RU2190117C2

RU2190117C2 - Duel system of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2190117C2
Application number: RU2000121975/06A
Authority: RU
Inventors: Б.А. Русаков; А.М. Клиншов
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2002-09-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines operating on liquid and gaseous fuels. SUBSTANCE: proposed system has mixer connected with gas bottle by gaseous fuel supply pipe and liquid fuel carburetor installed between intake manifold and air filter. According to invention, mixer is made in form of spacer with two through holes of similar size and coaxial with holes of carburetor mixing chambers. Spacer is installed between carburetor and intake manifold. Channels in form of tangential grooves connected with ring grooves around through holes are laid to hole edges. Through holes are connected with gaseous fuel control and feed valve through channel inside spacer and feed union connected with channel to which pipeline is connected. Electromagnet core is rigidly secured on housing of gaseous fuel control and feed valve. Core is coupled with feed valve installed inside housing and located square to L-shaped channel inside housing. Feed valve is coupled with adjusting installed for changing section if L- shaped channel. EFFECT: improved quality of mixing, performance and ecological characteristics of engine as to liquid fuel consumption, improved reliability of system. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания двумя видами топлива: жидким и газообразным. The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, in particular to power systems for a carburetor internal combustion engine with two types of fuel: liquid and gaseous.

Система питания двигателя внутреннего сгорания (авторское свидетельство СССР 1548496, МПК F 02 М 21/04, 1990), содержащая смеситель, размещенный во внутренней полости воздушного фильтра и связанный с газовым баллоном при помощи трубы подвода газообразного топлива, карбюратор жидкого топлива, установленный между воздушным фильтром и впускным трубопроводом двигателя, и трубу рециркуляции отработавших газов, связывающую трубопровод подвода газообразного топлива и выполненную с закрытым торцом и боковыми прорезями. Причем снабженный прорезями участок этой трубы размещен в воздушном фильтре. По меньшей мере одна из боковых прорезей выполнена удлиненной с выходом в торец, в закрытом торце расположена регулировочная пробка, установленная с возможностью перемещения вдоль оси трубы по резьбе. При этом выпускной участок трубы подвода газообразного топлива размещен в снабженном прорезями участке трубы рециркуляции перпендикулярно последней и выполнен Z-образным с радиальными отверстиями в одном из колен, а другое параллельное колено установлено в боковом отверстии трубы рециркуляции. The power supply system of an internal combustion engine (USSR author's certificate 1548496, IPC F 02 M 21/04, 1990), comprising a mixer located in the internal cavity of the air filter and connected to a gas cylinder using a gaseous fuel supply pipe, a liquid fuel carburetor installed between the air a filter and an engine intake pipe, and an exhaust gas recirculation pipe connecting the gaseous fuel supply pipe and made with a closed end and side slots. Moreover, the section of this pipe equipped with slots is placed in the air filter. At least one of the side slots is made elongated with an exit to the end, in the closed end there is an adjusting plug installed with the possibility of movement along the pipe axis along the thread. At the same time, the outlet section of the gaseous fuel supply pipe is placed in the recessed pipe section cut through perpendicularly to the latter and is made Z-shaped with radial holes in one of the elbows, and another parallel elbow is installed in the side opening of the recirculation pipe.

К недостаткам этой системы питания относится то, что конструктивно не предусмотрено регулирование количества подаваемого газообразного топлива, а также газообразное топливо не используется при смесеобразовании как дополнительный источник энергии для перемешивания. The disadvantages of this power system include the fact that the control of the amount of gaseous fuel supplied is not structurally provided, and gaseous fuel is not used in the mixture formation as an additional energy source for mixing.

Изобретение направлено на повышение качества смесеобразования, экономических и экологических показателей двигателя по расходу жидкого топлива и токсичности выпускных газов, надежности работы системы питания. The invention is aimed at improving the quality of mixture formation, economic and environmental performance of the engine in terms of liquid fuel consumption and exhaust gas toxicity, reliability of the power system.

Технический результат достигается тем, что в системе питания двигателя внутреннего сгорания двумя видами топлива - жидким и газообразным, -содержащей смеситель, связанный с газовым баллоном при помощи трубы подвода газообразного топлива, карбюратор жидкого топлива, установленный между впускным трубопроводом двигателя и воздушным фильтром, используется смеситель, размещенный между карбюратором жидкого топлива и впускным трубопроводом и выполненный в виде проставки с двумя сквозными отверстиями, одинаковыми и соосными с отверстиями смесительных камер карбюратора. К краям отверстий подведены каналы в виде тангенциальных проточек, соединенных с кольцевыми канавками вокруг этих отверстий. Последние через канал внутри проставки и связанный с ним подводящий штуцер, к которому подходит трубопровод, соединены с клапаном управления и регулировки подачи газообразного топлива. На корпусе клапана жестко закреплен электромагнит с сердечником, связанным с клапаном подачи, установленном внутри корпуса и размещенном перпендикулярно Г-образному каналу внутри корпуса, с которым связан регулировочный винт, установленный с возможностью изменять сечение Г-образного канала. The technical result is achieved by the fact that in the power supply system of the internal combustion engine with two types of fuel - liquid and gaseous, -containing a mixer connected to a gas cylinder using a gaseous fuel supply pipe, a liquid fuel carburetor installed between the engine intake pipe and the air filter, a mixer is used located between the carburetor of liquid fuel and the inlet pipe and made in the form of a spacer with two through holes identical and coaxial with the holes with esitelnyh carburetor chambers. Channels in the form of tangential grooves connected to the annular grooves around these holes are brought to the edges of the holes. The latter through the channel inside the spacer and the associated inlet fitting, to which the pipeline fits, are connected to the control valve and adjust the flow of gaseous fuel. An electromagnet is rigidly fixed to the valve body with a core connected to a feed valve installed inside the body and placed perpendicular to the L-shaped channel inside the body, with which an adjusting screw is connected, installed with the ability to change the cross-section of the L-shaped channel.

Отличительным признаком от прототипа является то, что в системе питания отсутствует труба рециркуляции отработавших газов, а подвод газообразного топлива и перемешивание его с бензовоздушной эмульсией осуществляются на входе с помощью смесителя, выполненного в виде проставки с двумя сквозными отверстиями, одинаковыми и соосными с отверстиями смесительных камер карбюратора, к краям которых подведены каналы в виде тангенциальных проточек, соединенных с кольцевыми канавками вокруг этих отверстий. Последние через канал внутри проставки и связанный с ним подводящий штуцер, к которому подходит трубопровод, соединены с клапаном управления и регулировки подачи газообразного топлива, на корпусе которого жестко закреплен электромагнит с сердечником, связанный с клапаном подачи, установленным перпендикулярно Г-образному каналу внутри корпуса, с которым связан регулировочный винт, установленный в корпусе с возможностью изменять сечение Г-образного канала. Это дает возможность создавать турбулентность газообразного топлива на выходе из тангенциальных проточек, тем самым значительно улучшать качество горючей смеси на входе во впускной трубопровод двигателя и корректировать состав горючей смеси по количеству жидкого и газообразного топлива с помощью регулировочного винта клапана управления и регулировки подачи газообразного топлива и подбором главных топливных жиклеров, установленных в поплавковой камере карбюратора жидкого топлива, что повышает экономию более дорогостоящего жидкого топлива и уменьшает токсичность выпускных газов без потери мощности двигателя на всех режимах работы. A distinctive feature of the prototype is that there is no exhaust gas recirculation pipe in the power system, and the supply of gaseous fuel and its mixing with a gasoline emulsion are carried out at the inlet using a mixer made in the form of a spacer with two through holes identical and coaxial with the holes of the mixing chambers carburetor, to the edges of which channels in the form of tangential grooves connected to the annular grooves around these holes are connected. The latter, through a channel inside the spacer and a connecting supply fitting connected to it, to which the pipeline is connected, are connected to a control valve and regulate the supply of gaseous fuel, on the housing of which an electromagnet with a core is rigidly fixed, connected to a supply valve installed perpendicular to the L-shaped channel inside the housing, to which is connected an adjusting screw installed in the housing with the ability to change the cross section of the L-shaped channel. This makes it possible to create turbulence of gaseous fuel at the exit of the tangential channels, thereby significantly improving the quality of the combustible mixture at the inlet to the engine intake pipe and adjusting the composition of the combustible mixture by the amount of liquid and gaseous fuel using the control screw for adjusting the gaseous fuel supply valve and adjusting main fuel jets installed in the float chamber of the liquid carb carburetor, which increases the saving of more expensive liquid fuel and reduces the toxicity of the exhaust gases without loss of engine power in all modes.

На фиг. 1 представлена общая схема питания двигателя; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (смеситель); на фиг.3 - узел II на фиг.1 (клапан управления и регулировки подачи газообразного топлива). In FIG. 1 shows a general motor power circuit; figure 2 - node I in figure 1 (mixer); figure 3 - node II in figure 1 (control valve and adjust the flow of gaseous fuel).

Двигатель (фиг. 1) содержит, по меньшей мере, один цилиндр 1 с поршнем, головку цилиндра 2 с впускным трубопроводом 3 и трубопроводом выпуска 4. Система питания двигателя содержит фильтр 5, карбюратор 6 жидкого топлива с поплавковой камерой 7, связанной через насос 8 с топливным баком 9. Смеситель 10, служащий для подвода газообразного топлива к впускному трубопроводу 3 и перемешивания его с бензовоздушной эмульсией, связан через трубопровод 11 с клапаном управления и регулировки подачи газообразного топлива 12. Кроме того, система питания включает газовый баллон 13, связанный через вентиль 14, редуктор 15 и трубопровод 16 с клапаном 12. Смеситель 10 (фиг.2) установлен между карбюратором 6 и впускным трубопроводом 3 в виде проставки с двумя сквозными отверстиями 17, одинаковыми и соосными с отверстиями смесительных камер карбюратора 6. По краям отверстий 17 выполнены каналы 18 в виде тангенциальных проточек, связанных с кольцевыми канавками 19 вокруг отверстий 17, которые связаны с подводящим штуцером 20 каналом 21 внутри проставки. Клапан 12 (фиг.3) выполнен в виде корпуса 22 с внутренним Г-образным каналом 23, связывающим подводящий и отводящий штуцеры 24 и 25. На корпусе 22 клапана 12 жестко закреплен электромагнит 26, сердечник 27 которого связан с клапаном подачи 28, установленным внутри корпуса 23. Кроме того, в корпусе 22 установлен регулировочный винт 29, связанный с Г-образным клапаном 23 с возможностью изменять его сечение. Электромагнит 26 подключен через замок зажигания 30 (фиг.1), выключатель 31 к клемме "+" аккумуляторной батареи 32 и к "массе" автомобиля. The engine (Fig. 1) contains at least one cylinder 1 with a piston, a cylinder head 2 with an inlet pipe 3 and an exhaust pipe 4. The engine power system contains a filter 5, a carburetor 6 of liquid fuel with a float chamber 7 connected through a pump 8 with a fuel tank 9. The mixer 10, which serves to supply gaseous fuel to the inlet pipe 3 and mix it with a gasoline emulsion, is connected through a pipe 11 to the control valve and regulate the supply of gaseous fuel 12. In addition, the power supply system includes a gas cylinder 13 connected through a valve 14, a reducer 15, and a pipe 16 with a valve 12. A mixer 10 (Fig. 2) is installed between the carburetor 6 and the inlet pipe 3 in the form of a spacer with two through holes 17 identical and coaxial with the holes of the carburetor mixing chambers 6. Along the edges of the openings 17, channels 18 are made in the form of tangential grooves connected with annular grooves 19 around the openings 17, which are connected with the supply fitting 20 by the channel 21 inside the spacer. The valve 12 (Fig. 3) is made in the form of a housing 22 with an internal L-shaped channel 23 connecting the inlet and outlet fittings 24 and 25. An electromagnet 26 is rigidly fixed to the valve housing 22, the core 27 of which is connected to the supply valve 28 installed inside of the housing 23. In addition, an adjustment screw 29 is installed in the housing 22, associated with the L-shaped valve 23 with the ability to change its cross section. The electromagnet 26 is connected through the ignition switch 30 (figure 1), the switch 31 to the terminal "+" of the battery 32 and to the "mass" of the car.

Система питания работает следующим образом. При возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре 1 создается разрежение, благодаря чему атмосферный воздух начинает поступать в воздушный фильтр 5, где очищается, и затем поступает в карбюратор 6, в котором эжектируется и частично испаряется дозированное количество бензина. Образующаяся бензовоздушная эмульсия поступает к впускному трубопроводу 3 и проходит через смеситель 10, где к ней подмешивается газообразное топливо. Суммарный топливовоздушный заряд поступает в цилиндр 1 двигателя и сгорает. The power system operates as follows. With the reciprocating movement of the piston in the cylinder 1, a vacuum is created, due to which atmospheric air begins to flow into the air filter 5, where it is cleaned, and then enters the carburetor 6, in which a metered amount of gasoline is ejected and partially evaporated. The resulting benzene-air emulsion enters the inlet pipe 3 and passes through the mixer 10, where gaseous fuel is mixed with it. The total fuel-air charge enters the cylinder 1 of the engine and burns.

При пуске и работе двигателя газообразное топливо через открытый вентиль 14, редуктор 15 из баллона 13 поступает к клапану подачи 28, который открывается после включения выключателя 31. Затем через открытый клапан подачи 28 газообразное топливо попадает в кольцевые канавки 19 смесителя 10 и под давлением выбрасывается из каналов 18 в виде тангенциальных проточек по краям сквозных отверстий 17, создавая турбулентность, завихряет потоки бензовоздушной эмульсии, проходящие через смесительные камеры карбюратора 6. Количество газообразного топлива, поступающего к смесителю 10, регулируют при наладке системы питания, подбирая главные топливные жиклеры в карбюраторе 6 и изменяя проходное сечение Г-образного канала 23 внутри корпуса 22 клапана 12 с помощью регулировочного винта 29 при его перемещении. Указанная настройка системы питания по количеству газообразного и жидкого топлива призвана повысить экономические и экологические показатели двигателя по расходу жидкого топлива и токсичности отработавших газов. When starting and operating the engine, gaseous fuel through the open valve 14, the gearbox 15 from the cylinder 13 enters the supply valve 28, which opens after turning on the switch 31. Then, through the open supply valve 28, the gaseous fuel enters the annular grooves 19 of the mixer 10 and is ejected from the pressure channels 18 in the form of tangential grooves along the edges of the through holes 17, creating turbulence, swirls the flows of benzene-air emulsion passing through the mixing chambers of the carburetor 6. The amount of gaseous fuel, p coming to the mixer 10, is regulated during the adjustment of the power system, selecting the main fuel jets in the carburetor 6 and changing the bore of the L-shaped channel 23 inside the valve body 22 with the help of the adjusting screw 29 when moving it. The specified setting of the power system by the amount of gaseous and liquid fuel is designed to increase the economic and environmental performance of the engine in terms of liquid fuel consumption and exhaust toxicity.

Claims

The power system of an internal combustion engine with two types of fuel - liquid and gaseous, containing a mixer connected to a gas cylinder using a gaseous fuel supply pipe, a liquid fuel carburetor installed between the inlet pipe and the air filter, characterized in that the mixer is made in the form of a spacer installed between the carburetor and the inlet pipe, with two through holes identical and coaxial with the holes of the mixing chambers of the carburetor, to the edges of which channels in the idea of tangential grooves connected to the annular grooves around the through holes, the latter through the channel inside the spacer and the associated inlet fitting to which the pipeline fits, are connected to the control valve and adjust the supply of gaseous fuel, on the body of which an electromagnet is rigidly fixed with a core connected to a feed valve installed inside the housing and placed perpendicular to the L-shaped channel inside the housing, to which an adjustment screw is connected, installed with the possibility of changing ive sectional T-shaped channel.