SU1121476A1

SU1121476A1 - Device for processing fuel-air mixture in carburetor internal combustion engine

Info

Publication number: SU1121476A1
Application number: SU833610024A
Authority: SU
Inventors: Василий Алексеевич Звонов; Николай Алексеевич Ефимов; Николай Иванович Мищенко; Людмила Яковлевна Ефимова
Original assignee: Горловский Филиал Донецкого Ордена Трудового Красного Знамени Политехнического Института
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1984-10-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В КАРБЮРАТОРНОМ ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее низковольтный источник посто нного тока, систему зажигани с низковольтным прерывателем , катущкой зажигани и распределителем импульсов высокого напр жени , подключенным к свечам зажигани , выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помощи впускного трубопровода с отдельными подвод щими патрубками , высоковольтный источник посто нного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику посто нного тока, а выход - через разв зывающие диоды к центральным электродам свечей зажигани , выicucoioawf |i fiAiEitritO |. t««|| f4JK№x« W соковольтный диод, включенный между катущкой зажи1ани и распределите 1ем импульсов высокого напр жени с возможностью обеспечени пол рности напр жени на центральных электродах свечей зажигани одинаковой с пол рностью выходного напр жени с выхода высоковольтного источника посто нного тока, и дополнительные электроды дл воздействи на топливо-воздушную смесь, отличающеес тем, что, с целью повыщени топливной экономичности и снижени токсичности отработавших газов путем улучщени устойчивой работы двигател на обедненной смеси, устройство снабжено донолнительным высоковольтным источником посто нного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику. liOи сто нного тока, а выход к допол)Н1те.1Ь (Л ным электродам, установленным во впускном трубопроводе и выполненным из).П1рои;п1ными от последнего, причем выхо.1Ь1 основного и дополнительного высоково.чьтмых источников носто нного тока имеют проти)положную пол рность. 2. Устройство по п. I, i.Ui4(i/oiuec1. A DEVICE FOR TREATING A FUEL-AIR MIXTURE IN A CARBURETTING ENGINE OF INTERNAL COMBUSTION, containing a low-voltage direct current source, an ignition system with a low-voltage interrupter, an ignition coder and a high-definition pattern, and a similar-patterned cross-light pattern and a similar-search battery, and a low-voltage interrupter, a search key, and a set of similarly searchable and non-volatile ignition switches with a low-voltage interrupter, a search key, and a non-volatile ignition source. in cylinders connected to the carburetor by means of an inlet pipe with separate inlet pipes, a high-voltage direct current source whose input is th is connected to the low voltage source DC, and the output - via decoupling diodes to the central electrode of the spark plug, vyicucoioawf | i fiAiEitritO |. t «« || f4JK№x “W is a voltage-voltage diode connected between the ignition coil and distribute 1 high-voltage pulses with the possibility of providing polarity of the voltage on the central electrodes of the spark plugs with the same output voltage from the output of the high-voltage source of direct current, and additional electrodes for effects on the fuel-air mixture, characterized in that, in order to increase fuel efficiency and reduce exhaust emissions by improving the stable operation of the engine on emitted mixture, the device is equipped with a high-voltage source of direct current, the input of which is connected to a low-voltage source. liO and stationary current, and the output to the supplement is H1te.1b (L electrodes installed in the intake manifold and made of) .PROs; they are from the latter, and the output of the main and additional high-voltage sources of the constant current are opposite) positive polarity. 2. The device according to p. I, i.Ui4 (i / oiuec

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к устройствам дл обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорани . Известны устройства дл обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорани , содержащие низковольтный источник посто нного тока, систему зажигани с низковольтным прерывателем , катушкой зажигани и распределителем импульсов высокого напр жени , подключенным к свечам зажигани , выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помоши впускного трубопровода с отдельными подвод ш,ими патрубками , высоковольтный источник посто нного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику посто нного тока, а выход - через разв зываюш,ие диоды - к центральным электродам свечей зажигани , высоковольтный диод, включенный между катушкой зажигани и распределителем импульсов высокого напр жени с возможностью обеспечени пол рности напр жени на центральных электродах свечей зажигани , одинаковой с пол рностью выходного напр жени с выхода высоковольтного источника посто нного тока, и дополнительные электроды дл воздействи на топливо-воздушную смесь 1. Однако такие устройства, повыша надежность и стабильность возникновени и развити начального очага горени топливовоздушной смеси вследствие предварительной ионизации обедненной смеси под действием коронного разр да с поверхности центрального электрода и последующего образовани у последнего обогащенной легковоспламен емой свечи, не обеспечивают ионизации всей обедненной топливо-воздушной смеси, что приводит к ее неполному сгоранию и неустойчивой работе двигател , в св зи с чем ухудшаютс экономические и токсические показатели двигател . Цель изобретени - повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов путем улучшени устойчивой работы двигател на обедненной смеси. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл обработки топливо-воздущной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорани , содержащее низковольтный источник посто нного тока, систему зажигани с низковольтным прерывателем, катушкой зажигани и распределителем импульсов высокого напр жени , подключенным к свечам зажигани , выполненным с центральным и боковым электродами и установленным в цилиндрах, соединенных с карбюратором при помощи впускного трубопровода с отдельными подвод щими патрубками , высоковольтный источник посто нного тока, вход которого подключен к низковольтному источнику посто нного тока, а выход - через разв зывающие диоды к центральным электродам свечей зажигани , высоковольтный диод, включенный между катушкой зажигани и распределителем импульсов высокого напр жени с возможностью обеспечени пол рности напр жени на центральных электродах свечей зажигани , одинаковой с пол рностью выходного напр жени с выхода высоковольтного источника посто нного тока, и дополнительные электроды дл воздействи на топливо-воздушную смесь, снабжено дополнительным высоковольтным источником посто нного тока , выход которого подключен к низковольтному источнику посто нного тока, а выход - к дополнительным электродам, установленным во впускном трубопроводе и выполненным изолированными от последнего, причем выходы основного и дополнительного высоковольтных источников посто нного тока имеют противоположную пол рность. Кроме того, каждый дополнительный электрод выполнен в виде стержн , коаксиально расположенного в соответствующем отдельном подвод щем патрубке. На чертеже изображено схематично предлагаемое устройство дл отработки топливовоздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорани . Устройство дл обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорани содержит низковольтныи источник 1 посто нного тока с выключателем 2, систему зажигани с низковольтным прерывателем 3, катушкой 4 зажигани , конденсатором 5 и распределителем 6 импульсов высокого напр жени , подключенным к свечам 7 зажигани , выполненным с центральным и боковым электродами 8 и 9 и установленным в цилиндрах 10 двигател , дополнительные электроды 11, размещенные в отдельных подвод щих патрубках 12 впускного трубопровода 13, соедин ющего карбюратор 14 с цилиндрами 10, основной и дополнительный высоковольтные источники 15 и 16 посто нного тока и высоковольтный диод 17. Выход 18 основного высоковольтного источника 15 посто нного тока подключен к низковольтному источнику 1 посто нного тока, а выход 19 через разв зывающие диоды 20 - к центральным электродам 8 свечей 7 зажигани . Вход 21 дополнительного высоковольтного источника 16 посто нного тока подключен к низковольтному источнику 1 посто нного тока, а выход 22 - к дополнительным электродам 11. Впускной трубопровод 13 и цилиндры 10 служат «массой. Высоковольтный диод 20 включен между катушкой 4 зажигани и распределителем 6 импульсов высокого напр жени с возможностью обеспечени пол рности напр жени на центральных электродах 7 зажигани , одинаковой с пол рностью-выход но го напр жени с выхода 19 основного высоковольтного источника 15 посто нного тока, причем разв зывающие диоды 20 предназначены дл разв зки электрических цепей центральных электродов 8 свечей 7 зажигани и защиты основного высоковольтного источника 15 посто нного тока от высокого напр жени системы зажигани . Выходы-19 и 22 основного и дополнительного источников 15 и 16 посто нного тока имеют противоположную пол рность.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for treating a fuel-air mixture in a carburetor internal combustion engine. Apparatus for treating an air-fuel mixture in an internal combustion carburetor engine are known, which contain a low-voltage direct current source, an ignition system with a low-voltage chopper, an ignition coil and a high-voltage pulse distributor connected to spark plugs fitted with central and side electrodes. cylinders connected to the carburetor with the help of an intake manifold with separate w connections, their branch pipes, a high-voltage DC source, input which is connected to a low-voltage source of direct current, and the output is connected to the central electrodes of the spark plugs, the high-voltage diode connected between the ignition coil and the distributor of high voltage pulses with the possibility of providing polarity of the voltage on the central electrodes of the spark plugs equal to the polarity of the output voltage from the output of the high-voltage source of direct current, and additional electrodes to affect the air-fuel mixture 1. However, such devices properties, increasing the reliability and stability of the origin and development of the initial combustion chamber of the air-fuel mixture due to the pre-ionization of the lean mixture under the action of a corona discharge from the surface of the central electrode and the subsequent formation of an enriched flammable candle in the latter, do not provide ionization to its incomplete combustion and unstable operation of the engine, in connection with which the economic and toxic indicators of the engine deteriorate. The purpose of the invention is to increase fuel efficiency and reduce exhaust emissions by improving the stable operation of the engine on a lean mixture. The goal is achieved by the device for processing the fuel-air mixture in a carburetor internal combustion engine, which contains a low-voltage direct current source, an ignition system with a low-voltage chopper, an ignition coil and a high-voltage pulse distributor connected to spark plugs, made with a central and side electrodes and mounted in cylinders connected to the carburetor via an inlet pipe with separate inlet pipes, high-voltage power supply DC is the full-time current source, the input of which is connected to a low-voltage source of direct current, and the output is through decoupling diodes to the central spark plug electrodes, a high-voltage diode connected between the ignition coil and the high voltage pulse distributor with the possibility of providing polarity of the central spark plug electrodes that are the same with the polarity of the output voltage from the output of a high-voltage DC source, and additional electrodes to affect the air-fuel The mixture is equipped with an additional high-voltage DC source, the output of which is connected to a low-voltage DC source, and the output to additional electrodes installed in the inlet pipe and made isolated from the latter, with the outputs of the main and additional high-voltage DC sources having the opposite polarity In addition, each additional electrode is made in the form of a rod coaxially located in the corresponding separate inlet pipe. The drawing shows schematically the proposed device for testing the air-fuel mixture in a carburetor internal combustion engine. A device for treating an air-fuel mixture in a carburetor internal combustion engine contains a low-voltage direct current source 1 with a switch 2, an ignition system with a low-voltage chopper 3, an ignition coil 4, a condenser 5 and a high voltage pulse distributor 6 connected to the spark plugs 7, made with central and side electrodes 8 and 9 and installed in the cylinders 10 of the engine, additional electrodes 11 placed in separate inlet pipes 12 of the intake manifold 13, connect carburetor 14 with cylinders 10, primary and secondary high voltage sources 15 and 16 of direct current and high voltage diode 17. Output 18 of the main high voltage source 15 of direct current is connected to low voltage source 1 of direct current, and output 19 through disconnecting diodes 20 - to the central electrodes 8 spark plugs 7 ignition. The input 21 of the additional high-voltage source 16 of direct current is connected to the low-voltage source 1 of direct current, and the output 22 to the additional electrodes 11. The inlet pipe 13 and the cylinders 10 serve as "mass." A high voltage diode 20 is connected between the ignition coil 4 and the high voltage pulse distributor 6 with the possibility of providing polarity of the voltage on the central ignition electrodes 7, the same as the polarity of the output voltage from the output 19 of the main high-voltage source 15 DC. The isolation diodes 20 are designed to isolate the electrical circuits of the central electrodes 8 of the ignition plugs 7 and protect the main high-voltage source 15 of the direct current from the high voltage of the ignition system. Outputs 19 and 22 of the main and auxiliary sources 15 and 16 of direct current have opposite polarity.

Каждый дополнительный элеектрод 11 выполнен в виде стержн , коаксиально расположенного в соответствующем отдельном подвод щем патрубке 12 и выполненного изолированным от последнего.Each additional electrode 11 is made in the form of a rod coaxially located in the corresponding separate inlet 12 and made isolated from the latter.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

При включенном выключателе 2 напр жение от низковольтного источника 1 посто нного тока подводитс к катушке 4 зажигани , к основному и дополнительному высоковольтным источникам 15 и 16 посто нного тока. С выхода основного источника 15 посто нного тока подаетс высокое напр жение , например, положительной пол рности через разв зывающие диоды 20 к центральным электродам 8 свечей 7 зажигани , а с выхода дополнительного высоковольтного источника 16 посто нного тока - высокое напр жение отрицательной пол рности к дополнительным электродам П. В результате этого в зоне центральнрго и бокового электродов 8 и 9 свечей 7 зажигани образуетс электрическое поле, а между внутренними стенками каждого отдельного подвод щего патрубка 12 и его дополнительным электродом 11 - коронный разр д.When the switch 2 is turned on, the voltage from the low-voltage source 1 of direct current is supplied to the ignition coil 4, to the main and additional high-voltage sources 15 and 16 of the direct current. From the output of the main DC source 15, a high voltage is supplied, for example, of positive polarity through the decoupling diodes 20 to the central electrodes 8 of the ignition plugs 7, and from the output of the additional high-voltage DC source 16 to a high voltage P. electrodes. As a result, an electric field is generated in the zone of the central and side electrodes 8 and 9 of the spark plugs 7, and between the inner walls of each individual inlet 12 and its additional Yelnia electrode 11 - corona discharge.

Во врем работы двигател обедненна смесь, приготавливаема в карбюраторе и направл ема по впускному трубопроводу 13 и отдельным подвод щим патрубкам 12 в цилиндры 10, попадает в зону действи коронного разр да, где происходит как электризаци капель топлива, так и ионизаци воздуха с образованием озона, что приводит к образованию значительного количества химически активных радикалов. Электризаци капель способствует их вторичиому дроблению вследствие уменьщени сил поверхностного нат жени топлива, а зар дка одноименным знаком предотвращает их укрепление . Вследствие этого обеспечиваетс улучщение процесса смесеобразовани и по5 вышение реакционной способности обедненной смеси.During engine operation, the lean mixture prepared in the carburetor and directed through the intake pipe 13 and the individual inlet pipes 12 into the cylinders 10 enters the corona discharge zone, where electrification of the fuel droplets and air ionization with ozone formation occurs, which leads to the formation of a significant amount of chemically active radicals. The electrification of droplets contributes to their secondary crushing due to a decrease in the surface tension of the fuel, and charging with the same sign prevents their strengthening. As a result, the blending process is improved and the reactivity of the lean mixture is increased.

При поступлении в цилиндры 10 двигател предварительно ионизированной дмеси отрицательно зар женные частицы топливаOn entering the engine cylinders 10 of the pre-ionized engine mixture, negatively charged fuel particles

0 во врем тактов впуска и сжати перемещаютс под действием электрического пол другой пол рности к центральному электроду 8 свечи 7 зажигани , образу зону обогащенной легковоспламен емой топливовоздушной смеси в зоне искрового промежутка свечи 7 зажигани .0 during the intake and compression strokes are moved under the action of an electric field of a different polarity to the central electrode 8 of the spark plug 7, forming the zone of a highly flammable fuel-air mixture in the spark gap of the spark plug 7.

В конце такта сжати после размыкани контактов прерывател в катушке 4 зажигани создаетс высокое напр жение, которое с помощью распределител 6 импульсов вы0 сокого напр жени подводитс к соответствующей свече 7 зажигани , в результате чего происходит пробой ее искрового промежутка . При этом наход ща с в межэлектродном пространстве ионизированна обогащенна смесь надежно воспламен етс иAt the end of the compression stroke, after the breaker contacts are opened, a high voltage is created in the ignition coil 4, which with the help of the distributor 6 high voltage pulses is applied to the corresponding ignition plug 7, resulting in a breakdown of its spark gap. At the same time, the ionized enriched mixture in the interelectrode space reliably ignites and

поджигает ионизированную смесь в остальной части цилиндра 10, причем сгорание такой смеси происходит с высокой скоростью и обеспечиваетс высока полнота сгорани топлива. В св зи с этим улучщаетс устойQ чивость работы двигател на обедненной смеси вследствие ее надежного воспламенени , а высока полнота сгорани на этой смеси повышает топливную экономичность двигател и снижает токсичность отработавших газов. К тому же из-за предваритель5 ной ионизации искрового промежутка свечей 7 зажигани снижаютс величины пробивных напр жений на свечах и их разброс, что позвол ет уменьшить допуск на технические показатели к системе зажигани по вторичному напр жению. ignites the ionized mixture in the rest of cylinder 10, and the combustion of such a mixture occurs at high speed and ensures a high degree of combustion of the fuel. In connection with this, the stability of the engine operation on the lean mixture is improved due to its reliable ignition, and the high degree of combustion in this mixture improves the fuel economy of the engine and reduces the toxicity of exhaust gases. Moreover, due to the preliminary ionization of the spark gap of the spark plugs 7, the magnitudes of breakdown voltages on the plugs and their spread are reduced, which makes it possible to reduce the tolerance on technical indicators to the secondary voltage ignition system.

Таким образом, такое выполнение устройства дл обработки топливо-воздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорани повышает топливную экономичность и снижает токсичность отработавших газов вследствие улучшени устойчивой работы двигател на обедненной смеси.Thus, such an embodiment of a device for treating a fuel-air mixture in a carburetor internal combustion engine increases fuel efficiency and reduces exhaust gas toxicity due to an improvement in the stable operation of the engine on a lean mixture.

Claims

1. DEVICE FOR PROCESSING A FUEL-AIR MIXTURE IN A CARBURETARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE, containing a low-voltage direct current source, an ignition system with a low-voltage chopper, an ignition coil and a high voltage pulse distributor connected to the spark plugs and connected to the spark plugs connected to the carburetor by means of an inlet pipe with separate supply pipes, a high-voltage direct current source, the input of which is under It is connected to a low-voltage direct current source, and the output is through decoupling diodes to the central electrodes of the spark plugs, a high-voltage diode connected between the ignition coil and the high-voltage pulse distributor with the possibility of ensuring the polarity of voltage on the central electrodes of the spark plugs with the polarity of the output voltage from the high-voltage output DC source, and additional electrodes for influencing the fuel-air mixture, characterized in that, in order to increase To improve fuel economy and reduce exhaust gas toxicity by improving the engine running on lean mixture, the device is equipped with an additional high-voltage direct current source, the input of which is connected to a low-voltage direct current source, and the output to additional electrodes installed in the inlet pipe and made isolated from the latter, moreover, the outputs of the primary and secondary high-voltage direct current sources have opposite polarity.

2. The device according to η. I. different ts.m. that each additional electrode is filled in the form of a rod coaxially located in a corresponding separate supply pipe.