RU2041377C1 - Method of preparing fuel-air mixture for internal combustion engine - Google Patents
Method of preparing fuel-air mixture for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041377C1 RU2041377C1 SU4798223A RU2041377C1 RU 2041377 C1 RU2041377 C1 RU 2041377C1 SU 4798223 A SU4798223 A SU 4798223A RU 2041377 C1 RU2041377 C1 RU 2041377C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- air
- evaporation
- mixture
- porous
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам приготовления топливовоздушной смеси с помощью карбюратора и может быть использовано преимущественно в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и искровым зажиганием. The invention relates to methods for preparing a fuel-air mixture using a carburetor and can be used mainly in internal combustion engines (ICE) and spark ignition.
Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления топливовоздушной смеси для ДВС путем пропуска жидкого топлива через пористый элемент и испарения топлива во всасываемый двигателем воздух. Closest to the proposed is a method of preparing a fuel-air mixture for ICE by passing liquid fuel through a porous element and evaporating the fuel into the air sucked by the engine.
В известном способе изменяют площадь контакта пористого элемента с воздухом. In the known method, the contact area of the porous element with air is changed.
Основной недостаток невысокая производительность смесеобразования. The main disadvantage is the low productivity of mixing.
Целью изобретения является повышение производительности приготовления однородной паровоздушной смеси при использовании многокомпонентного топлива типа автобензина, а также повышение точности регулирования состава смеси. The aim of the invention is to increase the productivity of preparing a homogeneous vapor-air mixture when using multicomponent fuel such as gasoline, as well as improving the accuracy of regulation of the composition of the mixture.
Для этого в известном способе приготовления топливовоздушной смеси для ДВС путем пропуска жидкого топлива через пористый элемент и испарения топлива во всасываемый двигателем воздух топливо перед испарением разделяют на отдельные микроструйки при помощи несообщающихся пор в пористом элементе, которым разграничивают топливо и воздух изменяют площадь поверхности контакта пористого элемента с топливом. To this end, in the known method of preparing an air-fuel mixture for an internal combustion engine by passing liquid fuel through a porous element and evaporating the fuel into the air sucked by the engine, the fuel is separated into separate micro-jets before evaporation by means of non-communicating pores in the porous element by which the fuel is delimited and the contact surface area of the porous element is changed with fuel.
Пористый элемент, пронизанный множеством постоянно заполненных топливом капилляров, по своим испарительным свойствам подобен свободной поверхности топлива. При максимальной плотности расположения капилляров (когда толщина разделяющих их стенок минимальна) суммарная площадь сечений капилляров близка к площади соответствующей поверхности топлива. Но площадь выпуклой или вогнутой поверхности жидкости в капилляре (с которой происходит испарение) значительно превышает площадь сечения капилляра. Кроме того, при интенсивном испарении уровень жидкости в капилляре снижается и обнажившиеся при этом стенки капилляра дополнительно увеличивают поверхность испарения. Таким образом, поверхность испарения пористой перегородки (даже если она плоская) может быть существенно больше соответствующей поверхности свободной жидкости. A porous element pierced by many capillaries constantly filled with fuel is similar in its evaporative properties to the free surface of the fuel. At the maximum density of capillaries (when the thickness of the walls separating them is minimal), the total cross-sectional area of the capillaries is close to the area of the corresponding fuel surface. But the area of the convex or concave surface of the liquid in the capillary (with which evaporation occurs) significantly exceeds the cross-sectional area of the capillary. In addition, with intense evaporation, the liquid level in the capillary decreases and the walls of the capillary exposed thereby additionally increase the evaporation surface. Thus, the evaporation surface of the porous septum (even if it is flat) can be significantly larger than the corresponding surface of the free liquid.
Как известно, интенсивность испарения увеличивается при возрастании скорости воздуха. Так как пористая защищает поверхность топлива от прямого воздействия воздуха, скорость последнего может быть увеличена до необходимой величины без риска захвата крупных капель, т. е. без снижения качества смеси. Активное воздействие воздуха на пористую перегородку приводит к тому, что кроме пара из капилляров будут выхватываться капли жидкости. Размеры этих капель весьма малы, так как лимитируются величиной сечения капилляров, поэтому капли будут успевать полностью испаряться. Фактически при соответствующей скорости и направлении воздуха будет происходить распыливание топлива из множества микрораспыливателей, каковыми станут капилляры. Благодаря этому явлению станет возможно практически равномерно вводить в воздух смесь фракций топлива, отличающихся друг от друга температурой выкипания и плотностью, т. е. обычный автобензин. As is known, the evaporation rate increases with increasing air velocity. Since the porous surface protects the fuel surface from direct exposure to air, the speed of the latter can be increased to the required value without the risk of capturing large droplets, i.e., without reducing the quality of the mixture. The active effect of air on the porous septum leads to the fact that in addition to steam, droplets of liquid will be pulled out of the capillaries. The sizes of these drops are very small, since they are limited by the size of the cross section of the capillaries, so the drops will have time to completely evaporate. In fact, at the appropriate speed and direction of air, fuel will atomize from a variety of micro-atomizers, such as capillaries. Thanks to this phenomenon, it will become possible to introduce into the air a mixture of fuel fractions that differ from each other by boiling point and density, i.e. ordinary gasoline, almost uniformly.
В предлагаемом способе изменяют площадь поверхности контакта пористой перегородки с воздухом или топливом или с тем и другим одновременно. Оперативное изменение поверхности испарения и/или поверхности смачивания топливом позволяет в широких пределах изменять степень обогащения смеси в зависимости от режима работы двигателя. In the proposed method, the contact surface area of the porous septum is changed with air or fuel, or both at the same time. Operational change of the evaporation surface and / or the wetting surface with fuel allows to vary widely the degree of enrichment of the mixture depending on the engine operating mode.
Для регулирования подачи топлива к поверхности испарения в способе изменяют разность давлений по обе стороны пористой перегородки. Увеличение скорости воздуха снижает давление над поверхностью испарения и улучшает испарение и благодаря возникающему перепаду давления интенсифицирует поступление топлива по капиллярам к поверхности испарения. Такой же эффект дает увеличение давления жидкого топлива при постоянном давлении со стороны движущегося воздуха. To regulate the fuel supply to the evaporation surface in the method, the pressure difference on both sides of the porous septum is changed. An increase in air velocity reduces pressure above the evaporation surface and improves evaporation and, due to the resulting pressure drop, intensifies the flow of fuel through the capillaries to the evaporation surface. The same effect is obtained by increasing the pressure of liquid fuel at a constant pressure from the moving air.
Для поддержания оптимальной интенсивности испарения пористую перегородку подогревают, например, периодически, поддерживая ее температуру в заданных пределах. Испарение требует затрат тепла, поэтому перегородка охлаждается. Это снижает интенсивность испарения и темп поступления топлива сквозь перегородку. С увеличением скорости воздуха охлаждение станет столь значительным, что перегородка за счет атмосферной или растворенной влаги обледенеет. Поэтому пористую перегородку подогревают, причем так, чтобы независимо от расхода воздуха ее температура была наиболее подходящей для испарения топлива данного фракционного состава. To maintain optimal evaporation rate, the porous septum is heated, for example, periodically, maintaining its temperature within predetermined limits. Evaporation requires heat, so the partition is cooled. This reduces the evaporation rate and the rate of fuel flow through the partition. With increasing air velocity, cooling will become so significant that the partition will freeze due to atmospheric or dissolved moisture. Therefore, the porous septum is heated, so that, regardless of air flow, its temperature is most suitable for the evaporation of fuel of this fractional composition.
На фиг. 1 показан вариант конструкции с плоским пористым элементом перегородкой для реализации способа; на фиг. 2 обычный карбюратор с падающим потоком и кольцевой пористой перегородкой, поверхность испарения которой регулируется изменением площадки контакта перегородки с топливом; на фиг. 3 то же, но поверхность испарения регулируется подвижным экраном, отделяющим перегородку от воздуха. In FIG. 1 shows a design variant with a flat porous septum element for implementing the method; in FIG. 2 conventional carburetor with a falling flow and an annular porous partition, the evaporation surface of which is controlled by changing the contact area of the partition with the fuel; in FIG. 3 is the same, but the evaporation surface is regulated by a movable screen separating the partition from the air.
Воздух, всасываемый двигателем из атмосферы, во время впуска подают в испарительную камеру карбюратора и пропускают над поверхностью пористой перегородки, которой разделяют топливо и воздух. Воздействуя на топливо в капиллярах перегородки, движущийся воздух усиливает испарение за счет удаления паров топлива и снижения давления над ним и образует паровоздушную смесь необходимого состава. Для регулировки состава смеси изменяют площадь поверхности контакта пористой перегородки с воздухом или топливом, или одновременно. Кроме того, изменяют разницу давлений по обе стороны перегородки. Последнюю подогревают, поддерживая ее температуру в заданных пределах, в соответствии с применяемым топливом. The air sucked by the engine from the atmosphere during the inlet is fed into the evaporation chamber of the carburetor and passed over the surface of the porous septum, which separates the fuel and air. Acting on fuel in the capillaries of the septum, moving air enhances evaporation by removing fuel vapor and reducing pressure above it and forms a vapor-air mixture of the required composition. To adjust the composition of the mixture change the surface area of the contact of the porous septum with air or fuel, or simultaneously. In addition, change the pressure difference on both sides of the partition. The latter is heated, maintaining its temperature in predetermined limits, in accordance with the fuel used.
Устройство, реализующее данный способ, состоит из замкнутого корпуса 1, разделенного на сообщающиеся между собой топливную и испарительную камеры с бензином 2, уровень которого поддерживает поплавок 3 с клапаном 4, запирающим выход трубки 5 подачи бензина. Топливная камера сообщается с атмосферой отверстием 6. В испарительной камере установлен пористый элемент (пористая перегородка) 7, соприкасающийся с жидким топливом (бензином). Трубой 8 пространство 9 над элементом 7 сообщено с атмосферой, а всасывающей трубой 10 с дроссельной заслонкой 11 с цилиндрами двигателя. В более компактном варианте конструкции с кольцевым элементом, показанным на фиг. 2, регулирование поверхности испарения осуществляют изменением уровня бензина в испарительной камере. В аналогичной конструкции на фиг. 3 регулируют площадь контакта поверхности элемента 7 с воздухом, для чего в кольцевой элемент 7 соосно, с небольшим зазором введен трубчатый экран 12, удерживаемый нитью 13, переброшенной через блок 14, установленный на оси, связанной с дроссельной заслонкой. A device that implements this method consists of a closed
Устройство используют в основном как и обычный карбюратор. Расход воздуха регулируют дроссельной заслонкой, а скорость вблизи пористого элемента 7 увеличивают известными методами, обеспечивая необходимую интенсивность испарения. В соответствии с изменением расхода воздуха его скорость относительно элемента изменяется, автоматически изменяя и количество паров, отдаваемых элементом. Для корректировки соотношения топлива и воздуха в соответствии с режимами работы двигателя известными методами регулируют площадь контакта топлива с элементом 7, изменяя перепад давления по обе стороны последнего, и его площадь, обдуваемую воздухом. При этом с увеличением расхода воздуха через карбюратор при открытии дроссельной заслонки будет происходить, например, опускание экрана 12 и соответствующее уменьшение поверхности испарения для необходимого обеднения смеси на средних режимах работы двигателя. The device is used mainly like a conventional carburetor. The air flow rate is regulated by a throttle valve, and the speed near the porous element 7 is increased by known methods, providing the necessary evaporation rate. In accordance with the change in air flow, its speed relative to the element changes, automatically changing the number of vapors given off by the element. To adjust the ratio of fuel and air in accordance with the operating modes of the engine, the contact area of fuel with element 7 is controlled by known methods, changing the pressure drop on both sides of the latter, and its area blown by air. In this case, with an increase in the air flow through the carburetor when the throttle valve is opened, for example, the
Элемент 7 имеет пористую структуру, образованную множеством капилляров. Толщина элемента 7 должна быть минимальна при обеспечении достаточной жесткости и прочности. Капилляры располагаются преимущественно перпендикулярно поверхности элемента 7, т. е. образуют несообщающиеся поры. Сечение капилляра должно быть максимально возможным при условии полного испарения наибольших образуемых им капель. Материал элемента 7 должен выдерживать температуру до 100-150оС и быть электропроводным. Последнее позволит поддерживать необходимую температуру элемента 7 пропусканием электрического тока.Element 7 has a porous structure formed by a plurality of capillaries. The thickness of the element 7 should be minimized while ensuring sufficient rigidity and strength. The capillaries are located mainly perpendicular to the surface of the element 7, i.e., form non-communicating pores. The capillary cross section should be as possible as possible, provided that the largest droplets formed by it are completely evaporated. The material of the element 7 must withstand temperatures up to 100-150 about With and be electrically conductive. The latter will maintain the necessary temperature of the element 7 by passing an electric current.
Изобретение повышает производительность и качество приготовления паровоздушной смеси необходимого состава при использовании многокомпонентного топлива и может быть реализовано более простым и компактным карбюратором. The invention improves the productivity and quality of the preparation of the vapor-air mixture of the required composition when using multicomponent fuel and can be implemented with a simpler and more compact carburetor.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4798223 RU2041377C1 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Method of preparing fuel-air mixture for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4798223 RU2041377C1 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Method of preparing fuel-air mixture for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2041377C1 true RU2041377C1 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=21499817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4798223 RU2041377C1 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Method of preparing fuel-air mixture for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2041377C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002053248A1 (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-11 | Yves Lecoffre | Method and device for forming a volatile substance by evaporation |
AT3887U3 (en) * | 1999-11-09 | 2002-07-25 | Avl List Gmbh | EXPANSION ELEMENT |
-
1990
- 1990-03-05 RU SU4798223 patent/RU2041377C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент СССР N 362544, кл. F 02M 17/18, 1970. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT3887U3 (en) * | 1999-11-09 | 2002-07-25 | Avl List Gmbh | EXPANSION ELEMENT |
WO2002053248A1 (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-11 | Yves Lecoffre | Method and device for forming a volatile substance by evaporation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0390913B1 (en) | Vaporiser nozzle | |
US5140966A (en) | Carburetor for an internal combustion engine | |
JPS5564115A (en) | Internal combustion engine | |
US3939813A (en) | Liquid fuel vaporizing device for internal combustion engines | |
US3362694A (en) | Carburetor | |
RU2041377C1 (en) | Method of preparing fuel-air mixture for internal combustion engine | |
US4409946A (en) | Internal combustion engines | |
US4997598A (en) | Vaporizing device and method | |
US3999526A (en) | Vaporizing carburetor | |
US4146594A (en) | Fuel flow control device | |
US3987773A (en) | Liquid fuel vaporizing device for internal combustion engines | |
US4388911A (en) | Apparatus for producing a defined fuel vapor-air mixture for gasoline internal combustion engines | |
JPS5627818A (en) | Chaff combustion device | |
US4308827A (en) | Fuel injection system for internal combustion engines | |
CA1046364A (en) | Carburetor fuel flow control device | |
US3554500A (en) | Carburetor idle system control | |
US4108126A (en) | Fuel feed device of an internal combustion engine | |
CA1052203A (en) | Apparatus for preparing a liquid fuel for carburettors | |
RU2192557C2 (en) | Carburetor for internal combustion engine | |
US20220025836A1 (en) | Fuel supply device | |
US4234527A (en) | Evaporative carburetor for combustion engines | |
RU2076232C1 (en) | Method of and device for preparation of fuel-air mixture | |
SU1108232A1 (en) | Fuel supply system for internal combustion engine | |
SU1320486A1 (en) | Device for homogenizing fuel-air mixture in internal combustion engine | |
RU2028489C1 (en) | Evaporating carburetor for internal combustion engine |