RU2280181C1

RU2280181C1 - Fuel system of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2280181C1
Application number: RU2005105768/06A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Ломтев (RU); Евгений Александрович Ломтев; Борис Владимирович Цыпин (RU); Борис Владимирович Цыпин; Юрий Михайлович Ежов (RU); Юрий Михайлович Ежов; Андрей Алексеевич Юртаев (RU); Андрей Алексеевич Юртаев
Original assignee: Пензенский государственный университет
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to fuel equipment of internal combustion engines. Proposed fuel system of internal combustion engine has through air channel with throttle valve, fuel feed metering system and electrolyzer with control unit and electrolyte feed system connected by gas space to through air channel. Fuel feed metering system is connected to electrolyte space of electrolyzer.

EFFECT: reduced fuel consumption and toxicity of exhaust gases.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и служит для формирования и подачи топливной смеси в двигатель внутреннего сгорания.The present invention relates to engine building, in particular to the fuel equipment of internal combustion engines, and serves to form and supply the fuel mixture to the internal combustion engine.

Для питания двигателей внутреннего сгорания обычно используются системы, имеющие устройства для корректировки состава смеси. Известны системы питания, работающие на жидком и газообразном топливе одновременно, что позволяет снизить токсичность отработавших газов и повысить октановое число топлива.Systems with devices for adjusting the composition of the mixture are usually used to power internal combustion engines. Known power systems operating on liquid and gaseous fuels at the same time, which allows to reduce the toxicity of exhaust gases and increase the octane number of fuel.

Из известных наиболее близким по технической сущности является система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (RU 2006647 C1, F 02 M 21/02). Ее схема приведена на фиг.1. Система содержит карбюратор 1, имеющий главный воздушный канал с диффузором 2, смесительную камеру 3, дроссельную заслонку 4, топливную поплавковую камеру (или иной регулятор) 5, подключенную к главной дозирующей системе 6, снабженной топливным 7, эмульсионным 8 и воздушным 9 жиклерами, систему 10 холостого хода, электролизер 11, электролитную поплавковую камеру (или иной регулятор) 12 и блок управления 13. Питание системы осуществляется из электролитного бака 14 и топливного бака 15. Блок управления 13 содержит блок 16 формирования эталонного сигнала с подключенным к нему датчиком 17 температуры двигателя и вакуум-датчиком 18, усилитель 19 входного сигнала с подключенным к нему кислородным датчиком 20, дифференциальный усилитель 21, вход которого соединен с блоком 16 и усилителем 19, а выход подключен к усилителю 22 мощности, который является регулятором тока электролизера 11.Of the known closest in technical essence is the power supply system of a carburetor internal combustion engine (RU 2006647 C1, F 02 M 21/02). Its circuit is shown in figure 1. The system comprises a carburetor 1 having a main air channel with a diffuser 2, a mixing chamber 3, a throttle valve 4, a fuel float chamber (or other regulator) 5 connected to the main metering system 6, equipped with a fuel 7, emulsion 8 and air 9 nozzles, a system 10 idling, the electrolyzer 11, the electrolyte float chamber (or other regulator) 12 and the control unit 13. The system is powered from the electrolyte tank 14 and the fuel tank 15. The control unit 13 contains a block 16 for generating a reference signal an engine temperature sensor 17 and a vacuum sensor 18 connected thereto, an input signal amplifier 19 with an oxygen sensor 20 connected to it, a differential amplifier 21, the input of which is connected to the block 16 and the amplifier 19, and the output is connected to a power amplifier 22, which is a regulator electrolyzer current 11.

Система работает следующим образом. При запуске двигателя в электролизере 11 газ не генерируется, и процесс идет как в обычном карбюраторе: воздух поступает через воздушный канал и прикрытую дроссельную заслонку 4, а топливо - через систему 10 холостого хода. По мере открытия дроссельной заслонки 4, разрежение в диффузоре увеличивается, и эмульсия начинает поступать в смесительную камеру 3 через эмульсионный жиклер 8, при этом воздух в эмульсионную систему поступает через воздушный жиклер 9, обеспечивающий образование обогащенной смеси. Сюда же начинает поступать вырабатываемый электролизером 11 газ. Количество поступающего газа зависит от тока электролизера, регулируемого блоком управления 13.The system operates as follows. When the engine is started in the electrolyzer 11, gas is not generated, and the process proceeds as in a conventional carburetor: air enters through the air channel and the covered throttle 4, and the fuel through the idle system 10. As the throttle 4 opens, the vacuum in the diffuser increases, and the emulsion begins to enter the mixing chamber 3 through the emulsion nozzle 8, while air enters the emulsion system through the air nozzle 9, which ensures the formation of the enriched mixture. The gas produced by the electrolyzer 11 also begins to flow here. The amount of incoming gas depends on the current of the electrolyzer, regulated by the control unit 13.

Недостатком этой системы является относительно высокая токсичность отработанных газов и низкая экономичность, вызываемые невысокой температурой распыленного топлива и недостаточной однородностью питающей смеси газа, вырабатываемого электролизером, и распыленного топлива вследствие подачи газа и топлива в разные места воздушного канала.The disadvantage of this system is the relatively high toxicity of the exhaust gases and low efficiency caused by the low temperature of the atomized fuel and insufficient homogeneity of the feed mixture of gas produced by the electrolyzer and atomized fuel due to the supply of gas and fuel to different places in the air duct.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков, а именно; повышение экономичности, уменьшение в выпускаемых газах токсичных веществ за счет более полного сгорания топливной смеси.The present invention aims to eliminate these disadvantages, namely; increase in efficiency, reduction of toxic substances in exhaust gases due to more complete combustion of the fuel mixture.

Это достигается тем, что в системе питания двигателя внутреннего сгорания, содержащей проточный воздушный канал с дроссельной заслонкой, дозирующую систему подачи топлива и электролизер с блоком управления и системой подачи электролита, подключенный газовой полостью к проточному воздушному каналу, дозирующая система подачи топлива подключена к электролитной полости электролизера.This is achieved by the fact that in the power supply system of an internal combustion engine containing a flowing air channel with a throttle valve, a dosing fuel supply system and an electrolyzer with a control unit and an electrolyte supply system, connected by a gas cavity to the flowing air channel, the dosing fuel supply system is connected to the electrolyte cavity electrolyzer.

Подключение дозирующей системы подачи топлива к воздушному каналу через электролизер обеспечивает решение поставленной задачи.Connecting a dosing fuel supply system to the air channel through the electrolyzer provides a solution to the problem.

Проточный воздушный канал системы питания двигателя внутреннего сгорания с дроссельной заслонкой соединяется с газовой полостью электролизера. Дозирующая система подачи топлива и система подачи электролита сообщаются с электролитной полостью электролизера. Блок управления электролизером подсоединен к электродам электролизера.The flowing air channel of the power supply system of an internal combustion engine with a throttle valve is connected to the gas cavity of the electrolyzer. The fuel metering system and the electrolyte supply system communicate with the electrolyte cavity of the electrolyzer. The control unit of the electrolyzer is connected to the electrodes of the electrolyzer.

На фиг.2 схематично изображена предлагаемая система питания. Система состоит из проточного воздушного канала 23 с дроссельной заслонкой 24, дозирующей системы подачи топлива 25, электролизера 26, имеющего газовую полость 27 и электролитную полость 28, заполненную электролитом, систему подачи электролита 29 и блок управления 30 электролизером 26. Дозирующая система подачи топлива 25, электролизер 26, система подачи электролита 27 и блок управления 30 электролизером могут быть выполнены так же, как и в прототипе или в системах с впрыском топлива.Figure 2 schematically shows the proposed power system. The system consists of a flowing air channel 23 with a throttle valve 24, a metering fuel supply system 25, an electrolyzer 26 having a gas cavity 27 and an electrolyte cavity 28 filled with an electrolyte, an electrolyte supply system 29 and a control unit 30 of the electrolyzer 26. A fuel metering system 25, the electrolyzer 26, the electrolyte supply system 27, and the electrolyzer control unit 30 can be made in the same way as in the prototype or in fuel injection systems.

Работает система питания двигателя внутреннего сгорания следующим образом. При запуске двигателя процесс идет как обычно: в двигатель воздух поступает через проточный воздушный канал 23 и прикрытую дроссельную заслонку 24, а топливо вспрыскивается дозирующей системой 25 в воздушный канал 23 через электролитную полость 28 электролизера 26. После прогрева двигателя и электролизера 26 из электролита, в качестве которого можно использовать обычную воду, начинает вырабатываться газ, представляющий собой смесь кислорода, водорода и паров воды. Температура электролита повышается. Вспрыснутое в электролитную полость 28 электролизера 26 топливо испаряется при прохождении через кипящий электролит и смешивается в электролизере 26 с вырабатываемым газом. Горячая газовая топливная смесь поступает далее через проточный воздушный канал 23 в двигатель. Холостой ход прогретого двигателя обеспечивается за счет электролиза электролита. Впрыск топлива дозирующей системой 25 при этом не производится. Количество поступающего газа зависит от тока электролизера 26, регулируемого блоком управления электролизера 30.The power system of the internal combustion engine operates as follows. When the engine is started, the process proceeds as usual: air enters the engine through the flowing air channel 23 and the covered throttle valve 24, and the fuel is injected by the metering system 25 into the air channel 23 through the electrolyte cavity 28 of the electrolysis cell 26. After warming the engine and the electrolysis cell 26 from the electrolyte, As the quality of which you can use ordinary water, a gas begins to be produced, which is a mixture of oxygen, hydrogen and water vapor. The temperature of the electrolyte rises. The fuel sprayed into the electrolyte cavity 28 of the electrolytic cell 26 evaporates while passing through the boiling electrolyte and is mixed in the electrolytic cell 26 with the produced gas. The hot gas fuel mixture then flows through the flowing air channel 23 into the engine. Idling of a heated engine is ensured by electrolysis of the electrolyte. Fuel injection by the metering system 25 is not performed. The amount of incoming gas depends on the current of the electrolyzer 26, regulated by the control unit of the electrolyzer 30.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить экономичность системы и снизить токсичность отработанных газов за счет испарения топлива при прохождении через электролизер, обеспечения более равномерного состава газовой топливной смеси и ее предварительного прогрева в электролизере.Thus, the proposed technical solution allows to increase the efficiency of the system and reduce the toxicity of exhaust gases due to the evaporation of fuel when passing through the cell, providing a more uniform composition of the gas fuel mixture and its preliminary heating in the cell.

Claims

An internal combustion engine power supply system comprising a flowing air channel with a throttle valve, a fuel metering system and an electrolyzer with a control unit and an electrolyte supply system connected by a gas cavity to the air flow channel, characterized in that the fuel metering system is connected to the electrolyte cavity of the electrolyzer.