RU2539227C1 - Сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта) - Google Patents
Сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539227C1 RU2539227C1 RU2013142422/06A RU2013142422A RU2539227C1 RU 2539227 C1 RU2539227 C1 RU 2539227C1 RU 2013142422/06 A RU2013142422/06 A RU 2013142422/06A RU 2013142422 A RU2013142422 A RU 2013142422A RU 2539227 C1 RU2539227 C1 RU 2539227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- fragment
- gases
- bell
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложена сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта), содержащая разгонную камеру (1), выполненную в виде тора с удаленным по его длине фрагментом в первом варианте или тора геликоидного сечения с удаленным по длине его окружности фрагментом во втором варианте и соосными с ним входным (2) и выходным (3) раструбами. Технический результат заключается в повышении мощности и крутящего момента двигателя, повышении качества перемешивания топливовоздушной смеси во впускном коллекторе и качества сгорания топливовоздушной смеси. При использовании сопла-насадки, выполненной по второму варианту, дополнительно достигается снижение шумности двигателя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Заявляемые варианты изобретения относятся к машиностроению, в частности автомобилестроению, и могут быть использованы на любых двигателях внутреннего сгорания для повышения их крутящего момента и мощности.
Из технического уровня известно сопло Лаваля, которое с конца 20 века применяется в автомобильных свечах зажигания для создания направленного потока горящих газов, что повышает эффективность двигателя внутреннего сгорания. Сопло имеет специально профилированный канал, сначала конически сужающийся, затем конически расширяющийся, что обеспечивает разгон рабочего тела до заданной скорости и придание ему заданного направления [http://slovary.yandexru/%D1%81%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%BE%/20%D0].
Известное устройство не сглаживает колебания рабочего тела в широком диапазоне оборотов.
Известен струйно-вихревой топливовоздушный смеситель, относящийся к устройствам для приготовления топливовоздушной смеси в инжекторном двигателе внутреннего сгорания. Устройство состоит из впускного коллектора с внутренним отверстием, топливного инжектора, вихревой камеры, совмещенной с впускным коллектором, с внутренней поверхностью в виде модернизированного сопла Лаваля с двумя усеченными конусами, развернутыми малыми отверстиями друг к другу, и цилиндрической проточкой между ними, в которой по периметру размещены тангенциальные наклонные отверстия, и цилиндрической смесительной камеры. В корпусе впускного коллектора имеются дополнительные отверстия в зоне размещения вихревой камеры. На входе в модернизированное сопло Лаваля установлен насадок с внутренней поверхностью, образованной коническим или коноидальным соплом и диффузором. Большой диаметр конического или коноидального сопла равен диаметру внутреннего отверстия впускного коллектора. Наружная поверхность насадка и внутренняя поверхность впускного коллектора образуют дополнительную кольцевую камеру. На входе в насадок по периметру выполнены периферийные отверстия, параллельные оси смесителя. Модернизированное сопло Лаваля на выходе оснащено дополнительным участком с цилиндрическим внутренним сечением [П. RU на изобретение №2429372].
Технический результат заключается в повышении динамических параметров движущихся потоков воздуха и топлива за счет повышения эффективности вихревой камеры, позволяющей получить высокое качество смешивания топливовоздушной смеси, высокую степень полноты ее сгорания, исключить перерасход топлива и повышенную концентрацию токсичных веществ в выхлопных газах. Недостатком известного устройства является то, что он работает только в конечной фазе (в задроссельном пространстве).
В известном техническом уровне не обнаружен ближайший аналог заявляемым вариантам как по совокупности существенных признаков, так и по достигаемым техническим результатам.
Задачей изобретения является разработка двух вариантов принципиально новых сопел-насадок для жидкостей и газов, позволяющих качественно преобразовывать ламинарный поток рабочего тела на входе в спиралевидный - на выходе.
Технические результаты, которые находятся в причинно-следственной связи с заявляемой совокупностью существенных признаков, являются:
- для первого варианта
- улучшение качества перемешивания топливовоздушной смеси во впускном коллекторе;
- повышение качества сгорания топливовоздушной смеси,
- для второго варианта
- улучшение качества перемешивания топливовоздушной смеси во впускном коллекторе;
- повышение качества сгорания топливовоздушной смеси;
- снижение уровня звука работы двигателя во всех режимах вплоть до максимальных.
Изобретательским шагом является создание двух вариантов устройства, позволяющих за счет их конструктивного решения и вариантов тороидального выполнения разгонной камеры сгладить колебания рабочего тела во впускной (выпускной) системе и соответственно ускорить его подачу (выход) за счет придания ему вращательного момента. За счет установки в начале впускного тракта (в додроссельном пространстве) одного из вариантов сопла-насадки для жидкостей и газов оно качественно перемешивает по всей длине выпускного тракта как газы, так и топливо. Во втором варианте изобретения сопло-насадка снабжена разгонной камерой в виде двухконтурного тора с геликоидным сечением, что позволяет дополнительно снизить уровень звука работы двигателя и сгладить пульсации.
Решение указанной задачи и достижение указанных выше технических результатов стало возможным:
для первого варианта - благодаря тому, что сопло-насадка для жидкостей и газов характеризуется наличием разгонной камеры в виде тора с удаленным по длине его окружности фрагментом и соосными с ним входным и выходным раструбами, при этом входной раструб выполнен в виде тела вращения с переменным поперечным сечением, увеличивающимся по вогнутой дуге к разгонной камере, выходной раструб составлен из цилиндрического тела на выходе и фрагмента пустотелого шара, образованного двумя параллельными плоскостями сечения, перпендикулярными оси устройства, фрагмент шара плавно переходит в разгонную камеру, а его диаметр меньше диаметра разгонной камеры,
- для второго варианта - благодаря тому, что сопло-насадка для жидкостей и газов характеризуется наличием разгонной камеры в виде тора геликоидного сечения с удаленным по длине его окружности фрагментом и соосными с ним входным и выходным раструбами, при этом входной раструб выполнен в виде тела вращения с переменным поперечным сечением, увеличивающимся по вогнутой дуге к разгонной камере, выходной раструб составлен из цилиндрического тела на выходе и фрагмента пустотелого шара, образованного двумя параллельными плоскостями сечения, перпендикулярными оси устройства, фрагмент шара плавно переходит в разгонную камеру, а его диаметр меньше диаметра разгонной камеры.
В частном примере исполнения вариантов сопла-насадки для жидкостей и газов внешняя поверхность одного и/или обоих раструбов снабжена не менее одной насечкой.
Заявляемые варианты изобретения иллюстрируют следующие фигуры:
Фиг.1. Показана сопло-насадка для жидкостей и газов: разгонная камера, вогнутая дуга, выходной раструб, цилиндрическое тело, фрагмент пустотелого шара, насечки. Общий вид. Вариант 1.
Фиг.2. Показана сопло-насадка для жидкостей и газов: вогнутая дуга, разгонная камера, цилиндрическое тело, фрагмент пустотелого шара, угол α. Сечение по A-A. Вариант 1.
Фиг.3. Показано движение рабочего тела в разгонной камере. Вариант 1.
Фиг.4. Показана сопло-насадка для жидкостей и газов: разгонная камера геликоидного сечения, вогнутая дуга, выходной раструб, цилиндрическое тело, фрагмент пустотелого шара, насечки. Общий вид. Вариант 2.
Фиг.5. Показана сопло-насадка для жидкостей и газов: вогнутая дуга, разгонная камера геликоидного сечения, цилиндрическое тело, фрагмент пустотелого шара, насечки. Сечение по A-A. Вариант 2.
Фиг.6. Показано движение рабочего тела в разгонной камере геликоидного сечения. Вариант 2.
Заявляемая сопло-насадка для жидкостей и газов по первому варианту включает разгонную камеру 1. Разгонная камера 1 выполнена в виде пустотелого тора с удаленным фрагментом и снабжена соосными с ней входным раструбом 2 и выходным раструбом 3 (фиг.1). Входной раструб 2 выполнен в виде тела вращения с переменным поперечным сечением, которое увеличивается по вогнутой дуге 4 к разгонной камере 1. Выходной раструб 3 составлен из цилиндрического тела 5 на выходе и фрагмента пустотелого шара 6, диаметр которого меньше диаметра тора (фиг.2) и плавно переходящего в разгонную камеру 1 со стороны оставшейся части 7 пустотелого тора (фиг.2). Угол α формируется вертикальным и горизонтальным радиусами разгонной камеры 1 и выбирается исходя из назначения работы насадки. Для поднятия крутящего момента двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на низких оборотах ∠α стремится к прямому углу. Для увеличения мощности на высоких оборотах ∠α стремится к тупому углу.
Рабочее тело входит в разгонную камеру 1. Далее, получив вращательный момент, рабочее тело начинает раскручиваться вокруг оси пустотелого тора (фиг.3). В результате внутри разгонной камеры 1 формируется самовыворачивающийся тор из рабочего тела, который придает вращательный момент рабочему телу и как бы прокачивает через себя, одновременно выступая клапаном.
Шаровидное расширение выходного раструба 3 обеспечивает минимизацию трения рабочего тела о стенки этого раструба 3.
В частном примере внешняя поверхность входного раструба 2 и/или выходного раструба 3 сопло-насадка для жидкостей и газов снабжена не менее одной насечкой 8, которая усиливает фиксацию устройства во впускном тракте.
Заявляемое изобретение по первому варианту работает следующим образом.
Устанавливают устройство во впускной тракт автомобиля таким образом, чтобы рабочее тело поступало во входной раструб 2. Далее оно поступает в разгонную камеру 1 (оставшуюся часть 7 пустотелого тора) и раскручивается как вокруг собственной оси, так и вокруг оси тора, после чего поступает в выходной раструб, уже получив заданный момент вращения. Насечки 8 усиливают удержание сопла-насадки в тракте автомобиля.
Пример. Первый вариант.
Изготовлена сопло-насадка для жидкостей и газов с внешним диаметром 95 мм.
Сопло-насадку для жидкостей и газов устанавливают во впускной тракт автомобиля ВАЗ 2107 (инжектор).
Испытание показало, что мощность и крутящий момент повысились на 9%.
Заявляемая сопло-насадка для жидкостей и газов по второму варианту является двухконтурной насадкой и включает разгонную камеру 9. Разгонная камера 9 выполнена в виде пустотелого геликоидного тора с удаленным фрагментом и снабжена соосными с ней входным раструбом 10 и выходным раструбом 11 (фиг.4). Входной раструб 10 выполнен в виде тела вращения с переменным поперечным сечением, которое увеличивается по вогнутой дуге 12 к разгонной камере 9. Выходной раструб 11 составлен из цилиндрического тела 13 на выходе и фрагмента пустотелого шара 14, диаметр которого меньше диаметра тора (фиг.5), и плавно переходящего в разгонную камеру 9 со стороны оставшейся части 15 пустотелого тора (фиг.5). Выполнение тора с геликоидным сечением обеспечивает появление дополнительного контура вращения рабочего тела (фиг.6), что приводит к снижению трения основного контура практически до минимума. Подкрутка дополнительным контуром приводит к увеличению скорости основного контура, значительному увеличению количества проходящего рабочего тела и повышению его плотности. При этом пульсации сглаживаются. Внешняя поверхность входного раструба 10 и/или выходного раструба 11 дополнительно снабжена не менее одной насечкой 16.
Заявляемое изобретение по второму варианту работает следующим образом.
Рабочее тело входит через входной раструб 10 в разгонную камеру 9. Далее, получив вращательный момент, рабочее тело основного контура начинает раскручиваться вокруг оси пустотелого геликоидного тора. Возникший дополнительный контур качественно улучшает структуру основного контура и улучшает условия его прохождения. На выход выходного раструба 11 поступает более плотный и раскрученный поток, чем при одноконтурном варианте.
Пример. Второй вариант.
Изготовлена сопло-насадка для жидкостей и газов с внешним диаметром 105 мм.
Сопло-насадку для жидкостей и газов устанавливают во впускной тракт автомобиля ВАЗ 2107 (инжектор).
Испытание показало, что мощность и крутящий момент повысились на 11%. Для двигателей с автоматической коробкой передач убираются «провалы» между переключениями и уменьшается время реакции на включение KIK-DOWNA, что существенно меняет характер автомобиля. Значительно снизился уровень звука и пульсации.
Как видно из примеров, использование заявляемых вариантов изобретения позволило для первого варианта повысить крутящий момент на 9% за счет улучшения качества перемешивания топливовоздушной смеси и повышения качества сгорания топливовоздушной смеси, для второго варианта - на 11%, при этом отмечено сглаживание пульсаций и значительное снижение уровня звука от работы двигателя во всех режимах вплоть до максимальных.
Claims (4)
1. Сопло-насадка для жидкостей и газов характеризуется наличием разгонной камеры в виде тора с удаленным по длине его окружности фрагментом и соосными с ним входным и выходным раструбами, при этом входной раструб выполнен в виде тела вращения с переменным поперечным сечением, увеличивающимся по вогнутой дуге к разгонной камере, выходной раструб составлен из цилиндрического тела на выходе и фрагмента пустотелого шара, образованного двумя параллельными плоскостями сечения, перпендикулярными оси устройства, фрагмент шара плавно переходит в разгонную камеру, а его диаметр меньше диаметра разгонной камеры.
2. Сопло-насадка для жидкостей и газов по п.1, отличающаяся тем, что внешняя поверхность одного и/или двух раструбов снабжена не менее одной насечкой.
3. Сопло-насадка для жидкостей и газов характеризуется наличием разгонной камеры в виде тора геликоидного сечения с удаленным по длине его окружности фрагментом и соосными с ним входным и выходным раструбами, при этом входной раструб выполнен в виде тела вращения с переменным поперечным сечением, увеличивающимся по вогнутой дуге к разгонной камере, выходной раструб составлен из цилиндрического тела на выходе и фрагмента пустотелого шара, образованного двумя параллельными плоскостями сечения, перпендикулярными оси устройства, фрагмент шара плавно переходит в разгонную камеру, а его диаметр меньше диаметра разгонной камеры.
4. Сопло-насадка для жидкостей и газов по п.3, отличающаяся тем, что внешняя поверхность одного и/или двух раструбов снабжена не менее одной насечкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142422/06A RU2539227C1 (ru) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | Сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142422/06A RU2539227C1 (ru) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | Сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2539227C1 true RU2539227C1 (ru) | 2015-01-20 |
Family
ID=53288460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013142422/06A RU2539227C1 (ru) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | Сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2539227C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016141106A1 (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-09 | Parafluidics Llc | Channeling fluidic waveguide surfaces and tubes |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1327796A3 (ru) * | 1981-08-14 | 1987-07-30 | Дрессер Индастриз,Инк (Фирма) | Способ получени нагретой рабочей среды и камера сгорани дл получени нагретой рабочей среды |
US6089195A (en) * | 1993-08-27 | 2000-07-18 | Lowi, Jr.; Alvin | Adiabatic, two-stroke cycle engine having novel combustion chamber |
WO2001065102A1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-07 | New Power Concepts Llc | System and method for control of fuel and air delivery in a burner of a thermal-cycle engine |
US20050156337A1 (en) * | 1998-08-07 | 2005-07-21 | Satterfield John R. | Fluid emulsification systems and methods |
US20110186436A1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-08-04 | Enertechnix, Inc | Particle Interrogation Devices and Methods |
RU2429372C1 (ru) * | 2010-02-08 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Струйно-вихревой топливовоздушный смеситель |
RU121307U1 (ru) * | 2012-04-26 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Насадок-гомогенизатор на газовую форсунку |
-
2013
- 2013-09-17 RU RU2013142422/06A patent/RU2539227C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1327796A3 (ru) * | 1981-08-14 | 1987-07-30 | Дрессер Индастриз,Инк (Фирма) | Способ получени нагретой рабочей среды и камера сгорани дл получени нагретой рабочей среды |
US6089195A (en) * | 1993-08-27 | 2000-07-18 | Lowi, Jr.; Alvin | Adiabatic, two-stroke cycle engine having novel combustion chamber |
US20050156337A1 (en) * | 1998-08-07 | 2005-07-21 | Satterfield John R. | Fluid emulsification systems and methods |
WO2001065102A1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-07 | New Power Concepts Llc | System and method for control of fuel and air delivery in a burner of a thermal-cycle engine |
US20110186436A1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-08-04 | Enertechnix, Inc | Particle Interrogation Devices and Methods |
RU2429372C1 (ru) * | 2010-02-08 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Струйно-вихревой топливовоздушный смеситель |
RU121307U1 (ru) * | 2012-04-26 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Насадок-гомогенизатор на газовую форсунку |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016141106A1 (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-09 | Parafluidics Llc | Channeling fluidic waveguide surfaces and tubes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2702619C2 (ru) | Устройство перемешивания потока отработавшего газа | |
RU2010147256A (ru) | Устройство для обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания | |
US2639230A (en) | Fuel and air mixer for use in conjunction with a carburetor | |
RU2013110459A (ru) | Система, содержащая топливную форсунку (варианты ), и система, содержащая трубку предварительного смешивания | |
SE523479C2 (sv) | Behållaranordning inrättad att anordnas i ett avgassystem för en förbränningsmotor | |
RU2653711C2 (ru) | Система выпуска для двигателя (варианты) и способ работы системы выпуска | |
RU2013130797A (ru) | Смесительное устройство для последующей обработки отработавших газов | |
KR20150118437A (ko) | 내연기관의 연소효율 향상장치 | |
IL46868A (en) | Delayed spraying device of air-fuel mixture for internal combustion engines using compressed mixture and external ignition | |
RU2539227C1 (ru) | Сопло-насадка для жидкостей и газов (два варианта) | |
KR20140096709A (ko) | 자동차의 배기유속증가장치 | |
CN202483751U (zh) | 一种文丘里管式燃气混合器 | |
JPS59698B2 (ja) | 可変ベンチユリ気化器 | |
RU138053U1 (ru) | Глушитель шума выхлопных газов двс | |
KR200246432Y1 (ko) | 내연기관용 흡기관의 와류 발생장치 | |
JP2022024007A5 (ja) | 内燃機関の排気促進装置及び排気系改良方法 | |
RU136497U1 (ru) | Сопло-насадка для жидкостей газов | |
US1821468A (en) | Mixing device | |
RU2429372C1 (ru) | Струйно-вихревой топливовоздушный смеситель | |
US20190128158A1 (en) | Ramjet generator for intake/exhaust pipe | |
KR20140105213A (ko) | 자동차의 배기유속증가장치 | |
CN111692023B (zh) | 可双向置入内燃机的导流装置 | |
RU2467196C2 (ru) | Газовоздушный смеситель для двигателя внутреннего сгорания | |
US1973712A (en) | Carburetor | |
RU150646U1 (ru) | Система выпуска в двигателе (варианты) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170918 |