RU2267015C1 - Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine - Google Patents

Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2267015C1
RU2267015C1 RU2004120424/06A RU2004120424A RU2267015C1 RU 2267015 C1 RU2267015 C1 RU 2267015C1 RU 2004120424/06 A RU2004120424/06 A RU 2004120424/06A RU 2004120424 A RU2004120424 A RU 2004120424A RU 2267015 C1 RU2267015 C1 RU 2267015C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
cylinder
reservoir
working mixture
Prior art date
Application number
RU2004120424/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Павлюк (RU)
А.С. Павлюк
ев С.Н. Биз (RU)
С.Н. Бизяев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова"
Priority to RU2004120424/06A priority Critical patent/RU2267015C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267015C1 publication Critical patent/RU2267015C1/en

Links

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; piston internal combustion engines.
SUBSTANCE: proposed device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine has fuel feed pump connected by channel with engine cylinder, system to create high-voltage spark inside cylinder coupled with fuel feed pump. High-voltage spark is formed by high-voltage electrode connected to high-voltage source and arranged inside open current conducting reservoir with clearance left between reservoir and high-voltage electrode. Said open current-conducting reservoir is connected by channel with fuel feed pump.
EFFECT: increased thermal efficiency and economy of internal combustion engine.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания, а именно к конструкциям поршневых двигателей внутреннего сгорания. Известно устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливоподающий насос, соединенный трубопроводом с форсункой, впрыскивающей топливо в нагретый воздух цилиндра (см. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов / А.И.Колчин, В.П.Демидов - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2002, с.13).The invention relates to mechanical engineering, in particular to the production of internal combustion engines, and in particular to the design of reciprocating internal combustion engines. A device for mixing and igniting a working mixture of a diesel internal combustion engine is known, comprising a fuel supply pump connected by a pipe to a nozzle injecting fuel into the heated air of a cylinder (see Kolchin A.I. Calculation of automobile and tractor engines: Textbook for universities / A. I.Kolchin, V.P. Demidov - 3rd ed. Revised and enlarged - M .: Higher school, 2002, p.13).

К числу недостатков описанного устройства относятся необходимость высокого давления впрыска до нескольких сот мегапаскалей, сложность и высокая стоимость элементов топливной аппаратуры.The disadvantages of the described device include the need for high injection pressure of up to several hundred megapascals, the complexity and high cost of fuel equipment elements.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания с внутренним смесеобразованием и воспламенением от искры, содержащее топливоподающий насос, связанный каналом с форсункой, осуществляющей впрыск топлива в цилиндр двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом и содержащую прерыватель, катушку зажигания и свечу зажигания, размещенную в камере сгорания (см. Вишняков Н.Н. и др. Автомобиль: Основы конструкции. - М.: Машиностроение, 1986, с.87-96).Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result (prototype) is a device for mixture formation and ignition of a working mixture of an internal combustion engine with internal mixture formation and ignition from a spark, containing a fuel supply pump connected by a channel to an injector that injects fuel into the engine cylinder, system to create a high-voltage electric spark inside the cylinder, connected to the fuel supply pump and containing a breaker, a coil behind a burning plug and a spark plug placed in a combustion chamber (see Vishnyakov NN et al. Automobile: Fundamentals of Design. - M.: Mashinostroenie, 1986, p. 87-96).

Недостатками указанного устройства являются ограничение степени сжатия из-за возможности детонации рабочей смеси, что снижает термический коэффициент полезного действия двигателя; требование высокого октанового числа топлива во избежание детонации, что обуславливает его высокую стоимость; сложность системы для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, что приводит к повышенной трудоемкости изготовления устройства.The disadvantages of this device are the limitation of the degree of compression due to the possibility of detonation of the working mixture, which reduces the thermal efficiency of the engine; the requirement of a high octane number of fuel in order to avoid detonation, which leads to its high cost; the complexity of the system to create a high-voltage electric spark inside the cylinder, which leads to increased complexity of manufacturing the device.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения термического коэффициента полезного действия и экономичности двигателя внутреннего сгорания.The present invention solves the problem of increasing the thermal efficiency and efficiency of the internal combustion engine.

Для достижения этого технического результата в устройстве для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, содержащем топливоподающий насос, соединенный каналом с цилиндром двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом, система для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра выполнена в виде высоковольтного электрода, подключенного к источнику высокого напряжения и размещенного внутри открытого токопроводящего резервуара с образованием зазора между резервуаром и высоковольтным электродом, причем открытый токопроводящий резервуар соединен каналом с топливоподающим насосом.To achieve this technical result, in a device for mixing and igniting a working mixture of an internal combustion engine, comprising a fuel supply pump connected by a channel to an engine cylinder, a system for generating a high voltage electric spark inside a cylinder, coupled to a fuel supply pump, a system for creating a high voltage electric spark inside the cylinder is made in the form of a high voltage electrode connected to a high voltage source and placed inside an open t the surrounding reservoir with the formation of a gap between the reservoir and the high voltage electrode, wherein the open conductive reservoir is connected by a channel to the fuel supply pump.

Кроме того, открытый токопроводящий резервуар покрыт материалом-катализатором горения, преимущественно платиной.In addition, the open conductive tank is coated with a combustion catalyst material, mainly platinum.

При таком смесеобразовании и воспламенении рабочей смеси, реализуемом посредством заявляемого устройства, происходит интенсивное смешивание капель топлива и воздуха в камере сгорания двигателя благодаря высокой эффективности электрогидравлического эффекта. Одновременно электрическая искра воспламеняет рабочую смесь в необходимый момент времени. Это приводит к устранению ограничения на величину степени сжатия из-за детонации, так как в цилиндре сжимается воздух без топлива, и обеспечивает возможность использования рациональных величин степени сжатия, повышающую термический коэффициент полезного действия двигателя; приводит к устранению необходимости требований к высокому октановому числу топлива и, следовательно, к повышению экономичности двигателя. Кроме того, достигается упрощение системы для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, позволяющее снизить трудоемкость изготовления устройства для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания.With this mixture formation and ignition of the working mixture, implemented by the inventive device, intensive mixing of droplets of fuel and air occurs in the combustion chamber of the engine due to the high efficiency of the electro-hydraulic effect. At the same time, an electric spark ignites the working mixture at the right time. This leads to the elimination of restrictions on the magnitude of the degree of compression due to detonation, since air is compressed in the cylinder without fuel, and makes it possible to use rational values of the degree of compression, which increases the thermal efficiency of the engine; This eliminates the need for high octane fuel requirements and therefore improves engine efficiency. In addition, the simplification of the system for creating a high-voltage electric spark inside the cylinder is achieved, which reduces the complexity of manufacturing a device for mixture formation and ignition of the working mixture of an internal combustion engine.

Покрытие резервуара платиной позволит улучшить процесс сгорания, уменьшить количество вредных веществ в отработанных газах из-за наличия материала - катализатора горения.Covering the tank with platinum will improve the combustion process, reduce the amount of harmful substances in the exhaust gases due to the presence of a material - a combustion catalyst.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена схема устройства для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания.The present invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for mixture formation and ignition of the working mixture of an internal combustion engine.

Дополнительно на чертеже обозначено стрелкой направление подачи топлива.Additionally, the direction of the fuel supply is indicated by an arrow in the drawing.

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, установленный на головке цилиндра 2 двигателя внутреннего сгорания. В корпусе размещен высоковольтный электрод 3 для создания электрической искры высокого напряжения, изолированный от корпуса изолятором 4 и соединенный с источником высокого напряжения 5, а также выполнен канал 6 для подачи топлива от топливоподающего насоса 7 к цилиндру двигателя. На корпусе 1 установлен открытый токопроводящий резервуар 8, В который поступает жидкое топливо 9 через канал 6. Высоковольтный электрод 3 образует зазор относительно резервуара 8.A device for mixing and igniting a working mixture of an internal combustion engine comprises a housing 1 mounted on a cylinder head 2 of an internal combustion engine. A high-voltage electrode 3 is placed in the casing to create a high-voltage electric spark, insulated from the casing by an insulator 4 and connected to a high-voltage source 5, as well as a channel 6 for supplying fuel from the fuel feed pump 7 to the engine cylinder. An open conductive reservoir 8 is installed on the housing 1, into which liquid fuel 9 enters through the channel 6. The high-voltage electrode 3 forms a gap relative to the reservoir 8.

Система для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанная с топливоподающим насосом 7, выполнена в виде высоковольтного электрода 3, подключенного к источнику высокого напряжения повышенной мощности 5 и размещенного внутри открытого токопроводящего резервуара 8.The system for creating a high voltage electric spark inside the cylinder, connected with the fuel supply pump 7, is made in the form of a high voltage electrode 3 connected to a high voltage source of increased power 5 and placed inside an open conductive tank 8.

Открытый токопроводящий резервуар 8 покрыт материалом-катализатором горения, преимущественно платиной.An open conductive tank 8 is coated with a combustion catalyst material, mainly platinum.

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.A device for mixture formation and ignition of the working mixture of an internal combustion engine operates as follows.

Производят всасывание воздуха в цилиндр 2 двигателя внутреннего сгорания, сжатие воздуха в цилиндре 2, подачу жидкого топлива 9 в цилиндре 2 под давлением. При этом топливо 9 от топливоподающего насоса 7, проходя через канал 6, накапливается в резервуаре 8, занимая пространство между резервуаром 8 и электродом 3. В конце сжатия от источника высокого напряжения повышенной мощности 5 между электродом 3 и резервуаром 8 через объем накопившегося топлива 9 пропускают электрическую искру высокого напряжения, подвергая топливо 9 воздействию электрогидравлического эффекта. Вследствие электрогидравлического эффекта происходит распыление топлива 9 в окружающем воздухе в камере сгорания, образование рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенение. После этого происходит расширение обычным образом.Air is sucked into cylinder 2 of the internal combustion engine, air is compressed in cylinder 2, and liquid fuel 9 is supplied in cylinder 2 under pressure. In this case, the fuel 9 from the fuel supply pump 7, passing through the channel 6, accumulates in the tank 8, occupying the space between the tank 8 and the electrode 3. At the end of compression from the high voltage source of increased power 5 between the electrode 3 and the tank 8, the accumulated fuel 9 is passed through an electric spark of high voltage, exposing the fuel 9 to the electro-hydraulic effect. Due to the electro-hydraulic effect, the fuel 9 is sprayed in ambient air in the combustion chamber, the formation of a working mixture of fuel and air and its ignition. After this, expansion occurs in the usual way.

Таким образом, предлагаемое устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания позволяет использовать рациональные величины степени сжатия, применять топлива с низким значением октанового числа, упростить систему смесеобразования.Thus, the proposed device for mixture formation and ignition of the working mixture of an internal combustion engine allows you to use rational values of the degree of compression, to use fuels with a low octane number, to simplify the mixture formation system.

Claims (1)

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливоподающий насос, соединенный каналом с цилиндром двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом, отличающееся тем, что система создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра выполнена в виде высоковольтного электрода, подключенного к источнику высокого напряжения и размещенного внутри открытого токопроводящего резервуара с образованием зазора между резервуаром и высоковольтным электродом, причем токопроводящий резервуар соединен каналом с топливоподающим насосом, при этом открытый токопроводящий резервуар покрыт материалом-катализатором горения, преимущественно платиной.A device for mixing and igniting a working mixture of an internal combustion engine, comprising a fuel supply pump connected by a channel to an engine cylinder, a system for generating a high voltage electric spark inside a cylinder, coupled to a fuel supply pump, characterized in that the high voltage electric spark creating system inside the cylinder is made in in the form of a high-voltage electrode connected to a high voltage source and placed inside an open conductive tank with about the formation of a gap between the reservoir and the high-voltage electrode, wherein the conductive reservoir is connected by a channel to the fuel supply pump, while the open conductive reservoir is coated with a combustion catalyst material, mainly platinum.
RU2004120424/06A 2004-07-02 2004-07-02 Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine RU2267015C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004120424/06A RU2267015C1 (en) 2004-07-02 2004-07-02 Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004120424/06A RU2267015C1 (en) 2004-07-02 2004-07-02 Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2267015C1 true RU2267015C1 (en) 2005-12-27

Family

ID=35870412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004120424/06A RU2267015C1 (en) 2004-07-02 2004-07-02 Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267015C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Вишняков Н.Н. и др. Автомобиль: Основы конструкции. М.: Машиностроение, 1986, с.87-96. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7650873B2 (en) Spark ignition and fuel injector system for an internal combustion engine
US6581581B1 (en) Ignition by electromagnetic radiation
US8104444B2 (en) Pre-chamber igniter having RF-aided spark initiation
CN109469564B (en) Internal combustion engine using water-based mixture as fuel and method of operating the same
EP2180177A1 (en) Compressed ignition internal combustion engine, glow plug, and injector
CN103925119A (en) Gaseous common rail fuel system and high compression ratio engine using same
CN1444694A (en) Combustion enhancement system and method
US20140020652A1 (en) Internal combustion engine using a water-based mixture as fuel and method for operating the same
US10047688B2 (en) Ignition system for internal combustion engines
US3173409A (en) Internal combustion engine operating on stratified combustion principle and combined fuel injection and igniting device for use therewith
US20090107437A1 (en) RF igniter having integral pre-combustion chamber
US10830201B2 (en) Ignition system having a high-frequency plasma-enhanced ignition spark of a spark plug, including an antechamber, and a method associated therewith
RU2446294C2 (en) Ice fuel system and method of its operation
CN102953800A (en) Ignition method of pre-combustion chamber of diesel-dual-fuel engine
US5113806A (en) Bicatalytic igniter converter and processor for internal combustion engines
RU2267015C1 (en) Device for mixing and igniting working mixture in internal combustion engine
US20160222878A1 (en) Internal combustion engine using a water-based mixture as fuel and method for operating the same
RU2612188C1 (en) Diesel engine ignition system and laser sparking plug
RU2345230C1 (en) Plunger internal combustion engine
JPH02238118A (en) Fuel supply ignition device and internal combustion engine adopting same
RU2200869C2 (en) Fuel injection nozzle with prechamber
RU2645847C1 (en) Method of ignition of working mixture in cylinders of a gas diesel engine of internal combustion
RU2382214C2 (en) Method to prepare and burn ice working mix and device to this end
US5852999A (en) Method and means for generating and maintaining spark in a varying pressure environment
RU2276274C1 (en) Two-stroke internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20070703