RU67684U1 - Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU67684U1 RU67684U1 RU2007123645/22U RU2007123645U RU67684U1 RU 67684 U1 RU67684 U1 RU 67684U1 RU 2007123645/22 U RU2007123645/22 U RU 2007123645/22U RU 2007123645 U RU2007123645 U RU 2007123645U RU 67684 U1 RU67684 U1 RU 67684U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- intake manifold
- mixer
- vortex
- openings
- vortex mixer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам приготовления топливовоздушной смеси и гомогенизаторам в инжекторных двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Технический результат, данной полезной модели состоит в усовершенствовании известного стандартного устройства этого назначения. Указанный технический результат достигается тем, что предложен вихревой гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащий впускной коллектор с выходными отверстиями и инжекторы топлива, введенные через дополнительные отверстия внутрь впускного коллектора отличающийся тем, что гомогенизатор выполнен в виде вихревого смесителя компонентов топливной смеси, конструктивно совмещенного с впускным коллектором посредством его размещения внутри выходного отверстия впускного коллектора и плотного консольного закрепления части внешнего цилиндрического корпуса этого смесителя внутри него, причем наружная поверхность цилиндра этого вихревого смесителя имеет сквозную проточку от консоли по всей длине вихревого смесителя с диаметром проточки, меньшим диаметра внутреннего отверстия этого коллектора на величину, достаточную для образования цилиндрической полуоткрытой смесительной камеры между ней и внутренней поверхностью впускного коллектора, причем внутренняя поверхность этого вихревого смесителя выполнена 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 наклонные отверстия в корпусе этого смесителя, тангенциально соединяющие через равные углы эту внутреннюю цилиндрическую полость в сопле Лаваля со упомянутой цилиндрической внешней полуоткрытой смесительной камерой, причем в корпусе впускного коллектора имеются дополнительные отверстия в зоне размещения смесителя, соединяющие упомянутую полуоткрытую смесительную камеру с атмосферный воздухом, очищенными выхлопными газами и водяным паром, причем выходной конус сопла Лаваля внутри вихревого смесителя имеет диаметр, равный диаметру отверстия впускного коллектора, причем диаметры и углы наклона всех этих отверстий во впускном коллекторе и вихревом смесителе, а также размеры отверстий и углы наклона конусов в модернизированном сопле Лаваля взаимосвязаны и выбираются из условия создания этим устройством вихревых потоков с направлением и скоростью, достаточным для получения на выходе гомогенизатора топливовоздушной смеси наилучшего качества.
Description
Полезная модель относится к устройствам приготовления топливовоздушной смеси и гомогенизаторам в инжекторных двигателях внутреннего сгорания (ДВС).
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является штатное устройство приготовления топливовоздушной смеси для инжекторных ДВС, содержащее штатный впускной коллектор и блок топливных инжекторов, соединенных с этим впускным коллектором-прототип (Руководство по техническому обслуживанию и ремонту инжекторных ДВС марки ВАЗ), М., Русьавтокнига, 2005 г.. с.16, рис..13-08).
При всех достоинствах прототипа, существующее устройство приготовления топливовоздушной смеси не обеспечивает эффективное смешивания компонентов топливной смеси и поэтому не обеспечивает ее высокое качество, и как следствие, не обеспечивает достаточную полноту ее сжигания в камерах сгорания тепловых двигателей, что приводит к перерасходу топлива и повышенной токсичности выхлопных газов инжекторного ДВС.
Технический результат, данной полезной модели состоит в конструктивном усовершенствовании известной системы приготовления топливовоздушной смеси для инжекторных ДВС, достаточным для получения гомогенной ТВС высокого качества. Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство приготовления топливовоздушной смеси в инжекторном ДВС, (гомогенизатор), содержащий впускной коллектор с выходными отверстиями и инжекторы топлива, введенные через дополнительные отверстия внутри впускного коллектора, выполнен в виде вихревого смесителя компонентов топливной смеси, конструктивно совмещенного с впускным коллектором посредством его размещения внутри выходного отверстия впускного коллектора и плотного консольного закрепления части внешнего цилиндрического корпуса смесителя внутри него, причем наружная поверхность цилиндра этого вихревого смесителя имеет сквозную проточку от консоли по всей длине вихревого смесителя с диаметром проточки, меньшим диаметра внутреннего отверстия этого коллектора на величину, достаточную для образования цилиндрической
полуоткрытой смесительной камеры между ней и внутренней поверхностью впускного коллектора, причем внутренняя поверхность этого вихревого смесителя выполнена 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 наклонные отверстия в корпусе этого смесителя, тангенциально соединяющие через равные углы эту внутреннюю цилиндрическую полость в сопле Лаваля со упомянутой цилиндрической внешней полуоткрытой смесительной камерой, причем в корпусе впускного коллектора имеются дополнительные отверстия в зоне размещения смесителя, соединяющие упомянутую полуоткрытую смесительную камеру с атмосферный воздухом, очищенными выхлопными газами и водяным паром, причем выходной конус сопла Лаваля внутри вихревого смесителя имеет диаметр, равный диаметру отверстия впускного коллектора, а сумма диаметра входного конуса сопла Лаваля и двух высот полуоткрытой смесительной камеры также равна величине диаметра проходного отверстия впускного коллектора, причем диаметры и углы наклона всех этих отверстий во впускном коллекторе и вихревом смесителе, а также размеры отверстий и углы наклона конусов в модернизированном сопле Лаваля взаимосвязаны и выбираются из условия создания этим устройством вихревых потоков с направлением и скоростью, достаточным для получения на выходе гомогенизатора топливовоздушной смеси наилучшего качества.
Описание устройства
Предлагаемая полезная модель устройства показана на фиг 1 (фронтальный вид в разрезе). Гомогенизатор топливовоздушной смеси (ТВС) для инжекторного ДВС (сам блок цилиндров ДВС не показан) содержит впускной коллектор 1 с внутренним отверстием 2, вихревой гомогенизатор 3, конструктивно совмещенный с корпусом впускного коллектора 1, и выполненный в виде вихревого смесителя 4 компонент топливо воздушной смеси (перечень их обозначений ниже), с его цилиндрическим корпусом, имеющим внешнюю консоль 10, и внутренним отверстием в виде модернизированного сопла Лаваля 5, имеющем входной конус 6, выходной конус 7, и соединяющих их внутренний цилиндр 8., соединенный наклонными отверстиями 9 на его внутренней боковой поверхности с полуоткрытой цилиндрической смесительной камерой 11, образованной между внутренней боковой поверхностью отверстия 2 впускного коллектора 1 и проточкой снаружи вихревого смесителя 4 причем вихревой смеситель 4 размещен внутри впускного коллектора 1 со стороны его выхода на внешней консоли 10 его корпуса 10, плотно вставленной внутрь отверстия 2 впускного коллектора 1 с его выходной стороны. Во впускном коллекторе 1 размещены также топливный инжектор 12 и два штуцера 13,
14, вставленные в его дополнительные отверстия, в зоне размещения внутри него вихревого смесителя 4 соединяющие атмосферу и полуоткрытую смесительную камеру 11, причем эти отверстия выполнены тангенциальными по отношению к внутренней поверхности впускного коллектора 1.
Дополнительные буквенные обозначения на фиг.1:
Т1 - топливо (подача через инжектор 12 ДВС)
Т2 - часть топлива в режиме закрутки через отверстия смесителя
В1 - главный поток воздуха (из ресивера ДВС - не показан на рисунке)
В2 - дополнительный поток воздуха для закрутки и смешивания ТВС (из ресивера)
В3 - часть главного потока воздуха В1, поступающая в полуоткрытую смесительную камеру 11 для закрутки через отверстия 9 этого смесителя ТВС - топливо-воздушная смесь
ТВС1, ТВС2 - зоны вихревого смешивания Т+В в сопле Лаваля внутри вихревой камеры 4
ТВС3 - готовая вихревая гомогенная топливная смесь перед подачей в ДВС
Стрелками показано направления вращения ТВС
Работа устройства
Устройство согласно данной полезной модели работает следующим образом.
Во входное рабочее отверстии 2 впускного коллектора 1 инжекторного ДВС подают воздух В1 из атмосферы через главный воздушный фильтр и ресивер(не показаны на рис.). Далее этот воздух В1 и топливо Т1 из отверстия топливного инжектора 12 движутся по впускному коллектору 1, частично перемешиваются и поступают в гомогенизатор 3, конкретно, в вихревой смеситель 3, причем одновременно в его входной конус 6 сопла Лаваля 5 и частично в полуоткрытую смесительную цилиндрическую камеру 11 вихревого смесителя 4. Одновременно в эту камеру 11 подают и дополнительный воздух из атмосферы через штуцер 13, вставленный в отверстие во впускном коллекторе 1.
В результате, данные компоненты ТВС начинают вращаться в этой смесительной камере 11 поступающим тангенциально в нее дополнительным воздухом В2. Посредством образованного вихревого потока воздуха В2, подаваемого тангенциально в полуоткрытую кольцевую смесительную камеру 11, воздушные вихри В1, В2 и В3 и частично и топливо Т2 перемешивают внутри нее и подготовленная, хорошо перемешанная топливовоздушная смесь поступает далее через наклонные тангенциальные каналы 9, образующие в корпусе вихревого смесителя 4 вихревую форсунку, формирующая в рабочем цилиндрическом отверстии 8 вихревого смесителя 4, аэродинамический вихрь в котором топливная смесь ТВС1 дополнительно закручивается и интенсивно перемешивается также с главным воздушным потоком В1. Модернизированное сопло Лаваля 5, введенное в вихревой смеситель
обеспечивают также дополнительное эффективное дробление капель топлива благодаря двойному скачку давления потока ТВС при его входе и выходе из него.
В результате многоступенчатого вихревого перемешивания топлива с воздухом в описанном устройстве гомогенизатора 3 посредством вихревого смесителя 4 с модернизированным соплом Лаваля 5 - капли топлива активно дробятся и перемешиваются с главным потоком воздуха В1 и добавочным потоками воздуха В2, 3 причем основная гомогенизация ТВС протекает двухступенчато - сначала начинается вихревое перемешивание ТВС 1 в полом цилиндре 8 сопла Лаваля внутри смесителя 4, потом перемешивание ТВС2 продолжается в выходном конусе 7 сопла Лаваля 5.
И в итоге на выходе вихревого гомогенизатора 3 получается вихревая гомогенная топливная смесь ТВС3 практически идеального качества. Как результат, достигается повышение полноты сгорания такой гомогенной топливной смеси внутри камер сгорания ДВС и, как следствие, существенно (на 15-20%) снижается расход топлива и в разы снижается токсичность выхлопных газов инжекторного ДВС.
Причем посредством этого гомогенизирующего устройства 3 может быть реализован еще более экономичный режим инжекторного ДВС в случае если через иное дополнительное отверстие в впускном коллекторе через вставленный в него штуцер 14 подавать водяной пар (ВП) и очищенные выхлопные газы (ВГ) требуемой дозировки.
Устройства их приготовления на фиг.1 не показаны. В этом случае возникает эффект значительно большего количества удельного топливного заряда (квазитурбонаддува) в камеры сгорания ДВС при одновременном снижении расхода топлива.
И в итоге реализации данного форсированного режима подачи, завихрения через этот гомогенизатор и перемешивания новой обедненной синтезированной новой топливной смеси ТВС3=В1+Т1+ВП+ВГ и ее последующего введения в камеры сгорания усиливаются по сравнению с первым режимом работы гомогенизатора (без введения ВП+ВГ) одновременно эффекты экономии топлива и повышения приемистости ЛВС при дополнительном снижении токсичности ВГ. В пусковых и нештатных ситуациях штуцер 14 может быть заглушен. Важным достоинством предлагаемого гомогенизатора ТВС является его работоспособность практически на всех режимах ДВС.
Claims (1)
- Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащий впускной коллектор с выходными отверстиями и инжекторы топлива, введенные через дополнительные отверстия внутрь впускного коллектора, отличающийся тем, что гомогенизатор выполнен в виде вихревого смесителя компонентов топливной смеси, конструктивно совмещенного с впускным коллектором посредством его размещения внутри выходного отверстия впускного коллектора и плотного консольного закрепления части внешнего цилиндрического корпуса этого смесителя внутри него, причем наружная поверхность цилиндра этого вихревого смесителя имеет сквозную проточку от консоли по всей длине вихревого смесителя с диаметром проточки, меньшим диаметра внутреннего отверстия этого коллектора на величину, достаточную для образования цилиндрической полуоткрытой смесительной камеры между ней и внутренней поверхностью впускного коллектора, причем внутренняя поверхность этого вихревого смесителя выполнена в виде модернизированного сопла Лаваля с двумя усеченными конусами, развернутыми малыми отверстиями друг к другу и цилиндрической проточкой между ними, в которой по периметру ее боковой поверхности размещены наклонные отверстия в корпусе этого смесителя, тангенциально соединяющие через равные углы эту внутреннюю цилиндрическую полость в сопле Лаваля со упомянутой внешней полуоткрытой цилиндрической смесительной камерой, причем в корпусе впускного коллектора имеются дополнительные отверстия в зоне размещения смесителя, тангенциально соединяющие упомянутую полуоткрытую смесительную камеру с атмосферным воздухом, очищенными выхлопными газами и водяным паром, причем выходной конус сопла Лаваля внутри вихревого смесителя имеет диаметр, равный диаметру отверстия впускного коллектора, а сумма диаметра входного конуса сопла Лаваля и двух высот полуоткрытой смесительной камеры также равна величине диаметра проходного отверстия впускного коллектора, причем диаметры и углы наклона всех этих отверстий во впускном коллекторе и вихревом смесителе, а также размеры отверстий и углы наклона конусов в модернизированном сопле Лаваля взаимосвязаны и выбираются из условия создания этим устройством вихревых потоков с направлением и скоростью, достаточным для получения на выходе гомогенизатора топливовоздушной смеси наилучшего качества.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123645/22U RU67684U1 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123645/22U RU67684U1 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU67684U1 true RU67684U1 (ru) | 2007-10-27 |
Family
ID=38956235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007123645/22U RU67684U1 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU67684U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115138225A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-04 | 新疆晶硕新材料有限公司 | 一种混气系统及制备白炭黑的方法 |
RU216147U1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Ультразвуковой смеситель-гомогенизатор рабочих растворов |
-
2007
- 2007-06-22 RU RU2007123645/22U patent/RU67684U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115138225A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-04 | 新疆晶硕新材料有限公司 | 一种混气系统及制备白炭黑的方法 |
RU216147U1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Ультразвуковой смеситель-гомогенизатор рабочих растворов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2444680C2 (ru) | Камера сгорания газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель | |
RU2478878C2 (ru) | Система впрыскивания смеси воздуха с топливом в камеру сгорания газотурбинного двигателя | |
RU2605164C2 (ru) | Блок топливных форсунок и блок камеры сгорания | |
EP1408280A2 (en) | Hybrid swirler | |
US20110265772A1 (en) | Ejector type egr mixer | |
US9051902B2 (en) | EGR pulse mixer for internal combustion engine having EGR loop | |
RU2009119424A (ru) | Система впрыска и подачи топлива для поршневого двигателя | |
RU2005129655A (ru) | Вспенивающая аэродинамическая система инжектирования топливовоздушной смеси в камеру сгорания турбомашины, камера сгорания турбомашины и турбомашина | |
RU2005129654A (ru) | Вспенивающая форсунка для аэромеханической системы инжектирования топливовоздушной смеси в камеру сгорания турбомашины, аэромеханическая система инжектирования, камера сгорания турбомашины и турбомашина | |
RU2645801C2 (ru) | Система впрыска топлива для камеры сгорания турбомашины, содержащей кольцевую стенку с сужающимся внутренним профилем | |
RU99100698A (ru) | Устройство для приготовления топливовоздушной смеси | |
RU98538U1 (ru) | Камера сгорания непрерывного действия | |
WO2017089042A1 (de) | Einlasskanaleinrichtung | |
RU67684U1 (ru) | Гомогенизатор топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания | |
US6752118B2 (en) | Valve-controlled internal combustion engine | |
RU2429372C1 (ru) | Струйно-вихревой топливовоздушный смеситель | |
CA2599113A1 (en) | Fuel injection valve, combustor using the fuel injection valve, and fuel injection method for the fuel injection valve | |
CN208763800U (zh) | 缸内直喷的航空重油发动机及航空器 | |
RU170359U1 (ru) | Форсуночный модуль малоэмиссионной камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
CN108488018A (zh) | 缸内直喷的航空重油发动机及航空器 | |
RU58382U1 (ru) | Устройство приготовления топливной смеси инжекторных двс | |
RU140649U1 (ru) | Вихревая топливная форсунка | |
RU63247U1 (ru) | Устройство приготовления топливной смеси для карбюраторных двс | |
RU114514U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
RU69768U1 (ru) | Устройство приготовления топливовоздушной смеси для инжекторного двигателя внутреннего сгорания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080623 |