RU163400U1 - Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU163400U1 RU163400U1 RU2015146521/06U RU2015146521U RU163400U1 RU 163400 U1 RU163400 U1 RU 163400U1 RU 2015146521/06 U RU2015146521/06 U RU 2015146521/06U RU 2015146521 U RU2015146521 U RU 2015146521U RU 163400 U1 RU163400 U1 RU 163400U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- chamber
- piston
- internal combustion
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее поршень, каналы, корпус форсунки, расположенной в головке цилиндра, пружину, отличающееся тем, что в него введены жидкостная камера, клапаны, которые установлены с возможностью регулирования подачи воды при разных давлениях в камере сгорания, при этом поршень с пружиной расположен в жидкостной камере, которая выполнена в виде поршневого цилиндра и корпуса, жидкостная камера сообщена с каналом подвода жидкости, где установлен клапан для подачи или отключения подачи воды в жидкостную камеру, и с полостью в корпусе другого клапана, которая соединена с форсункой и распылителем.
Description
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), работающим с подачей жидкости (воды) в камеру сгорания.
Известен «Двигатель внутреннего сгорания с впрыском горючего и воды» (см. Патент JP, №3492338, ISHIDA HIROYUKI, IWANAGA KENICHI, ARAI TAKESHI, NAMEKAWA SHOJI, YOSHIZUMI HIROSHI, МПК F02B 47/02, F02D 19/12, F02M 25/022, F02M 43/00, F02M 59/34, F02B 3/06. 2007), содержащий клапан для впрыска горючего и воды в камеру сгорания через топливопровод, насос впрыска горючего для подачи под давлением горючего в топливопровод, насос подачи горючего, бак горючего к насосу впрыска горючего, насос подачи воды для доставки воды в водяной бак и к топливопроводу, соленоидный клапан горючего для прерывистого (нерегулярного) снабжения горючим из топливного бака к насосу впрыска горючего, а также устройство контроля для закрытия соленоидного клапана горючего в определенный период в такте всасывания горючего из бака инжекционным насосом горючего. При этом вода течет внутри топливопровода от бака с водой, утилизируя тем самым всасывающее действие инжекционного насоса горючего в определенный момент времени.
Недостатком данного технического решения является: сложность конструкции, применение специального насоса подачи воды, что требует энергетических затрат.
Известно «Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания» (см. Патент RU №2260144, Бакланов Ю.Г., Чайкин П.И., Кирьянов А.П., Парфенов И.И., Иванов В.И., МПК F02M 25/022, 2005), содержащее емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, присоединенные к карбюратору, при этом распылители воды инжекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер, два распылителя за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которых содержат электромагнитные клапаны воды, причем один из клапанов электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом привода топливного ускорительного насоса карбюратора.
Недостатки этого технического решения: сложность конструкции, необходимость подачи электроэнергии, т.е прямая зависимость устройства от источника электрического тока.
Известны форсунки дизельных двигателей (см. Трусов В.И., Дмитренко В.П., Масляный Г.Д. Форсунки автотракторных дизелей. М.: Машиностроение, 1977. С. 12, С. 109-127), в частности, форсунка с иглой, которая содержит распылитель, иглу, корпус, гайку, пружину, штангу, винт, штуцер, фильтр, отверстия.
Недостаток данного технического решения: с ростом силы трения снижается подвижность иглы, что приводит к нарушению герметичности распылителя и исходных характеристик распыливания, из-за зависаний иглы может произойти отказ форсунки, а распылитель может выйти из строя. Поэтому применение иглы в конструкции форсунки создает дополнительные проблемы и может снижать уровень надежности.
Наиболее близким техническим решением из известных аналогов является изобретение «Двигатель внутреннего сгорания» (Дружинин A.M., Малков Г.В. Патент РФ №2023196, МПК F02M 47/02, 1994), который содержит корпус плунжерного насоса, поршневой канал, поршень, находящийся в контакте с плунжером, плунжерную камеру, входной канал, штуцеры, магистраль подвода воды к форсунке, регулировочный винт (для изменения объема и количества впрыскиваемой воды), головку цилиндра двигателя, корпус со специальным каналом для подвода воды в камеру, полость, к которой подводится вода по специальному каналу и через которую проходит запорная игла, имеющая ступенчатую форму. На запорную иглу действуют силы давления воды в полости и сила давления пружины, установленной в верхней части запорной иглы и удерживающей ее в режиме запирания. Игла перекрывает вход в форсунку для распыления воды. Форсунка расположена в верхней части рабочей полости камеры сгорания над поршнем двигателя. Регулировочный винт может быть соединен с акселератором газа и менять свое положение в зависимости от режима работы.
Недостатками данного изобретения являются: необходимость работы системы впрыска только при высоких давлениях и температурах в камере сгорания, ведущих к износу деталей и узлов, снижающих надежность устройства, а также к увеличению расхода топлива, причем постоянная необходимость поддержания внутреннего давления в системе подачи воды на входе в корпус плунжерного насоса, наличие запорной иглы, которая может перестать эффективно функционировать через некоторое число циклов работы, все это приводит к сложности конструкции и снижению эффективности устройства впрыска в целом.
В ходе работы ДВС возможны различные варианты эксплуатации, включая снижение уровня давления компрессии при длительной эксплуатации двигателя и износе колец, детонация топливной смеси и, как следствие, резкое повышение давления и температуры, при использовании разных горючих (например, бензина, природного газа и др.) возможно достижение разных давлений в камере сгорания.
Необходимо упрощение, уменьшение количества деталей и повышение надежности конструкции устройства подачи жидкости (воды) в цилиндр ДВС.
Решаемой задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и эффективности устройства впрыска воды в камеру сгорания за счет упрощения конструкции, работающей в широком диапазоне давлений и температур в камере сгорания, снижающих износ деталей и узлов, и снижении расхода топлива, повышая экологичность и экономичность двигателя внутреннего сгорания.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является создание эффективного устройства впрыска воды непосредственно в камеру сгорания, за счет повышения надежности путем упрощения конструкции и снижении износа деталей и узлов, работающих в широком диапазоне давлений, а также повышения экологичности и экономичности.
Технический результат достигается тем, что в устройстве впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащем поршень, каналы, корпус форсунки, расположенной в головке цилиндра, пружину, введены жидкостная камера, клапаны, которые установлены с возможностью регулирования подачи воды при разных давлениях в камере сгорания, при этом поршень с пружиной расположен в жидкостной камере, которая выполнена в виде поршневого цилиндра и корпуса, жидкостная камера сообщена с каналом подвода жидкости, где установлен клапан для подачи или отключения подачи воды в жидкостную камеру, и с полостью в корпусе другого клапана, которая соединена с форсункой и распылителем.
Для пояснения технической сущности полезной модели рассмотрим чертеж - общий вид устройства впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания, где: 1 - поршень, 2 - корпус жидкостной камеры, 3 - поршневой цилиндр, 4 - пружина, 5 - канал подвода жидкости, 6 - жидкостная камера, 7, 8 - каналы, 9 - шарик, 10 - отверстие, 11 - канал подвода жидкости, 12 - шарик, 13 - грибок, 14 - пружина, 15 - полость клапана, 16 - корпус клапана, 17 - корпус форсунки, 18 - распылитель, 19 - головка цилиндра, 20 - камера сгорания, 21 - стенка цилиндра, 22 - поршень двигателя.
Устройство впрыска воды устанавливается на головку цилиндра 19 двигателя внутреннего сгорания с камерой сгорания 20, образованной поршнем 22, головкой цилиндра 19 и стенкой цилиндра 21.
Устройство состоит из:
- жидкостной камеры 6, образованной корпусом 2, в котором расположена пружина 4, поршневой цилиндр 3 и поршень 1;
- форсунки подачи жидкости, образованной корпусом форсунки 17 и распылителем 18;
- клапана для подачи воды в форсунку, расположенного в корпусе клапана 16 и состоящего из пружины 14, шарика 12 и грибка 13;
- клапана подачи воды в жидкостную камеру 6, расположенного в канале подвода жидкости 11 и включающего в себя отверстие 10, шарик 9 и каналы 7, 8.
Устройство функционирует следующим образом:
Под действием сил давления от продуктов сгорания в камере сгорания 20 поршень 1, сдавливая пружину 4, перемещается вверх, создавая избыточное давление воды в жидкостной камере 6, поступающую через канал подвода жидкости 11 под небольшим давлением (1…1,5 ати). При этом из-за увеличения давления воды в жидкостной камере 6, которое превысило давление в канале подвода жидкости 11, срабатывают оба клапана, тогда:
1. Шарик 9 перемещается влево, закрывая отверстие 10, и вода не может пройти из жидкостной камеры 6 в канал подвода жидкости 11;
2. Шарик 12, а также грибок 13, сжимая пружину 14, перемещается вниз, открывая отверстие канала 5. Объем воды устремляется из жидкостной камеры 6 в полость 15, попадает внутрь корпуса форсунки 17 и через распылитель 18 подается в камеру сгорания 20 в распыленном виде.
Как только давление в камере сгорания 20 спадет, поршень 1 движется обратно под действием силы пружины 4, шарик 9 увлекается потоком воды и сдвигается вправо (чертеж), открывая отверстие 10. Таким образом, в жидкостную камеру 6 нагнетается вода. Из-за снижения давления в жидкостной камере 6 срабатывает пружина 14, грибок 13 и шарик 12 движутся вверх (чертеж), в итоге шарик 12 полностью закрывает отверстие канала 5.
Далее работа устройства повторяется.
Пружина 4 может быть рассчитана на диапазон давлений от минимального до определенного максимального давления в камере сгорания 20, т.к. возможны случаи, когда давление в камере сгорания 20 будет предельно большим и может произойти детонация топливной смеси.
Также известно, что во многих ДВС давление компрессии постепенно снижается в ходе эксплуатации двигателя. В данном случае пружина 4 рассчитана на среднее давление в камере сгорания 20, т.е. при малых давлениях поршень 1 не будет двигаться. Однако, чем больше давление в камере сгорания 20, тем на большее расстояние пройдет поршень 1 и в камеру сгорания 20 будет подан больший объем жидкости (воды).
Преимуществом по сравнению с известными аналогами является то, что заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и эффективность «Устройства впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания» за счет предложенных конструктивных особенностей, благодаря которым клапаны установлены с возможностью перемещения и регулирования подачи воды при разных давлениях в камере сгорания, при которых целесообразно осуществлять впрыск воды, что снижает износ деталей и узлов, повышает надежность. Также отсутствие множества элементов, включая запорную иглу, упрощает конструкцию, что также повышает надежность системы. Конструктивные особенности заявляемого устройства впрыска воды позволяют снизить потребление (расход) топлива при невысоких давлениях и температуры в камере сгорания.
Представленная система впрыска может быть установлена как на дизельных, так и на бензиновых двигателях, она также не зависит от состава рабочей смеси и может быть использована как для впрыска воды с различными компонентами, так и для впрыска топлива и всевозможных жидких смесей. При впрыске воды возможно произвести дожигание остатков топлива в цилиндре, осуществить эффективное охлаждение и снизить температуру газов за счет затраты тепла на испарение воды, очистить стенки камеры от нагара (например, с помощью смеси воды с присадками), снизить количество вредных продуктов сгорания, тем самым повысить экологичность ДВС, а также увеличить экономичность его за счет снижения потребления топлива, что в целом повышает эффективность устройства впрыска воды.
Claims (1)
- Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее поршень, каналы, корпус форсунки, расположенной в головке цилиндра, пружину, отличающееся тем, что в него введены жидкостная камера, клапаны, которые установлены с возможностью регулирования подачи воды при разных давлениях в камере сгорания, при этом поршень с пружиной расположен в жидкостной камере, которая выполнена в виде поршневого цилиндра и корпуса, жидкостная камера сообщена с каналом подвода жидкости, где установлен клапан для подачи или отключения подачи воды в жидкостную камеру, и с полостью в корпусе другого клапана, которая соединена с форсункой и распылителем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146521/06U RU163400U1 (ru) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146521/06U RU163400U1 (ru) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU163400U1 true RU163400U1 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015146521/06U RU163400U1 (ru) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU163400U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU192395U1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская генерирующая компания" | Устройство подачи воды во впускную систему двигателя внутреннего сгорания |
RU2748171C2 (ru) * | 2017-01-26 | 2021-05-20 | Эрвин Юнкер Грайндинг Текнолоджи А.С. | Двигатель внутреннего сгорания с топливной форсункой с дополнительным подводом поддерживающей сгорание среды в камеру сгорания |
-
2015
- 2015-10-28 RU RU2015146521/06U patent/RU163400U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748171C2 (ru) * | 2017-01-26 | 2021-05-20 | Эрвин Юнкер Грайндинг Текнолоджи А.С. | Двигатель внутреннего сгорания с топливной форсункой с дополнительным подводом поддерживающей сгорание среды в камеру сгорания |
RU192395U1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская генерирующая компания" | Устройство подачи воды во впускную систему двигателя внутреннего сгорания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102378859A (zh) | 二冲程内燃发动机 | |
RU163400U1 (ru) | Устройство впрыска воды в двигатель внутреннего сгорания | |
RU2446294C2 (ru) | Система питания двигателя внутреннего сгорания и способ ее работы | |
US9562497B2 (en) | Engine system having piezo actuated gas injector | |
US4417547A (en) | Engine speed and engine load responsive fluid injection system for an internal combustion engine | |
EP3114334B1 (en) | Injection system for two-stroke engines | |
US4411224A (en) | Fluid injection system for a turbocharged internal combustion engine | |
US3682146A (en) | System of fuel injection and precombustion-chamber spray ignition in piston and rotary-piston internal combustion engines | |
RU192395U1 (ru) | Устройство подачи воды во впускную систему двигателя внутреннего сгорания | |
RU194935U1 (ru) | Система кратковременного форсирования силовой установки танка с устройством корректировки угла начала впрыска топлива | |
RU50258U1 (ru) | Топливоподающая система газодизеля с внутренним смесеобразованием | |
RU2260144C2 (ru) | Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания | |
JP2000120493A (ja) | ジメチルエーテル用ディーゼル機関 | |
RU171964U1 (ru) | Устройство впрыска топлива поршневого двигателя | |
RU42073U1 (ru) | Система питания дизеля | |
RU65974U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU189276U1 (ru) | Устройство подачи воды в газодизельный двигатель | |
RU2300658C2 (ru) | Способ и система получения и подачи топливно-водной эмульсии в двигатели внутреннего сгорания и удаления из штатной топливной системы неиспользованной топливно-водной эмульсии | |
RU2013633C1 (ru) | Способ подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания и устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания | |
RU2095583C1 (ru) | Воздухоувлажитель двигателя внутреннего сгорания | |
RU199418U1 (ru) | Форсунка с термоизолированным каналом и электромагнитным управлением для непосредственного впрыска жидкого метана | |
RU2440508C1 (ru) | Система питания двигателя внутреннего сгорания | |
RU177540U1 (ru) | Устройство впрыскивания топлива с электронным управлением | |
RU151684U1 (ru) | Топливоподающая система газодизеля с внутренним смесеобразованием | |
CN212250299U (zh) | 喷油泵、喷油器、燃料喷射***及内燃机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD9K | Change of name of utility model owner | ||
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20190604 |