CS233159B1

CS233159B1 - Equipment for mixture homogenization

Info

Publication number: CS233159B1
Application number: CS586183A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Nadrchal; Vit Pernik
Original assignee: Miloslav Nadrchal; Vit Pernik
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Vynález se týká zařízeni pro homogenizaci směsi, zvláště v sacím potrubí spalovacího motoru, s částí sacího potrubí uspořádanou ve styku s částí výfukového potrubí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi styčnou části sacího potrubí a výfukového potrubí je uspořádán výměník pro ohřev přídavného vzduchu, který je spojen jednak přes čistič vzduchu s atmosférou a jednak přes odměrný otvor s mísící komorou sacího potrubí, uspořádanou mezi škrticí klapkou a vstupem do válců spalovacího motoru. Odměrný otvor má plynule proměnný průřez. Výměník přídavného vzduchu je na své vnitřní stěně, přilehlé k výfukovému potrubí, opatřen teplosměnnými žebry.The invention relates to a device for homogenizing a mixture, especially in the intake manifold of an internal combustion engine, with a part of the intake manifold arranged in contact with a part of the exhaust manifold. The essence of the invention lies in the fact that between the connecting part of the intake manifold and the exhaust manifold there is arranged an exchanger for heating additional air, which is connected, on the one hand, via an air cleaner with the atmosphere and, on the other hand, via a metering opening with a mixing chamber of the intake manifold, arranged between the throttle valve and the inlet to the cylinders of the internal combustion engine. The metering opening has a continuously variable cross-section. The additional air exchanger is provided with heat exchange fins on its inner wall, adjacent to the exhaust manifold.

Description

(54) Zařízení pro homogenizaci směsi(54) Mixture homogenization equipment

Vynález se týká zařízeni pro homogenizaci směsi, zvláště v sacím potrubí spalovacího motoru, s částí sacího potrubí uspořádanou ve styku s částí výfukového potrubí.The invention relates to a device for homogenizing a mixture, in particular in the intake manifold of an internal combustion engine, with a portion of the intake manifold arranged in contact with a portion of the exhaust manifold.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi styčnou části sacího potrubí a výfukového potrubí je uspořádán výměník pro ohřev přídavného vzduchu, který je spojen jednak přes čistič vzduchu s atmosférou a jednak přes odměrný otvor s mísící komorou sacího potrubí, uspořádanou mezi škrticí klapkou a vstupem do válců spalovacího motoru. Odměrný otvor má plynule proměnný průřez. Výměník přídavného vzduchu je na své vnitřní stěně, přilehlé k výfukovému potrubí, opatřen teplosměnnými žebry.SUMMARY OF THE INVENTION An intermediate heat exchanger is provided between the intake manifold and the exhaust manifold interface, which is connected via an air cleaner to the atmosphere and through a metering orifice with an intake manifold mixing chamber arranged between the throttle and the inlet of the intake manifold. cylinders of an internal combustion engine. The metering orifice has a continuously variable cross-section. The auxiliary air exchanger is provided with heat exchange fins on its inner wall adjacent to the exhaust pipe.

233 159233 159

Vynález se týká zařízení pro homogenizaci směsi, zvláště v sacím potrubí spalovacího motoru, s částí sacího potrubí uspořádaného ve styku s částí výfukového potrubí.The invention relates to a device for homogenizing a mixture, in particular in the intake manifold of an internal combustion engine, with a portion of the intake manifold arranged in contact with a portion of the exhaust manifold.

Se stoupajícími požadavky na snižování škodlivých exhalací ve výfukových plynech a snižování spotřeby paliva spalovacích motorů rostou i požadavky na kvalitu zápalné smě si nasávané motorem. Kvalita zápalné směsi, daná zvláště rovnoměrným rozdělením paliva ve vzduchu a docílením optimálního poměru palivo-vzduch, přispívá k rovnoměrnějšímu plnění jednotlivých válců motoru. Při rovnoměrném rozdělení směsi je možné docílit příznivějších parametrů motoru, zvláš tě nižší spotřeby paliva a nižší emise ve výfukových plynechWith the increasing demand for reducing harmful exhaust emissions and reducing fuel consumption of internal combustion engines, the quality requirements of the engine-induced ignition mixture increase. The quality of the ignition mixture, due to the particularly uniform distribution of the fuel in the air and the achievement of an optimum fuel-air ratio, contributes to a more even filling of the individual engine cylinders. By evenly distributing the mixture, more favorable engine parameters can be achieved, in particular lower fuel consumption and lower exhaust emissions

Je známa řada zařízení, která mají zajistit lepší kvalitu směsi. Jedná se zvláště o zařízení, která podporují odpařování paliva v sacím potrubí jeho ohřevem. K ohřevu sacího potrubí se využívá zejména tepla chladící kapaliny motoru a tepla výfukových plynů. Nedostatky takových zařízení spočívají především v poměrně dlouhé době potřebné pro dosažení požadovaných teplot. V případě použití tepelného zdroje nezávislého na činnosti motoru, například elektrického ohřevu? je nevýhodou závislost na cizím energetickém zdroji a poměrná náročnost takových zařízení.A number of devices are known to provide better blend quality. These are particularly devices that promote evaporation of fuel in the intake manifold by heating it. In particular, engine coolant heat and exhaust gas heat are used to heat the intake manifold. The drawbacks of such devices lie primarily in the relatively long time required to reach the desired temperatures. When using a heat source independent of the operation of the engine, such as electric heating? the disadvantage is the dependence on foreign energy source and the relative intensity of such devices.

U dalších známých zařízení je pro homogenizaci směsi využito její turbulence docílené mechanickými prostředky.In other known devices, the turbulence achieved by mechanical means is used to homogenize the mixture.

-i,-and,

233 159233 159

Některé konstrukce používají vírových vložek umístěných pod karburátor, u dalších konstrukcí je pro vznik turbulence využito zvláštního tvarování sacího potrubí. Tyto konstrukce však nepříznivě ovlivňují odpor proudění v sacím potrubí.Some designs use vortex inserts placed under the carburetor, while other designs use special suction line shaping to create turbulence. However, these designs adversely affect the flow resistance in the intake manifold.

Cílem vynálezu je vytvořit zařízení pro homogenizaci aněsi, u které by bylo možno využít výhod jejího tepelného ohřevu a zároveň docílit její turbulenci, přičemž by se zrychlila rychlost náběhu teplot směsi a docílená turbulence by příliš neovlivnila zvýšení odporu proudění v sacím po trubí.It is an object of the present invention to provide an anise homogenization device which can take advantage of its thermal heating and at the same time achieve its turbulence while accelerating the rate of rise of the mixture temperature and the turbulence achieved does not affect the flow resistance in the suction pipe.

Podstata zařízení pro homogenizaci směsi podle vynálezu spočívá v tom, že mezi styčnou částí sacího potrubí a výfukového potrubí je uspořádaný výměník pro ohřev přídavného vzduchu, který je spojen jednak přes čistič vzduchu s atmosférou a jednak přes odměrný otvor s mísící komorou sacího potrubí uspořádanou mezi škrtící klapkou a vstupem do válců spalovacího motoru. Odměrný otvor má plynule proměnný průřez. Výměník pro ohřev přídavného vzduchu je na své vnitř ní straně přilehlé k výfukovému potrubí opatřen teplosměnnými žebry.The principle of the mixture homogenization device according to the invention is that between the intake manifold and the exhaust manifold there is an exchanger for heating additional air, which is connected both via an air cleaner to the atmosphere and through a volumetric orifice with an intake manifold mixing chamber arranged between flap and inlet to the cylinders of the internal combustion engine. The metering orifice has a continuously variable cross-section. The auxiliary air heat exchanger is provided with heat exchange fins on its inner side adjacent to the exhaust pipe.

Výhodou zařízení pro homogenizaci směsi podle vynálezu je poměrně rychlý nárůst teploty přidávaného příťkváného vzduchu, který zajištuje ve velmi krátké době po startu motoru dobré odpařování paliva. Další výhodou je vznik turbulentního proudění směsi v sacím potrubí působením výstupního proudu přídavného vzduchu z výměníku do proudu směsi v sacím potrubí, aniž se tím podstatně zvýší odpory proudění. Výhodou tohoto zařízení je i skutečnost, že jeho činnost je nej intenzivnější při nízkých zatíženích a běhu mo233 159 toru naprázdno, tedy kdy je v sacím potrubí nejvyšší podtlak a množství směsi nasávané motorem je malé. Při větších zatíženích podtlak v sacím potrubí klesá a s ním i množství přiaávaného přídavného předehřátého vzduchu» Tím nedochází v tomto režimu motoru ke snížení výkonu motoru vlivem přílišného ohřevu zápalné směsi nebo zvýšenými odpory v sacím potrubí.An advantage of the mixture homogenization device according to the invention is the relatively rapid increase in the temperature of the added air to be supplied, which ensures a good evaporation of the fuel in a very short time after the start of the engine. A further advantage is the formation of a turbulent flow of the mixture in the intake manifold by the effect of an additional air outlet stream from the exchanger to the mixture flow in the intake manifold without significantly increasing the flow resistances. The advantage of this device is the fact that its operation is most intensive at low loads and idle running, ie when the suction line has the highest vacuum and the amount of mixture sucked by the engine is small. Under heavy loads, the vacuum in the intake manifold decreases and the amount of additional preheated air intake »This does not reduce the engine power due to excessive ignition of the ignition mixture or increased resistances in the intake manifold.

Příklad provedení zařízení pro homogenizaci směsi podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of a homogenizer of the composition according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Nad karburátorem 2 ^se škrtící klapkou 6 je umístěn čistič 8 vzduchu, pod karburátorem je uspořádáno sací potrubí 2, s mísící komorou 1. V oblasti mísící komory 1 je sací potrubí £ v těsném styku s výfukovým potrubím přičemž mezi styčnou částí sacího potrubí 2 a výfukového potrubí 2 «ίθ uspořádán výměník 4 P^ro ohřev přídavného vzduchu. Vnitřní stěna výměníku přilehlá k výfukovému potrubí je opatřena teplosměnnými žebry. Styčná část sacího potrubí 2 a výfukového potrubí 2 «5^θ uspořádána v oblasti změny směru proudění směsi nebo vzduchu, kde kapalné palivo teče po stěnách sacího potrubí 2. Proud přídavného vzduchu vystupujícího z výměníku & je směřován proti směru přitékajícího paliva. Z výměníku 4 vystupuje přívodní kanál v nálitku 10 sacího potrubí, který je propojen přes hadičku 2 s čističem 2 vzduchu. Výměník & je tak propojen s atmosférou, přičemž je dále propojen přes odměrný otvor X s mísící komorou X sacího potrubí 2.An air cleaner 8 is located above the carburettor 2 ^{with the} throttle 6, and an intake manifold 2 is provided below the carburettor 2 with the mixing chamber 1. In the region of the mixing chamber 1, the intake manifold 6 is in close contact with the exhaust manifold. conduit 2 «ίθ exchanger arrangement 4 P ^ro heating the additional air. The inner wall of the exchanger adjacent to the exhaust pipe is provided with heat exchange ribs. The contact portion of the intake manifold 2 and the exhaust manifold 2 5 5 ^{θ is} arranged in the region of change in the direction of flow of the mixture or air, where the liquid fuel flows along the walls of the intake manifold 2. The exchanger 4 exits the inlet duct in the suction pipe boss 10, which is connected via a hose 2 to an air cleaner 2. The exchanger 8 is thus connected to the atmosphere and is further connected via the metering opening X to the mixing chamber X of the suction line 2.

Po nastartování spalovacího motoru, podtlakem vzniklým sáním motoru, proudí vzduch přes čistič 8 vzduchu a karburátor 2 do mísící komory X sacího potrubí 2. Zároveň jeAfter starting the internal combustion engine, under the vacuum generated by the engine intake, air flows through the air cleaner 8 and carburetor 2 into the mixing chamber X of the intake manifold 2. At the same time,

233 1S9 hadičkou 2 veden přídavný vzduch do výměníku 4» kde se předehřívá a vystupuje do mísící komory 1. Předehřátím přídavného vzduchu ee docílí lepěí odpaření paliva v sacím potrubí, přičemž se dosáhne zároveň zlepšení homogenizace směsi vzniklou turbulencí při intenzívním směšování hlavního proudu směsi od karburátoru a horkého přídavného vzduchu z výměníku 4· Množství přídavného vzduchu je úměrné velikosti odměrného otvoru 2 a podtlaku v sacím potrubí 2 a jeho čistění je zajištěno jeho odebíráním z čističe 8 vzduchu.The additional air is led to the exchanger 4 through the hose 2 through the tube 2 and is preheated and exits to the mixing chamber 1. Preheating of the additional air will improve the evaporation of the fuel in the intake manifold while improving the homogenization of the mixture by turbulence. and hot make-up air from exchanger 4 · The amount of make-up air is proportional to the size of the metering orifice 2 and the vacuum in the suction line 2 and its cleaning is ensured by its removal from the air cleaner 8.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

233 159233 159

Claims

1. Equipment for homogenization. mixtures provided, in particular, in an intake manifold of an internal combustion engine arranged in contact with a part of the exhaust manifold, characterized in that a heat exchanger (4) is provided in the interface between the intake manifold (2) and the exhaust manifold (5), connected to the atmosphere through the air cleaner (8) and through the metering orifice (3) to the intake manifold mixing chamber (1) arranged between the throttle (6) and the inlet of the internal combustion engine cylinders.

Mixing homogenization device according to claim 1, characterized in that the metering orifice (3) has a continuously variable cross-section.

Device for homogenizing the mixture according to Claims 1 and 2, characterized in that the exchanger (4) for heating the additional air is provided with heat exchange fins on its inner wall adjacent to the exhaust pipe (5).

1 drawing