RU2166108C2

RU2166108C2 - Internal combustion engine fuel-air separation device

Info

Publication number: RU2166108C2
Application number: RU99111418A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Заяц; Константин Александрович Чутков
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; forced ignition internal combustion engines. SUBSTANCE: according to proposed invention, additional porous cylindrical element made of ceramet is introduced into device. This element is press-fitted onto threaded part of spark plug so that sparking zone is located in vicinity of element end face, element being arranged in path of passage of fuel-air mixture from intake valve into combustion chamber. Invention provides wider range of mixture leaning and stable operation of engine at higher air excess coefficients. EFFECT: reduced fuel consumption and toxicity of exhaust gases of carburetor engine. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, и в частности, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением. The invention relates to the field of engine manufacturing, and in particular, can be used in internal combustion engines with positive ignition.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, состоящее из поршня, свечи зажигания, трубопровода богатой смеси, трубопровода бедной смеси и впускного клапана / Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1981 г., с. 130-131/. Недостатками данного устройства является усложнение конструкции карбюратора, наличие в нем двух камер, требуется изменение геометрии впускных коллекторов. The closest technical solution, selected as a prototype, is a device consisting of a piston, spark plugs, rich mixture pipe, poor mixture pipe and intake valve / V. Zvonov The toxicity of internal combustion engines. M., Mechanical Engineering, 1981, p. 130-131 /. The disadvantages of this device is the complexity of the carburetor design, the presence of two chambers in it, a change in the geometry of the intake manifolds is required.

Настоящее изобретение направлено на повышение экономичности карбюраторного двигателя, снижению токсичности отработавших газов путем расслоения топливовоздушной смеси и обеспечения работы двигателя на бедных смесях. The present invention is aimed at improving the efficiency of the carburetor engine, reducing exhaust toxicity by stratifying the air-fuel mixture and ensuring the engine runs on lean mixtures.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введен пористый цилиндрический элемент, например, из металлокерамики, напрессованный на ввертную часть свечи зажигания так, что зона возникновения искры находится в окрестности торца элемента, при этом элемент расположен на пути следования топливовоздушной смеси в камеру сгорания от впускного клапана. The solution of this problem is achieved by the fact that a porous cylindrical element, for example, of cermet, pressed onto the screw part of the spark plug is additionally inserted into the device so that the zone of occurrence of the spark is located in the vicinity of the end face of the element, while the element is located along the path of the air-fuel mixture into the combustion chamber from the inlet valve.

Сопоставительный анализ заявленного решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемое устройство организации рабочего процесса карбюраторного двигателя внутреннего сгорания позволяет расширить пределы обеднения смеси и сохранить устойчивую работу двигателя при повышенных коэффициентах избытка воздуха. Кроме того, снижается склонность двигателя к детонационным явлениям. A comparative analysis of the claimed solution and the one selected as a prototype shows that the proposed device for organizing the working process of a carburetor internal combustion engine can expand the limits of lean mixture and maintain stable engine operation with increased excess air ratios. In addition, the tendency of the engine to detonation phenomena is reduced.

Таким образом, отличия, связанные с тем, что в устройство дополнительно введен пористый цилиндрический элемент, например, из металлокерамики, напрессованный на ввертную часть свечи зажигания так, что зона возникновения искры находится в окрестности торца элемента, при этом элемент расположен на пути следования топливовоздушной смеси в камеру сгорания от впускного клапана, позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия". Thus, the differences are related to the fact that a porous cylindrical element, for example, of cermet, pressed onto the screw part of the spark plug is additionally introduced into the device so that the zone of occurrence of the spark is in the vicinity of the end face of the element, while the element is located along the path of the air-fuel mixture into the combustion chamber from the intake valve, allow us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "novelty." The features that distinguish the claimed technical solution are not identified in other technical solutions when studying this and related areas of technology and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "significant differences".

На чертеже изображен поперечный разрез схемы размещения свечи зажигания, пористого элемента и впускного клапана. The drawing shows a cross section of a layout of a spark plug, a porous element and an intake valve.

Устройство для расслоения топливовоздушной смеси, состоящее из камеры сгорания 7, образованной головкой блока 2 и поршнем 3, впускного коллектора 4 с клапаном 1, свечи зажигания 6, на ввертную часть которой напрессован пористый цилиндрический элемент 5, например, из металлокерамики так, что зона возникновения искры находится в окрестности торца элемента, при этом элемент расположен на пути следования топливовоздушной смеси в камеру сгорания от впускного клапана. A device for stratification of the air-fuel mixture, consisting of a combustion chamber 7, formed by the head of the block 2 and the piston 3, the intake manifold 4 with the valve 1, the spark plug 6, on the screw part of which a porous cylindrical element 5 is pressed, for example, of cermet so that the zone of occurrence the spark is located in the vicinity of the end face of the element, while the element is located along the path of the air-fuel mixture into the combustion chamber from the intake valve.

Устройство работает следующим образом. Топливовоздушная смесь на такте впуска поступает по впускному коллектору 4 при открытом впускном клапане 1 в цилиндр двигателя. Часть смеси на своем пути встречает пористый керамический элемент 5, на который конденсируются частицы топлива. Сам элемент имеет температуру, соизмеримую с температурой стенок камеры сгорания 7 и поршня 3, поэтому топливо начинает интенсивно испаряться, образуя зону с обогащенной смесью. На такте сжатия этот процесс продолжается. Свеча зажигания 6, на которой расположен пористый керамический элемент 5, в зоне с обогащенной смесью воспламеняет ее, и фронт пламени распространяется из зоны с обогащенной смесью в зону, где смесь значительно беднее. The device operates as follows. The air-fuel mixture at the intake stroke flows through the intake manifold 4 with the intake valve 1 open to the engine cylinder. Part of the mixture in its path meets a porous ceramic element 5, on which fuel particles condense. The element itself has a temperature commensurate with the temperature of the walls of the combustion chamber 7 and the piston 3, so the fuel begins to evaporate intensively, forming a zone with an enriched mixture. At the compression step, this process continues. The spark plug 6, on which the porous ceramic element 5 is located, ignites it in the zone with the enriched mixture, and the flame front propagates from the enriched mixture zone to the zone where the mixture is much poorer.

Организация рабочего процесса с помощью указанного устройства приводит к расширению пределов обеднения смеси и устойчивой работе двигателя при повышенных коэффициентах избытка воздуха, что приводит к повышению экономичности и снижению токсичности карбюраторного двигателя. The organization of the working process with the help of this device leads to an expansion of the limits of lean mixture and stable operation of the engine with increased coefficients of excess air, which leads to increased efficiency and reduced toxicity of the carburetor engine.

Claims

A device for stratification of the air-fuel mixture, consisting of a combustion chamber formed by the head of the block and the piston, intake and exhaust manifolds with valves, a spark plug, characterized in that a porous cylindrical element is added to the device, for example, made of cermet, pressed onto the screw part of the spark plug so that the zone of occurrence of the spark is located in the vicinity of the end face of the element, while the element is located along the path of the air-fuel mixture into the combustion chamber from the intake valve.