NL8603136A - Gascarburateur. - Google Patents

Gascarburateur. Download PDF

Info

Publication number
NL8603136A
NL8603136A NL8603136A NL8603136A NL8603136A NL 8603136 A NL8603136 A NL 8603136A NL 8603136 A NL8603136 A NL 8603136A NL 8603136 A NL8603136 A NL 8603136A NL 8603136 A NL8603136 A NL 8603136A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
venturi
gas
section
streamlined
egr
Prior art date
Application number
NL8603136A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Tno
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tno filed Critical Tno
Priority to NL8603136A priority Critical patent/NL8603136A/nl
Priority to DE8634567U priority patent/DE8634567U1/de
Publication of NL8603136A publication Critical patent/NL8603136A/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04Gas-air mixing apparatus
    • F02M21/042Mixer comprising a plurality of bores or flow passages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B01F25/31423Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction with a plurality of perforations in the circumferential direction only and covering the whole circumference
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B01F25/31425Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction with a plurality of perforations in the axial and circumferential direction covering the whole surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/432Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
    • B01F25/4323Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa using elements provided with a plurality of channels or using a plurality of tubes which can either be placed between common spaces or collectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04Gas-air mixing apparatus
    • F02M21/047Venturi mixer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/19Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10Mixing gases with gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

NO 34194 *
Gascarburateur.
De uitvinding heeft betrekking op een gas/lucht-menginrichting van 5 het carburateurtype met venturi en ten minste één de venturi omgevende gas- of een ander gasvormig medium voerende ruimte, waarbij als toevoer-middel voor het gas in een vlak loodrecht op de hartlijn door de venturi ten minste één uitstroomopening op de omtrek van de nauwste doorsnede van de venturikeel is aangebracht, en waarbij in de doorlaat van de ven-10 turikeel ten minste één ten opzichte van de stromingsrichting van de lucht stroomlijnvormig lichaam is geplaatst.
Een gas/lucht-menginrichting van het bovenbedoelde type is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8401537. De in fig. 4 van de genoemde publikatie afgebeelde en besproken menginrichting is ervoor bestemd om 15 te worden toegepast bij gasmotoren, in het bijzonder vonkontstoken gasmotoren, welke aan zeer strenge eisen dienen te voldoen wat betreft de samenstelling van hun uitlaatgassen onder alle bedrijfscondities. Het bedoelde motorbedrijf speelt zich hetzij af met een relatief arm lucht/brandstofmengsel in het lagere en midden-vermogensgebied, hetzij 20 met een stoechiometrische hoeveelheid in het hoge vermogensgebied.
In beide bedrijfssituaties kan aan alle gestelde eisen worden voldaan, mits alle cilinders van een meercilindermotor ook met zekerheid steeds nauwkeurig eenzelfde aangezogen mengsel toegevoerd krijgen.
In de praktijk echter blijken er niettemin situaties voor te komen 25 met minder zuivere uitlaatgassamenstelling dan theoretisch mogelijk is.
Bovendien blijken opeenvolgende verbrandingen in één en dezelfde cilinder en van cilinder tot cilinder niet zodanig gelijk te zijn, dat er geen ontoelaatbare en relatief hoogfrequente oneenparigheden in de loop van de motor voorkomen. Dit kan gemakkelijk leiden in het geval van 30 generatoraandrijving tot netvervuiling met hogere harmonischen. Uit onderzoek is gebleken dat de cilinders een niet voldoende homogeen en uniform mengsel van zuigslag tot zuigslag toegevoerd krijgen. Het probleem bleek volledig opgelost te kunnen worden door het aanbrengen van een hoogwaardige, in de handel verkrijgbare, statische menginrichting 35 tussen de carburateur met zijn nageschakelde smoorklep en de aanzuiglei-ding langs de cilinders van de motor. Aangezien een dergelijke statische menger relatief groot is en veelal niet gemakkelijk op een motor kan worden aangebracht en de gehele layout van alle hulpapparatuur op de motor sterk zou beïnvloeden, en bovendien kostbaar is, bestaat het oog-40 merk van de uitvinding daaruit, de bekende menginrichting zodanig te 8603136 f 2 verbeteren, dat hij een homogener mengsel aan alle cilinders onder alle bedrijfsomstandigheden kan leveren. Een complicatie hierbij is het feit dat de menginrichting niet alleen lucht met gas moet kunnen mengen, doch ook lucht met gas en gerecirculeerd uitlaatgas.
5 Het probleem wordt veroorzaakt door het feit dat bij de bekende menginrichting het aangezogen gas en ook de eventueel aangezogen EGR door de ringvormige toevoerspleten heen langs de omtrekswand van de keel van de venturi als nagenoeg laminaire laag door de langsstromende lucht meegesleurd worden en nauwelijks tot vermenging komen, behalve op de 10 grenslaag tussen de lucht en het toegevoerde gas of de toegevoerde EGR. De eigenlijke menginrichting produceert derhalve in de kern van de stroming zo niet zuivere lucht, dan toch een mengsel te arm aan de bij te mengen componenten, en langs de omtrek een te rijk mengsel.
Ten slotte dient de verbetering van de menginrichting diens 15 stromingsweerstand zo min mogelijk te verhogen, ondanks de gewenste verbetering van de homogeniteit van het afgegeven mengsel, omdat elke weer-standsverhoging het vermogen en rendement van de motor vermindert. Ook om die reden is de toepassing van een statische menginrichting ongewenst.
20 Om het gewenste oogmerk te bereiken, wordt de in de aanhef omschre ven gas/lucht-menginrichting daardoor gekenmerkt, - dat het stroomlijnvormig lichaam cilindrisch is en met zijn hartlijn in hoofdzaak in het vlak van de nauwste keeldoorsnede gelegen is, - dat het inwendig hol is en met zijn einden verbonden is met de gasvoe-25 rende ruimte van de menginrichting, - dat in hetzelfde vlak van de nauwste keeldoorsnede een aantal op afstand van elkaar gelegen gasuitstroomopeningen in de zijwanden van het holle lichaam aangebracht zijn, - dat in de omtrek van de venturikeel een aantal gelijkmatig verdeelde 30 uitstroomopeningen is aangebracht, waarvan van elk de doortocht in hoofdzaak gelijk is aan die van de openingen in het lichaam.
Het enige doel van het volgens de bekende menginrichting toegepaste stroomlijnvormige lichaam bestond daaruit om bij een gegeven volume-stroom door de keel van de carburateur, een voldoende lange omtrek te 35 verkrijgen, waardoor via de smalle toevoerspleten voldoende gas en/of EGR (gereciculeerd uitlaatgas - Exhaust Gas Recirculation) toegevoerd zou kunnen worden.
Volgens de uitvinding wordt nu dit lichaam zodanig stroomlijnvormig omgevormd, dat het loodrecht op de stromingsrichting van de lucht door 40 de keel van de venturi is gelegen ter plaatse van zijn nauwste door- 8603136 £ 3 m snede. Dit lichaam wordt daarbij hol uitgevoerd en met zijn beide einden verbonden met de gasvoerende ruimte van de menginrichting. Zowel in de zijwanden van het holle stroomlijnvormige lichaam als in de nauwste keeldoorsnede van de venturi worden gelijkmatig verdeelde openingen aan-5 gebracht, van welke de totale doortocht volumetrisch overeenkomt met de ringvormige toevoerspleet van de bekende carburateur. Niet alleen wordt hiermee bereikt dat de nagenoeg laminaire gaslaag langs de binnenomtrek van de venturikeel opgedeeld wordt in afwisselend een gasstroompje en een luchtstroom, doch bovendien wordt in de kern van de luchtstroming 10 door de venturikeel eveneens afwisselend een gasstroompje en een luchtstroom gecreëerd. Om aan de reeds bij de bekende carburateur toegepaste fysische eigenschappen van een dergelijk carburateurtype te voldoen, namelijk dat deze onder alle bedrijfsomstandigheden een constante meng-selsterkte geeft, zijn volgens de uitvinding alle openingen, zowel in de 15 omtrek van de venturikeel als in de zijwanden van het holle lichaam, in hoofdzaak even groot. Hoewel in de kern van de stroming door de venturi de luchtstroomsnelheid hoger zal zijn dan langs de wanden, geeft dit geen probleem wat betreft de constantheid van de mengselsterkte, omdat deze hogere kernstromingssnelheid ter plaatse ook meer gas (of E6R) door 20 de openingen zal aanzuigen. Deze openingen hebben immers dezelfde afmetingen.
Dezelfde basisgedachte van de uitvinding kan ook worden toegepast wanneer de carburateur ervoor bestemd is om niet alleen gas als brandstof toe te voeren, doch ook andere gassen, zoals bijvoorbeeld gerecir-25 culeerd uitlaatgas (EGR). Bij de in de aanhef omschreven menginrichting, waarbij de venturi een langwerpige cilindrische keel heeft, met - in luchtstromingsrichting gezien - een eerste doorsnede met toevoermiddelen voor een eerste medium, zoals EGR en stroomafwaarts een tweede doorsnede met toevoermiddelen voor gas, wordt een voorkeursuitvoeringsvorm volgens 30 de uitvinding daardoor gekenmerkt, - dat het stroomlijnvormige holle lichaam zich in de richting van de hartlijn van de venturi uitstrekt langs zowel de eerste doorsnede alsook de tweede doorsnede, - dat de inwendige holte door een scheidingswand in een eerste en een 35 tweede ruimte is verdeeld, waarbij deze ruimten met de EGR- respectievelijk de gasvoerende ruimten van de menginrichting zijn verbonden, - dat in het vlak van de eerste respectievelijk de tweede doorsnede, elke ruimte een aantal uitstroomopeningen voor EGR respectievelijk gas bevat, 40 - dat de toevoermiddelen in de omtrek van de venturikeel voor de EGR in 8603136 * 4 4 de eerste doorsnede respectievelijk voor gas in de tweede doorsnede, uit een aantal gelijkmatig over de omtrek verdeelde uitstroomopeningen bestaat, waarvan van elk de doortocht in hoofdzaak gelijk is aan die van de corresponderende openingen in het lichaam.
5 Dezelfde uitvindingsgedachte wordt ook hier toegepast, namelijk het toevoeren van zoveel mogelijk kleine gas- en/of EGR-stromen in de aangezogen lucht, opdat er reeds vanaf de allereerste toevoer een aanzienlijk uniformere en homogenere mengselstroming de eigenlijke menginrichting verlaat.
10 Nog verdergaande verfijningen van de aanvangsverdeling zijn moge lijk en zijn beschreven in de volgconclusies en de figuurbeschrijving. Zonder een noemenswaardige verhoging van de stromingsweerstand te veroorzaken, kan het benedenstroomse einde van het stroomlijnvormige holle lichaam scherp afgebroken worden om in de kernstroming macrowervelingen 15 te veroorzaken, welke een homogene vermenging bevorderen. Deze macrowervelingen staan tegenover de microwervelingen welke optreden bij elke uitstroming van het gas of de EGR in de voorbijsnellende luchtstroming.
Zoals onderstaand als voorbeeld is beschreven kan de uitvinding eveneens worden toegepast bij menginrichtingen waarvan de venturi een 20 rechthoekige doorsnede heeft.
Er kan nog worden opgemerkt dat het op zich bekend is om inplaats van een ringvormige gastoevoerspleet in de keel van een venturi, aldaar afzonderlijke openingen aan te brengen. Het introduceren van gas of EGR in de kernstroming door de venturikeel echter, uit een of meer openin-25 gen, is nieuw, evenals het in wezen opsplitsen van de kernstroming in twee of meer sub-kernstromingen, waardoor meteen vanaf het eigenlijke inbrengpunt van het bij-te-mengen medium reeds een meer of minder fijn verdeelde onderverdeling van de stroombanen optreedt.
Onderstaand zal aan de hand van de bijgevoegde tekeningen van voor-30 keursuitvoeringsvormen van de uitvinding, deze nader worden toegelicht.
Fig. 1 en 2 tonen respectievelijk een langsdoorsnede en een doorsnede over de venturikeel van een eenvoudige gas/lucht-menginrichting volgens de uitvinding.
Fig. 3 toont schematisch een langsdoorsnede van een menginrichting 35 volgens de uitvinding, geschikt voor het bijmengen van twee verschillende gassen aan de luchtstroom, namelijk EGR en brandstofgas.
Fig. 4a en 4b tonen doorsneden vergelijkbaar met die van fig. 3 van alternatieve uitvoeringsvormen van het holle stroomlijnvormige lichaam.
Fig. 5 toont een doorsnede over de venturikeel, vergelijkbaar met 40 die van fig. 2, van een stervormige alternatieve uitvoeringsvorm van het 8603136 ï 5 * stroomlijnvormige holle lichaam, aangebracht in de keel van een venturi.
Fig. 6 en 7 tonen respectievelijk een bovenaanzicht en een langs-doorsnede van een menginrichting volgens de uitvinding met rechthoekige doorsnede van de venturi, geschikt voor het bijmengen van zowel EGR als 5 gas.
Alvorens op de verschillende figuren afzonderlijk in te gaan, diene ter algemene toelichting dat, voorzover toepasbaar, de verbeteringen volgens de uitvinding toegepast zijn bij een gas/lucht-menginrichting zoals beschreven in fig. 4 van de Nederlandse octrooiaanvrage 8401537.
10 Voorzover mogelijk zijn dezelfde verwijzingscijfers gebruikt voor overeenkomstige delen.
De fig. 1 en 2 tonen schematisch in langsdoorsnede respectievelijk in doorsnede over de venturikeel de voor de uitvinding belangrijkste delen van een gas/lucht-menginrichting volgens de uitvinding. Het cen-15 trale deel van de menginrichting is aangegeven met 4, de doortocht door de keel van de venturi met 6, de instroomzijde van de venturi met 7, de keel met 9 en de uitstroomzijde met 8. De pijlen L geven schematisch de luchtstroming weer en de stromingsrichting. Om de buitenzijde van de venturi bevindt zich een afgesloten, bij voorkeur ringvormige ruimte 14, 20 waaraan via een pijpverbinding gas G wordt toegevoerd. In het vlak van de nauwste keeldoorsnede van de venturi zijn een aantal uitstroomopenin-gen 23 over de omtrek verdeeld aangebracht, waardoorheen gas meegesleurd kan worden door de luchtstroom en waarbij schematisch met pijlen L aangegeven is op welke wijze begrensde gasstroompjes vanuit elke uitstroom-25 opening 23 langs de binnenwand van de venturi meegenomen worden door de luchtstroom. Deze worden langs de omtrek van de zich verwijdende ventu-riwand 8 om en om afgewisseld door banen lucht.
Volgens de uitvinding is een cilindrisch stroomlijnvormig lichaam zodanig in de keel van de venturi aangebracht, dat het loodrecht ten op-30 zichte van de stromingsrichting van de lucht dwars door de keel van de venturi heen zich uitstrekt. Daarbij ligt het met zijn hartlijn C-C in hoofdzaak in het vlak van de nauwste keeldoorsnede 9. Dit lichaam 10 is aan de aanstroomzijde 11 afgerond en kan aan zijn stroomafwaartse einde 12 afgeknot zijn. Het cilindrische stroom!ijnvormige lichaam is hol en 35 aan zijn einden verbonden met de gasvoerende ruimte 14. Omdat de holte van het stroomlijnvormige lichaam 10 eveneens gasvoerend is, is de holte met 140 aangeduid. In hetzelfde vlak waarin zich de uitstroomopeningen 23 in de wand van de venturikeel bevinden, zijn ook in de zijwanden van het holle lichaam 10 een aantal regelmatig verdeelde uitstroomopeningen 40 230 aangebracht, welke elk in hoofdzaak eenzelfde doortocht hebben als 8603136 6 de openingen 23 in de buitenwand van de venturikeel. Dankzij het aanbrengen van de gasuitstroomopeningen 230 in de kern van de luchtstroming door de venturi, worden evenzovele stroombanen voor gas in de luchtstroombanen ingebracht, zodat de verdeling van het gas in de lucht 5 stroomafwaarts aanmerkelijk homogener is dan bij de bekende menginrich-ting.
Indien de gas/lucht-menginrichting bestemd zou zijn voor een grote motor met een relatief ruime keeldoorsnede van de venturi, dan zou, zoals afgebeeld in de fig. 6 en 7, het mogelijk zijn om het ene stroom-10 lijnvormige lichaam volgens fig. 1 en 2 te vervangen door twee evenwijdig naast elkaar gelegen holle stroomlijnvormige cilindrische lichamen, elk opnieuw in beide zijkanten voorzien van gelijkmatig verdeelde uit-stroomopeningen 230. Daardoor worden in de kernstroming door de keel van de venturi nog meer gasvoerende stroombanen in de luchtstroming geïntro-15 duceerd, hetgeen de homogeniteit verder opvoert.
Ook is het mogelijk om een in bovenaanzicht stervormig stroomlijn-vormig lichaam aan te brengen in de keel van de venturi, zoals schematisch afgebeeld in fig. 5. Afhankelijk van de afmetingen, de calorische waarde van het brandstofgas en andere variabelen, kan de ster drie, vier 20 of zelfs meer spaken bevatten. Het zal duidelijk zijn dat elke spaak in open verbinding staat met de gasvoerende ruimte 14 en dat elke spaak op zich een hol cilindrisch stroomlijnvormig lichaam volgens de uitvinding vormt. Het benedenstroomse einde 12 van het holle stroomlijnvormige lichaam zal onderstaand nader worden toegelicht bij de bespreking van de 25 fig. 4a en 4b.
In fig. 2 is ter verduidelijking alleen aan de rechterzijde schematisch aangegeven hoe stroombanen lucht en gas elkaar afwisselen ter bevordering van de homogeniteit van het afstromende gas/lucht-mengsel.
30 Fig. 3 toont een overeenkomstige menginrichting als afgebeeld in de fig. 1, 2 en 5, wederom voorzien van een hol cilindrisch stroomlijnvormig lichaam, doch bestemd voor de bijmenging in de luchtstroming van twee gasvormige media, zoals gereciculeerd uitlaatgas (EGR) en brand-stofgas (g) . Daartoe is de keel van de venturi 9 op bekende wijze met 35 een cilindrisch deel verlengd, evenals het in de verlengde keel geplaatste stroomlijnvormige lichaam 10. Voor een gedetailleerde beschrijving van een dergelijke menginrichting wordt wederom verwezen naar de Nederlandse octrooiaanvrage 8401537. De rondom het onderste deel van de keel van de venturi aangebrachte gasvoerende ruimte is wederom met 14 aange-40 duid, terwijl de stroomopwaarts gelegen ringvormige gasvoerende ruimte 860 3 1 3 6 7 έ· 19 bestemd is voor de toevoer van de EGR. De beide ruimten 14 en 19 zijn door een wand van elkaar gescheiden. Elke ruimte 14 respectievelijk 19 heeft een aantal over de omtrek verdeelde uitstroomopeningen 23 respectievelijk 24. Op overeenkomstige wijze is de holte van het stroomlijn-5 vormige lichaam door een schot verdeeld in een gasvoerende (onderste) holte 140 en een bovenste EGR voerende holte 190. In de zijwanden zijn op overeenkomstige wijze als bij de uitvoering volgens de fig. 1 en 2, uitstroomopeningen 230 voor het gas G respectievelijk 240 voor de EGR aangebracht. Opgemerkt kan worden dat de uitstroomopeningen 23, 230; 24, 10 240 rechthoekig zijn uitgevoerd, hetgeen de voorkeur verdient vooral wanneer om constructieve redenen de venturi gedeeld is in een aantal elementen, waarbij de deellijn gelegen is in het vlak door de bovenrand of de onderrand van de genoemde uitstroomopeningen. Het zal duidelijk zijn dat de ronde uitstroomopeningen volgens fig. 1 ook bij fig. 3 toe-15 pasbaar zijn, maar dat ook de rechthoekige volgens fig. 3 bij de andere figuren toepasbaar zijn.
Hoewel dit in fig. 3 niet duidelijk is weergegeven, kan de homogene verdeling van de EGR en de gasstroombanen in de luchtbanen bevorderd worden door in omtreksrichting van de keel van de venturi gezien, de 20 uitstroomopeningen 23 en 230 versprongen aan te brengen ten opzichte van de uitstroomopeningen 24, 240. Ditzelfde geldt voor het stervormige lichaam volgens fig. 5, indien de venturi volgens fig. 5 eveneens bestemd is voor een menginrichting van bijvoorbeeld EGR en gas met lucht, zodat er twee gasvormig medium voerende ruimten in stromingsrichting ge-25 zien achter elkaar en gescheiden van elkaar aanwezig zijn. Om dit schematisch aan te geven zijn in fig. 5 de verwijzingstekens voor EGR en voor gas beide aangegeven.
In de fig. 4a en 4b zijn alternatieve uitvoeringsvormen schematisch afgebeeld van het doorgesneden holle cilindrische stroomlijnvormi-30 ge lichaam 10, ingericht voor toevoer van zowel EGR als gas G. Ter plaatse van de scheidingswand tussen de EGR voerende holte 190 en de gasvoerende holte 140 kan de zijwand van het stroomlijnvormige lichaam bij 12b ingesnoerd zijn teneinde wervelingen te veroorzaken welke een vermenging van het uitgestroomde EGR met de lucht te bevorderen. Het be-35 nedenstroomse einde 12a kan scherp afgesneden zijn teneinde aldaar wervels tengevolge van retourstromingen op te wekken, terwijl het boven-stroomse einde 11a van de benedenste holte 140 beter stroomlijnvormig uitgevoerd is.
Een nog verder doorgevoerde uitwerking van deze uitvindingsgedach-40 te is afgebeeld in fig. 4b, alwaar de beide holten 190 en 140 geheel van 8603136 8 elkaar gescheiden zijn door een tussenruimte S. Met 12d is schematisch een afgehakt stroomafwaarts einde van het EGR voerende stroomlijnvormige lichaam 10 weergegeven, opdat er zo sterk mogelijke wervels door middel van terugstroming opgewekt worden. Het bovenstroomse einde 11b van het 5 daaropvolgende deel van het stroomlijnvormige lichaam 10 is stroomlijn-vormig uitgevoerd, teneinde geen overbodige verhoging van de stromings-weerstand op te wekken. De onderlinge afstand S is zodanig gekozen, dat de opgewekte wervelingen vlot afgevoerd kunnen worden door de luchtstroming L. Het is algemeen bekend dat het opwekken van de beschreven wer-10 veis slechts een onbeduidende verhoging van de stromingsweerstand oplevert, doch niettemin een aanzienlijke positieve invloed uitoefent op de homogenisering van het mengsel.
Wordt het in fig. 4b beschrevene toegepast bij de uitvoering volgens fig. 5, dan zijn in de uitvoering voor zowel bijmenging van EGR als 15 van gas, twee afzonderlijke stervormige lichamen in stromingsrichting achter elkaar verplaatst. Deze kunnen derhalve ook nog in omtreksrich-ting verdraaid ten opzichte van elkaar aangebracht worden, waardoor weliswaar de stromingsweerstand wat meer zal toenemen, doch ook de homogenisering sterk bevorderd zal worden.
20 Tenslotte tonen de fig. 6 en 7 de uitvindingsgedachte toegepast op een af en toe toegepaste venturi-menginrichting met rechthoekige doorsnede van de venturi. Fig. 6 toont een bovenaanzicht, terwijl fig. 7 een langsdoorsnede toont van een uitvoering voor het bijmengen van zowel EGR als gas. Daarmee is fig. 7 vergelijkbaar met fig. 3, evenwel voorzien 25 van twee naast elkaar gelegen cilindrische holle stroomlijnvormige lichamen 10. Dankzij de opnieuw gebruikte overeenkomstige verwijzings-cijfers spreken de figuren voor zichzelf.
Zoals reeds uit de fig. 1 en 3 te zien is, kunnen de uitstroomope-ningen voor gas en/of EGR rond zijn of ook rechthoekig. Ook driehoekige 30 uitstroomopeningen zijn toepasbaar, bij voorkeur met de basis als uit-stroomrand. Hoewel enige om stromingstechnische of produktietechnische redenen de voorkeur verdienen, zijn in wezen alle willekeurige vormen mogelijk. De wervelingen opgewekt bij de uitstroming van het gas of het EGR uit hun uitstroomopeningen 23, 230; 24, 240 in de lucht zouden 35 microturbulent genoemd kunnen worden, terwijl die opgewekt door de afgekapte afstroomzijde 12, 12d van het cilindrische stroomlijnvormige lichaam daarentegen eerder macroturbulent genoemd zouden kunnen worden. Andere uitvoeringsvormen van de afstroomrand van de uitstroomopeningen kunnen derhalve op effectieve wijze de homogeniteit beïnvloeden.
40 Op zich zijn goed mengen en een laag stromingsverlies strijdig met 8603136 9 $ elkaar, doch met behulp van de uitvinding kan bij gelijkblijvende stro-mingsverliezen een belangrijke verbetering van de homogene vermenging bereikt worden.
8603136

Claims (8)

1. Gas/lucht-menginrichting van het carburateurtype met venturi en 5 ten minste één de venturi omgevende gas- of een ander gasvormig medium voerende ruimte, waarbij als toevoermiddel voor het gas in een vlak loodrecht op de hartlijn door de venturi ten minste één uitstroomope-ning op de omtrek van de nauwste doorsnede van de venturikeel is aangebracht, en waarbij in de doorlaat van de venturikeel ten minste één ten 10 opzichte van de stromingsrichting van de lucht stroomlijnvormig lichaam is geplaatst, met het kenmerk, - dat het stroomlijnvormig lichaam cilindrisch is en met zijn hartlijn in hoofdzaak in het vlak van de nauwste keeldoorsnede gelegen is, - dat het inwendig hol is en met zijn einden verbonden is met de gas-15 voerende ruimte van de menginrichting, - dat in hetzelfde vlak van de nauwste keeldoorsnede een aantal op afstand van elkaar gelegen gasuitstroomopeningen in de zijwanden van het holle lichaam aangebracht zijn, - dat in de omtrek van de venturikeel een aantal gelijkmatig verdeelde 20 uitstroomopeningen is aangebracht, waarvan van elk de doortocht in hoofdzaak gelijk is aan die van de openingen in het lichaam.
2. Gas/lucht-menginrichting volgens conclusie 1, waarbij de venturi een langwerpige cilindrische keel heeft, met - in luchtstromingsrichting gezien - een eerste doorsnede met toevoermiddelen voor een eerste 25 medium, zoals EGR en stroomafwaarts een tweede doorsnede met toevoermiddelen voor gas, met het kenmerk, - dat het stroomlijnvormige holle lichaam zich in de richting van de hartlijn van de venturi uitstrekt langs zowel de eerste doorsnede alsook de tweede doorsnede, 30. dat de inwendige holte door een scheidingswand in een eerste en een tweede ruimte is verdeeld, waarbij deze ruimten met de EGR- respectievelijk de gasvoerende ruimten van de menginrichting zijn verbonden, - dat in het vlak van de eerste respectievelijk de tweede doorsnede, elke ruimte een aantal uitstroomopeningen voor EGR respectievelijk gas 35 bevat, - dat de toevoermiddelen in de omtrek van de venturikeel voor de EGR in de eerste doorsnede respectievelijk voor gas in de tweede doorsnede, uit een aantal gelijkmatig over de omtrek verdeelde uitstroomopeningen bestaat, waarvan van elk de doortocht in hoofdzaak gelijk is aan die van 40 de corresponderende openingen in het lichaam. 8603136 11
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het lang- * werpige stroomlijnvormige holle lichaam ter plaatse van de inwendige scheidingswand, uitwendig ingesnoerd is.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het lang-5 werpige stroomlijnvormige holle lichaam zodanig ingesnoerd is, dat het in hoofdzaak uit twee afzonderlijke lichamen bestaat, waarvan het tweede (in stromingsrichting gezien) een stroomlijnvormige aanstroomkant heeft.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de twee afzonderlijke stroomlijnvormige lichamen op afstand van elkaar gelegen 10 zijn, in het bijzonder op zodanige afstand dat de stroming door de ven-turikeel - als functie van het optredende getal van Reynolds - in de tussenruimte tot aanmerkelijke (enige) turbulentie komt.
6. Inrichting volgens conclusies 4 of 5, voorzien van een venturi met cirkelvormige doorsnede, met het kenmerk, dat het eerste en het 15 tweede stroomlijnvormige holle lichaam radiaal verdraaid ten opzichte van elkaar geplaatst zijn.
7. Inrichting volgens conclusies 1-5, voorzien van een venturi met cirkelvormige doorsnede, met het kenmerk, dat het stroomlijnvormige holle lichaam stervormig is, waarbij de spaken van de ster in de eerste 20 en/of tweede doorsnede gelegen zijn en het hart van de ster op de hartlijn van de venturi is gelegen, en waarbij alle spaken hol zijn en voorzien van uitstroomopeningen voor EGR respectievelijk gas, en dat, indien er twee in stromingsrichting achter elkaar geplaatste sterren worden toegepast, deze radiaal ten opzichte van elkaar verdraaid gemonteerd 25 kunnen zijn.
8. Inrichting volgens conclusies 1-5, waarbij de doorsnede van de venturi rechthoekig is, met het kenmerk, dat er ten minste twee evenwijdig aan elkaar gelegen stroomlijnvormige holle lichamen zijn, welke gelijkmatig over de nauwste keeldoorsnede verdeeld zijn. 8603136
NL8603136A 1986-12-09 1986-12-09 Gascarburateur. NL8603136A (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8603136A NL8603136A (nl) 1986-12-09 1986-12-09 Gascarburateur.
DE8634567U DE8634567U1 (de) 1986-12-09 1986-12-23 Gas-Luft-Mischer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8603136A NL8603136A (nl) 1986-12-09 1986-12-09 Gascarburateur.
NL8603136 1986-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8603136A true NL8603136A (nl) 1988-07-01

Family

ID=19848973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8603136A NL8603136A (nl) 1986-12-09 1986-12-09 Gascarburateur.

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE8634567U1 (nl)
NL (1) NL8603136A (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070851A (en) * 1990-06-22 1991-12-10 Briggs & Stratton Corp. Air fuel mixing device for producer gas

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9323873D0 (en) * 1993-11-19 1994-01-05 British Gas Plc Carburettor
AU3386995A (en) * 1994-08-23 1996-03-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process and apparatus for mixing fluids
NL9500563A (nl) * 1995-03-23 1996-11-01 Tno Venturimenginrichting.
US20050161028A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Leendert Wolters Gaseous fuel mixer and method of operation
FR2936040B1 (fr) * 2008-09-18 2010-08-27 Guillot Ind Sa Melangeur pour chaudiere
FR2945963A1 (fr) * 2009-05-27 2010-12-03 Mark Iv Systemes Moteurs Sa Dispositif d'injection et de diffusion de fluide gazeux et repartition d'admission integrant un tel dispositif
DE102011050802B4 (de) * 2011-06-01 2013-03-21 Green Gas Germany Gmbh Verfahren zum Betrieb von Gasmotoren mit einem CH4-haltigen Schwachgas und Mischvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102011086321B4 (de) * 2011-11-14 2013-07-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Gasmischer und Gasmischsystem
CN103114944B (zh) * 2013-02-06 2014-12-17 中国重汽集团济南动力有限公司 一种发动机气体燃料与空气混合装置
US9605623B2 (en) 2015-01-29 2017-03-28 Robert Bosch Gmbh Gaseous fuel mixer and method
US9689363B2 (en) 2015-01-29 2017-06-27 Robert Bosch Gmbh Gaseous fuel mixer
US9869278B2 (en) 2015-01-30 2018-01-16 Robert Bosch Gmbh Gaseous fuel mixer and shutoff valve
US9611810B2 (en) * 2015-02-03 2017-04-04 Robert Bosch Gmbh Gaseous fuel mixer with exhaust gas recirculation
DE102015207694A1 (de) * 2015-04-27 2016-10-27 Robert Bosch Gmbh Einlasskanaleinrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070851A (en) * 1990-06-22 1991-12-10 Briggs & Stratton Corp. Air fuel mixing device for producer gas

Also Published As

Publication number Publication date
DE8634567U1 (de) 1987-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8603136A (nl) Gascarburateur.
US7780151B2 (en) Mixer assembly
US4044077A (en) Variable venturi nozzle-matrix carburetor add methods for intermixing fuel and air
JP3527280B2 (ja) 燃焼室
US4835961A (en) Fluid dynamic pump
JP2003003910A (ja) 流体の流れを混合するための装置および方法
US6779786B2 (en) Mixer for mixing at least two flows of gas or other newtonian liquids
EP1201995A2 (en) Gas turbine engine combustion system
JP2013234836A5 (ja) 混合機構を有する多管燃料ノズル
JP2000008967A (ja) エンジンの排気還流装置
JP2009103133A (ja) 複数高さ流体ミキサ及び使用方法
DE2510677C3 (de) Vorrichtung zur Nachzerstäubung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen
JP2001507115A (ja) 液体燃料用バーナとその運転方法と旋回要素
US20220379272A1 (en) Mixer assembly for vehicle exhaust system
JPH11324664A (ja) 触媒により排気ガス中の汚染物質を分解するための装置
US4673536A (en) Fuel admixture device
EP0817908B1 (en) Venturi mixing apparatus
US5284019A (en) Double dome, single anular combustor with daisy mixer
JP2000073877A (ja) エンジンの排気ガス還流装置
JP2002521612A (ja) 内燃機関の空気流入システムの空気流旋回装置
US6211251B1 (en) Fluid emulsification system and methods
US4092959A (en) Inlet gas mixer for internal combustion engine
JP3468025B2 (ja) エンジンの排気ガス還流装置
JPH11210563A (ja) エンジンのegr装置
CN212615079U (zh) 一种用于燃气发动机的燃气混合器

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed