, making it difficult to prepare in the intake manifold. The incomplete preparation of the mixture increases the specific fuel consumption at low engine speeds as well as the content of harmful substances in the combustion products.

Vyššie uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje nasávacie potrubie piestového spalovacieho motora s dvojstupnovým karburátorom podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že je zdvojené. Prvé potrubie s prierezom v tvare medzikružia je svojim začiatkom napojené na výstupné hrdlo pr- 2 229 334 vého stupňa karburátóra a svojim koncom vyúsťuje do sacieho kanála hlavy valca motora. Druhé potrubie s prierezom v tvare kruhu, vedené v osi prvého potrubia, je napojené svojim začiatkom na výstupné hrdlo druhého stupňa karburátore a svo jim koncom vyúsťuje do sacieho kanály hlavy valca motora. Plocha prierezu prvého potrubia je buď menšia ako plocha prierezu druhého potrubia, alebo sú plochy týchto prierezov rovnaké. Vonkajší plášť prvého potrubia je obalený obvodovým plášťom, čím je medzi nimi vytvořený priestor pre omývanie vonkajšieho plášťa buď výfukovými plynmi, alebo chladiacou kvapalinou motora. K podstatě patří aj to, že zdvojené nasávaoie potrubie je tvořené dvoma samostatnými paralelnými trubkami a tieto svojimi koncami vyúsťujú buď do jedného sacieho kanála hlavy valca motora, alebo do dvoch samostatných sacích kanálov hlavy valca motora.The above-mentioned drawbacks are substantially eliminated by the intake manifold of the two-stage carburetor internal combustion piston engine of the invention, which is based on the fact that it is doubled. The first duct with an annular cross-section is initially connected to the outlet throat of the first carburetor stage and ends at the end of the intake duct of the engine cylinder head. The second duct with a circular cross-section, guided in the axis of the first duct, is connected at the beginning to the outlet throat of the second stage of the carburetor and, at the end, leads to the intake passages of the cylinder head of the engine. The cross-sectional area of the first conduit is either smaller than the cross-sectional area of the second conduit or the same cross-sectional areas. The outer casing of the first conduit is wrapped around the peripheral casing, thereby creating a space between them to wash the outer casing with either exhaust gas or engine coolant. Essentially, the double intake manifold is formed by two separate parallel pipes and ends at either end of the cylinder head intake passage or two separate cylinder head intake passages.

Nasávacie potrubie podl*a vynálezu zabezpečuje lepšiu přípravu spalOvacej zmesi ako doteraz používané nasávacie po trubia. Jeho použitím sa zníži měrná spotřeba paliva v širokom rozsahu obrátok a zatažení motora a zvýši sa akceleračná schopnost motora a chod motora pri dalších nestacionárnych režimoch.Využitím tepla výfukových plynov alebo chladiacej vody na predohrev spalovacej zmesi sa zvýši tepelná účinnost motora, pričom sa dosiahne kvalitnejšia příprava zmesi při nízkých obrátkách a zaťaženiach motora. Pri vysokých obrátkách a zaťaženiach motora, kedy intenzívny predohrev spálová cej zmesi nie je žiadúci, prúdi podstatná časť spalOvacej zmesi druhým potrubím, ktoré nie je ohrievané, takže nedochá dza k nadměrnému tepelnému zaťaženiu motora. Dosiahne sa tým možnost nezávislej optimalizácie přípravy zmesi pri róznych obrátkách a zaťaženiach motora volbou prietočných prierezov, tvarovania a vedenia nasávacieho potrubia, volbou intenzity ohrievania prvého potrubia a tiež využitím dynamických javov prúdenia zmesi pre zlepšenie plnenia valcov pri maximálnom výkone volbou vhodnéj dížky potrubia. Použitie zdvojeného na·The suction line according to the invention provides a better preparation of the combustion mixture than the hitherto used suction line. Using it will reduce specific fuel consumption over a wide range of engine revs and engine loads, and increase engine acceleration and engine operation in other non-stationary modes. Using the exhaust heat or cooling water to preheat the combustion mixture will increase the engine's thermal efficiency while achieving better preparation mixtures at low engine speeds and loads. At high engine speeds and loads where intense pre-heating of the combustion mixture is not desired, a substantial part of the combustion mixture flows through a second line that is not heated, so that there is no excessive thermal load on the engine. This provides the possibility of independently optimizing the blend preparation at different speeds and engine loads by selecting flow cross sections, forming and guiding the intake manifold, selecting the heating intensity of the first manifold, and also utilizing dynamic blend flow phenomena to improve cylinder filling at maximum throughput by selecting a suitable manifold length. Use duplicate to ·

- 3 225 334 sávacieho potrubia umožní zvýšenie hospodárnosti pri nízkých zaťaženiach, zvýšenie výkonu pri vysokých zaťaženiach a zníženie obsahu škodlivých látok v produktoch spaTovania·- 3 225 334 intake manifolds for improved economy at low loads, increased performance at high loads and reduced pollutant content in combustion products ·

Na připojených výkresoch sú schématicky znázorněné tri příklady vyhotovenia nasávacieho potrubia podl’a vynálezu,kde na obr· 1 je znázorněné nasávacie potrubie a druhým potrubím súoso vedeným v prvom potrubí pri malých obrátkách a zaťaženiach motora, na obr· 2 je znázorněné to isté potrubie pri strednom zatažení motora a na obr. 3 pri maximálnom zatažení· Na obr· 4 je znázorněné potrubie s dvorní paralelné vedenými trubkami, ktoré vyúsť-ujú do jedného sacieho kanála hlavy valca motora a na obr· 5 je znázorněné potrubie s paralelné vedenými trubkami, ktoré vyúsťuje do dvoch samostatných sacích kanálov hlavy valca motora.In the accompanying drawings, three exemplary embodiments of an intake manifold according to the invention are shown schematically, wherein Fig. 1 shows an intake manifold and a second manifold coaxially conducted in a first manifold at low engine speeds and loads; Fig. 2 shows the same manifold at the intermediate engine load, and in FIG. Fig. 3 shows a pipeline with a parallel parallel guided pipe that opens into one intake channel of the cylinder head and Fig. 5 shows a pipeline with a parallel guided pipe that opens into two separate intake channels of the head engine cylinder.

Prvý příklad vyhotovenia nasávacieho potrubia na obr· 1 pozostáva z prvého potrubia 1 s přierezom v tvare medzikružia, ktoré svojim začiatkom je napojené na výstupné hrdlo prvého stupňa 6 dvojstupňového karburátore a svojim koncom vyúsťuje do“sacieho kanala 4 hlavy valca motora a z druhého potrubia 2 s prierezom v tvare kruhu, ktoré je vedené v osi prvého potrubia 1 a svojim začiatkom je napojené na výstupné hrdlo druhého stupňa 7 dvojstupňového karburátore a svojim koncom vyúsťuje do sacieho kanála 4 hlavy valca motora· Plocha prierezu prvého potrubia 1 je buď menšia ako plocha prierezu druhého potrubia 2, alebo sú tieto plochy rovnaké· Vonkajší plášť 2 prvého potrubia 1 je obalený obvodovým plášťom 2, čím jé medzi nimi vytvořený medzikruhový priestor pre omývanie vonkajšieho plášťa 3 buď výfukovými plynmi, alebo chladiacou kvapalinou motora·The first embodiment of the intake manifold in FIG. 1 consists of a first annular pipe 1 with an inlet connected to the outlet port of the first stage 6 of the two-stage carburetor and at the end of which flows into the intake passage 4 of the cylinder head. a cross-section in the form of a circle, which is guided in the axis of the first line 1 and at the beginning is connected to the outlet throat of the second stage 7 of the two-stage carburetor and ends at the intake channel 4 of the cylinder head. The outer casing 2 of the first conduit 1 is encased by the peripheral casing 2, thereby forming an annular space therebetween for washing the outer casing 3 with either the exhaust gases or the engine coolant.

Druhý příklad vyhotovenia nasávacieho potrubia na obr.4 je charakterizovaný tým, že toto je tvořené dvomi samostatnými paralelnými trubkami. Prvé potrubie 1 tvořené jednou trubkou s vonkajším plášťom J obaleným obvodovým plášťom £ a dru- 4 225 334 hé potrubie 2 tvořené druhou trubkou svojimi koncami vyúsťujú do sacieho kanála 2 hlavy valca motora.The second embodiment of the intake manifold in FIG. 4 is characterized in that this is made up of two separate parallel tubes. The first pipe 1, consisting of one pipe with an outer jacket 1 encased in the circumferential jacket 4, and the second pipe 2, consisting of a second pipe, terminate in their ends into the intake passage 2 of the cylinder head of the engine.

Třetí příklad vyhotovenia nasávacieho potrubia na obr.5 je charakterizovaný tým, že zdvojené potrubie je tvořené dvo mi samostatnými paralelnými trubkami. Prvé potrubie 1 tvořené jednou trubkou s vonkajším plášťom 3 obaleným obvodovým plášťom 5. ^a druhé potrubie 2, tvořené druhou trubkou, vyúsťu jú'do dvoch samostatných sacích kanalov £ hlavy valca motoraA third embodiment of the intake manifold in FIG. 5 is characterized in that the double manifold is formed by two separate parallel pipes. The first conduit 1 formed by one tube with the outer casing 3 encased by the circumferential jacket 5 ^{and the} second conduit 2 formed by the second tube flow into two separate intake channels 4 of the cylinder head of the engine.

Pri čiastočnom zatažení motora 4 na obr· 1 je v činnosti prvý stupeň 6 karburátora. Zmes prúdi intenzívně prvým po trubím 1, kde”sa predohrieva od vonkajšieho plášťa J.· Při zvSčšovaní zaťaženia motora 4 na obr. 2 sa postupné otvara aj Škrtiaca klapka druhého stupňa 7 dvojstupňového karbúráto ra a zmes prúdi neohrievaným druhým potrubím'2. Pri maximálnom zatažení na obr. 3 je škrtiaca klapka druhého stupňa 7 karburátora úplné otvorená á škrtiaca klapka prvého stupňa 6 karburátora 2 úplné zavretá, takže zmes prúdi neohrievaným druhým potrubím 2. Druhý stupeň 7, dvojstupňového karburátora a druhé potrubie 2 sú přitom dimenzované na maximálně množstvo zmesi pri maximalnom zatažení a otáčkách motora 4. Lepšie plnenie valcov motora 4 sa dosiahne vhodnou úpravou dížky druhého potrubia 2, pri ktorej sa využijú dynamické účinky tlakových vín v nasávacom potrubí.The first stage 6 of the carburetor is in operation when the engine 4 in FIG. The mixture flows intensely through the first pipe 1, where it preheats from the outer jacket J. As the motor 4 increases in FIG. 2, the second stage throttle valve 7 of the two-stage carburate r is gradually opened and the mixture flows through an unheated second line 12. At maximum loading in FIG. 3, the second stage carburetor throttle 7 is completely open and the first stage 6 carburetor throttle 2 is completely closed, so that the mixture flows through the non-heated second line 2. The second stage 7, the two-stage carburetor and the second line 2 are dimensioned A better filling of the cylinders of the engine 4 is achieved by a suitable adjustment of the length of the second line 2, which takes advantage of the dynamic effects of the pressure waves in the intake line.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

225 334

1 · Pipe-in internal combustion piston engine with two-stage carburetor characterized in that it is made up of two tubes, wherein the first tube (1) is wrapped with a jacket (3) and connected at its beginning to the outlet throat of the first stage (6) carburetor and its end to the suction the cylinder head duct (4) and the second tube (2) are connected by its beginning to the outlet throat of the second carburettor stage (7) and its end to the cylinder head intake duct (4) and from the peripheral sheath (5) forming the washing chamber e of the first pipe (1).

2. Pipe according to claim 1, characterized in that the second pipe (2) is provided in the first pipe (1), wherein the area of the annular cross-section between the first pipe (1) and the second pipe (2) is at most equal to the flat cross section of the second pipe (1). 2 / ·

Pipe according to claim 1, characterized in that the second pipe (2) is parallel to the first pipe (1), the cross-sectional area of the first pipe (1) being at most a flat cross-section of the second pipe (2).

Sealing pipe according to Claims 1 and 3, characterized in that the second pipe (2) is connected with its end together with the first pipe (1) to the intake duct (4) of the engine cylinder head.

5 * Pipe line according to Claims 1 and 3, characterized in that the second tube (2) is connected at its end to a separate intake duct (4) of the cylinder head *

6. Pipe according to claims 1 to -5, characterized in that the jacket (3) of the first pipe (1) is washed with exhaust gases.

225 334 • Intake manifold according to items 1 to 5, characterized in that the pleat (3) of the first tube (1) is washed with cooling liquid.