RU2119591C1

RU2119591C1 - Internal combustion engine fuel system and unit of regulate content of gaseous fuel used in this system

Info

Publication number: RU2119591C1
Application number: RU97115887A
Authority: RU
Inventors: В.М. Зонов; Н.Ф. Горшенков; А.А. Грошев; С.М. Лужков; А.Г. Николаев; А.Ф. Рубайло
Original assignee: Зонов Валерий Михайлович
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1998-09-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: fuel system of internal combustion engine has gaseous fuel supply device and air cleaner communicating with at least one mixing chamber of carburetor which has at least one venturi and two nozzle installed in spacer. System includes gaseous fuel content regulating unit for fuel delivered into carburetor mixing chamber. This unit is located in spacer and is in communication with gaseous fuel supply device. Spacer is arranged above carburetor mixing chamber. Unit provides delivery of gaseous fuel along at least two directions, first and second ones, into one mixing chamber through two nozzles. EFFECT: enhanced quality of mixing gas and air and accuracy of regulation. 14 cl, 6 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более точно касается системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания и узла регулирования состава газообразного топлива, используемого в этой системе подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано в конструкциях автомобилей разных моделей. The present invention relates to internal combustion engines, and more specifically relates to a fuel supply system of an internal combustion engine and a gaseous fuel composition control unit used in this fuel supply system of an internal combustion engine, and can be used in various vehicle designs.

Известная система подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащая средство подачи газообразного топлива, воздушный фильтр, сообщенные по меньшей мере с одной смесительной камерой карбюратора, и узел регулирования состава газообразного топлива, сообщенный со средством подачи газообразного топлива, выполненный в проставке, расположенной над смесительной камерой карбюратора, и содержащий первую форсунку, в теле которой выполнен первый канал, сообщающийся одним своим торцем со средством подачи газообразного топлива и образующий первое направление подачи газообразного топлива, и вторую форсунку, расположенную в теле проставки, имеющую второй канал, сообщающийся со средством подачи газообразного топлива, в выпускной части которой выполнены отверстия, образующие второе направление подачи газообразного топлива (см. авт. свид. СССР N 1285177, МПК F 02 M 13/08, 23.01.87 ). A known fuel supply system of an internal combustion engine comprising gaseous fuel supply means, an air filter in communication with at least one carburetor mixing chamber, and a gaseous fuel composition control unit in communication with gaseous fuel supply means, arranged in a spacer located above the carburetor mixing chamber , and containing the first nozzle, in the body of which the first channel is made, communicating at one end with a means of supplying gaseous fuel and form the first direction of supply of gaseous fuel, and a second nozzle located in the body of the spacer having a second channel in communication with the means of supplying gaseous fuel, in the outlet part of which there are holes forming a second direction of supply of gaseous fuel (see ed. certificate of the USSR N 1285177 , IPC F 02 M 13/08, 01/23/08).

Такое конструктивное выполнение указанной системы в некоторой степени позволяет улучшить процесс смешивания газа с воздухом, однако количество воздуха в этом процессе еще недостаточно для достижения улучшения гомогенности получаемой газовоздушной смеси и не обеспечивает необходимой точности регулировки, что не позволяет снизить расход топлива. Но эта система позволяет улучшить в некоторой степени экологические характеристики. Such a constructive implementation of this system allows to some extent to improve the process of mixing gas with air, however, the amount of air in this process is still insufficient to achieve improved homogeneity of the resulting air-gas mixture and does not provide the necessary adjustment accuracy, which does not allow to reduce fuel consumption. But this system allows to improve to some extent the environmental characteristics.

В основу настоящего изобретения была положена задача создания системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, конструктивное выполнение которого позволило бы повысить качество смешивания газа с воздухом и точность регулировки, что приводило бы к снижению расхода топлива и значительному улучшению его экологических характеристик, а также создать узел регулирования состава газообразного топлива, используемый в этой системе, который был бы так выполнен, что позволило бы его использовать для систем подачи топлива автомобилей разных моделей. The present invention was based on the task of creating a fuel supply system for an internal combustion engine, the constructive implementation of which would improve the quality of mixing gas with air and the accuracy of adjustment, which would lead to a decrease in fuel consumption and a significant improvement in its environmental performance, as well as to create a composition control unit gaseous fuel used in this system, which would be so designed that would allow it to be used for fuel supply systems of automobiles of various s models.

Это достигается тем, что в системе подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащей средство подачи газообразного топлива, воздушный фильтр, сообщенные по меньшей мере с одной смесительной камерой карбюратора, и узел регулирования состава газообразного топлива, сообщенный со средством подачи газообразного топлива, выполненный в проставке, расположенной над смесительной камерой карбюратора, и содержащий первую форсунку, в теле которой выполнен первый канал, сообщающийся одним своим торцем со средством подачи газообразного топлива и образующий первое направление подачи газообразного топлива, и вторую форсунку, расположенную в теле проставки, имеющую второй канал, сообщающийся со средством подачи газообразного топлива, в выпускной части которой выполнены отверстия, образующие второе направление подачи газообразного топлива, согласно изобретению, смесительная камера карбюратора снабжена по меньшей мере одним диффузором, причем первая и вторая форсунки установлены на некотором расстоянии над диффузором, первый канал частично открыт со стороны диффузора и со стороны другого своего торца, вторая форсунка выполнена кольцеобразной и расположена по периметру диффузора, а отверстия выпускной части второй форсунки со стороны диффузора выполнены под заданным углом. This is achieved by the fact that in the fuel supply system of the internal combustion engine containing means for supplying gaseous fuel, an air filter in communication with at least one mixing chamber of the carburetor, and a unit for controlling the composition of gaseous fuel in communication with the means for supplying gaseous fuel, made in the spacer, located above the mixing chamber of the carburetor, and containing the first nozzle, in the body of which the first channel is made, communicating at one end with a means of supplying gaseous fuel and forming the first direction of supply of gaseous fuel, and a second nozzle located in the body of the spacer, having a second channel in communication with the means of supplying gaseous fuel, in the outlet of which there are holes forming the second direction of supply of gaseous fuel, according to the invention, the mixing chamber of the carburetor is provided at least one diffuser, the first and second nozzles being installed at some distance above the diffuser, the first channel is partially open from the diffuser side and with on the side of its other end, the second nozzle is ring-shaped and is located around the perimeter of the diffuser, and the holes of the outlet part of the second nozzle on the diffuser side are made at a given angle.

Целесообразно, чтобы первый канал был выполнен обтекаемым для воздушного потока. It is advisable that the first channel was streamlined for air flow.

Разумно, чтобы первый канал имел сужение по направлению к открытому торцу. It is reasonable that the first channel has a narrowing towards the open end.

Первый канал может иметь прямоугольную форму в продольном сечении или конусообразную форму. The first channel may have a rectangular shape in longitudinal section or a conical shape.

Отверстия во второй форсунке могут иметь одинаковый диаметр или могут быть выполнены с дифференцированным диаметром в зависимости от угла подачи газообразного топлива. The holes in the second nozzle may have the same diameter or may be made with a differentiated diameter depending on the angle of supply of gaseous fuel.

Это достигается также тем, что в узле регулирования состава газообразного топлива, подаваемого по меньшей мере в одну смесительную камеру карбюратора системы подачи топлива двигателя, выполненном в проставке карбюратора, располагаемой над смесительной камерой карбюратора и содержащий первую форсунку, установленную в проставке, в теле которой выполнен первый канал, сообщающийся одним своим торцем со средством подачи газообразного топлива и образующий первое направление подачи газообразного топлива, и вторую форсунку, расположенную в теле проставки и имеющую второй канал, сообщающийся со средством подачи газообразного топлива, в выпускной части которой выполнены отверстия, образующие второе направление подачи газообразного топлива, согласно изобретению, первая и вторая форсунки установлены на некотором расстоянии над диффузором смесительной камеры, первый канал частично открыт со стороны диффузора и со стороны другого своего торца, причем вторая форсунка выполнена кольцеобразной и расположена по периметру диффузора, а отверстия выпускной части второй форсунки со стороны диффузора выполнены под заданным углом. This is also achieved by the fact that in the control unit for the composition of the gaseous fuel supplied to at least one mixing chamber of the carburetor of the engine fuel supply system, made in the spacer of the carburetor located above the mixing chamber of the carburetor and containing the first nozzle mounted in the spacer, in the body of which is made a first channel communicating at one end with a means of supplying gaseous fuel and forming a first direction of supply of gaseous fuel, and a second nozzle located in the body of the spacer and having a second channel in communication with the means of supplying gaseous fuel, in the outlet of which there are holes forming the second direction of supply of gaseous fuel, according to the invention, the first and second nozzles are installed at some distance above the diffuser of the mixing chamber, the first channel is partially open from the side diffuser and from the side of its other end, the second nozzle is made annular and located along the perimeter of the diffuser, and the holes of the outlet of the second nozzle with of the diaphragm formed at a predetermined angle.

Желательно первый канала выполнить обтекаемым для воздушного потока. It is advisable to make the first channel streamlined for air flow.

Первый канал может иметь сужение по направлению к открытому торцу. The first channel may have a narrowing towards the open end.

Целесообразно, чтобы первый канал имел прямоугольную форму в продольном сечении или конусообразную форму. It is advisable that the first channel has a rectangular shape in longitudinal section or a conical shape.

Такое конструктивное выполнение предлагаемой системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания позволяет снизить расход топлива и значительно улучшить его экологические характеристики. Все эти преимущества касаются как в целом предлагаемой системы, так и узла регулирования состава газообразного топлива, согласно изобретению, используемого в этой системе, что позволяет значительно расширить область применение узла благодаря его уникальному конструктивному выполнению и монтажа в любую систему подачи для автомобилей разных моделей. Such a constructive implementation of the proposed fuel supply system of an internal combustion engine can reduce fuel consumption and significantly improve its environmental performance. All these advantages relate both to the proposed system as a whole and to the gaseous fuel composition control unit according to the invention used in this system, which can significantly expand the area of application of the unit due to its unique design and installation in any supply system for cars of different models.

Далее изобретение поясняется описанием конкретных примеров его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает предлагаемую систему подачи топлива двигателя внутреннего сгорания (продольный разрез, на чертеже изображена одна смесительная камера карбюратора);
фиг. 2 - предлагаемый узел регулирования состава газообразного топлива, используемый в системе по фиг. 1 (поперечный разрез по первой форсунке);
фиг. 3 - общий вид форсунки узла по фиг. 1 (аксонометрия);
фиг. 4 - вторую форсунку узла по фиг. 1 (вид снизу);
фиг. 5 - общий вид еще одного варианта выполнения первой форсунки узла по фиг. 1;
фиг. 6 - другой вариант выполнения второй форсунки узла по фиг. 1.The invention is further illustrated by the description of specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows a proposed fuel supply system for an internal combustion engine (longitudinal section, one carburetor mixing chamber is shown in the drawing);
FIG. 2 - the proposed site for regulating the composition of gaseous fuels used in the system of FIG. 1 (cross section through the first nozzle);
FIG. 3 is a general view of the nozzle of the assembly of FIG. 1 (axonometry);
FIG. 4 - the second nozzle of the assembly of FIG. 1 (bottom view);
FIG. 5 is a general view of yet another embodiment of the first nozzle of the assembly of FIG. 1;
FIG. 6 is another embodiment of the second nozzle of the assembly of FIG. 1.

Предлагаемая система подачи топлива двигателя внутреннего сгорания содержит средство 1 (фиг. 1) подачи газообразного топлива, воздушный фильтр 2, сообщенные по меньшей мере с одной смесительной камерой 3 карбюратора 4, и узел 5 регулирования состава газообразного топлива, сообщенный со средством 1 подачи газообразного топлива, выполненный в проставке 6, расположенной над смесительной камерой 3 карбюратора 4, и содержащий первую форсунку 7 (фиг. 1 и 2), в теле которой выполнен первый канал 8, сообщающийся одним своим торцем 9 со средством 1 подачи газообразного топлива и образующий первое направление A (фиг. 1) подачи газообразного топлива, и вторую форсунку 10 (фиг. 1 и 2), расположенную в теле проставки 6, имеющую второй канал 11 (фиг. 1), сообщающийся со средством 1 подачи газообразного топлива, в выпускной части 12 (фиг. 1) которой выполнены отверстия 13, образующие второе направление B подачи газообразного топлива. The proposed fuel supply system of an internal combustion engine comprises a means 1 (Fig. 1) for supplying gaseous fuel, an air filter 2 in communication with at least one mixing chamber 3 of the carburetor 4, and a node 5 for regulating the composition of the gaseous fuel in communication with the means 1 for supplying gaseous fuel made in the spacer 6, located above the mixing chamber 3 of the carburetor 4, and containing the first nozzle 7 (Fig. 1 and 2), in the body of which the first channel 8 is made, communicating with one of its end faces 9 with means 1 for feeding ha gaseous fuel and forming the first direction A (Fig. 1) of the gaseous fuel supply, and the second nozzle 10 (Fig. 1 and 2) located in the body of the spacer 6 having a second channel 11 (Fig. 1) in communication with the gaseous feed means 1 fuel, in the exhaust part 12 (Fig. 1) of which holes 13 are formed, forming a second direction B of the supply of gaseous fuel.

Смесительная камера 3 карбюратора 4 снабжена двумя соосно установленными диффузорами 14 и 15. Первая 7 и вторая 10 форсунки установлены на некотором расстоянии над диффузорами 14 и 15. Первый канал 8 частично открыт со стороны диффузоров 14 и 15 и со стороны другого своего торца 16, что наглядно видно на фиг. 3. Вторая форсунка 10 (фиг. 1) выполнена кольцеообразной и расположена по периметру диффузора 14, а отверстия 13 выпускной части 12 второй форсунки 10 со стороны диффузоров 14 и 15 выполнены под заданным углом. Угол задается в зависимости от конструкции той модели автомобиля, где будет использован узел 5. The mixing chamber 3 of the carburetor 4 is equipped with two coaxially mounted diffusers 14 and 15. The first 7 and second 10 nozzles are installed at some distance above the diffusers 14 and 15. The first channel 8 is partially open from the side of the diffusers 14 and 15 and from its other end face 16, which clearly seen in FIG. 3. The second nozzle 10 (Fig. 1) is ring-shaped and is located around the perimeter of the diffuser 14, and the holes 13 of the exhaust part 12 of the second nozzle 10 from the diffusers 14 and 15 are made at a given angle. The angle is set depending on the design of the model of the car where node 5 will be used.

Между воздушным фильтром 2 и проставкой 6 расположена заслонка 17 для регулировки подачи воздуха, а под диффузором 14 расположена заслонка 18 для регулировки подачи топливной смеси. Between the air filter 2 and the spacer 6 there is a shutter 17 for adjusting the air supply, and under the diffuser 14 there is a shutter 18 for adjusting the supply of the fuel mixture.

На фиг. 1 изображена одна смесительная камера 3 карбюратора 4. Однако в конкретном варианте выполнения системы, согласно изобретению, карбюратор 4 имеет две камеры 3 и все вышеизложенное относится и ко второй камере 3, что видно на фиг. 2. Следует иметь в виду, что смесительных камер в карбюраторе может быть и больше. In FIG. 1 shows one mixing chamber 3 of the carburetor 4. However, in a particular embodiment of the system according to the invention, the carburetor 4 has two chambers 3 and all of the above applies to the second chamber 3, as can be seen in FIG. 2. It should be borne in mind that there may be more mixing chambers in the carburetor.

На фиг. 1 изображен вариант выполнения предлагаемой системы, у которой имеется два диффузора 14 и 15. Однако следует иметь в виду, что может быть и один диффузор. In FIG. 1 shows an embodiment of the proposed system, which has two diffusers 14 and 15. However, it should be borne in mind that there may be one diffuser.

Первый канал 8 (фиг. 2) имеет сужение 19 по направлению к открытому торцу 16, выполнен обтекаемым для воздушного потока и имеет прямоугольную форму в продольном сечении. The first channel 8 (Fig. 2) has a narrowing 19 towards the open end 16, is streamlined for air flow and has a rectangular shape in longitudinal section.

Отверстия 13 (фиг. 4) во второй форсунке 10 имеют одинаковый диаметр. The holes 13 (Fig. 4) in the second nozzle 10 have the same diameter.

Каналы 8 (фиг. 2) и 11 сообщаются со средством 1 подачи газообразного топлива через распределительный узел 20, имеющий для каждого из каналов 8 и 11 индивидуальные патрубки 21 и 22 соответственно и имеют соответственно регулировочные винты 23 и 24 для уменьшения или увеличения проходного сечения каналом 8 и 11. Channels 8 (Fig. 2) and 11 communicate with the means 1 for supplying gaseous fuel through the distribution unit 20, which has individual nozzles 21 and 22 for each of the channels 8 and 11, respectively, and have adjusting screws 23 and 24, respectively, to reduce or increase the passage section of the channel 8 and 11.

По другому варианту выполнения узла 5 первый канал 8 имеет конусообразную форму, как показано на фиг. 5, а отверстия 25 во второй форсунке 10 выполнены с дифференцированным диаметром в зависимости от угла подачи газообразного топлива, что наглядно видно на фиг. 6. According to another embodiment of the assembly 5, the first channel 8 has a conical shape, as shown in FIG. 5, and the holes 25 in the second nozzle 10 are made with a differentiated diameter depending on the angle of supply of gaseous fuel, which is clearly seen in FIG. 6.

Принцип работы предлагаемой системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания заключается в следующем. The principle of operation of the proposed fuel supply system of an internal combustion engine is as follows.

Газообразное топливо из средства 1 (фиг. 2) через распределительный узел 20 поступает в форсунки 7 и 10. Воздух через воздушный фильтр 2 поступает в смесительную камеру 3 (фиг. 1) карбюратора 4 и далее в диффузоры 14 и 15. Газообразное топливо из канала 8 форсунки 7 и его торца 16 и из отверстий 13 форсунки 10 поступает в диффузоры 14 и 15 по направлениям A и B соответственно. Gaseous fuel from the means 1 (Fig. 2) through the distribution unit 20 enters the nozzles 7 and 10. Air through the air filter 2 enters the mixing chamber 3 (Fig. 1) of the carburetor 4 and then into the diffusers 14 and 15. Gaseous fuel from the channel 8 of the nozzle 7 and its end 16 and from the holes 13 of the nozzle 10 enters the diffusers 14 and 15 in the directions A and B, respectively.

Процесс смешивания происходит в диффузоре 14 и за ним, в результате чего образуется гомогенная газовоздушная смесь с требуемым соотношением газ-воздух, поступающая из карбюратора 4 в цилиндры двигателя (не показаны). The mixing process takes place in and behind the diffuser 14, as a result of which a homogeneous gas-air mixture is formed with the required gas-air ratio coming from the carburetor 4 to the engine cylinders (not shown).

Предлагаемое изобретение обеспечивает высокие экологические характеристики двигателя внутреннего сгорания и имеет широкую область применения. The present invention provides high environmental performance of an internal combustion engine and has a wide scope.

При описании рассматриваемых вариантов осуществления изобретения для ясности используется конкретная узкая терминология. Однако изобретение 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. When describing the considered embodiments of the invention, for clarity, specific narrow terminology is used. However, the invention is not limited to the 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 настоящее изобретение описано в связи с пердпочтительным видом реализации, понятно, что могут иметь место изменения и варианты без отклонения от идеи и объема изобретения, что компетентные в данной области лица легко поймут. Although the present invention has been described in connection with a preferred embodiment, it is understood that there may be changes and variations without departing from the spirit and scope of the invention, and those skilled in the art will readily understand.

Эти изменения и варианты считаются не выходящими за рамки сущности и объема изобретения и прилагаемых пунктов формулы изобретения. These changes and variations are not considered to be outside the scope of the essence and scope of the invention and the attached claims.

Claims

1. The fuel supply system of an internal combustion engine, comprising means for supplying gaseous fuel, an air filter in communication with at least one carburetor mixing chamber, and a gaseous fuel composition control unit in communication with the gaseous fuel supply means, arranged in a spacer located above the mixing chamber carburetor, and containing the first nozzle, in the body of which the first channel is made, communicating at one end with a means of supplying gaseous fuel and forming the first e the direction of supply of gaseous fuel, and a second nozzle located in the body of the spacer having a second channel in communication with the means of supplying gaseous fuel, in the outlet part of which there are holes forming a second direction of supply of gaseous fuel, characterized in that the mixing chamber of the carburetor is provided with at least at least one diffuser, the first and second nozzles being installed at a certain distance above the diffuser, and the first channel is partially open from the diffuser and from the other end , the second nozzle is made annular and is located around the perimeter of the diffuser, and the holes of the outlet part of the second nozzle on the diffuser side are made at a given angle.

2. The system according to claim 1, characterized in that the first channel is streamlined for air flow.

3. The system according to claim 1 or 2, characterized in that the first channel has a narrowing towards the open end.

4. The system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first channel has a rectangular shape in longitudinal section.

5. The system according to claim 3, characterized in that the first channel has a conical shape.

6. The system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the holes in the second nozzle have the same diameter.

7. The system according to any one of paragraphs.1 to 5, characterized in that the holes in the second nozzle are made with a differentiated diameter depending on the angle of supply of gaseous fuel.

8. The control unit of the composition of gaseous fuel supplied to at least one mixing chamber of the carburetor of the engine fuel supply system, made in the spacer of the carburetor located above the mixing chamber of the carburetor and containing the first nozzle mounted in the spacer, in the body of which the first channel communicating with one with its end face with a means of supplying gaseous fuel and forming a first direction of supply of gaseous fuel, and a second nozzle located in the spacer and having a second channel al, communicating with the means of supplying gaseous fuel, in the outlet part of which holes are made forming a second direction of fuel supply, characterized in that the first and second nozzles are installed at some distance above the diffuser of the mixing chamber, the first channel is partially open from the diffuser and from the other its end, and the second nozzle is made annular and is located around the perimeter of the diffuser, and the holes of the outlet part of the second nozzle from the diffuser are made at a given angle.

9. The node of claim 8, characterized in that the first channel is streamlined for air flow.

10. The node according to claim 8 or 9, characterized in that the first channel has a narrowing towards the open end.

11. The node according to any one of paragraphs.8 to 10, characterized in that the first channel has a rectangular shape in longitudinal section.

12. The node according to p. 10, characterized in that the first channel has a conical shape.

13. The node according to any one of paragraphs.8 to 12, characterized in that the holes in the second nozzle have the same diameter.

14. An assembly according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the holes in the second nozzle are made with a differentiated diameter depending on the angle of supply of gaseous fuel.