RU179196U1

RU179196U1 - GAS MIXER

Info

Publication number: RU179196U1
Application number: RU2017124591U
Authority: RU
Inventors: Михаил Григорьевич Болотин; Александр Петрович Гудков; Сергей Юрьевич Руссинковский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод инновационных продуктов "КТЗ"
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-05-03

Abstract

Смеситель газовый предназначен для использования в двигателях внутреннего сгорания с наддувом, работающих на газообразном топливе.Смеситель газовый содержит средство подачи газообразного топлива, сообщенное с впускным каналом подачи воздуха и газовоздушной смеси. В состав смесителя газового входят, по меньшей мере, средство подачи газообразного топлива, кольцеобразная форсунка.Технический результат выражается в повышении качества смешивания газа с воздухом, упрощении конструкции, снижении сопротивления во впускном тракте.The gas mixer is intended for use in supercharged internal combustion engines operating on gaseous fuels. The gas mixer contains means for supplying gaseous fuels in communication with an inlet channel for supplying air and a gas-air mixture. The gas mixer includes at least a means of supplying gaseous fuel, an annular nozzle. The technical result is expressed in improving the quality of mixing gas with air, simplifying the design, reducing the resistance in the inlet tract.

Description

Настоящая полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания, а более точно касается устройства смесителя газового двигателя внутреннего сгорания, работающего на газообразном топливе, с внешним смесеобразованием, и может быть использовано в конструкциях двигателей различного назначения.This utility model relates to internal combustion engines, and more specifically relates to a mixer device of a gas internal combustion engine running on gaseous fuel with external mixture formation, and can be used in the construction of engines for various purposes.

Известное устройство (RU 2119591 С1) подачи газообразного топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, камеру сгорания и впускной канал подачи воздуха и газовоздушной смеси, установленное в карбюраторе, содержащее средство подачи газообразного топлива, связанную с ним газовым каналом кольцеобразную форсунку, установленную во впускном воздушном канале, причем внутренняя поверхность кольцеобразной форсунки является частью поверхности впускного воздушного канала,Known device (RU 2119591 C1) for supplying gaseous fuel to an internal combustion engine comprising at least a combustion chamber and an inlet channel for supplying air and an air-gas mixture installed in a carburetor, comprising means for supplying gaseous fuel, an annular nozzle connected to it by a gas channel, installed in the inlet air passage, wherein the inner surface of the annular nozzle is part of the surface of the inlet air passage,

причем внутренняя поверхность кольцеобразной форсунки выполнена с заужением впускного канала, причем в кольцеобразной форсунке выполнены отверстия в радиальном направлении дифференциального диаметра, причем во впускном канале дополнительно установлена трубка подачи газообразного топлива.moreover, the inner surface of the annular nozzle is made with the narrowing of the inlet channel, and in the annular nozzle holes are made in the radial direction of a differential diameter, and a gaseous fuel supply pipe is additionally installed in the inlet channel.

Такое конструктивное исполнение указанного устройства позволяет улучшить процесс смешивания газообразного топлива с воздухом, однако известное устройство создает дополнительное сопротивление во впускном канале, обусловленное заужением кольцеобразной форсунки и наличием трубки подачи газообразного топлива во впускном канале. Известное устройство предназначено для применения в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания, обладает сложной конструкцией; для изготовления известного устройства требуется сложная технология изготовления, обусловленная сложной формой деталей и большим количеством деталей.Such a design of the indicated device allows to improve the process of mixing gaseous fuel with air, however, the known device creates additional resistance in the inlet channel due to the narrowing of the annular nozzle and the presence of the gaseous fuel supply pipe in the inlet channel. The known device is intended for use in a carburetor internal combustion engine, has a complex structure; for the manufacture of the known device requires a complex manufacturing technology due to the complex shape of the parts and a large number of parts.

В основу настоящего изобретения была положена задача создания смесителя газового двигателя внутреннего сгорания, работающего на газообразном топливе, включающего, по меньшей мере, камеру сгорания и впускной канал подачи воздуха и газовоздушной смеси, конструктивное выполнение которого позволило бы повысить качество смешивания газообразного топлива с воздухом,The basis of the present invention was the task of creating a mixer of a gas internal combustion engine running on gaseous fuel, including at least a combustion chamber and an inlet channel for supplying air and a gas-air mixture, the constructive implementation of which would improve the quality of mixing gaseous fuel with air,

было бы применительно в двигателях внутреннего сгорания с наддувом,would apply to supercharged internal combustion engines,

позволило бы значительно уменьшить сопротивление потоку воздуха и газовой смеси во впускном канале,would significantly reduce the resistance to the flow of air and gas mixture in the inlet,

позволило бы улучшить процесс смесеобразования, что приводило бы к снижению расхода газообразного топлива и значительному улучшению его экологических характеристик,would improve the process of mixing, which would lead to a decrease in the consumption of gaseous fuel and a significant improvement in its environmental characteristics,

позволило бы увеличить наполнение цилиндра двигателя внутреннего сгорания, что приводило бы к увеличению мощности двигателя внутреннего сгорания,would increase the filling of the cylinder of the internal combustion engine, which would lead to an increase in the power of the internal combustion engine,

упростило бы конструкцию смесителя газообразного топлива,would simplify the design of a gaseous fuel mixer,

уменьшило бы количество деталей,would reduce the amount of detail

уменьшило бы габаритные размеры,would reduce the overall dimensions,

повысило бы технологичность изготовления.would increase manufacturability.

Это достигается тем, чтоThis is achieved by the fact that

смеситель газообразного топлива состоит, по меньшей мере, из верхней пластины и нижней пластины, соединенные между собой, например, резьбовыми соединениями, кольцеобразной форсунки с отверстиями,the gaseous fuel mixer consists of at least an upper plate and a lower plate, interconnected, for example, by threaded connections, an annular nozzle with holes,

причем в верхней пластине выполнено проходное отверстие, диаметр которого, равен внутреннему диаметру проточной части впускного канала,moreover, in the upper plate there is a bore, the diameter of which is equal to the inner diameter of the flowing part of the inlet,

причем в нижней пластине выполнено проходное отверстие, диаметр которого, равен внутреннему диаметру проточной части впускного канала,moreover, in the bottom plate there is a bore, the diameter of which is equal to the inner diameter of the flow part of the inlet,

причем проходные отверстия в верхней пластине и нижней пластине соосны,moreover, the passage holes in the upper plate and the lower plate are aligned,

причем кольцеобразная форсунка выполнена в виде полого цилиндра, внутренний диаметр которого равен диаметру проточной части впускного канала, а в стенках кольцеобразной форсунки выполнены отверстия подачи газообразного топлива равного диаметра,moreover, the annular nozzle is made in the form of a hollow cylinder, the inner diameter of which is equal to the diameter of the flow part of the inlet channel, and the holes of the supply of gaseous fuel of equal diameter are made in the walls of the annular nozzle,

причем кольцеобразная форсунка установлена между верхней пластиной и нижней пластиной соосно с проходным отверстием,moreover, an annular nozzle is installed between the upper plate and the lower plate coaxially with the passage hole,

причем, по меньшей мере, в верхней пластине установлены, по меньшей мере, два средства подачи газообразного топлива,moreover, at least in the upper plate, at least two means for supplying gaseous fuel are installed,

причем, по меньшей мере, в нижней пластине выполнены каналы, связывающие средства подачи газообразного топлива с кольцеобразной форсункой,moreover, at least in the lower plate there are channels connecting the means for supplying gaseous fuel with an annular nozzle,

причем каналы выполнены таким образом, что они имеют различную протяженность и площадь поперечного сечения.moreover, the channels are made in such a way that they have different lengths and cross-sectional areas.

Смеситель газовый установлен во впускном канале круглого сечения так, что проходное отверстие соосно с впускным каналом.The gas mixer is installed in the inlet channel of circular cross section so that the passage opening is coaxial with the inlet channel.

Из уровня техники известно, что рекомендуемая форма поперечного сечения впускного канала круглая для минимизации сопротивления движению воздуха и газовоздушной смеси.From the prior art it is known that the recommended cross-sectional shape of the inlet channel is round to minimize resistance to movement of air and gas-air mixture.

Их уровня техники известно, что минимизация сопротивления движению воздуха и газовоздушной смеси достигается постоянством диаметра проточной части впускного канала, в соответствии с этим диаметры проходных отверстий верхней пластины, нижней пластины и внутренний диаметр кольцеобразной форсунки равны.Their prior art is known that the minimization of resistance to movement of air and air-gas mixture is achieved by the constancy of the diameter of the flow part of the inlet channel, in accordance with this, the diameters of the through holes of the upper plate, lower plate and the inner diameter of the annular nozzle are equal.

Из уровня техники известно, что наполнение цилиндра двигателя внутреннего сгорания определяется, по меньшей мере, скоростью потока воздуха и газовоздушной смеси, поэтому уменьшение сопротивления потоку воздуха и газовоздушной смеси увеличивает наполняемость камеры сгорания.It is known from the prior art that the filling of the cylinder of an internal combustion engine is determined at least by the flow rate of air and gas-air mixture, therefore, a decrease in resistance to the flow of air and gas-air mixture increases the filling of the combustion chamber.

Для обеспечения необходимой подачи газообразного топлива смеситель газовый оснащен четырьмя средствами подачи газообразного топлива, установленные, по меньшей мере, в верхней пластине.To ensure the necessary supply of gaseous fuel, the gas mixer is equipped with four means for supplying gaseous fuel, installed at least in the upper plate.

Равномерность истечения газа из отверстий подачи газообразного топлива, выполненных в кольцеобразной форсунке определяется равномерным распределением давления газообразного топлива на внешнюю стенку кольцеобразной форсунки, что достигается известным из уровня техники подбором длины и площади поперечных сечений каналов, связывающих средства подачи газообразного топлива с кольцеобразной форсункой.The uniformity of the outflow of gas from the gaseous fuel supply openings made in the annular nozzle is determined by the uniform distribution of the pressure of the gaseous fuel on the outer wall of the annular nozzle, which is achieved by prior art selection of the length and cross-sectional area of the channels connecting the gaseous fuel supply means to the annular nozzle.

Простота конструкции и технологичность изготовления определяется минимальным количеством деталей, причем детали должны иметь простые формы. Это достигается конструкцией деталей смесителя газообразного топлива, конструкцию которых опишем далее. Кольцеобразная форсунка выполнена в виде полого цилиндра радиальное расположение проходных отверстий кольцеобразной форсунки и их одинаковый диаметр также существенно упрощают технологию изготовления кольцеобразной форсунки и сборку смесителя газового.Simplicity of design and manufacturability is determined by the minimum number of parts, and the details should have simple shapes. This is achieved by the design of the parts of the gaseous fuel mixer, the design of which will be described below. The annular nozzle is made in the form of a hollow cylinder, the radial arrangement of the through-holes of the annular nozzle and their identical diameter also significantly simplify the manufacturing technology of the annular nozzle and the assembly of the gas mixer.

Каналы, связывающие средство подачи газообразного топлива и кольцеобразную форсунку выполнены в одной детали, например, в нижней пластине, что также упрощает технологию изготовления смесителя газового.The channels connecting the gaseous fuel supply means and the annular nozzle are made in one piece, for example, in the lower plate, which also simplifies the manufacturing technology of the gas mixer.

Минимальное количество деталей смесителя газового и простота их конструкции определяют минимальные габаритные размеры смесителя газового.The minimum number of parts of the gas mixer and the simplicity of their design determine the minimum overall dimensions of the gas mixer.

Далее полезная модель поясняется чертежами, на которых:Further, the utility model is illustrated by drawings, in which:

фиг. 1 изображает предлагаемый смеситель газовый (продольный разрез);FIG. 1 shows a gas mixer according to the invention (longitudinal section);

фиг. 2 - вид сверху на нижнюю пластину с каналами, связывающие средства подачи газообразного топлива с кольцеобразной форсункой, кольцеобразную форсунку, места установки средств подачи газообразного топлива и направления движения потоков газообразного топлива.FIG. 2 is a plan view of a lower plate with channels connecting gaseous fuel supply means with an annular nozzle, an annular nozzle, installation sites of gaseous fuel supply means and directions of movement of gaseous fuel flows.

Предлагаемый смеситель газовый содержит (фиг. 1)The proposed gas mixer contains (Fig. 1)

верхнюю пластину 1, нижнюю пластину 2, соединенные между собой, например, резьбовыми соединениями (не показаны), кольцеобразную форсунку 3 с отверстиями В,the upper plate 1, the lower plate 2, interconnected, for example, by threaded connections (not shown), an annular nozzle 3 with holes B,

причем в верхней пластине 1 выполнено проходное отверстие А, диаметр которого, равен внутреннему диаметру проточной части впускного канала 4,moreover, in the upper plate 1, a passage A is made, the diameter of which is equal to the inner diameter of the flow part of the inlet channel 4,

причем в нижней пластине 2 выполнено проходное отверстие Б, диаметр которого, равен внутреннему диаметру проточной части впускного канала 4,moreover, in the lower plate 2, a passage B is made, the diameter of which is equal to the inner diameter of the flow part of the inlet channel 4,

причем проходные отверстия в верхней пластине А и нижней пластине Б соосны,moreover, the passage holes in the upper plate A and the lower plate B are aligned,

причем кольцеобразная форсунка 3 выполнена в виде полого цилиндра, внутренний диаметр которого равен диаметру проточной части впускного канала, а в стенках кольцеобразной форсунки выполнены отверстия В подачи газообразного топлива равного диаметра,moreover, the annular nozzle 3 is made in the form of a hollow cylinder, the inner diameter of which is equal to the diameter of the flow part of the inlet channel, and the holes of the gaseous fuel of equal diameter are made in the walls of the annular nozzle,

причем кольцеобразная форсунка 3 установлена между верхней пластиной 1 и нижней пластиной 2 соосно с проходным отверстием А,moreover, an annular nozzle 3 is installed between the upper plate 1 and the lower plate 2 coaxially with the passage hole A,

причем, по меньшей мере, в верхней пластине 2 установлены, по меньшей мере, два средства подачи газообразного топлива 5,moreover, at least in the upper plate 2 is installed, at least two means for supplying gaseous fuel 5,

причем, по меньшей мере, в нижней пластине выполнены каналы Г, связывающие средства подачи газообразного топлива 5 с кольцеобразной форсункой 3,moreover, at least in the lower plate, channels G are made, connecting the means for supplying gaseous fuel 5 with the annular nozzle 3,

причем каналы Г выполнены таким образом, что они имеют различную протяженность и площадь поперечного сечения.moreover, the channels G are made in such a way that they have different lengths and cross-sectional areas.

Смеситель газовый установлен во впускном канале 4, 5 круглого сечения так, что проходное отверстие А соосно с впускным каналом, проходное сечение которого представляет круг.The gas mixer is installed in the inlet channel 4, 5 of circular cross section so that the passage hole A is aligned with the inlet channel, the passage section of which is a circle.

На фиг. 2 изображен вид сверху на нижнюю пластину 2 с каналами Г, И, связывающими средства подачи газообразного топлива 5 (на фиг. изображено, как пример, четыре средства подачи газообразного топлива) с кольцеобразной форсункой 3, кольцеобразную форсунку 3, места установки средств подачи газообразного топлива 5 и направления движения потоков газообразного топлива Д, Е, Ж.In FIG. 2 shows a top view of the lower plate 2 with channels G, I connecting the means of supplying gaseous fuel 5 (Fig. Shows, as an example, four means of supplying gaseous fuel) with the ring-shaped nozzle 3, the ring-shaped nozzle 3, the installation site of the means of supplying gaseous fuel 5 and the direction of movement of the flows of gaseous fuel D, E, Zh.

Принцип работы предлагаемого смесителя газового заключается в следующем (фиг. 2). Газообразное топливо из средства 5 (в предлагаемом примере изображено четыре средства 5) поступает в каналы Г, И, выполненные, по меньшей мере, в нижней пластине 2. Газообразное топливо, распространяясь по каналам Г, И поступает к кольцеобразной форсунке 3. Каналы Г и И имеют различную протяженность и площадь поперечного сечения, выбранные таким образом, что при установившихся скоростях потока воздуха во впускном канале давление газообразного топлива вокруг кольцеобразной форсунки 3 распределяется равномерно.The principle of operation of the proposed gas mixer is as follows (Fig. 2). Gaseous fuel from means 5 (four means 5 is shown in the proposed example) enters the channels G, I, made at least in the lower plate 2. Gaseous fuel, spreading through the channels G, And enters the annular nozzle 3. Channels G and And they have a different length and cross-sectional area, chosen in such a way that at steady-state air flow rates in the inlet channel, the pressure of the gaseous fuel around the annular nozzle 3 is evenly distributed.

Согласно известному уровню техники для равномерного истечения газообразного топлива из нескольких отверстий подачи В (фиг. 1) необходимо поддерживать равномерное распределение давления газообразного топлива вокруг кольцеобразной форсунки 3. Согласно известному уровню техники выполнение описанного условия позволяет выполнить отверстия равного диаметра для подачи газообразного топлива В в кольцеобразной форсунке 3 (фиг. 1).According to the prior art, for a uniform outflow of gaseous fuel from several supply openings B (Fig. 1), it is necessary to maintain a uniform distribution of the pressure of gaseous fuel around the annular nozzle 3. According to the prior art, the fulfillment of the described condition allows the opening of equal diameter to supply gaseous fuel B in the annular nozzle 3 (Fig. 1).

Процесс смешивания газообразного топлива с воздухом происходит во впускном канале 6 и за ним, в результате чего образуется гомогенная газовоздушная смесь с требуемым соотношением газообразное топливо - воздух, поступающая в цилиндр (не показан).The process of mixing gaseous fuel with air takes place in the inlet channel 6 and after it, as a result of which a homogeneous air-gas mixture is formed with the required ratio of gaseous fuel to air entering the cylinder (not shown).

Предлагаемая полезная модель обеспечивает высокие экологические характеристики двигателя внутреннего сгорания с наддувом, работающего на газообразном топливе, и имеет широкую область применения.The proposed utility model provides high environmental performance of a supercharged internal combustion engine running on gaseous fuels and has a wide range of applications.

При описании рассматриваемых вариантов осуществления полезной модели для ясности используется конкретная узкая терминология. Однако, полезная модель не ограничивается принятыми терминами и необходимо иметь в виду, что каждый такой термин охватывает все эквивалентные термины, работающие аналогично и используемые для решения тех же задач.In describing the embodiments of the utility model under consideration, specific narrow terminology is used for clarity. However, the utility model is not limited to accepted terms and it must be borne in mind that each such term covers all equivalent terms that work similarly and are used to solve the same problems.

Хотя настоящая полезная модель описана в связи с предпочтительным видом реализации, понятно, что могут иметь место изменения и варианты без отклонения от идеи и объема полезной модели, что компетентные в данной области лица легко поймут.Although the real utility model is described in connection with the preferred type of implementation, it is clear that there may be changes and variations without deviating from the idea and scope of the utility model, which is easy for those skilled in the art to understand.

Эти изменения и варианты считаются не выходящими за рамки сущности и объема полезной модели и прилагаемых пунктов формулы полезной модели.These changes and options are considered not to go beyond the essence and scope of the utility model and the attached claims of the utility model.

На основе предложенной полезной модели созданы образцы смесителей газовых.Based on the proposed utility model, samples of gas mixers are created.

Claims

A gas mixer of an internal combustion engine comprising at least a combustion chamber and an inlet channel for supplying air and a gas-air mixture operating on gaseous fuel, comprising a gaseous fuel supply device made in the form of an annular nozzle with openings, and communicated with gaseous fuel supply means, moreover, the annular nozzle is installed in the flow part of the inlet air channel,

characterized in that the gaseous fuel mixer consists of at least an upper plate and a lower plate interconnected by threaded connections,

moreover, in the upper plate there is a bore, the diameter of which is equal to the inner diameter of the flow part of the inlet,

moreover, in the lower plate there is a bore, the diameter of which is equal to the inner diameter of the flow part of the inlet,

moreover, the passage holes in the upper plate and the lower plate are aligned,

moreover, the annular nozzle is made in the form of a hollow cylinder, the inner diameter of which is equal to the diameter of the inlet duct, and the holes of the same diameter are made in the walls of the annular nozzle to supply gaseous fuel,

moreover, an annular nozzle is installed between the upper plate and the lower plate coaxially with the passage hole,

moreover, at least in the upper plate, at least two means for supplying gaseous fuel are installed,

moreover, at least in the lower plate there are channels connecting the means for supplying gaseous fuel with an annular nozzle,

moreover, the channels are made in such a way that they have different length and cross-sectional area,

and a gas mixer is installed in the inlet, and the internal combustion engine is supercharged.