RU2197631C2 - Fuel-air mixture homogenizing device - Google Patents

Fuel-air mixture homogenizing device Download PDF

Info

Publication number
RU2197631C2
RU2197631C2 RU2000108102A RU2000108102A RU2197631C2 RU 2197631 C2 RU2197631 C2 RU 2197631C2 RU 2000108102 A RU2000108102 A RU 2000108102A RU 2000108102 A RU2000108102 A RU 2000108102A RU 2197631 C2 RU2197631 C2 RU 2197631C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
air
fuel
gas
fuel mixture
Prior art date
Application number
RU2000108102A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000108102A (en
Inventor
А.Ф. Герман
В.В. Сухов
Original Assignee
Герман Александр Федорович
Сухов Вячеслав Васильевич
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 Герман Александр Федорович, Сухов Вячеслав Васильевич filed Critical Герман Александр Федорович
Priority to RU2000108102A priority Critical patent/RU2197631C2/en
Publication of RU2000108102A publication Critical patent/RU2000108102A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2197631C2 publication Critical patent/RU2197631C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention is designed for fuel devices of internal combustion engine and it serves for homogenization of fuel0air mixture. Proposed device has housing with at least one channel to deliver fuel-air mixture, large number of gas channels and gas supply main channel. Gas channels are arranged over periphery of fuel-air mixture supply channel. Housing is made in form of flat rectangular member provided with at least one hole to pass fuel-air mixture. Bushing is installed in said hole. Said bushing is provided with channel to feed gas into fuel-air mixture channel and gas channels. EFFECT: small size, easy-to- replace device providing high characteristics of fuel-air mixture. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам для гомогенизации топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, and in particular to devices for the homogenization of the air-fuel mixture in an internal combustion engine.

Предлагаемое устройство может найти широкое применение в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно в двигателях наземных транспортных средств, серийно выпускаемых промышленностью. The proposed device can be widely used in internal combustion engines, mainly in engines of land vehicles, mass-produced by industry.

Известны способ и гомогенизатор топливовоздушном смеси для обработки потока топливовоздушной смеси акустическими колебаниями с целью интенсификации смесеобразования. При этом акустические колебания возбуждаются формированием высокоскоростных газовых струй в точке, расположенной в зоне движения потока приготовленной топливовоздушной смеси, что улучшает полноту сгорания благодаря увеличению степени дробления частиц топлива (см. кн. Говорущенко Н.Я., Экология топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте, М.: изд. Транспорт, 1990 г., с. 100-102). A known method and homogenizer of the air-fuel mixture for processing the flow of the air-fuel mixture by acoustic vibrations in order to intensify the mixture formation. In this case, acoustic vibrations are excited by the formation of high-speed gas jets at a point located in the flow zone of the prepared air-fuel mixture, which improves the completeness of combustion due to an increase in the degree of fragmentation of fuel particles (see Prince Govorushchenko N.Ya., Ecology of fuel and reduction of toxicity in automobile transport , M .: Transport ed., 1990, pp. 100-102).

Недостатком известного устройства является то, что гомогенизатор, выполнен в виде газоструйного излучателя, представляющего собой точный прибор, требующий специальной калибровки. Кроме того, известно устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси, содержащие во впускном трубопроводе втулку, снабженную рабочими элементами, размещенными в канале трубопровода. Рабочие элементы выполнены в виде криволинейных пластин (см. авт. свид. СССР 1370284, кл. F 02 M 29/04, 27.08.1986 г.). Недостатком известного устройства является сложность изготовления и эксплуатации. Степень гомогенизации является невысокой. A disadvantage of the known device is that the homogenizer is made in the form of a gas-jet emitter, which is an accurate device that requires special calibration. In addition, it is known a device for the homogenization of the air-fuel mixture, containing in the inlet pipe a sleeve equipped with working elements located in the channel of the pipeline. The working elements are made in the form of curved plates (see ed. Certificate of the USSR 1370284, class F 02 M 29/04, 08/27/1986). A disadvantage of the known device is the complexity of manufacture and operation. The degree of homogenization is low.

Наиболее близким аналогом заявляемого устройства является устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси, содержащее корпус с по меньшей мере одним каналом для подачи топливовоздушной смеси, магистральный канал для подачи газа, подводящий канал для подачи газа в канал для подачи топливовоздушной смеси, и газовые каналы, расположенные по периферии канала для подачи топливовоздушной смеси и сообщающие подводящий канал для подачи газа с каналом для подачи топливовоздушной смеси (см. патент РФ 2018020, М. кл. F 02 M, 27.08.1991). The closest analogue of the claimed device is a device for homogenizing the air-fuel mixture, comprising a housing with at least one channel for supplying the air-fuel mixture, a main channel for supplying gas, a supply channel for supplying gas to the channel for supplying the air-fuel mixture, and gas channels located at the periphery a channel for supplying a fuel-air mixture and communicating a supply channel for supplying gas with a channel for supplying a fuel-air mixture (see RF patent 2018020, M. cl. F 02 M, 08/27/1991).

Известное устройство является усовершенствованием карбюратора и предназначено для повышения качества топливовоздушной смеси. Однако при всех его достоинствах оно до конца не решает проблему полноты сгорания топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания. The known device is an improvement on the carburetor and is intended to improve the quality of the air-fuel mixture. However, with all its advantages, it does not completely solve the problem of the completeness of combustion of the air-fuel mixture in an internal combustion engine.

Кроме того, его дросселирующие газовые каналы выполнены в корпусе карбюратора, что технологически очень сложно в изготовлении, а тем более в эксплуатации. In addition, its throttling gas channels are made in the carburetor body, which is technologically very difficult to manufacture, and even more so in operation.

Техническая задача заявляемого изобретения состоит в том, чтобы обеспечить малогабаритность и быструю заменяемость устройства при эксплуатации, не снижая преимуществ известного устройства. The technical task of the claimed invention is to ensure the small size and quick replaceability of the device during operation, without compromising the advantages of the known device.

Кроме того, техническая задача заключается в том, чтобы при минимальных габаритах обеспечить высокие технические характеристики топливовоздушной смеси и превращения ее в газовую смесь перед входом в камеру сгорания. In addition, the technical task is to ensure high technical characteristics of the air-fuel mixture and its transformation into a gas mixture at the entrance to the combustion chamber with the minimum dimensions.

Указанная техническая задача решается тем, что устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси содержит корпус с по меньшей мере одним каналом для подачи топливовоздушной смеси и множество газовых каналов, расположенных по периферии канала для подачи топливовоздушной смеси, а также магистральный канал для подачи газа, а корпус выполнен в виде плоской прямоугольной прокладки, имеющей по крайней мере одно отверстие для пропуска топливовоздушной смеси, в котором установлена втулка, в которой выполнен подводящий канал для подачи газа в канал топливовоздушной смеси и газовые каналы. The specified technical problem is solved in that the device for homogenizing the air-fuel mixture comprises a body with at least one channel for supplying the air-fuel mixture and a plurality of gas channels located on the periphery of the channel for supplying the air-fuel mixture, as well as a main channel for supplying gas, and the body is made in in the form of a flat rectangular gasket having at least one hole for passing the air-fuel mixture, in which a sleeve is installed in which a supply channel for supplying gas is made into the air-fuel mixture channel and gas channels.

Кроме того, задача решается тем, что оси газовых каналов могут быть расположены под углом 45o к поперечной оси канала для подачи топливовоздушной смеси, причем соотношение размеров канала для подачи топливовоздушной смеси к размеру газовых каналов находится в пределах 20÷10.In addition, the problem is solved in that the axis of the gas channels can be located at an angle of 45 o to the transverse axis of the channel for supplying the air-fuel mixture, and the ratio of the sizes of the channel for supplying the air-fuel mixture to the size of the gas channels is in the range 20 ÷ 10.

Также втулка может быть выполнена из теплопроводного материала, а сам корпус из теплостойкого материала. Also, the sleeve can be made of heat-conducting material, and the housing itself is made of heat-resistant material.

В корпусе может быть выполнен дополнительный магистральный канал для подачи газа по оси, параллельной длинной стороне прокладки. An additional main channel for supplying gas along an axis parallel to the long side of the gasket can be made in the housing.

Описанное конструктивное исполнение обеспечивает малогабаритность устройства и возможность его встройки во впускной коллектор между карбюратором и двигателем и легкого демонтажа. Выполнение газовых каналов под углом 45o к поперечной оси канала топливовоздушной смеси позволяет обеспечить максимальную турбулентность потока топливовоздушной смеси, отрыв частиц завихренного потока на стенке канала для подачи топливовоздушной смеси и высокую степень дробления указанных частиц в совокупности с воздействием акустических колебаний, возникающих при дросселировании газа в канале для подачи топливовоздушной смеси благодаря соотношению размеров газовых каналов и канала для подачи топливовоздушной смеси. Эта смесь становится, практически, газовой смесью и ее сгорание в двигателе происходит с максимальной полнотой, что обеспечивает экологию атмосферной среды.The described design ensures the small size of the device and the possibility of its installation in the intake manifold between the carburetor and the engine and easy dismantling. The implementation of gas channels at an angle of 45 o to the transverse axis of the air-fuel mixture channel allows for maximum turbulence of the air-fuel mixture flow, separation of swirling particles on the channel wall for supplying the air-fuel mixture, and a high degree of crushing of these particles in combination with the influence of acoustic vibrations arising from gas throttling in the channel for supplying the air-fuel mixture due to the ratio of the sizes of the gas channels and the channel for supplying the air-fuel mixture. This mixture becomes practically a gas mixture and its combustion in the engine occurs with maximum completeness, which ensures the ecology of the atmosphere.

Конструктивное исполнение втулки позволяет осуществить подвод газа параллельно длинной стороне прокладки, что удобно в эксплуатации и дает возможность расположить устройство в любом месте впускного коллектора и не требует больших затрат. Технология изготовления устройства максимально упрощена, прокладка в любое время и в любом месте может быть демонтирована и легко заменена, что делает ее запасной деталью автомобиля или другого транспортного средства. The design of the sleeve allows you to supply gas parallel to the long side of the gasket, which is convenient in operation and makes it possible to position the device anywhere in the intake manifold and does not require large expenses. The manufacturing technology of the device is simplified as much as possible, laying at any time and anywhere can be dismantled and easily replaced, which makes it a spare part of a car or other vehicle.

Ниже приводится пример выполнения устройства, иллюстрируемый чертежами. The following is an example implementation of the device, illustrated by the drawings.

На фиг. 1 показан разрез параллельно плоскости прокладки; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 показан разрез Б-Б фиг.1. In FIG. 1 shows a section parallel to the gasket plane; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 shows a section bB of figure 1.

Устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси содержит корпус 1 в виде плоского прямоугольного параллелепипеда с закругленными углами 2, снабженного монтажными отверстиями 3. Материалом для его изготовления может быть текстолит или другой легкообрабатываемый теплостойкий материал. A device for homogenizing the air-fuel mixture comprises a housing 1 in the form of a flat rectangular parallelepiped with rounded corners 2, provided with mounting holes 3. The material for its manufacture can be textolite or other easily processed heat-resistant material.

В корпусе 1 имеются отверстия 4, в которых запрессованы две кольцевые втулки 5. Каждая из втулок 5 имеет периферический канал 6 любого сечения (прямоугольного, круглого и пр. ), с которым сообщаются газовые каналы 7, имеющие входной 8 и выходной 9 участки конусной формы. Эти участки могут иметь любую другую (например, прямоугольную) форму, однако предпочтительным является выполнение этих участков в виде конусов с целью уменьшения гидравлического сопротивления. Газовые каналы 6 могут и не иметь этих конусных участков, что значительно упрощает технологию изготовления втулок. Соотношение размеров газовых каналов и каналов для подачи топливовоздушной смеси выбрано из учета следующих соображений. При соотношении большем 20 - возможно засорение газовых каналов ингредиентами газа (пылевыми частицами и пр.), при соотношении, меньшем 10, снижается эффект акустических колебаний и влияние газовых струй на качество топливовоздушной смеси. In the housing 1 there are openings 4 in which two annular sleeves are pressed in. 5. Each of the sleeves 5 has a peripheral channel 6 of any section (rectangular, round, etc.), which are connected to gas channels 7 having an input 8 and output 9 conical sections . These sections can have any other (for example, rectangular) shape, however, it is preferable to make these sections in the form of cones in order to reduce hydraulic resistance. Gas channels 6 may not have these conical sections, which greatly simplifies the manufacturing technology of the bushings. The ratio of the size of the gas channels and the channels for supplying the air-fuel mixture is selected from the following considerations. With a ratio greater than 20 - clogging of the gas channels with gas ingredients (dust particles, etc.) is possible, with a ratio less than 10, the effect of acoustic vibrations and the influence of gas jets on the quality of the air-fuel mixture are reduced.

В корпусе также магистральный канал 10 для подачи газа от внешнего источника (не показан) и запасной канал 11 (как вариант). Материалом для изготовления кольцевых втулок 5 может быть алюминиевый сплав или любой другой материал с большим коэффициентом теплопроводности, что весьма важно в случае предварительного подогрева топливовоздушной смеси до температуры порядка 600oС перед ее воспламенением в двигателе. Технология изготовления прокладок максимально упрощена, обеспечена легкость монтажа и демонтажа. Серийное изготовление устройства не требует значительных затрат.In the case there is also a main channel 10 for supplying gas from an external source (not shown) and a spare channel 11 (as an option). The material for the manufacture of ring sleeves 5 may be an aluminum alloy or any other material with a high coefficient of thermal conductivity, which is very important in the case of preheating the air-fuel mixture to a temperature of about 600 o C before ignition in the engine. The manufacturing technology of gaskets is maximally simplified, and ease of installation and dismantling is ensured. Serial production of the device does not require significant costs.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

При работе двигателя внутреннего сгорания (не показан) топливовоздушная смесь из карбюратора (не показан) поступает в канал 12 и далее через впускные коллекторы (не показаны) к камере сгорания двигателя. Воздух от внешнего источника поступает в канал 10 (или 11) и далее в периферический канал 6, затем входит в газовые каналы 7. During operation of the internal combustion engine (not shown), the air-fuel mixture from the carburetor (not shown) enters the channel 12 and then through the intake manifolds (not shown) to the combustion chamber of the engine. Air from an external source enters the channel 10 (or 11) and then into the peripheral channel 6, then enters the gas channels 7.

При поступлении воздуха на входные участки 8 газовых каналов происходит сужение потока газа с увеличением его плотности, что формирует энергию струй и далее на выходных участках 9 осуществляется дросселирование потока с возникновением акустических колебаний. When air enters the inlet sections 8 of the gas channels, the gas stream narrows with an increase in its density, which generates the energy of the jets, and then at the outlet sections 9 the flow is throttled with the occurrence of acoustic vibrations.

При работе двигателя на низких и номинальных режимах акустические колебания не оказывают существенного влияния на качество топливовоздушной смеси, качество которой определяется энергией воздушных струй, поступающих в каналы 12. When the engine is operating at low and nominal conditions, acoustic vibrations do not significantly affect the quality of the air-fuel mixture, the quality of which is determined by the energy of the air jets entering the channels 12.

При переходе двигателя на высокий или форсированный режим резко возрастает расход топливовоздушной смеси, что приводит к увеличению разрежения и скорости движения потока в каналах 12. При этом энергия воздушных струй оказывается недостаточной для интенсификации смесеобразования. Благодаря тому, что в воздушных струях возбуждаются акустические колебания в виде зон повышенных и пониженных скоростей движения газовой среды, воздушные струи, истекающие в канал 12 из каналов 7, вносят дополнительную энергию в различные точки поперечного сечения каналов 12. Это способствует интенсификации смесеобразования на высоких и форсированных режимах. When the engine switches to high or forced mode, the air-fuel mixture consumption sharply increases, which leads to an increase in rarefaction and flow velocity in channels 12. Moreover, the energy of the air jets is insufficient to intensify the mixture formation. Due to the fact that acoustic vibrations are excited in the air jets in the form of zones of increased and reduced velocities of the gas medium, the air jets flowing into the channel 12 from the channels 7 add additional energy to various points of the cross section of the channels 12. This contributes to the intensification of mixture formation at high and forced modes.

Очевидно, что возможны и другие варианты осуществления предлагаемого устройства, не выходящие за пределы совокупности признаков первого пункта формулы изобретения. Obviously, there are other possible embodiments of the proposed device that do not go beyond the totality of the features of the first claim.

Основными преимуществами заявляемого изобретения являются:
- замена существующей прокладки;
- простота формы и конструкции;
- легкость монтажа и демонтажа как устройства в целом, так и его деталей;
- упрощенная технология и возможность изготовления массовыми сериями;
- широкий выбор материалов для изготовления;
- малый вес и небольшие габариты;
- неизменяемость конструкции двигателя внутреннего сгорания;
- незначительные затраты;
- улучшается экология атмосферной среды.The main advantages of the claimed invention are:
- replacement of an existing gasket;
- simplicity of form and design;
- ease of installation and dismantling of both the device as a whole and its parts;
- simplified technology and the possibility of manufacturing in bulk;
- A wide selection of materials for manufacturing;
- light weight and small dimensions;
- the invariability of the design of the internal combustion engine;
- low costs;
- improving the ecology of the atmosphere.

Claims (4)

1. Устройство для гомогенизации топливовоздушной смеси, содержащее корпус с по меньшей мере одним каналом для подачи топливовоздушной смеси и множество газовых каналов, расположенных по периферии канала для подачи топливовоздушной смеси, а также магистральный канал для подачи газа, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде плоской прямоугольной прокладки, имеющей по крайней мере одно отверстие для пропуска топливовоздушной смеси, в котором установлена втулка, в которой выполнен подводящий канал для подачи газа в канал топливовоздушной смеси и газовые каналы. 1. A device for homogenizing the air-fuel mixture, comprising a housing with at least one channel for supplying the air-fuel mixture and a plurality of gas channels located on the periphery of the channel for supplying the air-fuel mixture, as well as a main channel for supplying gas, characterized in that the body is made in the form a rectangular flat gasket having at least one hole for passing the air-fuel mixture, in which a sleeve is installed in which a supply channel is made for supplying gas to the air-fuel channel th gas mixture and the channels. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оси газовых каналов расположены под углом 45o к поперечной оси канала для подачи топливовоздушной смеси, причем соотношение размеров канала для подачи топливовоздушной смеси к размерам газовых каналов находится в пределах 20-10.2. The device according to p. 1, characterized in that the axis of the gas channels are located at an angle of 45 o to the transverse axis of the channel for supplying the air-fuel mixture, and the ratio of the size of the channel for supplying the air-fuel mixture to the size of the gas channels is in the range of 20-10. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что втулка выполнена из теплопроводного материала, а сам корпус - из теплостойкого материала. 3. The device according to claim 1, characterized in that the sleeve is made of heat-conducting material, and the housing itself is made of heat-resistant material. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе выполнен дополнительный магистральный канал для подачи газа по оси, параллельной длинной стороне прокладки. 4. The device according to claim 1, characterized in that the housing has an additional main channel for supplying gas along an axis parallel to the long side of the gasket.
RU2000108102A 2000-03-31 2000-03-31 Fuel-air mixture homogenizing device RU2197631C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108102A RU2197631C2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Fuel-air mixture homogenizing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108102A RU2197631C2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Fuel-air mixture homogenizing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000108102A RU2000108102A (en) 2002-01-10
RU2197631C2 true RU2197631C2 (en) 2003-01-27

Family

ID=20232700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000108102A RU2197631C2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Fuel-air mixture homogenizing device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2197631C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7140357B2 (en) Vortex mixing system for exhaust gas recirculation (EGR)
US6272851B1 (en) Exhaust recirculation system of internal combustion engine
US11549429B2 (en) Engine mixing structures
US11008932B2 (en) Engine mixing structures
US3965873A (en) Flow equalizing means
US5916831A (en) Carburetor
US3520131A (en) Exhaust gas control
IL41929A (en) Combustion chamber for internal combustion engines
RU2197631C2 (en) Fuel-air mixture homogenizing device
EP2236804B1 (en) Gas mixing device particularly for internal-combustion engines equipped with exhaust gas recirculation system
US4092959A (en) Inlet gas mixer for internal combustion engine
US4020805A (en) Intake manifold flow equilizing means
JP2006125333A (en) Internal combustion engine
US7412974B2 (en) Device for enhancing fuel efficiency of internal combustion engines
US4038950A (en) Intake manifold of the internal combustion engine
CN110219754B (en) Exhaust gas recirculation system
US10344646B2 (en) Exhaust gas burner assembly
EP1550801B1 (en) Cylinder head for a gas engine and method of production
GB2088474A (en) I.C. engine cylinder head charge intake system
KR20200058719A (en) Apparatus for generating a swirl in an intake and exhaust manifold of an internal combustion engine
US20230015517A1 (en) Engine mixing structures
US9732712B1 (en) Marine propulsion device having flame arrestor
AU2021201025B2 (en) Engine mixing structures
RU2241177C2 (en) Combustion chamber
JPH0396646A (en) Fuel and air mixture forming apparatus for internal-combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080401