RU2084680C1

RU2084680C1 - Device for recirculation of exhaust gases in internal combustion engine

Info

Publication number: RU2084680C1
Application number: RU9393006873A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Захаров; П.В. Павлюченко; А.Н. Гужвинский
Original assignee: Захаров Николай Александрович
Priority date: 1993-02-04
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: device has air cleaner 3, air directing cylinder 5 with air gate 6, gas receiving pipe 9, cylindrical nozzle 4, slot nozzle 10, silencer 11, and control device made up as double-arm lever 7 whose arms may be adjusted in length. One end of the lever is connected with gate 6. The other end is connected with accelerator pedal 8. Air directing cylinder 5 is arranged on pipe 9 between slot nozzle 10 and air cleaner 3. Nozzle 10 is interposed between air directing cylinder 5 and silencer 11. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области экологии и ликвидации ввода в окружающую среду вредных выхлопных газов при работе двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to the field of ecology and the elimination of the introduction of harmful exhaust gases into the environment during the operation of internal combustion engines.

Устройства для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, которые не в состоянии очистить выхлопные газы от вредных примесей, т.к. часто засоряются и выходят из строя, кроме этого замедляют процесс горения, т. к. фильтры снижают присадку выхлопных газов, тем самым понижают мощность двигателя. Devices for exhaust gas recirculation of internal combustion engines, which are not able to clean the exhaust gases from harmful impurities, because often clog and fail, in addition, they slow down the combustion process, because filters reduce the additive of exhaust gases, thereby lowering engine power.

Известно устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (а. с. N 1663222, кл. F 02 M 25/06, 1991), которое производит частичную рециркуляцию отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, выбранное в качестве прототипа. A device for recirculating exhaust gases of internal combustion engines (and.with. N 1663222, class F 02 M 25/06, 1991), which produces partial exhaust gas recirculation of internal combustion engines, selected as a prototype.

Недостатком известной конструкции является невысокая эксплуатационная стойкость системы вследствие частого засорения ответвлений из-за малого диаметра, неравномерного вода в цилиндры двигателя выхлопных газов, что отрицательно сказывается на работоспособности двигателя, т.е. значительно снижает ресурс наработки двигателя. В свою очередь, выброс в атмосферу отработавших газов будет высок, т.к. устройство прототипа принимает незначительную часть отработавших газов. A disadvantage of the known design is the low operational stability of the system due to frequent clogging of the branches due to the small diameter, uneven water in the cylinders of the exhaust gas engine, which negatively affects the efficiency of the engine, i.e. significantly reduces the engine operating life. In turn, the exhaust emissions into the atmosphere will be high, because the prototype device receives a small portion of the exhaust gas.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости устройства для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и полного сжигания отработавших газов в цилиндрах двигателей. The aim of the invention is to increase the operational stability of the device for recirculation of exhaust gases of internal combustion engines and complete combustion of exhaust gases in the cylinders of the engines.

Указанная цель достигается тем, что в двигателях внутреннего сгорания отработавшие газы, содержащие окись углерода (CO) и двуокись углерода (CO₂), а также тетра-этил-свинец (ТЭС), выводятся в атмосферу, загрязняя воздух и землю, отравляя их. Данные отработавшие газы, содержащие продукты сгорания, можно направлять через специальное устройство для рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания обратно в цилиндры двигателя для дальнейшего дожигания. Отработанный газ с частично несгоревшими продуктами сгорания выводится из цилиндров двигателя через выпускную трубу и глушитель шума. Согласно изобретению на конце выпускной трубы смонтирована щелевая насадка для смешивания отработавшего газа с дополнительной порцией воздуха. Под воздействием разряжения в цилиндрах двигателя, вызванного опусканием поршней в нижнюю мертвую точку (НМТ), отработавшие газы вновь устремляются через трубопровод в воздушный фильтр и карбюратор в цилиндры двигателя. При запуске холодного двигателя данная система вполне обеспечивает запуск двигателя, и при этом экономится несгоревшее топливо, которое в распыленном состоянии вновь поступает в цилиндры двигателя в подогретом состоянии. При увеличении оборотов двигателя с нажатием на педаль акселератора, связанного с двуплечим рычагом воздушной заслонки дополнительного воздухоподвода, вводится дополнительная порция воздуха, т.к. без дополнительного подвода воздуха в карбюратор двигатель развивать обороты не будет, т.к. произойдет богатая горячая смесь. Обеднение горючей смеси достигается постепенным открытием воздушной заслонки на воздухоподводе. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания отличается тем, что все отработавшие газы по кольцевому пути вновь возвращаются в цилиндры двигателя и догорают в них, при этом отработавшие газы вместе с несгоревшим топливом в атмосферу не выбрасываются и мощность двигателя не падает.This goal is achieved by the fact that in internal combustion engines, exhaust gases containing carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO ₂ ), as well as tetra-ethyl-lead (TPP), are released into the atmosphere, polluting the air and the earth, poisoning them. These exhaust gases containing combustion products can be sent through a special device for recirculating the exhaust gases of the internal combustion engine back to the engine cylinders for further afterburning. Exhaust gas with partially unburned combustion products is discharged from the engine cylinders through an exhaust pipe and a noise muffler. According to the invention, a slotted nozzle is mounted at the end of the exhaust pipe for mixing the exhaust gas with an additional portion of air. Under the influence of a vacuum in the engine cylinders caused by lowering of the pistons to the bottom dead center (BDC), the exhaust gases again rush through the pipeline to the air filter and the carburetor to the engine cylinders. When starting a cold engine, this system fully ensures the engine starts, and at the same time, unburned fuel is saved, which in the sprayed state again enters the engine cylinders in a heated state. When increasing engine speed by depressing the accelerator pedal associated with the two-arm lever of the air damper of the additional air supply, an additional portion of air is introduced, as Without additional air supply to the carburetor, the engine will not develop revolutions, because a rich hot mix will happen. The depletion of the combustible mixture is achieved by gradually opening the air damper on the air supply. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device for recirculating exhaust gases of internal combustion engines is characterized in that all exhaust gases along the annular path are returned to the engine cylinders and burn out in them, while the exhaust gases along with unburned fuel are not emitted into the atmosphere and power engine does not fall.

Таким образом, заявляемое устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed device for recirculation of exhaust gases of internal combustion engines meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о его соответствии изобретательскому уровню. Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allowed us to conclude that it corresponds to the inventive step.

На чертеже представлено поперечное сечение устройства для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и состоит из щелевой насадки 10, газоприемной трубы 9, воздухонаправительного цилиндра 5, воздушной заслонки 6, двуплечего рычага 7. The drawing shows a cross section of a device for recirculating exhaust gases of internal combustion engines and consists of a slotted nozzle 10, a gas intake pipe 9, an air guide cylinder 5, an air damper 6, a two-arm lever 7.

Устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом Выхлопные газы из двигателя 1 направляются через газоотводную трубу 12 в глушитель 11. Отработавший газ из газоотводной трубы поступает в газоприемную трубу 9 через щелевую насадку 10, в которой, смешиваясь с дополнительной порцией воздуха, проходит мимо направительного цилиндра 5 (при закрытой воздушной заслонке 6) и поступает в цилиндрическую насадку 4, из которой смешанный с воздухом газ, проходя через воздухоочиститель 3, очищаясь от различных фракций, поступает в карбюратор, смешанный газ с топливом в виде горючей смеси поступает в цилиндр двигателя, тем самым двигатель при пуске и в режимах холостого хода получает богатую горючую смесь. При пуске холодного двигателя отработавший газ поступает в цилиндры двигателя в несколько подогретом состоянии, что снижает время на пуск двигателя и работу стартера, а значит, и работу аккумуляторной батареи. A device for recirculating exhaust gases of internal combustion engines works as follows. Exhaust gases from the engine 1 are directed through a gas exhaust pipe 12 to a muffler 11. Exhaust gas from a gas exhaust pipe enters a gas reception pipe 9 through a slotted nozzle 10, in which, mixed with an additional portion of air, past the guide cylinder 5 (with the choke 6 closed) and enters the cylindrical nozzle 4, from which the gas mixed with air passes through the air cleaner 3, being cleaned about various fractions enters the carburetor, the mixed gas with the fuel to form a combustible mixture fed into the engine cylinder, thereby the engine start-up and in idle mode receives the rich fuel mixture. When starting a cold engine, the exhaust gas enters the engine cylinders in a slightly warmed state, which reduces the time for starting the engine and the operation of the starter, and hence the operation of the battery.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить ресурс наработки двигателя, не снижая его мощности, повышается ресурс наработки стартера и продолжительной работы аккумуляторной батареи, экономится топливо, исключается отравление людей окисью углерода (CO), и двуокисью углерода (CO₂), в городах не будет смога, земля, вода и растительность не будут отравляться газом, и особенно тетра-этил-свинцом. При увеличении числа оборотов двигателя с нажатием на педаль акселератора 8 воздушная заслонка 6 примет вертикальное положение от воздействия на нее двуплечевого рычага 7. При открытой воздушной заслонке 6 отработавший газ в смеси с воздухом вновь смешивается с дополнительной порцией воздуха, тем самым обедняет горючую смесь для режима работы двигателя на частичных (средних) нагрузках.Using the proposed device allows to increase the operating time of the engine without reducing its power, increases the service life of the starter and the long-term operation of the battery, saves fuel, eliminates the poisoning of people with carbon monoxide (CO), and carbon dioxide (CO ₂ ), in cities there will be no smog land, water and vegetation will not be poisoned by gas, and especially tetra-ethyl-lead. When the engine speed is increased by pressing the accelerator pedal 8, the air damper 6 will take a vertical position from the action of the two-arm lever 7. With the air damper 6 open, the exhaust gas mixed with air is again mixed with an additional portion of air, thereby depleting the combustible mixture for operation engine operation at partial (medium) loads.

Источники информации
1. Устройство и эксплуатация автомобилей В.П. Полосков, П.М. Лещев, В.Н. Хартанович, А.С. Смольников. М. Знак Почета, 1979.Sources of information
1. The device and operation of cars V.P. Poloskov, P.M. Leshchev, V.N. Hartanovich, A.S. Smolnikov. M. Badge of Honor, 1979.

Авторское свидетельство N 1663222, F 02 M 25/06, 1991. Author's certificate N 1663222, F 02 M 25/06, 1991.

Claims

A device for exhaust gas recirculation of an internal combustion engine, comprising an air purifier, an air guide cylinder with an air damper, a gas intake pipe, a cylindrical nozzle, a slot nozzle, a control device and a silencer, characterized in that the control device is made in the form of a two-arm lever that is adjustable along the length of the shoulders, one end which is connected with the air damper and the other with the accelerator pedal, the air guide cylinder being placed on the gas intake pipe between the slot nozzle th and air cleaner, and the crevice tool is positioned between the air guide cylinder and silencer.