RU2215895C2 - Nozzle for internal combustion engine - Google Patents
Nozzle for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215895C2 RU2215895C2 RU2001119025/06A RU2001119025A RU2215895C2 RU 2215895 C2 RU2215895 C2 RU 2215895C2 RU 2001119025/06 A RU2001119025/06 A RU 2001119025/06A RU 2001119025 A RU2001119025 A RU 2001119025A RU 2215895 C2 RU2215895 C2 RU 2215895C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- microcapillary
- internal combustion
- fuel
- supply channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам распыления жидкости и может быть использовано в двигателестроении, а именно в топливных системах питания двигателя внутреннего сгорания. The invention relates to a means of spraying liquid and can be used in engine building, namely in fuel systems for powering an internal combustion engine.
Известна форсунка для двигателя внутреннего сгорания [1], содержащая корпус, закрепленный на нем распылитель с запорной иглой и корпусом распылителя с сопловыми отверстиями, канал подачи топлива с подыгольной полостью распылителя, а также канал подачи газовой присадки со смесительно-аккумулирующей камерой, снабженной обратным клапаном. A known nozzle for an internal combustion engine [1], comprising a housing, a nozzle mounted thereon with a locking needle and a nozzle body with nozzle openings, a fuel supply channel with a needle cavity of the atomizer, and a gas additive supply channel with a mixing and storage chamber equipped with a check valve .
Недостатками данной форсунки для двигателя внутреннего сгорания являются малая эффективность предварительной подготовки топлива перед подачей его в цилиндр двигателя из-за недостаточной регулировки количества газа, подаваемого в цикловую порцию, причем подаваемая присадка не содержит активных радикалов, а также сложность конструкции ввиду наличия обратного клапана. The disadvantages of this nozzle for an internal combustion engine are the low efficiency of the preliminary preparation of fuel before it is fed into the engine cylinder due to insufficient adjustment of the amount of gas supplied to the cyclic portion, and the supplied additive does not contain active radicals, as well as the design complexity due to the check valve.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является форсунка для двигателя внутреннего сгорания [2], содержащая корпус, закрепленный на нем распылитель с запорной иглой и корпусом распылителя с сопловыми отверстиями, канал подачи топлива с подыгольной полостью распылителя, а также канал подачи газовой присадки, при этом канал подачи газовой присадки содержит смесительно-аккумулирующую камеру, снабженную обратным клапаном, а форсунка дополнительно содержит пористую металлокерамическую вставку, соединяющую канал подачи присадок и смесительно-аккумулирующую камеру с подыгольной полостью. The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a nozzle for an internal combustion engine [2], comprising a housing, a spray gun mounted thereon with a locking needle and a spray housing with nozzle openings, a fuel supply channel with a needle cavity of the atomizer, and a feed channel gas additive, wherein the gas additive supply channel contains a mixing and storage chamber equipped with a check valve, and the nozzle further comprises a porous ceramic-metal insert, soy inyayuschuyu additive supply passage and mixer-accumulating chamber with a sub-cavity.
Устройство данной форсунки для двигателя внутреннего сгорания повышает равномерность образования смеси присадки с топливом перед подачей ее в цилиндр двигателя, но не упрощает конструкцию форсунки ввиду наличия обратного клапана. The device of this nozzle for an internal combustion engine increases the uniformity of the formation of an additive mixture with fuel before feeding it into the cylinder of the engine, but does not simplify the design of the nozzle due to the presence of a check valve.
Сущность изобретения заключается в том, что форсунка для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус и закрепленный на нем распылитель с запорной иглой и корпусом распылителя с сопловыми отверстиями, канал подачи топлива с подыгольной полостью распылителя, а также канал подачи газовой присадки, при этом в канале подачи газовой присадки устанавливают микрокапиллярный фильтр, гидравлический радиус микрокапилляра в котором выполняют в пределах 2 мкм ≤ r ≤ 10 мкм, а канал подачи газовой присадки сообщают непосредственно с полостью цилиндра двигателя, при этом канал подачи газовой присадки выполняют в теле корпуса распылителя и микрокапиллярный фильтр выполняют в виде проволочного жгута. The essence of the invention lies in the fact that the nozzle for an internal combustion engine comprises a housing and a spray gun mounted thereon with a locking needle and a spray housing with nozzle openings, a fuel supply channel with a needle cavity of the atomizer, and a gas additive supply channel, while in the gas supply channel additives, a microcapillary filter is installed, the hydraulic radius of the microcapillary in which is performed within 2 μm ≤ r ≤ 10 μm, and the gas additive supply channel is communicated directly with the cylinder cavity the core of the engine, while the feed channel of the gas additive is performed in the body of the atomizer body and the microcapillary filter is made in the form of a wire bundle.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение степени подготовки топлива перед подачей его в цилиндр двигателя и упрощение конструкции форсунки для двигателя внутреннего сгорания. The technical result of the invention is to increase the degree of fuel preparation before feeding it into the engine cylinder and simplifying the design of the nozzle for an internal combustion engine.
Увеличение степени подготовки топлива перед подачей его в цилиндр двигателя определяется тем, что в канале подачи газовой присадки устанавливают микрокапиллярный фильтр, гидравлический радиус микрокапилляра в котором выполняют в пределах 2 мкм ≤ r ≤ 10 мкм для обеспечения регулирования количества газа, подаваемого в цикловую порцию, а канал подачи газовой присадки сообщают непосредственно с полостью цилиндра двигателя, обеспечивая тем самым образование смеси топлива с горячим рабочим газом, насыщенным продуктами неполного сгорания, содержащим большое количество активных радикалов. При этом канал подачи газовой присадки может быть выполнен в теле корпуса распылителя. An increase in the degree of fuel preparation before it is fed into the engine cylinder is determined by the fact that a microcapillary filter is installed in the gas additive supply channel, the hydraulic radius of the microcapillary in which is performed within 2 μm ≤ r ≤ 10 μm to ensure control of the amount of gas supplied to the cyclic portion, and the gas additive supply channel is communicated directly with the cylinder cavity of the engine, thereby ensuring the formation of a fuel mixture with hot working gas saturated with products of incomplete combustion, with holding a large number of active radicals. In this case, the gas additive supply channel can be made in the body of the atomizer body.
Упрощение конструкции форсунки для двигателя внутреннего сгорания достигается тем, что в канале подачи газовой присадки устанавливают микрокапиллярный фильтр с исключением необходимости в установке обратного клапана. Отсутствие динамических элементов приводит к большей управляемости процесса подачи газа. При этом микрокапиллярный фильтр может быть выполнен в виде проволочного жгута. A simplification of the nozzle design for an internal combustion engine is achieved by the fact that a microcapillary filter is installed in the gas additive supply channel with the exception of the need to install a check valve. The absence of dynamic elements leads to greater controllability of the gas supply process. In this case, the microcapillary filter can be made in the form of a wire bundle.
Нижний предел указанного диапазона определяется уровнем растворимости газа в цикловой порции топлива, а именно
- формула Генри для определения границы растворимости газа в жидкости (Р=30 МПа - давление; k=1, 2 - коэффициент растворимости по ГОСТ 305-73; ρГ= 0,43 кг/м3, ρЖ= 830 кг/м3 - плотности газа и жидкости (топлива) соответственно).The lower limit of the specified range is determined by the level of solubility of the gas in the cyclic portion of the fuel, namely
- Henry's formula for determining the boundary of gas solubility in a liquid (P = 30 MPa - pressure; k = 1, 2 - solubility coefficient according to GOST 305-73; ρ Г = 0.43 kg / m 3 , ρ Ж = 830 kg / m 3 - density of gas and liquid (fuel), respectively).
VГ=Q•tЦ - объем поступившего газа за цикл, где:
tЦ= 0,001 с - продолжительность цикла, Q - расход газа за цикл, проходящего через площадь фильтрации ω = πR2, при R=300 мкм - радиус всей микрокапиллярной трубки.V G = Q • t C - the amount of incoming gas per cycle, where:
t C = 0.001 s is the duration of the cycle, Q is the gas flow rate for the cycle passing through the filtration area ω = πR 2 , at R = 300 μm the radius of the entire microcapillary tube.
при этом m=0,46 - показатель пористости среды, r - гидравлический радиус микрокапилляра, μ = 20•10-6 м2/c - динамическая вязкость газа, ΔР= 100 атм - перепад давления, 1 = 0,01 м - длина микрокапиллярной трубки. in this case, m = 0.46 is the indicator of the porosity of the medium, r is the hydraulic radius of the microcapillary, μ = 20 • 10 -6 m 2 / s is the dynamic viscosity of the gas, ΔР = 100 atm is the pressure drop, 1 = 0.01 m is the length microcapillary tube.
где VЖ≈150 мм3/цикл - средняя цикловая подача топлива за цикл. Отсюда следует, что
Верхний предел диапазона определен экспериментальным значением максимального гидравлического радиуса микрокапилляров r≈10 мкм, не обеспечивающим пропускание жидкости (топлива) через капиллярную среду. where V W ≈150 mm 3 / cycle - the average cyclic fuel supply per cycle. It follows that
The upper limit of the range is determined by the experimental value of the maximum hydraulic radius of microcapillaries r≈10 μm, which does not ensure the passage of liquid (fuel) through the capillary medium.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен продольный разрез форсунки по п. 2 формулы, а на фиг.2 и 3 показаны продольный и поперечный разрезы форсунки по п.3 формулы соответственно. The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a nozzle according to
Форсунка для двигателя внутреннего сгорания, установленная в головке 1 цилиндра двигателя с зазором 2, содержит корпус форсунки 3 и закрепленный на нем с помощью гайки 4 распылитель с запорной иглой (не показана) и корпусом распылителя 5 с сопловыми отверстиями 6, канал подачи топлива 7 с подыгольной полостью распылителя 8, канал подачи газовой присадки 9 и установленный в нем микрокапиллярный фильтр 10, при этом канал подачи газовой присадки 9 сообщается непосредственно с полостью цилиндра двигателя. На фиг.2 и 3 микрокапиллярный фильтр выполняется в виде проволочного жгута 11. The nozzle for an internal combustion engine installed in the
Предлагаемая форсунка для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. The proposed nozzle for an internal combustion engine operates as follows.
Топливный насос (не показан) по каналу подачи топлива 7 нагнетает жидкое топливо в подыгольную полость распылителя 8. Под воздействием давления топлива запорная игла поднимается и топливо через сопловые отверстия 6 впрыскивается в цилиндр камеры сгорания двигателя. В конце впрыскивания благодаря разгружающему ходу нагнетательного клапана (не показан) после завершения отсечки подачи топлива давление в подыгольной полости распылителя 8 резко снижается и через канал подачи газовой присадки 9 горячий рабочий газ из полости цилиндра двигателя, пройдя по зазору 2 через микрокапиллярный фильтр 10 (или через микрокапиллярный фильтр в виде проволочного жгута 11), просачивается в подыгольную полость распылителя 8, подогревая топливо и образуя с ним двухфазную смесь между циклами впрыскивания. При очередном поднятии давления подогретая цикловая порция двухфазной смеси жидкого топлива с газовой присадкой, минуя микрокапиллярный фильтр, через зазор на посадочном конусе, образовавшийся при подъеме иглы, и сопловые отверстия 6 впрыскивается в цилиндр двигателя. A fuel pump (not shown) through the fuel supply channel 7 injects liquid fuel into the nozzle cavity of the atomizer 8. Under the influence of fuel pressure, the shut-off needle rises and fuel is injected through
Таким образом, предлагаемая форсунка обеспечивает лучшую подготовку топлива благодаря его подогреву горячим рабочим газом и образованию перед впрыскиванием цикловой порции в цилиндр двигателя двухфазной смеси, насыщенной активными радикалами, что способствует повышению топливной экономичности и улучшению экологических показателей двигателя без усложнения конструкции форсунки. Thus, the proposed nozzle provides better fuel preparation due to its heating with hot working gas and the formation of a two-phase mixture saturated with active radicals before injecting the cyclic portion into the engine cylinder, which contributes to increasing fuel economy and improving the environmental performance of the engine without complicating the design of the nozzle.
Источники информации
1. Система питания двигателя внутреннего сгорания. Авторское свидетельство 1087681 (СССР), класс F 02 М 25/10, 1983.Sources of information
1. The power system of the internal combustion engine. Copyright certificate 1087681 (USSR), class F 02 M 25/10, 1983.
2. Форсунка для двигателя внутреннего сгорания. Авторское свидетельство 1312230 (СССР), класс F 02 М 61/10, 25/10, 1985. 2. Injector for internal combustion engine. Copyright certificate 1312230 (USSR), class F 02 M 61/10, 25/10, 1985.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001119025/06A RU2215895C2 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Nozzle for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001119025/06A RU2215895C2 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Nozzle for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001119025A RU2001119025A (en) | 2003-04-10 |
RU2215895C2 true RU2215895C2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=32026714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001119025/06A RU2215895C2 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Nozzle for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215895C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115976580A (en) * | 2022-12-27 | 2023-04-18 | 青岛理工大学 | Fine 3D circulation electrodeposition shower nozzle device and 3D printer |
-
2001
- 2001-07-09 RU RU2001119025/06A patent/RU2215895C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115976580A (en) * | 2022-12-27 | 2023-04-18 | 青岛理工大学 | Fine 3D circulation electrodeposition shower nozzle device and 3D printer |
CN115976580B (en) * | 2022-12-27 | 2023-10-20 | 青岛理工大学 | Fine 3D circulation electrodeposition shower nozzle device and 3D printer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206319953U (en) | A kind of pre-burning chamber component for engine | |
JP2008267387A (en) | Combustion chamber for self ignition internal combustion engine and method for controlling the same | |
JP2008215356A (en) | Injection nozzle of self-igniting internal combustion engine | |
KR19980702310A (en) | Direct fuel injection internal combustion engines and control methods | |
WO2008027145A1 (en) | Exhaust treatment device having a fuel powered burner | |
US7188586B2 (en) | Fuel injection system for diesel engines | |
US2076030A (en) | Injection combustion power machine with jet atomization and auxiliary chamber | |
US4747384A (en) | Fuel injection system | |
RU2215895C2 (en) | Nozzle for internal combustion engine | |
CN109555626A (en) | Injection nozzle and dual fuel engine for dual fuel engine | |
US7926262B2 (en) | Regeneration device purged with combustion air flow | |
KR102495443B1 (en) | Dual-fuel engine and method for operating the same | |
JP2018053760A (en) | Controller | |
CA1153649A (en) | Electronically controlled fluid injection system for an internal combustion engine | |
JP2003511608A (en) | Fuel metering with fuel injectors | |
KR19990008089A (en) | Fuel injectors for internal combustion engines | |
RU2541674C1 (en) | Nozzle to feed two fuels into diesel | |
RU2214527C2 (en) | Diesel engine supply method | |
KR100233737B1 (en) | Pre-heated fuel injection system | |
JPH05288136A (en) | Assist air type fuel injection equipment | |
US11959447B2 (en) | Injector nozzle spray hole with an aerated counterbore | |
SU1399494A1 (en) | Injector for internal combustion engine | |
RU2200869C2 (en) | Fuel injection nozzle with prechamber | |
RU2219364C2 (en) | Method of operation of diesel engine nozzle and device for implementing the method | |
SU1550201A1 (en) | Injection pump-nozzle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040710 |