RU2080471C1 - Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition - Google Patents

Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition Download PDF

Info

Publication number
RU2080471C1
RU2080471C1 RU9494037891A RU94037891A RU2080471C1 RU 2080471 C1 RU2080471 C1 RU 2080471C1 RU 9494037891 A RU9494037891 A RU 9494037891A RU 94037891 A RU94037891 A RU 94037891A RU 2080471 C1 RU2080471 C1 RU 2080471C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spark plug
precombustion chamber
gas
cylinder
angle
Prior art date
Application number
RU9494037891A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94037891A (en
Inventor
Ю.Н. Васильев
Ю.П. Волошин
С.И. Ксенофонтов
В.Н. Федоткин
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий
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 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий
Priority to RU9494037891A priority Critical patent/RU2080471C1/en
Publication of RU94037891A publication Critical patent/RU94037891A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080471C1 publication Critical patent/RU2080471C1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

FIELD: gas industry; automobiles, diesel locomotives, sea and river vessels. SUBSTANCE: engine has precombustion chamber installed in cylinder cover at angle to its axis and spark plug installed along working cylinder axis with standard electrode gap. Precombustion chamber is arranged at angle of 42-45 degrees. Placed inside precombustion chamber is additional spark plug with electrode gap of 0.28-0.34 mm. Electrode gap of main spark plug is 0.15-0.25 mm. EFFECT: efficiency increased to 39-40%; possibility of operation on any gaseous fuels such as biogas, mine gas. 1 dwg

Description

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для автомобилей, тепловозов, морских и речных судов. The invention relates to the gas industry and can be used for cars, diesel locomotives, sea and river vessels.

В настоящее время известен целый ряд газовых двигателей с форкамерно-факельным воспламенением, являющихся наиболее прогрессивным [Транспорт на газе. -М. Недра, 1992, с.142] Газовый двигатель состоит из цилиндра, внутри которого движется поршень, передающий через кривошипно-шатунный механизм энергию коленчатому валу и далее потребителю. На цилиндре смонтированы форкамера, например, шарообразной формы и свеча зажигания. Форкамера расположена под углом 90o к оси рабочего цилиндра.At present, a number of gas engines with a pre-ignition torch ignition are known, which are the most progressive [Gas transport. -M. Nedra, 1992, p.142] A gas engine consists of a cylinder, inside of which a piston moves, transmitting energy through the crank mechanism to the crankshaft and then to the consumer. A prechamber, for example, a spherical shape and a spark plug, are mounted on the cylinder. The prechamber is located at an angle of 90 o to the axis of the working cylinder.

Существенным недостатком аналога является резкое снижение эффективных показателей при использовании в качестве топлива альтернативных газов (канализационного, биогаза, шахтного газа). A significant drawback of the analogue is a sharp decrease in effective indicators when using alternative gases (sewer, biogas, mine gas) as fuel.

Наиболее близким по технической сущности является газовый двигатель типа 11ГД-100 [авт.св. N 220676, кл. F 02 M 21/04, 1965] взятый авторами в качестве прототипа. The closest in technical essence is a gas engine type 11GD-100 [ed. St. N 220676, cl. F 02 M 21/04, 1965] taken by the authors as a prototype.

Этот газовый двигатель с форкамерно-факельным воспламенением содержит форкамеру, установленную в крышке цилиндра под углом 90o к его оси, и свечу зажигания, размещенную по оси рабочего цилиндра со стандартным межэлектродным зазором. При использовании в качестве топлива природного газа этот двигатель по сравнению с дизелями этого класса имеет безусловное преимущество в отношении износа деталей, расхода смазочного масла, межремонтных сроков и других эксплуатационных показателей.This gas engine with a prechamber ignition torch comprises a prechamber installed in the cylinder cover at an angle of 90 ° to its axis, and a spark plug placed along the axis of the working cylinder with a standard interelectrode gap. When using natural gas as a fuel, this engine, in comparison with diesel engines of this class, has an unconditional advantage in terms of wear of parts, consumption of lubricating oil, overhaul periods and other operational indicators.

Исследования газовых двигателей этого типа показали, что для сжигания в них других видов альтернативных топлив (шахтный газ, канализационный или биогаз) существующая система неприемлема, т.к. резко снижает эффективность работы двигателя, что является существенным недостатком. Studies of gas engines of this type showed that the existing system is unacceptable for burning other types of alternative fuels (mine gas, sewage or biogas) in them dramatically reduces the efficiency of the engine, which is a significant drawback.

Для повышения экономичности и надежности в известном двигателе с форкамерно-факельным воспламенением, включающем форкамеру, установленную в крышке цилиндра под углом к его оси, и свечу зажигания, размещенную по оси рабочего цилиндра со стандартным межэлектродным зазором, форкамера размещена в крышке цилиндра под углом 42-45o и в ней установлена дополнительная свеча зажигания с межэлектродным зазором 0,28-0,34 мм, а зазор основной свечи зажигания составляет 0,15-0,25 мм.To increase efficiency and reliability in a known engine with a pre-ignition torch ignition, including a pre-chamber installed in the cylinder cover at an angle to its axis, and a spark plug placed along the axis of the working cylinder with a standard interelectrode gap, the pre-chamber is placed in the cylinder cover at an angle of 42- 45 o and it has an additional spark plug with an interelectrode gap of 0.28-0.34 mm, and the gap of the main spark plug is 0.15-0.25 mm.

На чертеже представлена схема газового двигателя с форкамерно-факельным воспламенением. The drawing shows a diagram of a gas engine with a pre-flash torch ignition.

Предложенный газовый двигатель состоит из цилиндра 1, крышки цилиндра 2, в которой по оси цилиндра расположена основная свеча зажигания 3 с межэлектродным зазором 0,28-0,34 мм, в крышке цилиндра 2 установлена форкамера 4 под углом 42-45o к оси цилиндра с дополнительной свечой зажигания 5 и газовпускным клапаном 6.The proposed gas engine consists of a cylinder 1, a cylinder cover 2, in which the main spark plug 3 with an interelectrode gap of 0.28-0.34 mm is located on the cylinder axis, a pre-chamber 4 is installed in the cylinder cover 2 at an angle of 42-45 o to the cylinder axis with additional spark plug 5 and gas inlet valve 6.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

На такте всасывания (впуска в цилиндр рабочей смеси) в цилиндр 1 подается некоторое количество свежей газовоздушной смеси. В то же время форкамера 4 продувается чистым газом через газовый клапан 6, очищаясь от продуктов сгорания. На такте сжатия в форкамеру 4 поступает часть обедненной газовоздушной смеси из цилиндра 1, создавая в форкамере 4 необходимые условия для воспламенения. В момент возникновения искры на электродах дополнительной свечи зажигания 5 смесь в форкамере 4 воспламеняется и в цилиндр 1 выбрасывается мощный факел горящих газов. Основная свеча зажигания 3 поджигает рабочую смесь лишь в ближайшей к ней зоне. Основным инициатором сжигания цилиндровой газовоздушной смеси является факел горящих газов. At the suction stroke (intake into the cylinder of the working mixture), a certain amount of fresh air-gas mixture is fed into cylinder 1. At the same time, the prechamber 4 is purged with clean gas through the gas valve 6, purging from combustion products. At the compression stroke, part of the depleted gas-air mixture enters the pre-chamber 4 from the cylinder 1, creating the necessary conditions for ignition in the pre-chamber 4. When a spark occurs on the electrodes of the additional spark plug 5, the mixture in the prechamber 4 ignites and a powerful torch of burning gases is ejected into cylinder 1. The main spark plug 3 ignites the working mixture only in the zone closest to it. The main initiator of the combustion of a cylinder gas-air mixture is a torch of burning gases.

Как показали экспериментальные исследования, в предлагаемом двигателе возможно высокоэффективное и надежное сжигание (при КПД 39-40%) не только природного газа, но также биогаза и шахтного газа, которые требуют более тщательной организации рабочего процесса, в частности подготовки газовоздушной смеси. При этом сохраняется мощностные показатели и температурные поля основных деталей цилиндропоршневой группы. As experimental studies have shown, in the proposed engine, it is possible to highly efficiently and reliably burn (with an efficiency of 39-40%) not only natural gas, but also biogas and mine gas, which require a more thorough organization of the working process, in particular the preparation of the gas-air mixture. At the same time, power indicators and temperature fields of the main parts of the cylinder-piston group are preserved.

Claims (1)

Газовый двигатель с форкамерно-факельным воспламенением, содержащий форкамеру, установленную в крышке цилиндра под углом к его оси, и свечу зажигания, размещенную по оси рабочего цилиндра со стандартным межэлектродным зазором, отличающийся тем, что форкамера размещена в крышке цилиндра под углом 42 45o и в ней установлена дополнительная свеча зажигания с межэлектродным зазором 0,28 0,34 мм, а зазор основной свечи зажигания составляет 0,15 0,25 мм.A gas engine with a prechamber ignition torch, comprising a prechamber installed in the cylinder cover at an angle to its axis, and a spark plug placed along the axis of the working cylinder with a standard interelectrode gap, characterized in that the prechamber is placed in the cylinder cover at an angle of 42 45 o and it has an additional spark plug with an interelectrode gap of 0.28 0.34 mm, and the gap of the main spark plug is 0.15 0.25 mm.
RU9494037891A 1994-09-16 1994-09-16 Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition RU2080471C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494037891A RU2080471C1 (en) 1994-09-16 1994-09-16 Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494037891A RU2080471C1 (en) 1994-09-16 1994-09-16 Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94037891A RU94037891A (en) 1996-08-20
RU2080471C1 true RU2080471C1 (en) 1997-05-27

Family

ID=20161486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494037891A RU2080471C1 (en) 1994-09-16 1994-09-16 Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080471C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012006249B4 (en) * 2012-04-20 2016-09-01 Konstantin I. Fedin Method for designing a working flow of a piston gas engine with spark ignition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Транспорт на газе.- М., Недра, 1992, с. 142. 2. SU, № 220676, кл. F 02 М 21/04, 1965. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012006249B4 (en) * 2012-04-20 2016-09-01 Konstantin I. Fedin Method for designing a working flow of a piston gas engine with spark ignition

Also Published As

Publication number Publication date
RU94037891A (en) 1996-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0643209A1 (en) Method and apparatus for introducing fuel into a dual fuel system using a hybrid of diffusion and premixed combustion process
RU94046006A (en) Internal combustion engine and method of its operation
ES8800741A1 (en) Method to operate a combustion engine and combustion engine.
US11522346B2 (en) Prechamber sparkplug having electrodes located for inhibiting flame kernel quenching
DE69940691D1 (en) MORE FUEL ENGINE
US5203298A (en) Pre-combustion chamber for internal combustion engine
EP0957246A3 (en) Lean combustion gas engine
US6601560B1 (en) Method for starting and operating an internal combustion engine
Morimoto et al. Combustion characteristics in hydrogen fueled rotary engine
RU2080471C1 (en) Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition
KR200184909Y1 (en) Ignition spark plugs of internal combustion engine
GB2049046A (en) Method and arrangement for increasing the efficiency of an internal combustion engine and reducing its pollutants
RU2123121C1 (en) Method of operation of internal combustion engine
CN201071778Y (en) Long arc igniting internal combustion engine
CN214698052U (en) Small-size single cylinder natural gas engine
RU2080459C1 (en) Fuel ignition system of gas internal combustion engine
Uyehara Prechamber for lean burn for low NOx
US4176646A (en) Method of igniting in an internal combustion engine
SU1138049A3 (en) Method of operation of internal combustion engine and internal combustion engine
MY103016A (en) Piston having fuel diverting barrier means.
SU721554A1 (en) I.c. engine combustion chamber with precombustion chamber-flame ignition
SU989114A1 (en) I.c. engine running method
SU889879A1 (en) I.c.precombustion-chamber engine operation method
RU93031343A (en) ROTOR ENGINE OF INTERNAL COMBUSTION
KR920000052B1 (en) Low pollution high power internal combustion engine