RU58382U1

RU58382U1 - DEVICE FOR PREPARING FUEL MIXTURE INJECTOR ICE

Info

Publication number: RU58382U1
Application number: RU2006116297/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Дмитриевич Дудышев
Original assignee: Валерий Дмитриевич Дудышев
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к устройствам приготовления топливной смеси в инжекторных двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Технический результат, данной полезной модели состоит в усовершенствовании устройства приготовления топливо-воздушной смеси ДВС, приводящей к улучшению качества приготовления топливной смеси, к экономии топлива, и улучшение экологической чистоты выхлопных газов двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что устройство приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС, содержащее воздушный тракт, впускной коллектор, содержащий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, дополнено прокладкой, содержащей корпус с рабочими отверстиями для пропускания топливовоздушной смеси (ТВС) по впускному коллектору в камеры сгорания двигателя, и размещенной во впускном коллекторе непосредственно за инжекторными форсунками на срезе их сопел, причем эта прокладка снабжена аэродинамическими завихрителями ТВС, размещенными в ее корпусе, и соединенными через тангенциальные калиброванные отверстия с атмосферой, выпускным трактом и источником воды и водяного пара, причем выходы этих завихрителей соединены тангенциально с рабочими отверстиями данной прокладки и под углом к потоку топливной смеси, причем устройство дополнительно снабжено сетчатыми распылителями топлива, размещенным в рабочих отверстий данной прокладки, причем они выполнены из трибоэлектрического материалаThe utility model relates to devices for preparing a fuel mixture in an internal combustion engine (ICE). The technical result of this utility model is to improve the device for preparing the fuel-air mixture of the internal combustion engine, leading to an improvement in the quality of the preparation of the fuel mixture, to save fuel, and to improve the environmental cleanliness of the engine exhaust gases. The specified technical result is achieved in that the device for preparing the fuel mixture in the injection engine containing the air duct, the intake manifold containing several pipelines, injection nozzles mounted on a common ramp and inserted through special openings in the intake manifold, is supplemented by a gasket containing a housing with working openings for passing the air-fuel mixture (FA) through the intake manifold into the combustion chambers of the engine, and placed in the intake manifold directly behind the injector nozzles at the nozzle exit, moreover, this gasket is equipped with fuel assemblies aerodynamic swirls placed in its housing and connected through tangential calibrated openings to the atmosphere, an outlet tract and a source of water and water vapor, and the outlets of these swirls are tangentially connected to the working openings of this gasket and at an angle to the flow of the fuel mixture, moreover, the device is additionally equipped with mesh sprayers of fuel placed in the working holes of this gasket, and they are made of triboelectric material

Description

Полезная модель относится к устройствам приготовления топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания.The invention relates to fuel mixture preparation devices in internal combustion engines.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство (штатная система) приготовления топливо-воздушной смеси (ТВС) серийного инжекторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая воздушный тракт, впускной коллектор, состоящий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия в раздельные трубопроводы впускного коллектора (прототип - см. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей ВАЗ... г.Москва, 1998 г. стр.75=87)The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of features is a device (standard system) for preparing a fuel-air mixture (FA) of a serial injector internal combustion engine (ICE) containing an air path, an intake manifold consisting of several pipelines, injection nozzles, mounted on a common ramp and inserted through special openings into separate pipes of the intake manifold (prototype - see the Operation, Maintenance Manual and car repair VAZ ... Moscow, 1998 p. 75 = 87)

При всех достоинствах прототипа, существующая штатная термоизолирующая прокладка не обеспечивает в достаточной степени функцию эффективного смешивания компонентов и гомогенизации топливной смеси, поэтому не обеспечивает экономию топлива и достаточную полноту его сжигания в камерах сгорания двигателей.With all the advantages of the prototype, the existing standard insulating gasket does not provide a sufficient function of efficient mixing of the components and homogenization of the fuel mixture, therefore it does not provide fuel economy and sufficient completeness of its combustion in the combustion chambers of the engines.

Технический результат, данной полезной модели состоит в конструктивном усовершенствовании известного устройства приготовления топливо-воздушной смеси (ТВС) в инжекторных ДВС посредством вихревой прокладки, вставленной во впускной тракт, и как следствие, приводит к экономии топлива, за счет более полного его сжигания в виде гомогенной топливной смеси в камерах сгорания двигателей, и, как следствие, к значительному улучшению экологической чистоты выхлопных газов автомобильного двигателя.The technical result of this utility model consists in constructive improvement of the known device for preparing a fuel-air mixture (FA) in injection ICEs by means of a vortex pad inserted into the inlet tract and, as a result, leads to fuel economy due to its more complete combustion in the form of a homogeneous fuel mixture in the combustion chambers of engines, and, as a result, to a significant improvement in the environmental cleanliness of the exhaust gases of an automobile engine.

Указанный технический результат достигается тем, что тем, что устройство приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС, содержащее воздушный тракт, впускной коллектор, содержащий несколько трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, дополнено прокладкой, содержащей корпус с рабочими отверстиями для пропускания топливо-воздушной смеси (ТВС) и размещенной во впускном коллекторе непосредственно в месте его разреза за инжекторными форсунками на срезе их сопел, причем эта прокладка снабжена дополнительными аэродинамическими завихрителями ТВС, содержащими кольцевые смесительные камеры, размещенные в корпусе термопрокладки коаксиально ее рабочим отверстиям, и тангенциальные отверстия в корпусе прокладки, причем входы смесительных камер соединены тангенциальными отверстиями с атмосферой, выпускным трактом и источником водяного пара, The specified technical result is achieved by the fact that the device for preparing the fuel mixture in the injection ICE containing the air duct, the intake manifold containing several pipelines, injection nozzles mounted on a common ramp and inserted through special openings in the intake manifold, is supplemented with a gasket containing the housing with working holes for passing the fuel-air mixture (FA) and placed in the intake manifold directly in the place of its cut behind the injection nozzles on the cut their nozzles, moreover, this gasket is equipped with additional fuel assembly aerodynamic swirls containing annular mixing chambers placed in the housing of the thermal gasket coaxially with its working openings, and tangential openings in the gasket’s casing, and the inputs of the mixing chambers are connected by tangential openings to the atmosphere, the exhaust tract and the source of water vapor,

непосредственно или через дополнительный смеситель, а выходы этих смесительных камер присоединены тангенциальными каналами к рабочим отверстиям данной прокладки, имеющими также определенный угол наклона к потоку топливной смеси, с диаметрами отверстий и их определенным углом наклона к потоку основной топливной смеси обеспечивающими наилучшее качество топливной смеси, причем эта прокладка дополнена сетчатым распылителем топлива, размещенным в ее рабочих отверстиях.directly or through an additional mixer, and the outputs of these mixing chambers are connected by tangential channels to the working openings of this gasket, which also have a certain angle of inclination to the flow of the fuel mixture, with hole diameters and their specific angle of inclination to the flow of the main fuel mixture providing the best quality of the fuel mixture, this gasket is complemented by a mesh fuel atomizer located in its working openings.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ На фиг.1 показана предельно упрощенно в одном из наиболее простых вариантов конструкция устройства приготовления топливной смеси в инжекторных ДВС - инжекторного Экотопа Дудышева Устройство приготовления топливной смеси содержит воздушный тракт, впускной коллектор, состоящий из нескольких трубопроводов, инжекторные форсунки, укрепленные на общей рампе и вставленные через специальные отверстия во впускной коллектор, (не показаны для простоты рисунка), причем это устройство дополнено специальной вихревой прокладкой, содержащий корпус 1 с рабочими отверстиями 2, 3 для пропускания топливо-воздушной смеси (ТВС) и размещенной во впускном коллекторе в месте, непосредственно за инжекторными форсунками на срезе их сопел, и с размещенными сверху этих отверстий сетчатыми распылителями 4, 5 (они показаны штриховкой), двумя завихрителями, содержащими дополнительными кольцевыми смесительными камерами 6, 7, выполненными в ее корпусе внешними и, коаксиальными по отношению к рабочим отверстиям 2, 3 корпуса 1, и отверстиями 8, 9, 10, в корпусе 1, причем кольцевые смесительные камеры 6, 7 имеют общее тангенциальное входное отверстие 10, а по их выходы соединены с рабочими отверстиями 2, 3 корпуса прокладки 1 через тангенциальные отверстия 8, 9, имеющими определенный диаметр этих отверстий и определенный угол наклона к потоку топливной смеси, по условиям достижения наилучшего качества топливной смеси для двигателя конкретной мощности и модели, причем эти отверстия 8, 9 проделаны в кольцевых буртиках или вставных кольцах 11, 12, размещенных в корпусе 1 между кольцевыми смесительными камерами 6, 7 и рабочими отверстиями 2, 3 Корпус 1 прокладки имеет посадочные отверстия 13 для крепления его к впускному коллектору двигателя внутреннего сгорания. Устройство может быть снабжено также фильтром 14, вставленным в общее входное отверстие 10 в корпусе 1 и дополнительными патрубками 15, 16, 17 для подачи дозированного количества атмосферного воздуха, выхлопных газов и водяного пара в основные смесительные камеры 6, 7, либо непосредственно через входное отверстие 10 в корпусе 1, либо тангенциально через дополнительную вихревую смесительную камеру 18, герметично соединенную с входным отверстием 10 корпуса 1.EXAMPLE OF IMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL Figure 1 shows the extremely simplified, in one of the simplest versions, design of a device for preparing a fuel mixture in an injection ICE - injector Ecotope Dudyshev A device for preparing a fuel mixture contains an air path, an intake manifold consisting of several pipelines, injection nozzles mounted on common ramp and inserted through special openings in the intake manifold (not shown for simplicity of drawing), moreover, this device is supplemented by a special a cryogenic gasket containing a housing 1 with working openings 2, 3 for passing the fuel-air mixture (FA) and placed in the intake manifold in a place immediately behind the injection nozzles at the nozzle exit, and with mesh sprayers 4, 5 placed on top of these holes ( they are shown by hatching), two swirlers containing additional annular mixing chambers 6, 7, made in its housing external and coaxial with respect to the working holes 2, 3 of the housing 1, and holes 8, 9, 10, in the housing 1, and the rings The mixing chambers 6, 7 have a common tangential inlet 10, and their outputs are connected to the working holes 2, 3 of the gasket housing 1 through tangential openings 8, 9 having a certain diameter of these holes and a certain angle of inclination to the fuel mixture flow, according to the conditions achieving the best quality of the fuel mixture for the engine of a specific power and model, and these holes 8, 9 are made in the annular flanges or insert rings 11, 12, placed in the housing 1 between the annular mixing chambers 6, 7 and working and holes 2, 3 napkin body 1 has mounting holes 13 for fastening it to the intake manifold of the internal combustion engine. The device can also be equipped with a filter 14 inserted into a common inlet 10 in the housing 1 and additional nozzles 15, 16, 17 for supplying a metered amount of atmospheric air, exhaust gases and water vapor to the main mixing chambers 6, 7, or directly through the inlet 10 in the housing 1, or tangentially through an additional vortex mixing chamber 18, hermetically connected to the inlet 10 of the housing 1.

Устройство работает следующим образом. После штатного запуска ДВС внутри его впускного коллектора формируется поток основной топливо-воздушно смеси(ТВС), поступающий через рабочие отверстия 2, 3 корпуса 1 прокладки в камеры сгорания ДВС. Первичное улучшение качества ТВС - путем дробления капель бензина и их перемешивание с воздухом в потоке достигается сетчатыми распылителям 4, 5. Однако исходно основная ТВС не вращается и поэтому недостаточно однородна. Далее, вследствие аэродинамического разряжения во впускном коллекторе ДВС через входные патрубки 15, 16, 17 и через фильтр 14 и общее отверстие 10 в корпусе 1, тангенциальное к обоим смесительным камерам 6, 7, в них поступают и интенсивно закручиваются и смешиваются дополнительные компоненты ТВС в виде дополнительного воздуха, водяного пара и выхлопных газов ДВС. Отметим, что дополнительная ТВС еще более эффективно перемешивается в вихревых смесителях 6, 7 в случае ее подачи исходно в них через дополнительный вихревой смеситель 18. Отметим, что выхлопные газы поступают в термопрокладку из штатного выпускного коллектора ДВС через дополнительный патрубок, а водяной пар приготовляется из воды посредством известного испарительного устройства путем использования тепловых потерь ДВС. Эти известные устройства для упрощения иллюстраций к полезной модели не показаны на фиг.1. Далее, эта дополнительная перемешанная в вихре ТВС поступает тангенциально из кольцевых смесительных камер 6, 7 посредством тангенциальных отверстий 8, 9 через кольца-буртики 11, 12 корпуса 1 и через рабочие отверстия 2, 3 во впускной коллектор ДВС, где она интенсивно закручивает этим завихренным потоком дополнительной ТВС и основную ТВС. В результате этого закручивания в вихре дополнительной топливной смеси - капли топлива, поступающие из инжекторных форсунок, предельно тонко дробятся, дополнительно срывается, перемешивается с воздухом и вводится в полезных оборот этим дополнительным вихрем и топливная пленка со стенок впускного коллектора. Как следствие, в результате вихревых эффектов во впускном коллекторе двигателя достигается высокая степень однородности всей топливо-воздушной смеси ДВС, что приводит к более полному сгоранию ее в камере сгорания двигателя и, как следствие, к повышению топливной экономичности и экологической чистоты выхлопных газов двигателя. Дополнительное улучшение качества топливной смеси достигается вследствие дробления капель топлива на сетчатых распылителях 4, 5 особенно в напряженных режимах работы при полной нагрузке ДВС. Предлагаемая полезная модель данного устройства реально создана и уже прошла успешно стендовые и натурные испытания и доказала на практике свою эффективность для экономии топлива на реальных ДВС.The device operates as follows. After a regular start of the internal combustion engine, a flow of the main fuel-air mixture (FA) is formed inside its intake manifold, which flows through the working openings 2, 3 of the gasket housing 1 into the combustion chamber of the internal combustion engine. The primary improvement in the quality of fuel assemblies is by crushing droplets of gasoline and mixing them with air in a stream by mesh nozzles 4, 5. However, initially the main fuel assembly does not rotate and therefore is not homogeneous. Further, due to aerodynamic vacuum in the intake manifold of the internal combustion engine through the inlet pipes 15, 16, 17 and through the filter 14 and the common hole 10 in the housing 1, tangential to both mixing chambers 6, 7, additional components of the fuel assemblies enter and intensively twist and mix the form of additional air, water vapor and exhaust gases of the internal combustion engine. Note that the additional fuel assembly is even more efficiently mixed in the vortex mixers 6, 7 if it is initially supplied to them through the additional vortex mixer 18. Note that the exhaust gases enter the thermal strip from the standard exhaust manifold of the internal combustion engine through the additional pipe, and water vapor is prepared from water through a known evaporation device by using the heat loss of the internal combustion engine. These known devices for simplifying illustrations to a utility model are not shown in FIG. Further, this additional fuel assembly mixed in the vortex comes tangentially from the annular mixing chambers 6, 7 through the tangential openings 8, 9 through the collar rings 11, 12 of the housing 1 and through the working openings 2, 3 into the intake manifold of the ICE, where it intensively twists this swirl additional fuel assemblies and main fuel assemblies. As a result of this twisting in the vortex of the additional fuel mixture, the fuel droplets coming from the injection nozzles are extremely finely divided, additionally torn off, mixed with air and introduced into the useful circulation with this additional vortex and the fuel film from the walls of the intake manifold. As a result, as a result of vortex effects in the engine intake manifold, a high degree of uniformity of the entire ICE fuel-air mixture is achieved, which leads to its more complete combustion in the engine combustion chamber and, as a result, to an increase in fuel economy and environmental cleanliness of the engine exhaust gases. An additional improvement in the quality of the fuel mixture is achieved due to the crushing of droplets of fuel on mesh sprayers 4, 5, especially in heavy duty at full load of the internal combustion engine. The proposed utility model of this device is actually created and has already successfully passed bench tests and full-scale tests and has proven in practice its effectiveness for saving fuel on real internal combustion engines.

Claims

A device for preparing a fuel mixture in an internal combustion engine containing an air path, a unit of injector nozzles and an intake manifold containing several pipelines by the number of combustion engines of an internal combustion engine, characterized in that the device is supplemented with a vortex gasket containing a housing having working openings necessary for passing the air-fuel mixture, which placed in the intake manifold of the internal combustion engine, at the place of exit of the holes from the injection nozzles into the working openings of the intake manifold, and this the gasket is provided with additional holes in its housing and aerodynamic swirls of the components of the fuel mixture located directly in its housing, containing annular mixing chambers placed in the gasket housing coaxially with its working holes, and these additional holes in its housing are tangential to the inputs of the mixing chambers and the input of the housing gaskets for their aerodynamic connection with the atmosphere, exhaust path and a source of water vapor, directly or through an additional the mixer, and the outputs of these mixing chambers are connected by tangential channels to the working openings of this gasket, which also have a certain angle of inclination to the flow of the main fuel-air mixture, with hole diameters and their slopes providing the best quality of the fuel mixture, and the device is additionally equipped with a mesh fuel atomizer, placed on top of the working holes of this gasket, placed in the working holes of this vortex gasket and fixed rigidly in its body.