RU2020252C1

RU2020252C1 - Mixing system for gasoline internal combustion engine

Info

Publication number: RU2020252C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Григорьевич Драгомиров; Виктор Валентинович Эфрос; Евгений Александрович Белов; Михаил Владимирович Сухинин
Original assignee: Сергей Григорьевич Драгомиров; Виктор Валентинович Эфрос; Евгений Александрович Белов; Михаил Владимирович Сухинин
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-08-12
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: system has unit for batching fuel, mixing chamber 2 wherein air is fed through tangential passages 3 provided in wall of chamber 2, rotating members 4 for throttling the tangential passages mounted coaxially with mixing chamber 2 made of an ovoid. Tangential passages 3 is arranged at the wide part of the ovoid, and outlet passage is positioned at the narrow part. Rotating throttle members 4 are mounted outside of chamber 2. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для улучшения смесеобразования в бензиновом двигателе как с карбюраторной системой топливоподачи, так и с системой моновпрыска топлива. The invention relates to engine building and can be used to improve mixture formation in a gasoline engine with both a carburetor fuel supply system and a mono fuel injection system.

Известны системы топливоподачи (карбюраторные и с моновпрыском топлива) для бензиновых двигателей внутреннего сгорания, в которых для улучшения внешнего смесеобразования применяют различные устройства, обеспечивающие вихреобразование в смесительной камере системы (авт.св. СССР N 1183706, 1146480, 559031, 989121, пат. США N 4526729, пат. ПНР N 134110 и др.). Known fuel supply systems (carbureted and mono-injected) for gasoline internal combustion engines in which various devices are used to improve external mixture formation that provide vortex formation in the mixing chamber of the system (ed. St. USSR N 1183706, 1146480, 559031, 989121, US Pat. N 4526729, Pat. Poland N 134110 and others).

Основными недостатками таких устройств являются либо конструктивная и технологическая сложность, либо низкая турбулизация потока в зоне смесеобразования. Указанные недостатки не позволяют значительно улучшить смесеобразование, повысить топливную экономичность двигателя и снизить токсичность его отработавших газов. The main disadvantages of such devices are either structural and technological complexity, or low flow turbulization in the mixture formation zone. These shortcomings do not significantly improve mixture formation, increase fuel efficiency of the engine and reduce the toxicity of its exhaust gases.

Известно устройство для смесеобразования в бензиновом двигателе, содержащее топливодозирующий узел, цилиндрическую смесительную камеру с подводом воздуха через тангенциальные каналы, выполненные в стенке камеры, поворотные дросселирующие элементы, установленные коаксиально на внутренней стенке смесительной камеры (авт.св. СССР N 905505, кл. F 02 М 17/00). A device for mixing in a gasoline engine is known, comprising a fuel injection unit, a cylindrical mixing chamber with air inlet through tangential channels made in the chamber wall, rotary throttling elements mounted coaxially on the inner wall of the mixing chamber (ed. St. USSR N 905505, class F 02 M 17/00).

Однако такая конструкция устройства не позволяет значительно повысить топливную экономичность двигателя и снизить токсичность его отработавших газов, так как не обеспечивает существенного повышения гомогенизации топливовоздушной смеси из-за недостаточного вихреобразования потока и возможности выпадения частиц топлива во впускной трубопровод вследствие принятой цилиндрической формы смесительной камеры. However, this design of the device does not significantly increase the fuel economy of the engine and reduce the toxicity of its exhaust gases, since it does not significantly increase the homogenization of the air-fuel mixture due to insufficient vortex formation and the possibility of fuel particles falling into the inlet pipe due to the adopted cylindrical shape of the mixing chamber.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов бензинового двигателя путем повышения степени гомогенизации топливовоздушной смеси. The purpose of the invention is to increase fuel economy and reduce the toxicity of exhaust gases of a gasoline engine by increasing the degree of homogenization of the air-fuel mixture.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смесеобразования в бензиновом двигателе внутреннего сгорания, включающем топливодозирующий узел, смесительную камеру с подводом воздуха через тангенциальные каналы, выполненные в станке камеры, поворотные элементы для дросселирования тангенциальных каналов, установленные соосно со смесительной камерой, последняя выполнена в форме овоида, при этом тангенциальные каналы расположены в широкой части овоида, а выходной канал - в его узкой части, причем поворотные дросселирующие элементы установлены снаружи смесительной камеры. This goal is achieved by the fact that in the device for mixture formation in a gasoline internal combustion engine, including a fuel injection unit, a mixing chamber with air supply through tangential channels made in the chamber machine, rotary elements for throttling the tangential channels mounted coaxially with the mixing chamber, the latter is made in in the form of an ovoid, while the tangential channels are located in the wide part of the ovoid, and the output channel is in its narrow part, with rotary throttling elements Tapes are installed outside the mixing chamber.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что такое усовершенствование устройства для образования топливовоздушной смеси в бензиновом двигателе не известно. Предлагаемое техническое решение позволяет создать интенсивное вихревое движение потока воздуха и уменьшить выпадение частиц топлива во впускной трубопровод благодаря предлагаемой форме смесительной камеры. Это обеспечивает повышение гомогенизации и улучшение распределения топливовоздушной смеси по цилиндрам двигателя, что улучшает топливную экономичность и снижает токсичность отработавших газов двигателя. The analysis of patent and scientific and technical literature showed that such an improvement of the device for the formation of an air-fuel mixture in a gasoline engine is not known. The proposed technical solution allows you to create intense vortex motion of the air flow and reduce the loss of fuel particles in the inlet pipe due to the proposed shape of the mixing chamber. This provides increased homogenization and improved distribution of the air-fuel mixture over the engine cylinders, which improves fuel economy and reduces the toxicity of engine exhaust gases.

На фиг.1 показана конструкция предлагаемого устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows the design of the proposed device; figure 2 is a section aa in figure 1.

Устройство состоит из корпуса 1, в центральной части которого находится смесительная камера 2, выполненная в форме овоида. В широкой части камеры расположены тангенциальные каналы 3 для подвода воздуха. Для регулирования наполнения двигателя снаружи смесительной камеры установлен дросселирующий элемент 4 в виде цилиндрического стакана с продольными пазами (окнами) 5, выполненными в местах расположения тангенциальных каналов 3. Дросселирующий элемент 4 установлен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, для чего в его верхней части имеется зубчатый сектор 6, связанный с зубчатой рейкой 7, один конец которой соединен с корпусом 1 через пружину 8 растяжения, а другой - с тягой педали водителя (не показана). Для фиксации в вертикальном направлении дросселирующего элемента 4 предусмотрена пружина 9. Электромагнитная форсунка 10 установлена в специальном гнезде с уплотнениями выше смесительной камеры и фиксируется крышкой 11. Для установки воздушного фильтра (не показан) на верхнем фланце устройства имеются шпильки 12. The device consists of a housing 1, in the central part of which there is a mixing chamber 2, made in the form of an ovoid. In the wide part of the chamber there are tangential channels 3 for supplying air. To regulate the filling of the engine, a throttling element 4 is installed outside the mixing chamber in the form of a cylindrical cup with longitudinal grooves (windows) 5 made at the locations of the tangential channels 3. The throttling element 4 is mounted for rotation around a vertical axis, for which there is a gear in its upper part a sector 6 connected to a rack 7, one end of which is connected to the housing 1 via a tension spring 8, and the other to a driver pedal pull (not shown). For fixing in the vertical direction of the throttling element 4, a spring 9 is provided. The electromagnetic nozzle 10 is installed in a special socket with seals above the mixing chamber and is fixed by the cover 11. To install an air filter (not shown), there are studs 12 on the upper flange of the device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Поток воздуха, пройдя воздухоочиститель (не показан), поступает в корпус 1 и далее, двигаясь через окна 5 дросселирующего элемента 4 и тангенциальные каналы 3, входит в смесительную камеру 2. Вследствие тангенциального расположения каналов 3 поток воздуха интенсивно закручивается в смесительной камере 2, обеспечивая образование гомогенной смеси воздуха с топливом, поступающим от форсунки 10. При этом попадание частиц топлива во впускной трубопровод минимально, поскольку за счет центробежных сил закрученного потока воздуха частицы топлива отбрасывают на стенку смесительной камеры 2, где испаряются в процессе взаимодействия с закрученным потоком воздуха. Овоидальная форма смесительной камеры 2 с широким сечением на входе потока и сужением по ходу его винтообразного движения создает благоприятные условия для пленочного смесеобразования. The air flow, passing an air purifier (not shown), enters the housing 1 and then, moving through the windows 5 of the throttling element 4 and the tangential channels 3, enters the mixing chamber 2. Due to the tangential arrangement of the channels 3, the air flow is intensively swirling in the mixing chamber 2, providing the formation of a homogeneous mixture of air with fuel coming from the nozzle 10. Moreover, the ingress of fuel particles into the inlet pipe is minimal, since due to the centrifugal forces of the swirling air stream, the fuel particles brasyvayut the wall of the mixing chamber 2, which evaporate during the reaction with the swirling air flow. The ovoidal shape of the mixing chamber 2 with a wide cross section at the inlet of the flow and narrowing along its helical motion creates favorable conditions for film mixing.

Интенсивная закрутка потока в сочетании с овоидальной формой смесительной камеры позволяет повысить гомогенизации и улучшить распределение топливовоздушной смеси по цилиндрам. Это позволяет повысить топливную экономичность двигателя, а также несколько обеднить состав смеси, что дополнительно ведет к снижению токсичности отработавших газов. The intensive swirling of the flow in combination with the ovoid shape of the mixing chamber makes it possible to increase homogenization and improve the distribution of the air-fuel mixture over the cylinders. This allows you to increase the fuel efficiency of the engine, as well as slightly deplete the composition of the mixture, which additionally leads to a decrease in the toxicity of exhaust gases.

Предлагаемая овоидальная форма смесительной камеры по сравнению с цилиндрической камерой позволяет лучше удерживать топливную пленку на стенке, а по сравнению с камерой, например, овальной формы имеет меньшие габариты (в направлении продольной оси). The proposed ovoid shape of the mixing chamber in comparison with a cylindrical chamber makes it possible to better hold the fuel film on the wall, and compared to a chamber, for example, oval, has smaller dimensions (in the direction of the longitudinal axis).

Предлагаемое устройство может быть использовано не только в системе моновпрыска бензина, но и в карбюраторной системе топливоподачи. В последнем случае распылитель топлива должен быть выведен в центральную зону смесительной камеры, где создается разрежение при закрутке потока. The proposed device can be used not only in a mono-injection system of gasoline, but also in a carburetor fuel supply system. In the latter case, the fuel atomizer should be brought into the central zone of the mixing chamber, where a vacuum is created when the flow swirls.

В целом предлагаемое устройство для смесеобразования в бензиновом двигателе отличается эффективностью, простотой, компактностью. In general, the proposed device for mixing in a gasoline engine is efficient, simple, compact.

В настоящее время данное устройство изготавливается и будет испытано с системой моновпрыска бензина на двигателе МеМ3-245. Currently, this device is being manufactured and will be tested with a mono-injection system of gasoline on a MeM3-245 engine.

Claims

DEVICE FOR MIXING IN A GASOLINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, containing a fuel injection unit, a mixing chamber with tangential air channels made in the wall of the mixing chamber, rotary elements for throttling the tangential channels installed in order to increase the fuel so that efficiency and reduce exhaust emissions, the mixing chamber is made in the form of an ovoid, and the tangential channels are located in a wide the second part of the ovoid, and in its narrow part is formed outlet duct and the throttle pivoting elements are mounted on the outside of the mixing chamber.