RU2260144C2 - Device to deliver water into internal combustion engine - Google Patents
Device to deliver water into internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260144C2 RU2260144C2 RU2003127878/06A RU2003127878A RU2260144C2 RU 2260144 C2 RU2260144 C2 RU 2260144C2 RU 2003127878/06 A RU2003127878/06 A RU 2003127878/06A RU 2003127878 A RU2003127878 A RU 2003127878A RU 2260144 C2 RU2260144 C2 RU 2260144C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- carburetor
- fuel
- engine
- internal combustion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Means For Warming Up And Starting Carburetors (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для подачи воды в карбюраторный двигатель автомобиля.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and in particular to devices for supplying water to a car carburetor engine.
Известно устройство для подачи воды в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водным раствором марганцовокислого калия (KMnO4), соединительную магистраль, запорный орган и патрубок, который непосредственно связан с карбюратором под дроссельной заслонкой (авт. св. СССР №1263898, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 05.04.85) [1].A device is known for supplying water to a carburetor internal combustion engine containing a container with an aqueous solution of potassium permanganate (KMnO 4 ), a connecting line, a shut-off element and a pipe that is directly connected to the carburetor under the throttle valve (ed. St. USSR No. 1263898, MKP F 02 M 25/02, priority date 04/05/85) [1].
В известном устройстве повышение экономичности и снижение токтичности осуществляется достаточно простыми средствами подачи присадки в карбюратор. Однако поступление водного раствора в карбюратор непосредственно через патрубок не производит качественного распыла и приводит к неустойчивой работе двигателя.In the known device, an increase in efficiency and a decrease in conductivity is carried out by fairly simple means of supplying an additive to a carburetor. However, the entry of an aqueous solution into the carburetor directly through the pipe does not produce high-quality spray and leads to unstable engine operation.
Известно устройство для подачи воды в карбюраторный двигатель, содержащее емкость для воды, соединительную магистраль с регулятором подачи воды в кольцевую полость и радиальные каналы, выполненные в большом диффузоре карбюратора (авт. св. СССР №1244367, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 11.01.85) [2].A device for supplying water to a carburetor engine containing a water tank, a connecting line with a regulator for supplying water to the annular cavity and radial channels made in a large carburetor diffuser (ed. St. USSR No. 1244367, MKP F 02 M 25/02, date priority 11.01.85) [2].
В данном устройстве качество распыла улучшается при увеличении количества радиальных каналов, выполненных в горловине диффузора карбюратора. Однако не решена задача оптимального соотношения подачи воды к топливу на режимах работы двигателя - холостые обороты и резкое увеличение нагрузки (действие ускорительного насоса).In this device, the spray quality improves with an increase in the number of radial channels made in the neck of the carburetor diffuser. However, the problem of the optimal ratio of water to fuel supply at the engine operating modes - idle speed and a sharp increase in load (the action of the accelerator pump) has not been solved.
Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее емкость с водой, расширительную камеру, распылители воды, расположенные в горловине диффузора и до дроссельной заслонки смесительной камеры карбюратора. А также лепестковую прокладку и двухлопастный винт, расположенный за дроссельной заслонкой (патент Российской Федерации №2015397, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 01.02.88) [3].The closest in technical essence is a device containing a container of water, an expansion chamber, water sprayers located in the neck of the diffuser and to the throttle of the mixing chamber of the carburetor. As well as a petal gasket and a two-blade screw located behind the throttle (Russian Federation patent No. 2015397, INC F 02 M 25/02, priority date 01.02.88) [3].
Однако наличие расширительной камеры, которая является тройником для подачи воды и раздачи из нее эмульсии в диффузор и смесительную камеру карбюратора, снижает разряжение в распылителях воды, уменьшая качество распыла. Наличие в карбюраторе лепестковой прокладки с двухлопастным винтом для повышения гомогентности водотопливновоздушной смеси увеличивает сопротивление горючей смеси и ухудшает наполняемость цилиндров рабочей смесью, что приводит к резкому падению мощности двигателя.However, the presence of an expansion chamber, which is a tee for supplying water and distributing emulsions from it into the diffuser and the mixing chamber of the carburetor, reduces the pressure in the water atomizers, reducing the quality of the spray. The presence of a petal gasket with a two-bladed screw in the carburetor to increase the homogeneity of the water-fuel-air mixture increases the resistance of the combustible mixture and impairs the filling of the cylinders with the working mixture, which leads to a sharp drop in engine power.
Целью изобретения является:The aim of the invention is:
- возможность широкого практического применения воды в качестве добавки к топливу карбюраторных двигателей без существенного изменения конструкции карбюратора и двигателя;- the possibility of wide practical use of water as an additive to the fuel of carburetor engines without a significant change in the design of the carburetor and engine;
- обеспечение оптимального соотношения подачи воды к топливу на всех режимах работы двигателя с высокой стабильностью распыла воды;- ensuring the optimal ratio of water to fuel in all engine operating modes with high stability of water spray;
- повышение экономии расхода топлива при работе двигателя на низкооктановом топливе без снижения мощности, уменьшение содержания вредных веществ в отработанных газах и снижение дымности.- increase fuel economy when operating the engine on low-octane fuel without reducing power, reducing the content of harmful substances in exhaust gases and reducing smoke.
Указанная цель достигается тем, что устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, подсоединенные к карбюратору. Распылители воды ижекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены: по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которого содержат электромагнитные клапаны воды, один из которых электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом топливного ускорительного насоса карбюратора. Причем два распылителя воды, подсоединенные за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры, установлены в прокладке между карбюратором и впускным трубопроводом двигателя. Емкость с водой, поплавковые камеры, трубопроводы подачи воды и распылители воды, соприкасающиеся с водой, теплоизолированы.This goal is achieved by the fact that a device for supplying water to an internal combustion engine containing a container of water, a float chamber, water supply pipelines and water sprayers connected to the carburetor. The injector type water sprayers contain a Laval nozzle with lateral air holes and are connected: one to the throat of the diffusers of the primary and secondary mixing chambers and two behind the throttle valve of the primary mixing chamber of the carburetor, the pipelines of which contain water electromagnetic valves, one of which is electrically connected to the fuel solenoid valve idle, and the other with a limit switch, actuated by the lever of the carburetor fuel accelerator pump. Moreover, two water sprayers, connected behind the throttle valve of the primary mixing chamber, are installed in the gasket between the carburetor and the engine intake pipe. The water tank, float chambers, water supply pipelines and water sprayers in contact with water are thermally insulated.
На чертеже показано устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания на примере двухкамерного карбюратора типа "Солекс".The drawing shows a device for supplying water to an internal combustion engine using the example of a two-chamber Solex carburetor.
Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит емкость 1 с водой, соединенную через кран 2, трубопровод 3 и тройник 4 с поплавковыми камерами 5 и 6. Поплавковая камера 5 через краны 7 и 8 и трубопроводы 9 и 10 соединена с распылителями воды 11 и 12, которые подключены соответственно к диффузорам 13 и 14 первичной и вторичной смесительных камер карбюратора 15. Поплавковая камера 6 через краны 16 и 17 и трубопроводы 18 и 19 соединена с распылителями воды 20 и 21 (на чертеже показан торец распылителя 21), которые подключены за дроссельной заслонкой 22 первичной смесительной камеры к прокладке 23, расположенной между карбюратором 15 и впускным трубопроводом 24 двигателя (на чертеже не показан).A device for supplying water to an internal combustion engine contains a tank 1 with water connected through a faucet 2, a pipe 3 and a tee 4 with float chambers 5 and 6. The float chamber 5 through taps 7 and 8 and pipelines 9 and 10 is connected to water sprayers 11 and 12, which are connected respectively to the diffusers 13 and 14 of the primary and secondary mixing chambers of the carburetor 15. The float chamber 6 through the taps 16 and 17 and pipelines 18 and 19 is connected to the water sprayers 20 and 21 (the end of the sprayer 21 is shown in the drawing), which are connected behind throttle nkoy 22 of the primary mixing chamber to the gasket 23, located between the carburetor 15 and the inlet pipe 24 of the engine (not shown).
Карбюратор 15 содержит в горловине диффузора 13 топливный жиклер 25 и топливный распылитель 26 ускорительного насоса (на чертеже не показан), а в горловине диффузора 14 - топливный жиклер 27 и дроссельную заслонку 28 вторичной смесительной камеры.The carburetor 15 contains in the throat of the diffuser 13 a fuel nozzle 25 and a fuel atomizer 26 of the accelerator pump (not shown), and in the throat of the diffuser 14 contains a fuel nozzle 27 and a throttle valve 28 of the secondary mixing chamber.
Трубопровод 18 распылителя 20 содержит электромагнитный клапан воды 29, который электрически связан с топливным электромагнитным клапаном (на чертеже не показан) экономайзера принудительного холостого хода, а трубопровод 19 распылителя 21 содержит электромагнитный клапан воды 30, который электрически связан с концевым выключателем 31, шток 32 которого приводится в действие рычагом 33 привода топливного ускорительного насоса (на чертеже не показан) карбюратора 15. Распылители 11, 12, 20 и 21, количество которых зависит от количества смесительных камер карбюратора, одинаковы по конструкции и содержат сопло Лаваля 34, боковые воздушные отверстия 35, штуцер 36 с трубопроводом 37 (типа медицинской иглы) и контргайку 38.The pipe 18 of the sprayer 20 contains a water electromagnetic valve 29, which is electrically connected to the fuel solenoid valve (not shown) of the economizer of forced idling, and the pipe 19 of the sprayer 21 contains a water electromagnetic valve 30, which is electrically connected to the limit switch 31, the rod 32 of which is actuated by the lever 33 of the fuel accelerator pump drive (not shown) of the carburetor 15. Sprayers 11, 12, 20 and 21, the number of which depends on the number of mixing chambers carburetor, identical in structure and comprise a Laval nozzle 34, the side air holes 35, fitting 36 to a conduit 37 (medical needle type) and a lock nut 38.
До подключения к карбюратору распылители проверяются и регулируются на качество распыла и удельный расход воды в зависимости от оптимального соотношения подачи воды к топливу на различных режимах работы определенного двигателя.Before connecting to the carburetor, the sprayers are checked and adjusted for spray quality and specific water consumption depending on the optimal ratio of water to fuel supply at various operating modes of a particular engine.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При закрытых кранах 7, 8, 16 и 17 двигатель запускается на топливе (без включения воды) и прогревается до устойчивой работы на режиме холостого хода. Затем открываются краны 7, 8, 16 и 17 и автомобиль готов к работе с добавлением воды в качестве антидетонационной присадки к низкооктановому бензину. Например, двигатель работает без детонации на бензине А-76 вместо необходимого бензина АИ-93.With closed cranes 7, 8, 16 and 17, the engine starts on fuel (without turning on the water) and warms up to stable operation at idle. Then cranes 7, 8, 16 and 17 open and the car is ready to work with the addition of water as an anti-knock additive to low-octane gasoline. For example, the engine runs without detonation on A-76 gasoline instead of the necessary AI-93 gasoline.
При работе двигателя на режиме малых и средних нагрузок (дроссельная заслонка 22 первичной камеры открывается на две трети, а дроссельная заслонка 28 вторичной камеры закрыта) в работу вместе с топливным жиклером 25 включается распылитель 11.When the engine is operating at low and medium loads (the throttle valve 22 of the primary chamber opens by two-thirds, and the throttle valve 28 of the secondary chamber is closed), the atomizer 11 is turned on together with the fuel nozzle 25.
Вода из трубопровода 37 увлекается через сопло Лаваля 34 движущимся со сверхзвуковой скоростью воздухом, поступающим через боковые отверстия 35 распылителя 11, и водовоздушная смесь в туманообразном виде поступает в смесительную камеру, перемешиваясь с топливно-воздушной смесью. Полученная горючая водотопливно-воздушная смесь, поступая в цилиндры двигателя (на чертеже не показано) с остаточными газами, образует рабочую смесь, которая качественно и без детонации сгорает в камерах сжатия (на чертеже не показано).Water from the pipeline 37 is carried away through a Laval nozzle 34 with air moving at a supersonic speed, entering through the lateral openings 35 of the atomizer 11, and the air-water mixture in a foggy form enters the mixing chamber, mixing with the fuel-air mixture. The resulting combustible water-fuel-air mixture entering the engine cylinders (not shown in the drawing) with residual gases forms a working mixture, which burns qualitatively and without detonation in compression chambers (not shown in the drawing).
На данном режиме распылитель 12 не работает, так как дроссельная заслонка 28 вторичной камеры закрыта, а распылитель 20 изменяет подачу водовоздушной смеси в сторону уменьшения по мере увеличения открытия дроссельной заслонки 22 первичной смесительной камеры.In this mode, the atomizer 12 does not work, since the throttle valve 28 of the secondary chamber is closed, and the atomizer 20 changes the flow of water-air mixture in the direction of decreasing as the opening of the throttle valve 22 of the primary mixing chamber increases.
В режиме резкого увеличения нагрузки вступает в работу топливный ускорительный насос (на чертеже не показан) и рычаг 33 привода ускорительного насоса нажимает на шток 32 концевого выключателя 31, электрически связанного с электромагнитным клапаном воды 30, который открывает трубопровод 19 для прохода воды в распылитель 21. Параллельно с впрыском топлива через распылитель 25, через водяной распылитель 21 подается водовоздушная смесь, уравновешивая пропорциональное соотношение воды с топливом.In the mode of a sharp increase in the load, the fuel accelerator pump (not shown) is put into operation and the accelerator pump drive lever 33 presses the rod 32 of the limit switch 31, which is electrically connected to the water electromagnetic valve 30, which opens the pipe 19 for water to pass to the sprayer 21. In parallel with the fuel injection through the atomizer 25, a water-air mixture is supplied through the water atomizer 21, balancing the proportional ratio of water to fuel.
При режиме максимальной мощности двигателя дроссельные заслонки 22 и 28 обеих камер полностью открыты и распылители воды 11, 12 и 20 увеличивают подачу водовоздушной смеси в зависимости от увеличения числа оборотов двигателя, выравнивая пропорциональное соотношение водотопливной смеси.At maximum engine power, the throttles 22 and 28 of both chambers are fully open and the water sprayers 11, 12 and 20 increase the flow of air-water mixture depending on the increase in engine speed, equalizing the proportional ratio of the water-fuel mixture.
В режиме холостого хода, когда топливная смесь холостого хода обеспечивается только первичной камерой и дроссельные заслонки 22 и 28 полностью закрыты, вступает в работу распылитель 20, уравновешивая пропорциональное соотношение водотопливной горючей смеси. В противном случае длительная работа двигателя на низкооктановом бензине в данном режиме приведет к быстрому нагреву двигателя и калильному зажиганию (стуку двигателя) при выключении зажигания сразу после работы на холостых оборотах.In idle mode, when the idle fuel mixture is provided only by the primary chamber and the throttle valves 22 and 28 are completely closed, the atomizer 20 enters into operation, balancing the proportional ratio of the water-fuel combustible mixture. Otherwise, long-term operation of the engine on low-octane gasoline in this mode will lead to rapid heating of the engine and glow ignition (engine knock) when the ignition is turned off immediately after idling.
При режиме экономайзера принудительного холостого хода в определенном интервале оборотов коленчатого вала отключается подача топлива в систему холостого хода электромагнитным запорным клапаном (на чертеже не показано) путем прекращения подачи на него электропитания. В это время прекращается подача электропитания и на электромагнитный клапан воды 29, который перекрывает доступ воды к распылителю 20. В противном случае длительный подсос водовоздушной смеси в цилиндры двигателя может покрыть влагой электроды свечей зажигания и сведет на нет режим экономайзера принудительного холостого хода.In the economizer mode of forced idling in a certain interval of crankshaft revolutions, the fuel supply to the idle system is switched off by an electromagnetic shut-off valve (not shown in the drawing) by cutting off the power supply to it. At this time, the power supply to the water solenoid valve 29 is shut off, which blocks the water from accessing the atomizer 20. Otherwise, prolonged suction of the air-water mixture into the engine cylinders can cover the electrodes of the spark plugs with moisture and nullify the forced idle economizer mode.
В случае перебора или недостатка воды на определенных режимах работы двигателя, который выражается в перебое работы двигателя (излишек воды) или возникновении детонации (недостаток воды), определенный распылитель, отвечающий за указанный режим работы, можно отрегулировать соответственно на уменьшение или увеличение подачи воды (30-50 процентов воды по отношению к топливу).In case of exhaustion or lack of water at certain engine operating modes, which is expressed in interruption of engine operation (excess water) or occurrence of detonation (lack of water), a particular atomizer responsible for the specified operating mode can be adjusted accordingly to decrease or increase the water supply (30 -50 percent water relative to fuel).
В зимнее время емкость с водой, поплавковая камера, магистраль подачи воды и распылители воды теплоизолированы (на чертеже теплоизоляция не показана).In winter, a water tank, a float chamber, a water supply line and water sprayers are thermally insulated (thermal insulation is not shown in the drawing).
Таким образом, предложенное устройство обеспечивает требуемое соотношение воды к топливу на всех режимах работы двигателя при качественном распыле воды.Thus, the proposed device provides the required ratio of water to fuel in all modes of engine operation with high-quality spray of water.
Предложенное устройство дает следующий технико-экономический эффект:The proposed device gives the following technical and economic effect:
- двигатель автомобиля становится всеядным в интервале октановых чисел бензина от А-76 до АИ-98;- the car engine becomes omnivorous in the range of octane numbers of gasoline from A-76 to AI-98;
- отпадает необходимость нефтеперерабатывающим заводам изготавливать дорогостоящие высокооктановые бензины;- there is no need for refineries to produce expensive high-octane gasolines;
- экономия топлива (не менее 15 процентов) достигается без существенного изменения конструкции двигателя;- fuel economy (at least 15 percent) is achieved without a significant change in engine design;
- обеспечивается экологическая безопасность (безвредный выхлоп).- ensured environmental safety (harmless exhaust).
Предложенное устройство успешно прошло испытания на автомобиле ВАЗ 2106 в течение десяти лет в реальных эксплуатационных условиях Урала.The proposed device was successfully tested on a VAZ 2106 car for ten years in the actual operating conditions of the Urals.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127878/06A RU2260144C2 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Device to deliver water into internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127878/06A RU2260144C2 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Device to deliver water into internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003127878A RU2003127878A (en) | 2005-03-20 |
RU2260144C2 true RU2260144C2 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35453951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003127878/06A RU2260144C2 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Device to deliver water into internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260144C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554423C2 (en) * | 2009-07-29 | 2015-06-27 | Роберт Бош Гмбх | Fuel supply system for internal combustion engine |
DE102017127092B4 (en) | 2016-11-22 | 2019-03-07 | Nikishin Gmbh | Controllable turbocharger device of an internal combustion engine |
CN111561406A (en) * | 2020-06-09 | 2020-08-21 | 重庆大江动力设备制造有限公司 | Double-cylinder mixer |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AR074096A1 (en) | 2009-11-10 | 2010-12-22 | Bortolussi Osvaldo Daniel | ECOLOGICAL DEVICE / FUEL OPTIMIZER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES THAT INCREASES A MASS OF MOISTURE AIR THAT ENTERS SUCH ENGINE EITHER BY VACUUM SUCTION OR BY NORMAL ASPIRATION |
CN103953469A (en) * | 2014-03-21 | 2014-07-30 | 马彬辉 | Method for reducing harmful gas emission in gasoline engine automobile exhaust |
-
2003
- 2003-09-17 RU RU2003127878/06A patent/RU2260144C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554423C2 (en) * | 2009-07-29 | 2015-06-27 | Роберт Бош Гмбх | Fuel supply system for internal combustion engine |
DE102017127092B4 (en) | 2016-11-22 | 2019-03-07 | Nikishin Gmbh | Controllable turbocharger device of an internal combustion engine |
CN111561406A (en) * | 2020-06-09 | 2020-08-21 | 重庆大江动力设备制造有限公司 | Double-cylinder mixer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003127878A (en) | 2005-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4548187A (en) | Internal combustion engine for alternative fuels | |
US4736718A (en) | Combustion control system for internal combustion engines | |
RU2292477C1 (en) | Method of feed of fuel to multi-fuel internal combustion engine with spark-plug ignition system and fuel-feed system for such engine (versions) | |
CN100394002C (en) | Hydrogen gasoline mixed fuel engine and its control method | |
CN109404123A (en) | A kind of hydrogen in-cylinder direct-jet rotor machine and its control method | |
CN113006928B (en) | Engine with precombustion chamber and working mode thereof | |
CN111997746A (en) | Air inlet channel and direct injection composite hydrogen-doped gasoline fuel rotor machine and control method thereof | |
RU2446294C2 (en) | Ice fuel system and method of its operation | |
KR0165563B1 (en) | Piston type internal combustion engine | |
RU2260144C2 (en) | Device to deliver water into internal combustion engine | |
US4417547A (en) | Engine speed and engine load responsive fluid injection system for an internal combustion engine | |
US20040103859A1 (en) | Diesel emission and combustion control system | |
US4411224A (en) | Fluid injection system for a turbocharged internal combustion engine | |
US3682146A (en) | System of fuel injection and precombustion-chamber spray ignition in piston and rotary-piston internal combustion engines | |
RU163400U1 (en) | WATER INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
US4401059A (en) | Fluid injection system, and flow control device used therein, for an internal combustion engine | |
RU2699871C1 (en) | Device for water supply to gas-diesel engine | |
CN101725435B (en) | Method for forming layered thin combustion liquid LPG jet engine mixed gas | |
CN112832904A (en) | Small multi-fuel triangle rotor engine and working mode | |
AU2008303790A1 (en) | Supply device for internal combustion engine | |
CN200943539Y (en) | Oil water mixing and combustion device of internal combustion engine | |
RU2687856C1 (en) | Additional fuel supply system to diesel engine | |
RU189276U1 (en) | Device for supplying water to a gas-diesel engine | |
SU1746023A1 (en) | Internal combustion engine fuel feed device | |
CN204610080U (en) | A kind of oil supply system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070918 |