RU2808331C1 - Device for prechamber-flare ignition of air-fuel mixture for internal combustion engines - Google Patents

Device for prechamber-flare ignition of air-fuel mixture for internal combustion engines Download PDF

Info

Publication number
RU2808331C1
RU2808331C1 RU2023105424A RU2023105424A RU2808331C1 RU 2808331 C1 RU2808331 C1 RU 2808331C1 RU 2023105424 A RU2023105424 A RU 2023105424A RU 2023105424 A RU2023105424 A RU 2023105424A RU 2808331 C1 RU2808331 C1 RU 2808331C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
prechamber
combustion chamber
air
fuel mixture
chamber
Prior art date
Application number
RU2023105424A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Михайлович АБАКУМОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "КРИОГАЗ МОТОРНОЕ ТОПЛИВО"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "КРИОГАЗ МОТОРНОЕ ТОПЛИВО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "КРИОГАЗ МОТОРНОЕ ТОПЛИВО"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808331C1 publication Critical patent/RU2808331C1/en

Links

Abstract

FIELD: internal combustion engines.
SUBSTANCE: invention relates to internal combustion engines (ICE) with prechamber-torch ignition of the air-fuel mixture. A device for prechamber-torch ignition of the air-fuel mixture for internal combustion engines is proposed, which includes a prechamber housing 1 with an internal cavity, which is a combustion chamber 2, and a hole communicating with it for installing a spark plug 3 and a nozzle 5. Depending on the design, the device is equipped with either two electrically controlled valves 6, 7 for separate supply of air and fuel gas into the combustion chamber 2 of the prechamber, or one solenoid valve 10 for supply of a pre-prepared air-fuel mixture. The combustion chamber 2 of the prechamber is spherical in shape, the inner surface of the combustion chamber 2 of the prechamber and the cylindrical channel 4 is coated with ceramic coating. Nozzle 5 has a conical diffuser fixed in the cylindrical channel 4 using a sleeve.
EFFECT: invention is aimed at expanding the range of products for converting diesel engines to run on gas fuel and makes it possible to increase the efficiency of ignition of the air-fuel mixture, as well as increase the reliability and safety of use of the device itself.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом и свободно поршневым двигателям внутреннего сгорания для решения задачи форкамерного факельного зажигания воздушно-топливной смеси при переоборудовании дизельных двигателей на газовое топливо.The invention relates to internal combustion engines with a crank mechanism and free-piston internal combustion engines for solving the problem of pre-chamber flare ignition of the air-fuel mixture when converting diesel engines to gas fuel.

В двигателях внутреннего сгорания, работающих по термодинамическому циклу Отто, применяется искровое воспламенение топливной смеси от свечей зажигания. В дизельных двигателях зажигание топливной смеси происходит от температуры сжатого воздуха, достаточной для воспламенения дизельного топлива, подаваемого в камеру сгорания через топливную форсунку. При переоборудовании дизельных двигателей на газовое топливо, для воспламенения обедненной топливной смеси применения только искрового зажигания недостаточно из-за ее плохого воспламенения и как следствие, плохого качества сгорания топливовоздушной смеси. Размещения необходимого количества свечей зажигания в камере сгорания для увеличения количества очагов сгорания как правило невозможно из-за ограниченного места в головке блока цилиндра. Использование свечей с высокой энергией искры приводит к быстрому выходу свечи зажигания из строя. Эффективным и универсальным методом, является применение форкамерно-факельного зажигания, при котором в основную камеру сгорания подается факел горящего топлива, предварительно воспламененного от искрового зажигания в дополнительной камере сгорания (форкамере), объем которой значительно меньше основной.Internal combustion engines operating according to the Otto thermodynamic cycle use spark ignition of the fuel mixture from spark plugs. In diesel engines, ignition of the fuel mixture occurs from the temperature of the compressed air, sufficient to ignite the diesel fuel supplied to the combustion chamber through the fuel injector. When converting diesel engines to gas fuel, using only spark ignition to ignite a lean fuel mixture is not enough due to its poor ignition and, as a consequence, poor combustion quality of the air-fuel mixture. Placing the required number of spark plugs in the combustion chamber to increase the number of combustion sources is usually impossible due to limited space in the cylinder head. The use of spark plugs with high spark energy results in rapid spark plug failure. An effective and universal method is the use of pre-chamber-torch ignition, in which a torch of burning fuel is fed into the main combustion chamber, previously ignited by spark ignition in an additional combustion chamber (pre-chamber), the volume of which is much smaller than the main one.

Известны два типа форкамер: 1) форкамеры, предусмотренные в конструкции головки цилиндра при серийном изготовлении, 2) присоединенные к штатной головке цилиндра дизельного двигателя форкамерные устройства.Two types of prechambers are known: 1) prechambers provided in the design of the cylinder head during serial production, 2) prechamber devices attached to the standard cylinder head of a diesel engine.

При переоборудовании дизельного двигателя на газовое топливо требуется форкамерные устройство вставлять в уже готовую конструкцию двигателя.When converting a diesel engine to gas fuel, it is necessary to insert pre-chamber devices into a ready-made engine structure.

Известен ряд технических решений, описывающих подобные устройства. Например, патенты US 9890689, SU 1002629, RU 2240429 C1. В них описываются о устройства форкамер, присоединение которых требует внесения изменений в конструкцию головки цилиндра. Предлагаемая форкамера имеет преимущества перед описанными конструкциями, так как при ее присоединении не требуется вносить никаких изменений, а используется имеющийся канал в головке цилиндра после демонтажа дизельной форсунки.There are a number of technical solutions that describe such devices. For example, patents US 9890689, SU 1002629, RU 2240429 C1. They describe prechamber devices, the connection of which requires changes to the design of the cylinder head. The proposed prechamber has advantages over the described designs, since no changes are required when connecting it, and the existing channel in the cylinder head is used after dismantling the diesel injector.

Наиболее схожая реализация присоединения комбинированного форкамерного устройства через канал дизельной форсунки известна и описана в патенте RU №2750830 «КОМБИНИРОВАННАЯ ФОРКАМЕРА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ». Данный патент принят автором за прототип, как совпадающий по большинству существенных признаков с предлагаемым устройством.The most similar implementation of connecting a combined prechamber device through the channel of a diesel injector is known and described in patent RU No. 2750830 “COMBINED PRECHAMBER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE.” This patent was accepted by the author as a prototype, as it coincides in most essential features with the proposed device.

Известное изобретение позволяет упростить систему подачи газа при конвертации дизельного двигателя в газовый мотор путем использования комбинированных форкамер, устанавливаемых в каждую из крышек цилиндров многоцилиндрового двигателя вместо форсунок. Комбинированная форкамера представляет собой сборочный модуль, содержащий смонтированные в его корпусе 2 дозирующий электромагнитный клапан подачи газа с электрическим разъемом 12 для подключения управляющей электронной системы, свечу зажигания 18 и сопловой наконечник 20 для отвода горящей газовоздушной смеси в основную камеру сгорания. Сопряжение форкамеры с крышкой цилиндра 1 выполнено в виде конусного соединения, позволяющего обеспечить теплоотвод от соплового наконечника к охлаждаемой опорной поверхности крышки.The known invention makes it possible to simplify the gas supply system when converting a diesel engine into a gas engine by using combined prechambers installed in each of the cylinder covers of a multi-cylinder engine instead of injectors. The combined prechamber is an assembly module containing 2 metering electromagnetic gas supply valves with an electrical connector 12 for connecting the control electronic system, a spark plug 18 and a nozzle tip 20 mounted in its housing 2 for discharging the burning gas-air mixture into the main combustion chamber. The coupling of the prechamber with the cover of cylinder 1 is made in the form of a conical connection, which allows for heat removal from the nozzle tip to the cooled supporting surface of the cover.

Известное техническое решение имеет ряд недостатков:The known technical solution has a number of disadvantages:

1) цилиндрическая форма камеры сгорания имеет склонность к возникновению детонационных процессов;1) the cylindrical shape of the combustion chamber is prone to detonation processes;

2) возможны проблемы с вентиляцией форкамеры при продувке основной камеры сгорания;2) there may be problems with the ventilation of the prechamber when purging the main combustion chamber;

3) в патенте не определен оптимальный объем форкамеры и состав топливной смеси, в связи с этим может протекать нестабильный процесс горения в основной камере.3) the patent does not define the optimal volume of the prechamber and the composition of the fuel mixture; therefore, an unstable combustion process may occur in the main chamber.

Таким образом, в настоящий момент отсутствуют простые и надежные конструкции форкамер, которые можно было бы использовать при переоборудовании дизельных двигателей на газовое топливо. Именно на решение данной технической проблемы направлено предлагаемое изобретение, а именно, на создание простого, универсального, безопасного и надежного в использовании устройства форкамерно-факельного воспламенения воздушно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгоранияThus, at the moment there are no simple and reliable designs of prechambers that could be used when converting diesel engines to gas fuel. It is to solve this technical problem that the proposed invention is aimed, namely, to create a simple, universal, safe and reliable device for prechamber-flare ignition of the air-fuel mixture for internal combustion engines

Техническим результатом является расширение ассортимента изделий, с помощью которых возможно переоборудовать дизельные двигатели на газовое топливо, с одновременным повышением эффективности воспламенения воздушно-топливной смеси при применении указанного устройства, а также повышение надежности и безопасности использования самого устройства.The technical result is the expansion of the range of products with the help of which it is possible to convert diesel engines to gas fuel, while simultaneously increasing the efficiency of ignition of the air-fuel mixture when using the specified device, as well as increasing the reliability and safety of using the device itself.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве форкамерно-факельного воспламенения воздушно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания, включающем корпус форкамеры с внутренней полостью, представляющей собой камеру сгорания, и сообщающимся с ней отверстием для установки свечи искрового зажигания, свечу искрового зажигания и сопло, связанное с одной стороны цилиндрическим каналом с камерой сгорания форкамеры и с другой стороны с основной камерой сгорания двигателя, а также электромагнитные клапаны, присоединенные через резьбовые отверстия в корпусе форкамеры, предлагается камеру сгорания форкамеры выполнить сферической формы, внутреннюю поверхность камеры сгорания форкамеры и цилиндрического канала покрыть керамическим напылением, для обеспечения возможности регулирования соотношения воздуха и топливного газа в форкамере использовать два электроуправляемых клапана для раздельной подачи газа и воздуха в форкамеру, при этом сопло оснастить коническим рассеивателем факела, закрепленным в цилиндрическом канале с помощью втулки.The technical result is achieved due to the fact that in a device for pre-chamber-torch ignition of the air-fuel mixture for internal combustion engines, which includes a pre-chamber body with an internal cavity, which is a combustion chamber, and a hole communicating with it for installing a spark plug, a spark plug and a nozzle connected on one side by a cylindrical channel with the combustion chamber of the prechamber and on the other hand with the main combustion chamber of the engine, as well as electromagnetic valves connected through threaded holes in the prechamber body, it is proposed that the combustion chamber of the prechamber be made of a spherical shape, the inner surface of the combustion chamber of the prechamber and cylindrical cover the channel with ceramic spraying, to ensure the possibility of regulating the ratio of air and fuel gas in the prechamber, use two electrically controlled valves for separate supply of gas and air into the prechamber, and equip the nozzle with a conical torch diffuser fixed in the cylindrical channel using a bushing.

Дополнительными отличиями являются:Additional differences are:

- определен оптимальный объем форкамеры, который должен составлять 2-5% рабочего объема цилиндр двигателя, коэффициент (а) избытка воздуха в воздушно-топливной смеси к моменту воспламенения должен составлять: а=0,5;- the optimal volume of the pre-chamber has been determined, which should be 2-5% of the working volume of the engine cylinder, the coefficient (a) of excess air in the air-fuel mixture at the time of ignition should be: a=0.5;

- устройство является управляемым от внешнего электронного блока управления, который регулирует соотношение воздушно-топливной смеси, а также синхронизирует процессы подачи смеси в форкамеру и основную камеру сгорания двигателя.- the device is controlled from an external electronic control unit, which regulates the air-fuel mixture ratio, and also synchronizes the processes of supplying the mixture to the pre-chamber and the main combustion chamber of the engine.

Во втором варианте выполнения технический результат достигается тем, что в устройстве форкамерно-факельного воспламенения воздушно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания, включающем корпус форкамеры с внутренней полостью, представляющей собой камеру сгорания, и сообщающимся с ней отверстием для установки свечи искрового зажигания, свечу искрового зажигания и сопло, связанное с одной стороны цилиндрическим каналом с камерой сгорания форкамеры и с другой стороны с основной камерой сгорания двигателя, а также электроуправляемый клапан для подачи подготовленной топливной смеси, закрепленный на корпусе форкамеры, камера сгорания форкамеры имеет сферическую форму, внутренняя поверхность камеры сгорания форкамеры и цилиндрического канала покрыты керамическим напылением, при этом сопло имеет коническим рассеивателем факела, закрепленным в цилиндрическом канале с помощью втулки.In the second embodiment, the technical result is achieved by the fact that in a device for prechamber-torch ignition of the air-fuel mixture for internal combustion engines, including a prechamber housing with an internal cavity, which is a combustion chamber, and a hole communicating with it for installing a spark plug, a spark plug ignition and a nozzle connected on one side by a cylindrical channel with the combustion chamber of the prechamber and on the other hand with the main combustion chamber of the engine, as well as an electrically controlled valve for supplying the prepared fuel mixture, mounted on the body of the prechamber, the combustion chamber of the prechamber has a spherical shape, the inner surface of the combustion chamber The prechamber and cylindrical channel are coated with ceramic coating, while the nozzle has a conical torch diffuser fixed in the cylindrical channel using a bushing.

Дополнительными отличиями являются:Additional differences are:

- определен оптимальный объем форкамеры, который должен составлять 2-5% рабочего объема цилиндр двигателя, коэффициент (а) избытка воздуха в воздушно-топливной смеси к моменту воспламенения должен составлять: а=0,5;- the optimal volume of the pre-chamber has been determined, which should be 2-5% of the working volume of the engine cylinder, the coefficient (a) of excess air in the air-fuel mixture at the time of ignition should be: a=0.5;

- устройство является управляемым от внешнего электронного блока управления, который регулирует соотношение воздушно-топливной смеси, а также синхронизирует процессы подачи смеси в форкамеру и основную камеру сгорания двигателя.- the device is controlled from an external electronic control unit, which regulates the air-fuel mixture ratio, and also synchronizes the processes of supplying the mixture to the pre-chamber and the main combustion chamber of the engine.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами.The essence of the invention is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 изображено заявляемое устройство с раздельной подачей топлива и воздуха в форкамеру, где: 1 - корпус, 2 - камера сгорания форкамеры, 3 - свеча искрового зажигания, 4 - цилиндрический канал, 5 - сопло, 6 и 7 - электроуправляемые клапаны для раздельной подачи топлива и воздуха.In fig. Figure 1 shows the inventive device with separate supply of fuel and air to the prechamber, where: 1 - housing, 2 - combustion chamber of the prechamber, 3 - spark plug, 4 - cylindrical channel, 5 - nozzle, 6 and 7 - electrically controlled valves for separate fuel supply and air.

На фиг. 2 изображен общий вид сопла, где: 8 - конический рассеиватель, 9 - втулка рассеивателя.In fig. Figure 2 shows a general view of the nozzle, where: 8 - conical diffuser, 9 - diffuser sleeve.

На фиг. 3 изображен чертеж сопла (вид сбоку, вид сверху и разрез по линии А-А)In fig. 3 shows a drawing of the nozzle (side view, top view and section along line A-A)

На фиг. 4 изображено заявляемое устройство с подачей предварительно подготовленной топливной смеси воздуха и газа, где: 10 - электроуправляемый клапан для подачи топливной смеси.In fig. 4 shows the inventive device with the supply of a pre-prepared fuel mixture of air and gas, where: 10 - an electrically controlled valve for supplying the fuel mixture.

Описание и принцип работы предлагаемого универсального форкамерно-факельного устройства приведены ниже. Устройство состоит из корпуса 1, изготовленного из жаропрочного сплава ХН75МБТЮ, в габаритах штатной дизельной форсунки двигателя. Элементы крепления устройства к головке цилиндра соответствуют штатным посадочным местам крепления форсунки. В корпусе устройства выполнена сферическая камера сгорания 2, оптимальный объем которой должен составлять 2-5% рабочего объема цилиндра. Преимуществом сферической формы является турбулизация процесса горения и более высокое давление факела при одинаковом объеме камер сгорания. Задаваемые сферической формой вихревые потоки обеспечат более эффективную вентиляцию форкамеры при продувке цилиндра. Внутренняя поверхность камеры 2 и канал 4 покрываются керамическим напылением для снижения агрессивного воздействия факела активных продуктов, образующихся в процессе неполного сгорания обогащенной смеси, а также для снижения температурной напряженности в «горячих» точках, провоцирующих детонационные явления.The description and operating principle of the proposed universal prechamber-flare device are given below. The device consists of housing 1, made of heat-resistant alloy KHN75MBTYU, with the dimensions of a standard diesel engine injector. The mounting elements of the device to the cylinder head correspond to the standard injector mounting locations. The device body contains a spherical combustion chamber 2, the optimal volume of which should be 2-5% of the working volume of the cylinder. The advantage of the spherical shape is turbulization of the combustion process and higher flame pressure with the same volume of combustion chambers. The vortex flows specified by the spherical shape will ensure more efficient ventilation of the prechamber when purging the cylinder. The inner surface of chamber 2 and channel 4 are coated with ceramic spraying to reduce the aggressive effect of the torch of active products formed during incomplete combustion of the enriched mixture, as well as to reduce temperature tension in “hot” spots that provoke detonation phenomena.

Воздушно-топливная смесь подается в основную камеру двигателя и форкамеру раздельно, в основную обедненная, в форкамерную обогащенная. Для получения стабильного процесса горения и достижения высокой скорости сгорания, коэффициент избытка воздуха в воздушно-топливной смеси к моменту воспламенения в форкамере должен составлять а=0,5.The air-fuel mixture is supplied to the main chamber of the engine and the pre-chamber separately, the main chamber is lean, and the pre-chamber is rich. To obtain a stable combustion process and achieve a high combustion rate, the coefficient of excess air in the air-fuel mixture at the time of ignition in the prechamber should be a = 0.5.

В первом варианте выполнения устройства для обеспечения оптимальных параметров соотношения воздуха и топливного газа, применяется раздельная подача газа и воздуха в форкамеру через электроуправляемые клапаны 6 и 7.In the first embodiment of the device, to ensure optimal parameters for the ratio of air and fuel gas, a separate supply of gas and air is used into the prechamber through electrically controlled valves 6 and 7.

Воспламенение воздушно-топливной смеси происходит от искровой свечи зажигания 3. После воспламенения факельная струя передается из форкамеры в основную камеру сгорания по каналу 4 через сопло 5 (фиг. 2) и зажигает основной цилиндровый заряд воздушно-топливной смеси. Коническая форма рассеивателя 8 позволит разделить факельную струю, выходящую из сопла 5, и создать пристеночные очаги воспламенения по всему диаметру основной цилиндровой камеры сгорания. Конический рассеиватель 8 и втулка рассеивателя 9 (фиг. 3) выполнены из материала ХН75МБТЮ как единая деталь, присоединенная резьбовым соединением к цилиндрическому каналу 4. По второму варианту выполнения устройства подача предварительно подготовленной воздушно-топливной смеси воздуха и газа осуществляется через управляемый клапан 10 (фиг. 4). Управление составом воздушно-топливной смеси происходит во внешнем смесительном устройстве, не показанном на рисунках.Ignition of the air-fuel mixture occurs from the spark plug 3. After ignition, the torch jet is transmitted from the prechamber to the main combustion chamber through channel 4 through nozzle 5 (Fig. 2) and ignites the main cylinder charge of the air-fuel mixture. The conical shape of the diffuser 8 will make it possible to separate the torch jet emerging from the nozzle 5 and create near-wall ignition centers along the entire diameter of the main cylinder combustion chamber. The conical diffuser 8 and the diffuser sleeve 9 (Fig. 3) are made of material KhN75MBTYu as a single part, attached by a threaded connection to the cylindrical channel 4. According to the second embodiment of the device, the supply of a pre-prepared air-fuel mixture of air and gas is carried out through a controlled valve 10 (Fig. . 4). The composition of the air-fuel mixture is controlled in an external mixing device, not shown in the figures.

Функции управления зажиганием, регулированием соотношения смеси, синхронизацией процессов подачи смеси в форкамеру и основную камеру выполняет автоматизированный электронный блок управления (на рисунках не показан).The functions of controlling ignition, regulating the mixture ratio, synchronizing the processes of supplying the mixture to the prechamber and the main chamber are performed by an automated electronic control unit (not shown in the figures).

Изобретение позволит реализовать универсальный и эффективный способ форкамерного факельного зажигания, а также усовершенствовать известные конструкции форкамерных устройств, присоединяемых к основной камере сгорания через канал дизельной форсунки.The invention will make it possible to implement a universal and effective method of prechamber flare ignition, as well as to improve the known designs of prechamber devices connected to the main combustion chamber through the diesel injector channel.

Применение универсального форкамерного устройства, которое устанавливается вместо дизельной форсунки, позволяет достичь чрезвычайно низких затрат на реализацию принудительного воспламенения газового топлива при конверсии дизельного двигателя в газовый, не соизмеримые по стоимости с другими способами, требующими изменения конструкции дорогостоящей крышки (головки блока) цилиндра.The use of a universal pre-chamber device, which is installed instead of a diesel injector, makes it possible to achieve extremely low costs for the implementation of forced ignition of gas fuel during the conversion of a diesel engine into a gas engine, which are not comparable in cost to other methods that require changing the design of an expensive cylinder head (cylinder head).

Дополнительным техническим результатом от возможности регулирования состава воздушно-топливной смеси в форкамере, является достижение устойчивых характеристик процесса сгорания топлива в основной камере, и как следствие увеличение срока службы поршней и клапанов, а также повышение надежности двигателя в целом.An additional technical result from the ability to regulate the composition of the air-fuel mixture in the prechamber is the achievement of stable characteristics of the fuel combustion process in the main chamber, and as a result, an increase in the service life of pistons and valves, as well as an increase in the reliability of the engine as a whole.

Claims (6)

1. Устройство форкамерно-факельного воспламенения воздушно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания, включающее: корпус форкамеры с внутренней полостью, представляющей собой камеру сгорания, и сообщающимся с ней отверстием для установки свечи зажигания, свечу зажигания и сопло, связанное с одной стороны цилиндрическим каналом с камерой сгорания форкамеры и с другой стороны с основной камерой сгорания двигателя, а также электромагнитный клапан, присоединенный через отверстия в корпусе форкамеры, отличающееся тем, что камера сгорания форкамеры имеет сферическую форму, внутренняя поверхность камеры сгорания форкамеры и цилиндрического канала покрыты керамическим напылением, используют два электромагнитных клапана для раздельной подачи газа и воздуха в форкамеру, при этом сопло имеет конический рассеиватель факела, закрепленный в цилиндрическом канале с помощью втулки.1. A device for pre-chamber-torch ignition of an air-fuel mixture for internal combustion engines, including: a pre-chamber body with an internal cavity, which represents a combustion chamber, and a hole communicating with it for installing a spark plug, a spark plug and a nozzle connected on one side by a cylindrical channel with the combustion chamber of the prechamber and, on the other hand, with the main combustion chamber of the engine, as well as an electromagnetic valve connected through the holes in the prechamber body, characterized in that the combustion chamber of the prechamber has a spherical shape, the inner surface of the combustion chamber of the prechamber and the cylindrical channel is coated with ceramic coating, use two electromagnetic valves for separate supply of gas and air into the prechamber, while the nozzle has a conical torch diffuser fixed in a cylindrical channel using a bushing. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптимальный объем форкамеры, который составляет 2-5% рабочего объема цилиндра двигателя, и коэффициент (а) избытка воздуха в топливной смеси, который к моменту воспламенения должен составлять а=0,5.2. The device according to claim 1, characterized in that the optimal volume of the prechamber, which is 2-5% of the working volume of the engine cylinder, and the coefficient (a) of excess air in the fuel mixture, which at the time of ignition should be a = 0.5. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что является управляемым от внешнего электронного блока управления, который регулирует соотношение воздушно-топливной смеси, а также синхронизирует процессы подачи смеси в форкамеру и основную камеру сгорания двигателя.3. The device according to claim 1, characterized in that it is controlled from an external electronic control unit, which regulates the air-fuel mixture ratio, and also synchronizes the processes of supplying the mixture to the pre-chamber and the main combustion chamber of the engine. 4. Устройство форкамерно-факельного воспламенения воздушно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания, включающее корпус форкамеры с внутренней полостью, представляющей собой камеру сгорания, и сообщающимся с ней отверстием для установки свечи зажигания, свечу зажигания и сопло, связанное с одной стороны цилиндрическим каналом с камерой сгорания форкамеры и с другой стороны с основной камерой сгорания двигателя, а также электромагнитный клапан для подачи топливной смеси, закрепленный на корпусе форкамеры, отличающееся тем, что камера сгорания форкамеры имеет сферическую форму, внутренняя поверхность камеры сгорания форкамеры и цилиндрического канала покрыты керамическим напылением, при этом сопло имеет конический рассеиватель факела, закрепленный в цилиндрическом канале с помощью втулки.4. A device for pre-chamber-torch ignition of an air-fuel mixture for internal combustion engines, including a pre-chamber body with an internal cavity, which is a combustion chamber, and a connecting hole for installing a spark plug, a spark plug and a nozzle connected on one side by a cylindrical channel with combustion chamber of the prechamber and, on the other hand, with the main combustion chamber of the engine, as well as an electromagnetic valve for supplying the fuel mixture, mounted on the body of the prechamber, characterized in that the combustion chamber of the prechamber is spherical in shape, the inner surface of the combustion chamber of the prechamber and the cylindrical channel is coated with ceramic coating, in this case, the nozzle has a conical diffuser of the torch, fixed in a cylindrical channel using a bushing. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оптимальный объем форкамеры составляет 2-5% рабочего объема цилиндр двигателя, и коэффициент (а) избытка воздуха в топливной смеси, который к моменту воспламенения должен составлять а=0,55. The device according to claim 4, characterized in that the optimal volume of the pre-chamber is 2-5% of the working volume of the engine cylinder, and the coefficient (a) of excess air in the fuel mixture, which at the time of ignition should be a = 0.5 6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что является управляемым от внешнего электронного блока управления, который регулирует соотношение воздушно-топливной смеси, а также синхронизирует процессы подачи смеси в форкамеру и основную камеру сгорания двигателя.6. The device according to claim 4, characterized in that it is controlled from an external electronic control unit, which regulates the air-fuel mixture ratio, and also synchronizes the processes of supplying the mixture to the pre-chamber and the main combustion chamber of the engine.
RU2023105424A 2023-03-09 Device for prechamber-flare ignition of air-fuel mixture for internal combustion engines RU2808331C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808331C1 true RU2808331C1 (en) 2023-11-28

Family

ID=

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU113940A1 (en) * 1956-10-02 1968-10-30 Л.А. Гуссак Method of pre-chamber flare ignition in internal combustion engines, working with compression of the finished air-fuel mixture
DE2550885A1 (en) * 1975-11-13 1977-05-18 Daimler Benz Ag Diesel engine with precombustion chamber - uses sintered ceramic inner surface with specified low thermal conductivity
FR2507682A1 (en) * 1981-06-12 1982-12-17 Mtu Muenchen Gmbh PRECOMBUSTION CHAMBER IN A CYLINDER HEAD OF A DIESEL ENGINE
DE3928480A1 (en) * 1988-10-03 1990-04-12 Barkas Werke Veb IC engine with catalyst-coated combustion chamber - using silica, alumina and magnesia based ceramic mixt. as catalyst
SU1694953A1 (en) * 1989-07-05 1991-11-30 Центральный научно-исследовательский дизельный институт Internal combustion engine
AU747267B2 (en) * 1997-05-23 2002-05-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel Injection Internal Combustion Engine with Sub-combustion Chamber
CN105041453A (en) * 2015-07-01 2015-11-11 江苏盛源燃气动力机械有限公司 Precombustion chamber system of large-displacement gas internal combustion engine
CN110206629A (en) * 2019-04-25 2019-09-06 清华大学 Active precombustion-chamber ignition system and combustion system for hybrid power engine
US20210277820A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Ford Global Technologies, Llc Liquid and/or gaseous fuel delivery system and methods therof
DE102021109337A1 (en) * 2020-04-16 2021-10-21 Avl List Gmbh Internal combustion engine
US11187142B2 (en) * 2017-08-01 2021-11-30 Board Of Trustees Of Michigan State University Diesel engine with turbulent jet ignition

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU113940A1 (en) * 1956-10-02 1968-10-30 Л.А. Гуссак Method of pre-chamber flare ignition in internal combustion engines, working with compression of the finished air-fuel mixture
DE2550885A1 (en) * 1975-11-13 1977-05-18 Daimler Benz Ag Diesel engine with precombustion chamber - uses sintered ceramic inner surface with specified low thermal conductivity
FR2507682A1 (en) * 1981-06-12 1982-12-17 Mtu Muenchen Gmbh PRECOMBUSTION CHAMBER IN A CYLINDER HEAD OF A DIESEL ENGINE
DE3928480A1 (en) * 1988-10-03 1990-04-12 Barkas Werke Veb IC engine with catalyst-coated combustion chamber - using silica, alumina and magnesia based ceramic mixt. as catalyst
SU1694953A1 (en) * 1989-07-05 1991-11-30 Центральный научно-исследовательский дизельный институт Internal combustion engine
AU747267B2 (en) * 1997-05-23 2002-05-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel Injection Internal Combustion Engine with Sub-combustion Chamber
CN105041453A (en) * 2015-07-01 2015-11-11 江苏盛源燃气动力机械有限公司 Precombustion chamber system of large-displacement gas internal combustion engine
US11187142B2 (en) * 2017-08-01 2021-11-30 Board Of Trustees Of Michigan State University Diesel engine with turbulent jet ignition
CN110206629A (en) * 2019-04-25 2019-09-06 清华大学 Active precombustion-chamber ignition system and combustion system for hybrid power engine
US20210277820A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Ford Global Technologies, Llc Liquid and/or gaseous fuel delivery system and methods therof
DE102021109337A1 (en) * 2020-04-16 2021-10-21 Avl List Gmbh Internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105822460B (en) The gas supply and igniter of gas engine
US4444166A (en) Method and apparatus for reducing the operating compression ratios of compression ignition engines
US4864989A (en) Pre-combustion chamber spark plug and method of igniting lean fuel
US4091772A (en) Internal combustion engine with delayed torch ignition of oil fuel charge
FI107071B (en) Combustion engine for two fuels
CN108291475B (en) Pre-combustion chamber arrangement
CN109441643B (en) Micro-turbojet engine and ignition device for combustion chamber of gas turbine
US4546740A (en) Ignition source for internal combustion engine
US5170758A (en) Valve-controlled internal combustion engine with air compression
CA2015244A1 (en) Spark plug having an encapsulated center firing electrode gap
US20050000484A1 (en) Pre-chambered type spark plug with a flat bottom being aligned with a bottom surface of a cylinder head
EP2998539B1 (en) Ignition system for internal combustion engines
EP3907384B1 (en) Prechamber sparkplug having electrodes located for inhibiting flame kernel quenching
EP3118433B1 (en) Pre-combustion chamber assembly for internal combustion engines
CN211144677U (en) Jet igniter of water-cooled engine
CN215566236U (en) Engine and vehicle with same
US6601560B1 (en) Method for starting and operating an internal combustion engine
RU2808331C1 (en) Device for prechamber-flare ignition of air-fuel mixture for internal combustion engines
EP3833859B1 (en) Prechamber arrangement
CN209671067U (en) A kind of flame annular jet pre-burning device for internal combustion engine
RU202502U1 (en) FORMER OF A GAS-PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN101858246B (en) Internal combustion engine
JPH1054244A (en) Indirect injection type engine
RU2227247C2 (en) Device for fuel combustion
RU217752U1 (en) Device for ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine