RU2095583C1 - Air humidifier for internal combustion engine - Google Patents
Air humidifier for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095583C1 RU2095583C1 RU94045525A RU94045525A RU2095583C1 RU 2095583 C1 RU2095583 C1 RU 2095583C1 RU 94045525 A RU94045525 A RU 94045525A RU 94045525 A RU94045525 A RU 94045525A RU 2095583 C1 RU2095583 C1 RU 2095583C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- internal combustion
- combustion engine
- air
- air humidifier
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 abstract 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. The invention relates to engine building, in particular to cooling systems for internal combustion engines with compression ignition.
Известно устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания (Авторское свидетельство СССР N 817279, кл. F 02 P 09/04, 1981), содержащее компрессор, снабженный всасывающим и нагнетательными патрубками, воздухоочиститель, воздушный рессивер, трубчатый теплообменник и распылитель, выполненный в виде эжектора. A device for boosting an internal combustion engine is known (USSR Author's Certificate N 817279, class F 02 P 09/04, 1981), comprising a compressor equipped with suction and discharge pipes, an air cleaner, an air receiver, a tubular heat exchanger and a spray made in the form of an ejector.
Недостатками известного устройства является наличие компрессора, потребляющего часть эффективной мощности двигателя, теплообменника, усложняющего конструкцию энергетической установки, распылителя, выполненного в виде эжектора с постоянным сечением, что не позволяет изменить характеристику расхода охлаждающей жидкости в зависимости от режима работы двигателя. The disadvantages of the known device is the presence of a compressor that consumes part of the effective engine power, a heat exchanger, complicating the design of the power plant, a spray gun made in the form of an ejector with a constant cross section, which does not allow changing the characteristic of the coolant flow depending on the engine operating mode.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является воздухоувлажнитель двигателя внутреннего сгорания, содержащий воздушную магистраль, емкость с охлаждающей жидкостью, распылитель, регулирующее устройство, состоящее из корпуса, цилиндрической камеры, полупружинного поршня с кольцевой проточкой, пружины. Выходной и входной трубопроводы подключены к параллельно расположенным каналам цилиндрической камеры. Входной трубопровод связан с воздушной магистралью, выходной с подводящим патрубком емкости с охлаждающей жидкостью. Отводящий патрубок емкости с охлаждающей жидкостью связан с распылителем. Коллектор диффузора подсоединен к цилиндрической камере, причем диффузор и распылитель установлены в воздушной магистрали. The closest in technical essence and the achieved positive effect is an air humidifier of an internal combustion engine containing an air line, a container with coolant, an atomizer, a regulating device consisting of a housing, a cylindrical chamber, a semi-spring piston with an annular groove, and a spring. The outlet and inlet pipelines are connected to parallel channels of the cylindrical chamber. The inlet pipe is connected to the air line, the outlet to the inlet pipe of the tank with coolant. The outlet pipe of the coolant reservoir is connected to the atomizer. The diffuser manifold is connected to the cylindrical chamber, the diffuser and the atomizer being installed in the air line.
Существенным недостатком известного воздухоувлажнителя является управление расходом охлаждающей жидкости из воздушной магистрали системы охлаждения, что не обеспечивает ее эффективную работу на малых режимах нагрузочной характеристики, т.е. при работе двигателя с большими подачами топлива и малыми частотами вращения коленчатого вала [1]
Сущность изобретения заключается в следующем.A significant drawback of the known air humidifier is the control of the flow of coolant from the air line of the cooling system, which does not ensure its effective operation in small modes of load characteristics, i.e. when the engine is running with high fuel supplies and low engine speeds [1]
The invention consists in the following.
Изобретение направлено на обеспечение продолжительной работы двигателя внутреннего сгорания на режимах нагрузочной характеристики за счет добавления в систему воздушного охлаждения дозирующего устройства дополнительной подачи мелкораспыленной охлаждающей жидкости. The invention is aimed at ensuring continuous operation of the internal combustion engine under load characteristics by adding an additional supply of finely atomized coolant to the air cooling system of the metering device.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности работы системы охлаждения за счет автоматического регулирования расхода охлаждающей жидкости. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of the cooling system by automatically regulating the flow of coolant.
Существенные признаки, характеризующие изобретение, заключаются в следующем. The essential features characterizing the invention are as follows.
Ограничительные признаки: воздухоувлажнитель двигателя внутреннего сгорания, содержащий емкость с охлаждающей жидкостью, воздушную магистраль и распылитель, установленный в ней. Restrictive signs: an air humidifier of an internal combustion engine containing a container with a coolant, an air line and an atomizer installed therein.
Отличительные признаки: воздухоувлажнитель снабжен дозирующим устройством, состоящим из корпуса, клапанного механизма с впускным и выпускным клапанами, разделительной мембраны и пружиной, входного и выходного трубопроводов, подключенных к емкости с охлаждающей жидкостью и распылителю, причем полость под мембраной сообщена через трубопровод с топливным насосом высокого давления. Distinctive features: the air humidifier is equipped with a metering device consisting of a housing, a valve mechanism with inlet and outlet valves, a separation membrane and a spring, inlet and outlet pipelines connected to a tank with coolant and a spray, and the cavity under the membrane is communicated through a pipeline with a high-pressure fuel pump pressure.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым результатом заключается в следующем. The causal relationship between the totality of the essential features of the invention and the achieved result is as follows.
При работе поршневого двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и воздушной системы охлаждения на режимах нагрузочной характеристики значительно повышается его температурный режим, что ограничивает время работы двигателя при больших цикловых подачах топлива в цилиндр и малых частотах вращения коленчатого вала. When a reciprocating internal combustion engine with compression ignition and an air cooling system operates at load characteristics, its temperature regime increases significantly, which limits the engine’s operating time at high cyclic fuel supplies to the cylinder and low crankshaft rotational speeds.
Продолжительность работы двигателя увеличивается подачей из емкости через входной трубопровод, клапанный механизм, надмембранную полость дозирующего устройства, выходной трубопровод охлаждающей жидкости, которая, испаряясь с наружных стенок цилиндра, значительно снижает сопротивление теплоотдачи. The duration of the engine increases by feeding from the tank through the inlet pipe, valve mechanism, the supranembrane cavity of the metering device, the outlet pipe of the coolant, which, evaporating from the outer walls of the cylinder, significantly reduces the heat transfer resistance.
Количество импульсивно подаваемой жидкости в воздушную магистраль регулируется величиной прогиба подпружиненной мембраны дозирующего устройства, разделяющей системы охлаждающей жидкости и подачи топлива в цилиндр двигателя. The amount of impulsively supplied fluid to the air line is controlled by the amount of deflection of the spring-loaded membrane of the metering device separating the coolant system and the fuel supply to the engine cylinder.
Величина прогиба мембраны изменяется в зависимости от давления топлива в трубопроводе подачи топлива в цилиндр двигателя, а также в подмембранной полости дозирующего устройства. The amount of deflection of the membrane varies depending on the fuel pressure in the fuel supply pipe to the engine cylinder, as well as in the submembrane cavity of the metering device.
С повышением цикловой подачи топлива давление возрастает и, преодолевая сопротивление пружины, увеличивает прогиб мембраны, что приводит к большей подаче охлаждающей жидкости в воздушную магистраль, т.е. к повышению эффективности работы системы охлаждения. With an increase in the cyclic supply of fuel, the pressure increases and, overcoming the resistance of the spring, increases the deflection of the membrane, which leads to a greater supply of coolant to the air line, i.e. to increase the efficiency of the cooling system.
На чертеже изображена схема воздухоувлажнителя двигателя внутреннего сгорания с воздушным охлаждением и воспламенением от сжатия. The drawing shows a diagram of an air humidifier of an internal combustion engine with air cooling and compression ignition.
Воздухоувлажнитель двигателя внутреннего сгорания содержит воздушную магистраль 1 системы охлаждения, емкость 2 с охлаждающей жидкостью, распылитель 3, топливный насос 4 высокого давления, дозирующее устройство, которое состоит из корпуса 5, клапанного механизма с впускным 6 и выпускным 7 клапанами, корпусов 8 и 9 насоса дозирующего устройства, между которыми установлена разделительная мембрана 10 с пружиной 11. Корпус 8 и разделительная мембрана 10 образуют нагнетательную полость 12 насоса. Отверстия 13 и 14 корпуса 8 сообщают клапанный механизм с нагнетательной полостью 12 насоса. Входной 15 и выходной 16 трубопроводы подключены к емкости с охлаждающей жидкостью и распылителю, который установлен в воздушной магистрали системы охлаждения. Трубопроводы 17 и 18 сообщают топливный насос высокого давления (ТНВД) с корпусом 9 насоса дозирующего устройства и форсункой подачи топлива в цилиндр двигателя. The air humidifier of the internal combustion engine contains an air line 1 of the cooling system, a container 2 with coolant, a spray 3, a high pressure fuel pump 4, a metering device, which consists of a housing 5, a valve mechanism with an inlet 6 and an outlet 7 valves, bodies 8 and 9 of the pump a metering device, between which a separation membrane 10 with a spring 11 is installed. The housing 8 and the separation membrane 10 form a discharge cavity 12 of the pump. The holes 13 and 14 of the housing 8 communicate the valve mechanism with the discharge cavity 12 of the pump. Inlet 15 and outlet 16 pipelines are connected to a tank with coolant and a spray, which is installed in the air line of the cooling system. Pipelines 17 and 18 communicate with a high pressure fuel pump (TNVD) with a metering device pump housing 9 and a fuel injector in the engine cylinder.
Работа воздухоувлажнителя происходит следующим образом. The operation of the air humidifier is as follows.
При работе двигателя с воспламенением от сжатия на режимах нагрузочной характеристики импульс давления, вызванной работой ТНВД, поступает к форсунке и осуществляется подача топлива в цилиндр двигателя. Одновременно по трубопроводу 17 давление передается в полость, образованную корпусом 9 и разделительной мембраной 10 дозирующего устройства. Разделительная мембрана, прогибаясь, вытесняет из нагнетательной полости 12 дозирующего устройства через отверстие 13 корпуса, выпускной клапан 7, трубопровод 16 и распылитель 3 охлаждающую жидкость в воздушную магистраль, где, мелко распыливаясь, она перемешивается с воздухом. По окончании подачи топлива ТНВД давление в трубопроводе 17 уменьшается и разделительная мембрана под действием пружины 11 возвращается в исходное состояние, одновременно заполняя через трубопровод 15, выпускной клапан 6 и отверстие 14 корпуса 8 нагнетательную полость 12 дозирующего устройства. Выпускной клапан 7 закрыт. При каждой подаче топлива синхронно обеспечивается поступление охлаждающей жидкости в воздушную магистраль. Количество подаваемой жидкости автоматически управляется величиной прогиба разделительной мембраны, которая, в свою очередь, непрерывно связана с количеством подаваемого за цикл топлива ТНВД. В результате этого двигатель не перегревается и может продолжительное время работать на режимах нагрузочной характеристики с малой частотой вращения коленчатого вала, т.е. повышается надежность и долговечность работы поршневого двигателя. When the engine is operated with compression ignition under load characteristics, a pressure impulse caused by the operation of the high-pressure fuel pump arrives at the nozzle and fuel is supplied to the engine cylinder. At the same time, through pipe 17, pressure is transmitted to the cavity formed by the housing 9 and the separation membrane 10 of the metering device. The separation membrane, bending, displaces from the injection cavity 12 of the dosing device through the opening 13 of the housing, the exhaust valve 7, the pipe 16 and the atomizer 3 coolant into the air line, where, finely sprayed, it is mixed with air. At the end of the fuel injection pump, the pressure in the pipe 17 decreases and the separation membrane under the action of the spring 11 returns to its original state, while filling through the pipe 15, the exhaust valve 6 and the opening 14 of the housing 8 of the injection cavity 12 of the metering device. Exhaust valve 7 is closed. At each fuel supply, the coolant flows into the air line at the same time. The amount of liquid supplied is automatically controlled by the amount of deflection of the separation membrane, which, in turn, is continuously associated with the amount of fuel pump supplied per fuel cycle. As a result of this, the engine does not overheat and can operate for a long time under load characteristics with a low crankshaft speed, i.e. increases the reliability and durability of the piston engine.
Предлагаемый воздухоувлажнитель двигателя внутреннего сгорания позволяет использовать в качестве энергетических установок (например мотоблок) двигатели с воспламенением от сжатия, имеющие малые массогабаритные показатели, но относительно высокую мощность. The proposed air humidifier of an internal combustion engine allows the use of compression ignition engines having small overall dimensions but relatively high power as power plants (for example a walk-behind tractor).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94045525A RU2095583C1 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Air humidifier for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94045525A RU2095583C1 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Air humidifier for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94045525A RU94045525A (en) | 1997-02-20 |
| RU2095583C1 true RU2095583C1 (en) | 1997-11-10 |
Family
ID=20163576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94045525A RU2095583C1 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Air humidifier for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2095583C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717865C2 (en) * | 2015-03-10 | 2020-03-26 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | System and method (versions) of operation of laser pressure sensor |
-
1994
- 1994-12-28 RU RU94045525A patent/RU2095583C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1714185, кл. F 02 P 9/00, 1992. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717865C2 (en) * | 2015-03-10 | 2020-03-26 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | System and method (versions) of operation of laser pressure sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94045525A (en) | 1997-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950001336B1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engine | |
| RU2105161C1 (en) | Lubricating oil delivery control method and device for metered out delivery of oil | |
| US4955943A (en) | Metering pump controlled oil injection system for two cycle engine | |
| CN102378859A (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
| US4417547A (en) | Engine speed and engine load responsive fluid injection system for an internal combustion engine | |
| RU2095583C1 (en) | Air humidifier for internal combustion engine | |
| SU479877A1 (en) | Lubrication system for carburetor internal combustion engine | |
| US4411224A (en) | Fluid injection system for a turbocharged internal combustion engine | |
| RU2097592C1 (en) | Internal combustion engine fuel injection system | |
| RU163400U1 (en) | WATER INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| US2033166A (en) | Means for supercharging internal combustion engines | |
| CA2584555C (en) | Liquid injection apparatus for engines | |
| RU2179258C2 (en) | Light fuel supply system for diesel engine | |
| RU2015407C1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2306447C2 (en) | Method of and device for metering out and preparation of fuel-water emulsion delivered to carburetor internal combustion engines | |
| RU94043341A (en) | Fuel system of internal combustion engine | |
| RU169289U1 (en) | Electromagnetic piston pump | |
| RU8738U1 (en) | EVAPORATOR COOLING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU192395U1 (en) | WATER SUPPLY DEVICE FOR THE INLET SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2032105C1 (en) | Supply system for internal combustion engine | |
| RU2013633C1 (en) | Method and device for feeding water to fuel-and-air mixture of internal combustion engine | |
| JPH09119356A (en) | Fuel pump for internal combution engine | |
| RU2189469C2 (en) | Internal combustion engine with metered out steam supply device | |
| RU189276U1 (en) | Device for supplying water to a gas-diesel engine | |
| US4401060A (en) | Fluid injection system for a supercharged internal combustion engine |