KR100534187B1 - Fuel-Air Mixer - Google Patents
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Abstract
연료-공기 혼합 장치(1)는 플랜지(3)를 통해 에어 클리너 하우징(3') 및 엔진 입구 매니폴드(4')에 접속되도록 되어 있는 본체(2)를 갖추고 있다. 본체(2)에는 입구(6), 조정가능한 스로틀(7), 스로트(8) 및 출구(9)를 가진 1차 공기 통로(5)가 배치된다. 스로틀은 사용할 때, 연결부(10)를 통해 엔진의 속도 제어 장치에 연결될 것이다. 또한, 본체(2)에는 에어 클리너 하우징으로부터의 입구(14)와 스로트(8)에 있는 1차 공기 통로(5)에 대한 출구(15)가 제공된다. 하류측 단부를 향해, 2차 공기 통로가 챔버(16)로 개방되고, 개구(17)는 챔버에 접선방향으로 배치되어 챔버 내에 소용돌이 공기 유동을 유도한다. 출구(15)는 챔버의 축방향으로 설치된다. 챔버의 단부에 있어서, 본체의 보어(18)내에는 노즐 장치(21)가 제공된다. 그것은 본체에 원주방향 보이드(24)를 가진다. 이러한 보이드는 본체(2)내에 연료 공급 보어(25)를 가지며 그 안으로 개방되는 연속 연료 펌프에 연결된다. 연료 입구(26)는 보이드로부터 슬리브(22)의 내측 보어로 연결된다. 슬리브에는 가이드(27)가 미끄럼이동가능하게 장착되고, 눌림쇠(28)를 통해 슬리브에 밀봉된다. 가이드의 외측 단부는 압축 스프링(29)을 지지하고 가이드의 단부는 스프링에 접촉하는 프러그(30)에 의해 폐쇄되고, 가이드는 외측으로 가압된다. 가이드는 보어(31)를 가지며 보어 내에는 니들(32)이 미끄럼이동가능하게 장착된다. 이 장치는 플러그(30)가 본체의 내측으로 완전히 밀렸을 때, 스로틀의 폐쇄시와 같이, 니들은 개구(38)를 폐쇄하고 연료는 엔진에 공급되지만, 니들을 개구로 가압하는 힘은 내부 스프링(33)에 의해 조절된다. 사용 시, 플러그(30)는 접촉 부재(4)에 의해 작용되고 여기서 접촉 부재는 연결부(10)의 분기로를 통해 스로틀(7)과 함께 단계적으로 이동할 수 있다. 연결부는 필요로 되는 연료의 이론적인 양이 스로틀 개구에 확실히 제공되도록 설계된다.The fuel-air mixing device 1 has a body 2 adapted to be connected to the air cleaner housing 3 'and the engine inlet manifold 4' via the flange 3. The main body 2 is arranged with a primary air passage 5 having an inlet 6, an adjustable throttle 7, a throat 8 and an outlet 9. When in use, the throttle will be connected to the engine's speed control via a connection 10. The body 2 is also provided with an inlet 14 from the air cleaner housing and an outlet 15 for the primary air passage 5 in the throat 8. Towards the downstream end, a secondary air passage opens to the chamber 16 and the opening 17 is disposed tangentially to the chamber to induce vortex air flow within the chamber. The outlet 15 is installed in the axial direction of the chamber. At the end of the chamber, a nozzle arrangement 21 is provided in the bore 18 of the body. It has a circumferential void 24 in the body. This void has a fuel supply bore 25 in the body 2 and is connected to a continuous fuel pump which opens therein. The fuel inlet 26 is connected from the void to the inner bore of the sleeve 22. A guide 27 is slidably mounted to the sleeve and sealed to the sleeve via the chuck 28. The outer end of the guide supports the compression spring 29 and the end of the guide is closed by a plug 30 that contacts the spring, and the guide is pressed outward. The guide has a bore 31 and a needle 32 is slidably mounted in the bore. When the plug 30 is fully pushed into the body, the device closes the opening 38 and the fuel is supplied to the engine, as in the closing of the throttle, but the force that presses the needle into the opening causes an internal spring. Adjusted by 33. In use, the plug 30 is acted upon by the contact member 4, wherein the contact member can move stepwise with the throttle 7 through the branch path of the connection 10. The connection is designed so that the theoretical amount of fuel required is provided in the throttle opening.
Description
본 발명은 특히 내연기관을 위한 연료-공기 혼합 장치에 관한 것이다.The invention relates in particular to a fuel-air mixing device for internal combustion engines.
엔진의 실린더로 도입되기 전에 연료가 공기와 혼합되는 형태의 연료-공기 혼합 장치는 일반적으로 연료를 기화기(carburettor)로서 알려져 있는 장치로 끌어들이기 위해 장치의 스로틀의 압력 감소에 의지하거나 연료가 장치를 통과할 때 공기로의 연료 분사에 의지한다.A fuel-air mixing device, in which fuel is mixed with air before it is introduced into the cylinder of the engine, typically relies on a pressure drop in the throttle of the device to draw fuel into the device, known as a carburettor, Rely on fuel injection into the air as it passes.
일반적으로, 종래의 장치는 연료와 공기 혼합물의 하나의 스테이지에 의지하고 방울 크기 및 연료와 공기 혼합물을 도입하는 공기 내에 연료의 전체 기화에 대해서 규제된다. 적당하지 않은 기화와 너무 큰 방울 크기는 연소되지 않거나 엔진으로부터의 배출 가스에 존재하는 연료를 불완전하게 연소시키는 결과를 초래한다.In general, conventional devices rely on one stage of fuel and air mixture and are regulated with respect to droplet size and overall vaporization of fuel in the air introducing the fuel and air mixture. Inappropriate vaporization and too large droplet sizes result in incomplete combustion of fuel that is not combusted or present in the exhaust gas from the engine.
도 1은 본 발명에 따른 연료-공기 혼합 장치의 본체의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of a body of a fuel-air mixing device according to the present invention.
도 2는 2차 공기 통로내의 혼합 챔버의 도 1의 선 II-II선에 따른 단면도.2 is a cross sectional view along line II-II of FIG. 1 of the mixing chamber in the secondary air passage;
도 3은 더욱 크게 나타낸 연료-공기 혼합 장치의 노즐 장치의 도 1과 유사한 단면도. FIG. 3 is a sectional view similar to FIG. 1 of the nozzle device of the fuel-air mixing device shown in a larger view.
도 4는 본 발명에 따른 2차 연료-공기 혼합 장치의 평면도.4 is a plan view of a secondary fuel-air mixing device according to the present invention.
도 5는 2차 연료-공기 혼합 장치의 변형예로서 도 4와 유사한 단면도.FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 4 as a variant of the secondary fuel-air mixing device. FIG.
도 6은 1차 공기 통로 내의 스로틀을 도시하는 횡단면도.6 is a cross sectional view showing a throttle in the primary air passage;
도 7은 본 발명에 따른 제 3의 연료-공기 혼합 장치의 도 1과 유사한 도면.7 is a view like that in FIG. 1 of a third fuel-air mixing device according to the invention.
본 발명의 목적은 연소되지 않거나 불완전하게 연소된 연료가 배출 가스에 소량으로 존재하도록 실행하는 연료-공기 혼합 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a fuel-air mixing device which implements a small amount of unburned or incompletely burned fuel in the exhaust gas.
본 발명의 연료-공기 혼합 장치는:The fuel-air mixing device of the present invention is:
입구, 조절가능한 스로틀 및 출구를 갖춘 1차 공기 통로와,A primary air passage with inlet, adjustable throttle and outlet,
조절가능한 스로틀과 출구사이에 1차 공기 통로에 대한 출구와 입구를 가진 2차 공기 통로와,A secondary air passage having an outlet and an inlet for the primary air passage between the adjustable throttle and the outlet,
연료를 2차 공기 통로에 도입하고, 그에 의해서, 사용 중 1차 공기 통로로 흐르는 공기와 혼합되기 전에 연료가 2차 공기 통로를 통해 흐르는 공기와 혼합되는 노즐을 포함한다.It includes a nozzle into which the fuel is introduced into the secondary air passageway, whereby the fuel is mixed with the air flowing through the secondary air passageway before being mixed with the air flowing into the primary air passageway during use.
노즐은 고정 오리피스 노즐인 것을 알 수 있지만, 가변 오리피스가 바람직하다. 양호한의 실시예에 있어서, 노즐은 니들의 축방향 이동에 의한 변화성을 부여하기 위해 그 입구에 테이퍼진 니들을 갖추고 있다. 일실시예에 있어서, 니들은 연료가 니들의 단부로부터 흐를 때 연료의 발산을 유도하기 위해 및/또는 니들 첨단으로 흐르는 연료 유동과 첨단으로부터 선형의 방울이 형성되는 것을 저지하기 위해 그 선단에 작은 구슬, 바람직하게는 작은 볼 또는 역전된 원뿔을 갖추고 있다.It can be seen that the nozzle is a fixed orifice nozzle, but a variable orifice is preferred. In a preferred embodiment, the nozzle has a tapered needle at its inlet to impart variability by axial movement of the needle. In one embodiment, the needle has a small bead at its tip to induce the divergence of the fuel as it flows from the end of the needle and / or to prevent the formation of a linear drop from the tip and the fuel flow flowing into the needle tip, It is preferably equipped with small balls or inverted cones.
보통, 상기 1차 공기 통로의 입구는 에어 클리너에 연결되고 출구는 내연기관의 입구 매니폴드에 연결될 것이다.Usually, the inlet of the primary air passage will be connected to the air cleaner and the outlet will be connected to the inlet manifold of the internal combustion engine.
2차 공기 통로의 입구는 입구와 스로틀 사이의 1차 공기 통로에 있을 수 있다. 2개의 공기 통로의 입구는 상호 독립적일 수 있으나 보통 동일 에어 클리너의 하류에 있을 수도 있다.The inlet of the secondary air passage may be in the primary air passage between the inlet and the throttle. The inlets of the two air passages may be independent of one another but may also be downstream of the same air cleaner.
1차 공기 통로 내에서 공기 유동 속도를 증가시키고 2차 공기 통로 내에서 공기 유동을 증가시키기 위해 2차 공기 통로의 출구에 압력을 감소시키기 위해, 2차 공기 통로의 출구가 1차 공기 통로의 고정된 스로트에 제공된다. 일 실시예에 있어서, 고정 스로트에는 2차 공기 통로로부터의 복수개의 출구가 제공되어 있다. 2 차 공기 통로는 1차 공기 통로를 둘러싸는 분기로를 갖추고 있고, 상기 출구는 분기로로부터 형성되고 1차 공기 통로 주위에서 이격되어 있다.In order to reduce the pressure at the outlet of the secondary air passage in order to increase the air flow rate in the primary air passage and increase the air flow in the secondary air passage, the outlet of the secondary air passage is fixed to the primary air passage. Is provided in the throat. In one embodiment, the fixed throat is provided with a plurality of outlets from the secondary air passage. The secondary air passage has a branch path surrounding the primary air passage, the outlet being formed from the branch path and spaced around the primary air passage.
일 실시예에 있어서, 2차 공기 통로에는 수축부를 지날 때 공기 유도 속도를 증가시키기 위한 수축부가 형성되어 있고, 상기 노즐은 수축부에 배치되어 있고 연료는 유동 속도가 증가된 영역에서 공기와 혼합된다. 수축부는 링과 노즐 또는 니들 사이의 환형 공간으로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 링은 난류를 유도하기 위해 모서리에서 만나는 상류 및 하류 경사면을 갖추고 있다.In one embodiment, the secondary air passage is formed with a shrinkage for increasing the air induction rate as it passes through the shrinkage, wherein the nozzle is disposed in the shrinkage and the fuel is mixed with air in the region of increased flow rate. . The shrinkage may be formed as an annular space between the ring and the nozzle or the needle. Preferably, the ring has upstream and downstream slopes that meet at the edges to induce turbulence.
다른 실시예에 있어서, 2차 공기 통로에는 챔버가 형성되고, 노즐은 초기에 챔버 내에서 연료-공기를 혼합하기 위해 챔버로 연료를 분사하도록 배치되어 있다. 통로는 챔버의 상류 및 하류 단부에 수축부를 갖고 있다. 하류측 단부에 있을 경우, 수축부는 2차 공기 통로로부터 1차 공기 통로로의 출구에 있을 수 있다.In another embodiment, a chamber is formed in the secondary air passage and the nozzle is initially arranged to inject fuel into the chamber to mix fuel-air within the chamber. The passageway has shrinkage portions upstream and downstream of the chamber. If at the downstream end, the constriction can be at the outlet from the secondary air passage to the primary air passage.
바람직하게는, 수축부는 모서리와 만나는 한 쌍의 경사면을 갖는 수축부를 형성함으로써 2차 공기 통로로의 공기 유동에 난류를 발생시키고, 연료와 공기의 혼합을 개선할 수 있도록 구성된다.Preferably, the constriction is configured to generate turbulence in the air flow to the secondary air passageway and improve the mixing of fuel and air by forming a constriction with a pair of inclined surfaces that meet the edges.
다른 방법으로서는, 챔버의 2차 공기 통로 유동의 일부가 적어도 유동의 접선방향으로 챔버에 접근하여, 챔버내의 공기 유동의 소용돌이를 발생시킨다. 이 실시예에 있어서, 바람직하게는 노즐은 소용돌이의 중심에 연료를 도입하기 위해 배치되고, 그로부터 연료가 공기와 혼합하기 위해 노즐로부터 방사할 수 있다.Alternatively, a portion of the secondary air passage flow of the chamber approaches the chamber at least in the tangential direction of the flow, creating a vortex of air flow within the chamber. In this embodiment, the nozzle is preferably arranged to introduce fuel into the center of the vortex, from which fuel can be emitted from the nozzle for mixing with the air.
일 실시예에서, 노즐은 연료를 작은 방울로 분쇄하기 위해 오리피스를 벗어난 연료가 초음파 변환기 위에서 충돌하도록 배열된다.In one embodiment, the nozzles are arranged such that the fuel leaving the orifice impinges on the ultrasonic transducer to crush the fuel into small droplets.
일 실시예에 있어서, 노즐 오리피스의 조정을 위해 1차 공기 통로 내에서 조정가능한 스로틀에 연결하도록, 연결부가 제공되고, 그에 의해서, 노즐로부터의 연료 유동이 2개의 통로 내의 공기 유동과 혼합된다.In one embodiment, a connection is provided to connect to an adjustable throttle in the primary air passage for adjustment of the nozzle orifice, whereby the fuel flow from the nozzle is mixed with the air flow in the two passages.
다른 실시예에 있어서, 제어 장치는 스로틀 위치 및/또는 엔진으로부터의 배출가스의 조성을 포함하는 엔진 변수에 따른 노즐 오리피스의 서보 제어를 위해 제공되고, 그에 의해서, 노즐로부터의 연료 유동이 2개의 통로내의 공기 유동과 혼합된다.In another embodiment, the control device is provided for servo control of the nozzle orifice in accordance with engine parameters, including the throttle position and / or the composition of the exhaust gas from the engine, whereby the fuel flow from the nozzle is in the two passages. Mixed with air flow.
노즐로부터의 연료 유동이 노즐에서의 장치 내의 압력 감소에 의해 유발되는 것을 예상할 수 있지만, 일반적으로, 연료를 노즐로 펌핑하기 위한 펌프가 제공된다. 바람직하게는, 펌프는 일정한 압력으로 연료를 노즐에 전달하도록 구성된다.While it can be expected that the fuel flow from the nozzle is caused by the pressure drop in the device at the nozzle, a pump is generally provided for pumping fuel into the nozzle. Preferably, the pump is configured to deliver fuel to the nozzle at a constant pressure.
상기 연료는 기체 또는 액체일 수 있다는 것을 예상할 수 있다. It can be expected that the fuel can be a gas or a liquid.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 3개의 특정 실시예가 예시적으로 첨부 도면을 참조하여 설명된다.Hereinafter, three specific embodiments are described by way of example with reference to the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention.
제 1 실시예First embodiment
연료-공기 혼합 장치(1)는 플랜지(3)를 통해 에어 클리너 하우징(3')(단지 부분적으로 도시됨)에 그리고 마개(spigot;4)를 통해 엔진 입구 매니폴드(4')(단지 부분적으로 도시됨)에 연결되도록 구성된 본체(2)를 가진다. 본체(2)에는 입구(6), 조정가능한 스로틀(7), 스로트(throat;8) 및 출구(9)를 가진 1차 공기 통로(5)가 배열되어 있다. 스로틀은 일반적으로 엔진(도시하지 않음) 속도 제어 장치, 통상적으로 자동차의 가속 페달 또는 조속기(governor)에 연결부(10)를 통해 연결될 것이다. 스로트는 관형 인서트(insert;11)내에 설치되고, 스로트의 내경은 장치(1)가 고정되는 엔진의 크기와 일치하도록 선택된다. 스로트가 도 1에 도시된 것보다 작은 곳에서, 관형 인서트는 스트틀(7) 만큼 멀리 연장되는 상부 연장부를 가지며, 상기 스로틀(7)에는 버터플라이(12)가 씌어지도록 제공된다. The fuel-air mixing device 1 is connected to the air cleaner housing 3 '(only partially shown) via the flange 3 and through the spigot 4 to the engine inlet manifold 4' (only partially). It has a body (2) configured to be connected to). The main body 2 is arranged with a primary air passage 5 with an inlet 6, an adjustable throttle 7, a throat 8 and an outlet 9. The throttle will generally be connected via a connection 10 to an engine (not shown) speed control device, typically an accelerator pedal or a governor of an automobile. The throat is installed in a tubular insert 11 and the inner diameter of the throat is selected to match the size of the engine to which the device 1 is fixed. Where the throat is smaller than that shown in FIG. 1, the tubular insert has an upper extension extending as far as the strut 7, which is provided so that the butterfly 12 is encased.
또한, 본체(2)에는 1차 공기 통로(5)에 대한 출구(15)와 에어 클리너 하우징으로부터의 입구(14)를 가진 2차 공기 통로(13)가 제공된다. 이것은 스로트(8)에 있으며 이하에서 더욱 상세히 설명한다. 그 하류측 단부를 향해, 2차 공기 통로가 챔버(16) 안으로 개구되고, 개구(17)는 챔버에 접선으로 배열되어 챔버 내에 소용돌이 공기 유동을 발생시킨다. 출구(14)는 챔버의 축방향으로 제공된다.The body 2 is also provided with a secondary air passage 13 having an outlet 15 for the primary air passage 5 and an inlet 14 from the air cleaner housing. This is in the throat 8 and will be described in more detail below. Toward its downstream end, a secondary air passage opens into the chamber 16 and the opening 17 is arranged tangential to the chamber to generate a vortex air flow in the chamber. The outlet 14 is provided in the axial direction of the chamber.
챔버의 다른 단부에서, 본체의 보어(18) 안에는 노즐 장치(21)가 제공된다. 노즐 장치는 본체의 원주방향 보이드(void;24)를 밀봉하는 O링(23')을 위한 2개의 O링 홈(23)을 가진 메인 슬리브(22)를 포함한다. 이 보이드는 본체(2)내의 연료 공급 보어(25)를 가지며 보이드로 개방되는 연속 연료 펌프(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 연료 입구(26)는 보이드로부터 나와 슬리브(22)내의 내측 보어로 안내된다. 슬리브에 미끄럼이동가능하게 가이드(27)가 장착되고 눌림쇠(gland;28)를 통해 슬리브에 밀봉된다. 가이드의 외측 단부는 압축 스프링(29)을 지지하고 가이드의 단부는 스프링과 접촉하는 플러그(30)에 의해 폐쇄되므로, 가이드는 외측으로 힘을 받는다.At the other end of the chamber, a nozzle arrangement 21 is provided in the bore 18 of the body. The nozzle arrangement comprises a main sleeve 22 having two O-ring grooves 23 for the O-rings 23 'sealing the circumferential voids 24 of the body. This void has a fuel supply bore 25 in the body 2 and is connected to a continuous fuel pump (not shown) which opens to the void. The fuel inlet 26 exits the void and is guided to the inner bore in the sleeve 22. A guide 27 is slidably mounted to the sleeve and sealed to the sleeve via a gland 28. Since the outer end of the guide supports the compression spring 29 and the end of the guide is closed by a plug 30 in contact with the spring, the guide is forced outwards.
가이드는 니들(32)이 미끄럼이동가능하게 장착되는 보어(31)를 가진다. 스프링(33)은 니들의 헤드(head)와 접촉하는 O링(34') 상에서 작용하는 워셔(34)와 플러그(30) 사이에서 작용한다. 후자는 작은 볼(37)을 지지하는 슬리브(22)의 단부의 표준치수에 맞춘 개구를 관통하여 연장되는 첨단(36)을 구비한다. 이러한 장치는 플러그(30)가 본체의 내측을 향해 완전히 밀릴 때, 스로틀의 폐쇄시와 같이, 니들이 개구(38)를 폐쇄하여 연료를 엔진에 공급하지만, 니들을 개구 안으로 가압하는 힘이 내부 스프링(33)에 의해 조절되도록 구성된 것이다.The guide has a bore 31 on which the needle 32 is slidably mounted. The spring 33 acts between the washer 34 and the plug 30 acting on the O-ring 34 'in contact with the head of the needle. The latter has a tip 36 extending through an opening to fit the standard dimension of the end of the sleeve 22 supporting the small ball 37. Such a device has a needle closing the opening 38 to supply fuel to the engine when the plug 30 is fully pushed toward the inside of the body, but the force that presses the needle into the opening causes the internal spring ( 33).
사용할 때, 플러그(30)는 연결부(10)의 분기로를 통해 스로틀(7)과 단계적으로 이동가능한 접촉 부재(40)에 의해 작용된다. 이 장치는 스로틀(7)이 점진적으로 개방될 때, 접촉 부재가 점진적으로 후퇴함으로써 니들 첨단(36)을 개구(38)로부터 후퇴시키도록 구성된 것이다. 이것은 더욱 많은 연료가 보어(25), 입구(26) 및 개구(38)를 통해 흐를 수 있게 한다. 연결부는 이론적으로 필요로 되는 연료 양이 스로틀 개구에 확실 공급되도록 설계된다.In use, the plug 30 is acted upon by the contact member 40 which is stepwise movable with the throttle 7 through the branch path of the connection 10. The device is configured to retract the needle tip 36 from the opening 38 by gradually retracting the contact member when the throttle 7 is gradually opened. This allows more fuel to flow through the bore 25, the inlet 26 and the opening 38. The connection is designed so that the theoretically required amount of fuel is supplied to the throttle opening.
엔진 내로 유입되는 공기의 많은 부분은 1차 공기 통로(5)를 통해 흐른다. 소량의 공기 유동은 2차 공기 통로(13)로 흐른다. 상기한 바와 같이, 이러한 공기 유동은 챔버(16)로 유입되어 거기에 소용돌이 공기 유동을 발생시킨다. 챔버 축선 위에서 노즐 장치(21)를 떠난 연료는 이러한 공기 유동에서 반경방향으로 확산되어서 공기와 혼합된다. 연료는 볼(37)에서 연료의 증발을 향상시킬 수 있는 작은 방울 형태로 니들 첨단(36)을 떠나도록 유도된다, 연료와 공기는 인서트(11)내의 수축부(40)에서 챔버를 떠나고, 상기 수축부는 연료가 1차 공기 유동과 만날 때 2차 공기 유동에 난류를 발생시키는 에지(43)를 한정하는 한 쌍의 상류 및 하류 대향 경사면(41, 42)으로서 형성된다. 이러한 유동은 또한 스로틀(7) 하류의 난류이다. 그 결과는 엔진으로의 도입되기 전에 연료와 공기의 혼합에 의한 것이다. 연료는 노즐 장치로부터 연속적으로 흘러 먼저 2차 공기 유동과 연속적으로 혼합되며 그후에 1차 공기 유동과 혼합된다는 사실을 주목해야 한다. Much of the air entering the engine flows through the primary air passage 5. A small amount of air flows into the secondary air passage 13. As noted above, this air flow enters the chamber 16 and generates a vortex air flow therein. The fuel leaving the nozzle apparatus 21 on the chamber axis diffuses radially in this air flow and mixes with the air. The fuel is directed to leave the needle tip 36 in the form of droplets that can enhance the evaporation of the fuel in the ball 37. The fuel and air leave the chamber at the constriction 40 in the insert 11, and The constriction is formed as a pair of upstream and downstream opposed inclined surfaces 41, 42 that define an edge 43 that generates turbulence in the secondary air flow when the fuel meets the primary air flow. This flow is also turbulent downstream of the throttle 7. The result is a mixture of fuel and air before being introduced into the engine. It should be noted that the fuel flows continuously from the nozzle arrangement, firstly mixed with the secondary air flow and then with the primary air flow.
제 2 실시예Second embodiment
다시 도 4을 참조하면, 제 2 실시예는 노즐 장치(121)가 1차 공기 통로(105)에 접선방향으로 배열되고 더욱 단순한 구성으로 되어 있으므로, 그 플러그(130)가 스텝퍼 모터(151)로부터의 나사형 샤프트 출력부(도시하지 않음)에 의해서 또는 엔진 운용 컴퓨터(153)로부터의 제어 하에서 선형으로 제어가능한, 전자기 액추에이터에 의해 구동되고, 엔진 운용 컴퓨터의 프로그래밍은 이 기술분야에서 숙련된 사람에 의해 행해질 수 있는 것이므로 그 설명은 생략한다. 또한 컴퓨터(153)는 위치를 조절하기 위해 스로틀에 연결된 제 2 스텝퍼 모터(152)를 제어한다. 니들(132)을 컴퓨터로 제어하는 것 이외에, 본 실시예는 니들로부터의 연료가 그 면(155)을 향하여 도입되는 변환기(154)를 구비한다. 이것은 소용돌이치는 2차 공기 유동에서 이들의 기화를 위해 연료 방울을 분산시키는 효과를 가지고 있다. 이러한 관점에서, 본 실시예는 도 1의 실시예와 유사하다.Referring again to FIG. 4, in the second embodiment, since the nozzle device 121 is arranged tangentially to the primary air passage 105 and has a simpler configuration, the plug 130 is removed from the stepper motor 151. Driven by an electromagnetic actuator, which is linearly controllable by a threaded shaft output (not shown) or under control from the engine operating computer 153, the programming of the engine operating computer is available to those skilled in the art. The description thereof will be omitted since it can be performed by. The computer 153 also controls a second stepper motor 152 coupled to the throttle to adjust the position. In addition to computer controlled needle 132, the present embodiment includes a transducer 154 where fuel from the needle is introduced towards face 155. This has the effect of dispersing fuel droplets for their vaporization in the swirling secondary air flow. In this respect, this embodiment is similar to the embodiment of FIG.
제 2 실시예의 변형예Modification of the second embodiment
도 5와 도 6은 2차 공기 통로가 2개의 챔버(163, 164)로 안내되는 2개의 분기로(161, 162)를 구비하는 제 2 실시예의 변형예를 도시한다. 제 1 분기로(161)가 안내되는 제 1 챔버(163)는 니들(165)을 수용하고 있다는 점에서, 제 1 실시예의 챔버(16)와 유사하다, 니들은 제 1 실시예의 접촉 부재(40)와 유사한 수축부(166)를 통해 연장되고, 니들은 그 단부에 작은 역전된 원뿔(167)이 있다. 원뿔은 연료 방울이 수축부를 통해 공기 스트림으로 흐르는 날카로운 모서리를 제공하도록 설치되어 있다. 제 2 챔버(164)에는 제 2 분기로(162)로부터의 공기가 공급된다. 2개의 2차 공기 스트림은 초음파 변환기(169)의 존데(sonde)(168) 영역에서 만난다. 니들로부터의 연료 방울은 존데 위에서 충돌하여 서로 분열된다. 연료가 섞인 2차 공기 유동은 제 2 챔버를 벗어나서 고정 스로틀 인서트(171) 뒤의 환형 통로(170)로 유입된다. 인서트는 그 주위에서 등각으로 이격된 2열의 천공부(172, 173)를 가진다. 이것들중 상부의 천공부(172)는 스로틀의 최소 직경 부분에 있고 2차 공기 유동을 스로틀을 통해 1차 공기 유동으로 이송한다. 하부 천공부(173)는 인서트 뒤에서 홈(174)으로부터의 배출구이며, 이 홈은 내부에 축적될 수 있는 연료 액체를 1차 공기 통로(105)로 배출하기 위해 아래쪽을 향하고 있다. 제 2 챔버(164)로부터의 보다 긴 유동 경로에 유의하여, 상부 천공부(172)중 각각을 통해 유동이 가능한 한 균일하게 되도록 배치하기 위해, 이 챔버로부터의 천공부는 더욱 크다.5 and 6 show a variant of the second embodiment in which the secondary air passages have two branch passages 161, 162 where they are guided to two chambers 163, 164. The first chamber 163 through which the first branch path 161 is guided is similar to the chamber 16 of the first embodiment in that the first chamber 163 houses the needle 165, the needle being the contact member 40 of the first embodiment. And extends through the contraction 166, which has a small inverted cone 167 at its end. The cone is installed to provide sharp edges where fuel droplets flow into the air stream through the constriction. The air from the second branch passage 162 is supplied to the second chamber 164. Two secondary air streams meet in the sonde 168 region of the ultrasonic transducer 169. Fuel droplets from the needles collide on the sonde and break up from each other. Fuel mixed secondary air flow exits the second chamber and enters the annular passage 170 behind the fixed throttle insert 171. The insert has two rows of perforations 172 and 173 spaced equidistantly around it. The upper perforation 172 of these is at the minimum diameter portion of the throttle and directs the secondary air flow through the throttle to the primary air flow. Lower perforation 173 is the outlet from groove 174 behind the insert, which is directed downward to discharge fuel liquid that may accumulate therein into primary air passage 105. In view of the longer flow path from the second chamber 164, the perforations from this chamber are larger to place the flow through each of the upper perforations 172 as uniform as possible.
제 3 실시예Third embodiment
도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 제 3 실시예는 2차 공기 통로(213)에 챔버를 갖고 있지 않은 제 1 및 제 2 실시예와 상이하다. 오히려 그 노즐 장치(221)는 본체(202)의 보어(218) 내의 장치와 함께 장착된 노즈(nose)(261)를 합체하고 있다. 노즈는 니들 슬리브(222)의 선단(263)위에서 충돌하는 2차 공기 유동을 위한 횡방향 입구(262)를 가지며 2차 공기 유동이 노즈의 테이퍼진 출구(264)를 통해 흐를 때 가속된다. 또한 이것은 수축부(266)를 형성하여서, 2차 공기가 노즈를 떠날 때 난류가 되도록 유발하는, 테이퍼진 출구(264)와 마주하는 테이퍼(265)를 추가로가진다. 수축부는 2차 공기 통로의 출구가 되도록 배치된다. 노즐 장치(221)와 니들(232)사이에 있는 연료 도입 오리피스는 니들이 실제로 수축부 안으로 연장되는 상태에서, 수축부에 가까이 있다. 이 장치는 연료가 1차 공기 유동과 혼합될 때 2차 공기내의 연료의 기화시키고 미세한 연료 방울을 형성시킨다.Referring to FIG. 7, the third embodiment shown in FIG. 7 is different from the first and second embodiments that do not have a chamber in the secondary air passage 213. Rather, the nozzle device 221 incorporates a nose 261 mounted with the device in the bore 218 of the body 202. The nose has a transverse inlet 262 for impingement of secondary air flow over the tip 263 of the needle sleeve 222 and is accelerated when the secondary air flow flows through the tapered outlet 264 of the nose. It further has a taper 265 facing the tapered outlet 264 which forms a constriction 266, causing the secondary air to become turbulent when leaving the nose. The constriction is arranged to be the outlet of the secondary air passage. The fuel introduction orifice between the nozzle arrangement 221 and the needle 232 is close to the retraction, with the needle actually extending into the retraction. The device vaporizes fuel in secondary air and forms fine fuel droplets when the fuel is mixed with the primary air flow.
엔진 운용 컴퓨터는 차가운 상태에서 시동을 걸 수 있도록 하기 위해 연료-공기 혼합물을 농후하게 할 수 있지만, 농후 정도는 종래의 기화기가 필요로 하는 것보다 낮다는 것을 이해해야 한다.The engine operating computer may enrich the fuel-air mixture to allow it to start up in a cold state, but it should be understood that the richness is lower than that required by a conventional carburetor.
본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명에 의해 제한되지 않는다. 예를 들면, 엔진 운용 컴퓨터는 연료 종류, 연료의 등급 및 장치가 설치되는 차량의 운전 자세에 따라 장치가 적절히 부합되도록 할 수 있는 추가의 특징을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 내연기관과 다르게 적용될 수 있다. 예를 들면, 보일러에서도 사용될 수 있다.The invention is not limited by the detailed description of the invention described above. For example, the engine operating computer may include additional features that allow the device to be properly matched according to the type of fuel, the grade of the fuel and the driving attitude of the vehicle in which the device is installed. In addition, the present invention can be applied differently from the internal combustion engine. For example, it can be used in boilers.
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