ВОЗДУХОВОД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК F02M21/02 F02B43/00 F02M35/10 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается подачи газообразного топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания.

Известны различные конструкции воздуховодов с устройствами для подачи газообразного топлива к двигателю внутреннего сгорания (см. RU 108491 U1, опубл. 20.09.2011 г., RU 129563 U1, опубл. 27.06.2013 г., JP 56124628 А, опубл. 30.09.1981 г.).

В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбран воздуховод двигателя внутреннего сгорания, раскрытый в патенте Японии (см. JP 08210193, опубл. 20.08.1996 г.). Воздуховод содержит полый корпус, имеющий впускное отверстие для прохода потока воздуха в полость внутри корпуса и выпускные отверстия для прохода воздуха из упомянутой полости в каналы в головке цилиндров двигателя. В корпусе воздуховода выполнены каналы для подачи газообразного топлива и сделаны пересекающиеся с упомянутыми каналами гнезда, в которых размещены форсунки для впрыска газообразного топлива в поток воздуха. Однако в этом воздуховоде подача газообразного топлива в головку цилиндров двигателя производится вдали от впускного клапана, вследствие чего нарушается требуемое соотношение между объемами подаваемых к цилиндру двигателя воздуха и газа, что отрицательно влияет на качество топливно-воздушной смеси.

При создании воздуховода решалась задача обеспечения подвода струи газообразного топлива ближе к впускному клапану цилиндра двигателя для осуществления точной дозированной подачи газообразного топлива в место его смешивания с потоком воздуха, что повысит качество смешивания газообразного топлива с потоком воздуха и улучшит условия сгорания топлива.

Решение задачи обеспечено тем, что воздуховод двигателя внутреннего сгорания содержит полый корпус, имеющий впускное отверстие для прохода потока воздуха в полость внутри корпуса и выпускные отверстия для прохода воздуха из упомянутой полости в каналы в головке цилиндров двигателя, в корпусе воздуховода выполнен топливный канал для поступления газообразного топлива и сделаны пересекающиеся с топливным каналом гнезда, в которых размещены форсунки для впрыска газообразного топлива в поток воздуха, в корпусе воздуховода соосно с каждой форсункой установлена топливная трубка, выступающая из выпускного отверстия корпуса в головку цилиндров двигателя.

Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности работы двигателя внутреннего сгорания, поскольку при установке в корпусе воздуховода соосно с каждой форсункой топливной трубки, выступающей из выпускного отверстия корпуса в головку цилиндров двигателя, достигается точная дозированная подача газообразного топлива в место его смешивания с потоком воздуха, что повышает качество смешивания газообразного топлива с потоком воздуха и улучшает условия сгорания топлива.

Каждая топливная трубка сделана с ободком на конце, обращенном к форсунке, и закреплена в корпусе воздуховода посредством надетой на нее втулки, имеющей резьбовое соединение с корпусом.

Концевой участок топливной трубки может быть частично защемлен и вдоль него сделаны прорези.

На фигуре 1 показан общий вид воздуховода.

На фигуре 2 показан продольный разрез воздуховода, изображенного на фигуре 1.

На фигуре 3 показан поперечный разрез воздуховода в месте установки форсунки.

На фигуре 4 показан поперечный разрез воздуховода с другим выполнением топливной трубки.

Воздуховод двигателя внутреннего сгорания, представленный на фигуре 1, содержит полый корпус 1, имеющий впускное отверстие 2 для прохода потока воздуха в полость внутри корпуса 1. В корпусе 1 сделаны выпускные отверстия 3 (фигура 2) для прохода воздуха из упомянутой полости в каналы в головке цилиндров двигателя (на фигурах не показаны). В корпусе 1 воздуховода выполнен топливный канал 4 (фигура 2) для поступления газообразного топлива. На входе в топливный канал 4 в корпусе 1 воздуховода установлен штуцер 5, к которому присоединяется впускной трубопровод для подачи газообразного топлива (на фигурах не показан). С противоположной стороны топливного канала 4 в корпусе 1 воздуховода установлена заглушка 6. В корпусе 1 сделаны пересекающиеся с топливным каналом 4 гнезда, в которых размещены форсунки 7 для впрыска газообразного топлива в поток воздуха. В форсунках 7 выполнены поперечные пазы для их фиксации в гнездах пластинами 8, которые крепятся к корпусу 1 воздуховода винтами. В корпусе 1 воздуховода соосно с каждой форсункой 7 установлены топливные трубки 9, выступающие из выпускных отверстий 3 корпуса 1 в головку цилиндров двигателя.

Каждая топливная трубка 9 сделана с ободком 10 на конце (фигура 3), обращенном к форсунке 7, и закреплена в корпусе 1 воздуховода посредством надетой на нее втулки 11, имеющей резьбовое соединение с корпусом 1.

Работа воздуховода осуществляется следующим образом.

Воздух из окружающей среды, пройдя систему очистки, подается через впускное отверстие 2 в полость внутри корпуса 1 и далее через выпускные отверстия 3 поступает в каналы в головке цилиндров двигателя. Газообразное топливо подается по впускному трубопроводу (на фигурах не показан), подсоединенному к корпусу 1 воздуховода посредством штуцера 5, в топливный канал 4. Из топливного канала 4 газообразное топливо поступает в форсунки 7, которые через топливные трубки 9 осуществляют его дозированную подачу к цилиндрам двигателя. На выходе из топливной трубки 9 газообразное топливо смешивается с потоком воздуха, выходящим из выпускных отверстий 3, после чего топливно-воздушная смесь через впускной клапан засасывается в камеру сгорания (на фигурах не показаны).

При установке в корпусе воздуховода соосно с каждой форсункой топливной трубки, выступающей из выпускного отверстия корпуса в головку цилиндров двигателя, обеспечена точная дозировка газообразного топлива при его подаче в место смешивания с потоком воздуха, что повышает качество топливно-воздушной смеси и улучшает условия сгорания топлива. В результате повышается эффективность работы двигателя внутреннего сгорания.

В воздуховоде, показанном на фигуре 4, концевой участок топливной трубки 9 выполнен частично защемленным и вдоль него сделаны прорези 12.

Выполнение концевого участка топливной трубки частично защемленным и с прорезями вдоль него улучшает качество смешивания газообразного топлива с потоком воздуха. Проходя через прорези и щель, образованную защемленным участком топливной трубки, поток газообразного топлива турбулизуется, что способствует лучшему перемешиванию газообразного топлива и потока воздуха. Улучшение процессов смесеобразования и последующего горения топливно-воздушной смеси повышает эффективность работы двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС), работающих на газу. Предложен воздуховод ДВС содержащий полый корпус 1, имеющий впускное отверстие для прохода потока воздуха в полость внутри корпуса 1 и выпускные отверстия 3 для прохода воздуха из упомянутой полости в каналы в головке цилиндров ДВС. В корпусе 1 воздуховода выполнен топливный канал 4 для поступления газообразного топлива. На пересечении с каналом 4 сделаны гнезда, в которых размещены форсунки 7 для впрыска газообразного топлива в поток воздуха. В корпусе 1 соосно с каждой форсункой 7 установлены топливные трубки 9, выступающие из отверстий 3 корпуса 1 в головку цилиндров ДВС. Технический результат - повышение эффективности работы двигателя внутреннего сгорания. 4 ил.

Воздуховод двигателя внутреннего сгорания, содержащий полый корпус, имеющий впускное отверстие для прохода потока воздуха в полость внутри корпуса, выпускные отверстия для прохода воздуха из упомянутой полости в каналы в головке цилиндров двигателя, в корпусе воздуховода выполнен топливный канал для поступления газообразного топлива и сделаны пересекающиеся с топливным каналом гнезда, в которых размещены форсунки для впрыска газообразного топлива в поток воздуха, отличающийся тем, что в корпусе воздуховода соосно с каждой форсункой установлена топливная трубка, сделанная с ободком на конце, обращенном к форсунке, и закрепленная в корпусе воздуховода посредством надетой на нее втулки, имеющей резьбовое соединение с корпусом, концевой участок топливной трубки, выступающий из выпускного отверстия корпуса в головку цилиндров двигателя, частично защемлен и вдоль него сделаны прорези.