RU2726424C1 - Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel - Google Patents

Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2726424C1
RU2726424C1 RU2019138259A RU2019138259A RU2726424C1 RU 2726424 C1 RU2726424 C1 RU 2726424C1 RU 2019138259 A RU2019138259 A RU 2019138259A RU 2019138259 A RU2019138259 A RU 2019138259A RU 2726424 C1 RU2726424 C1 RU 2726424C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
circuit
kgg
supply
swirlers
Prior art date
Application number
RU2019138259A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Юрьевич Григорьев
Алексей Николаевич Колов
Станислав Андреевич Карпушин
Ильмир Фаритович Гаттаров
Андрей Сергеевич Куликов
Игорь Владимирович Нефёдов
Валерий Юрьевич Николаев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ")
Priority to RU2019138259A priority Critical patent/RU2726424C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726424C1 publication Critical patent/RU2726424C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F02M21/0236—Multi-way valves; Multiple valves forming a multi-way valve system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0284—Arrangement of multiple injectors or fuel-air mixers per combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04—Gas-air mixing apparatus
    • F02M21/042—Mixer comprising a plurality of bores or flow passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04—Gas-air mixing apparatus
    • F02M21/045—Vortex mixer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: engine building.SUBSTANCE: invention can be used in fuel supply systems of internal combustion engines (ICE). Disclosed is ICE two-circuit power supply system with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (CCG) containing correspondingly communicated inlet manifold (K) with inlet branch pipe (1) and air throttle (2), fuel tank CCG (3) with gas supply main (4), pressure reducer-pressure regulator CCG (5), three-way gas fuel supply switch (6), made with possibility of supplying CCG or in first circuit (7) of centralized supply of CCG, or second circuit (8) of distributed phased feed to inlet into separate cylinders ICE, or both circuits simultaneously. First circuit (7) is made with possibility of centralized controlled supply of CCG to intake manifold (K) through unit (9) of gas injector (10) and gas mixer (11), and the second circuit is made with the possibility of distributed phased supply of CCG to the inlet to each separate ICE cylinder through gas nozzles (16). Gas mixer (11) is made in the form of at least two rows of swirlers arranged mutually equidistant and made with possibility of multidirectional swirling of flows in each row.EFFECT: invention is aimed at improvement of efficiency of ICE double-circuit power supply system, converted from diesel, by gaseous fuel due to good homogenisation and provision of good flammability in all modes.8 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к системам питания автомобильных двигателей внутреннего сгорания, использующих в качестве газового топлива компримированный природный газ, как разновидность компримированного горючего газа, и конвертированных из дизельных двигателей. Настоящая система подачи топлива в газовый ДВС может применяться для автотранспортных средств, сельскохозяйственных, дорожных машин, строительных транспортных средств и другой техники, предпочтительная область использования для двигателей большой мощности.The invention relates to power supply systems for automobile internal combustion engines using compressed natural gas as a gas fuel, as a type of compressed combustible gas, and converted from diesel engines. The present system for supplying fuel to a gas internal combustion engine can be applied to motor vehicles, agricultural, road vehicles, construction vehicles and other equipment, the preferred area of use for high-power engines.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через газовый смеситель, и второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок (см. опубликованную международную заявку WO 2010070691 А1, заявители SOCOGES S.R.L, GALANTO, GIOVANNI, MARIA, опубл. 24.06.2010).Known dual-circuit power supply system of an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a pressure reducer KGG, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of KGG in the intake manifold through the gas mixer, and the second circuit, is made with the possibility of a distributed phased feed to the inlet to each individual cylinder of the internal combustion engine through the gas injector ramp (see published international application WO 2010070691 A1, applicants SOCOGES SRL, GALANTO, GIOVANNI, MARIA, publ. 24.06 .2010).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, при помощи которого сложно обеспечить адекватность подачи газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для работы двигателей большой мощности.The system has a complex independent regulation of the gas supply to each individual circuit, with the help of which it is difficult to ensure the adequacy of the gas supply to create the optimal ratio of gas and air in the mixture for the operation of large engines.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, переключатель управления подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через газовую форсунку, или во второй контур, выполненный с возможностью распределенной фазированной подачи газообразного КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок низкого давления (см. патент США № US 7191768 В2, заявители ISUZU MOTORS LIMITED, ISUZA MOTORS LIMITED, опубл. 20.03.2007).Known dual-circuit power supply system for an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a KGG pressure reducer, a gas fuel supply control switch, configured to supply KGG or into the first circuit of the centralized supply of the KGG, or the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to the individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits at the same time, and the first circuit is made with the possibility of centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the gas nozzle, or to the second circuit made with the possibility of a distributed phased supply of gaseous KGG to the inlet into each individual cylinder of the internal combustion engine through a ramp of low-pressure gas injectors (see US patent No. US 7191768 B2, applicants ISUZU MOTORS LIMITED, ISUZA MOTORS LIMITED, publ. 20.03.2007).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, при этом дополнительно подача топлива происходит обеспечения воспламенения непосредственно на впуск каждой камеры сгорания каждого цилиндра, подачу которого сложно обеспечить адекватной подачи горючего газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для нормальной работы двигателей большой мощности.The system has a complex independent regulation of gas supply to each separate circuit, while additionally fuel is supplied directly to the inlet of each combustion chamber of each cylinder, the supply of which is difficult to ensure adequate supply of combustible gas to create an optimal ratio of gas and air in the mixture for normal operation of engines high power.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания, конвертированного из дизельного двигателя, газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, трехходовой переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовых форсунок и газовый смеситель, и второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок, (см. опубликованную заявку Италии IT FE 20130001 А1, заявители CASTELLANO ALESSANDRO, GAMBERINI LUIGI, PAVILCU CONSTANTIN EDYSON, PIAZZI OLIVER, опубл. 29.07.2014).Known dual-circuit power supply system of an internal combustion engine, converted from a diesel engine, gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a pressure reducer KGG, a three-way switch for gas fuel supply, made with the possibility of supplying KGG either to the first circuit of the centralized supply of the KGG, or the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits at the same time, and the first circuit is made with the possibility of centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the block of gas injectors both the gas mixer and the second circuit are arranged with the possibility of a distributed phased feed to the inlet to each individual cylinder of the internal combustion engine through the gas injector ramp, (see Italian published application IT FE 20130001 A1, applicants CASTELLANO ALESSANDRO, GAMBERINI LUIGI, PAVILCU CONSTANTIN EDYSON, PIAZZI OLIVER, publ. 07/29/2014).

Система имеет после перехода на режим двигателя внутреннего сгорания, конвертированного из дизельного двигателя, независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, при помощи которого сложно обеспечить адекватность подачи газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для работы двигателей большой мощности на всех режимах работы двигателя.The system has, after switching to the mode of an internal combustion engine converted from a diesel engine, independent regulation of the gas supply to each individual circuit, with the help of which it is difficult to ensure the adequacy of the gas supply to create the optimal ratio of gas and air in the mixture for the operation of high-power engines in all operating modes engine.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания, конвертированного из дизеля, газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, выполненный с возможностью подачи КГГ в первый контур централизованной подачи КГГ, во второй контур распределенной фазированной подачи топлива на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовых форсунок и газовый смеситель, и второй контур выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи топлива в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу форсунок (см. опубликованную заявку США № US 2012004824 А1, заявители MILTON TREVOR ROBERT, SHROUT MICHAEL DAVID, опубл. 05.01.2012).Known dual-circuit power supply system for an internal combustion engine, converted from a diesel engine, gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a pressure reducer KGG, made with the possibility of supplying KGG to the first a centralized supply circuit of KGG, to the second circuit of distributed phased fuel supply to the inlet to individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits simultaneously, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of KGG to the intake manifold through a block of gas injectors and a gas mixer, and the second circuit made with the possibility of a distributed phased supply of fuel to each individual cylinder of the internal combustion engine through the injector ramp (see published application US No. US 2012004824 A1, applicants MILTON TREVOR ROBERT, SHROUT MICHAEL DAVID, publ. 05.01.2012).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в отдельный первый контур, при этом дополнительно подача топлива для обеспечения воспламенения происходит при помощи подачи топлива непосредственно перед камерой сгорания каждого цилиндра, подачу которого сложно обеспечить адекватной подачи горючего газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для нормальной работы двигателей большой мощности. При этом создание газовый смесителей на основе сопла Вентури не позволяет однозначно утверждать, что смесь газа и воздуха будет гомогенной и равномерно буде распределена по цилиндрам.The system has a complex independent regulation of the gas supply to a separate primary circuit, while additionally fuel supply to ensure ignition occurs by supplying fuel directly in front of the combustion chamber of each cylinder, the supply of which is difficult to ensure adequate supply of combustible gas to create an optimal ratio of gas and air in the mixture for normal operation of high power engines. At the same time, the creation of gas mixers based on a Venturi nozzle does not allow us to unambiguously state that the mixture of gas and air will be homogeneous and evenly distributed over the cylinders.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, трехходовой переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовых форсунок и газовый смеситель, и второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых жидкостных форсунок (см. патент США № US 6953029 В2, заявители GET GAS ENGINE TECHNOLOGY B.V., опубл. 11.10.2005).Known dual-circuit power supply system of an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a pressure reducer KGG, a three-way switch for supplying gas fuel, made with the possibility of supplying KGG or into the first circuit of the centralized supply of the KGG, or the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to the individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits at the same time, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the block of gas nozzles and the gas mixer, and the second the circuit is made with the possibility of a distributed phased supply to the inlet into each individual cylinder of the internal combustion engine through a gas liquid injector rail (see US patent No. US 6953029 B2, applicants GET GAS ENGINE TECHNOLOGY BV, publ. 11.10.2005).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи жидкого газа в каждый отдельный контур, причем подача газа в первый контур путем его газификации подогревом, при помощи которого сложно обеспечить адекватность подачи газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для работы двигателей большой мощности.The system has a complex independent regulation of the liquid gas supply to each separate circuit, and the gas supply to the primary circuit by means of its heated gasification, with the help of which it is difficult to ensure the adequacy of the gas supply to create the optimal ratio of gas and air in the mixture for the operation of high-power engines.

Известна двухконтурная система питания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ) двигателя внутреннего сгорания, конвертированного из дизельного двигателя, содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или во второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовых форсунок и газовый смеситель, и второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок (см. патент США № US 6816773 В2, заявитель VOLVO LASTVAGNAR АВ, опубл. 09.11.2004).Known dual-circuit gaseous fuel supply system in the form of compressed combustible gas (KGG) of an internal combustion engine, converted from a diesel engine, containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a pressure reducer KGG, a gas fuel supply switch made with the possibility of supplying the KGG either to the first circuit of the centralized supply of the KGG, or to the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to the individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits simultaneously, and the first circuit is made with the possibility of centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the block of gas injectors and the gas mixer, and the second circuit, is made with the possibility of a distributed phased supply to the inlet to each individual cylinder of the internal combustion engine through a gas injector rail (see US patent No. US 6816773 B2, applicant VOLVO LASTVAGNAR AB, publ. 09.11.2004).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, причем подача газа в первый контур происходит путем его газификации, при помощи которого сложно обеспечить адекватность подачи и смешения газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для работы двигателей большой мощности, по этой причине система имеет две области работы, первую обогащенную газом и вторую, с оптимальным соотношение топливный газ воздух.The system has a complex independent regulation of the gas supply to each separate circuit, and the gas supply to the primary circuit occurs by means of its gasification, with the help of which it is difficult to ensure the adequacy of the supply and mixing of gas to create the optimal ratio of gas and air in the mixture for the operation of high-power engines, therefore For this reason, the system has two areas of operation, the first enriched with gas and the second, with an optimal ratio of fuel gas to air.

Известна двухконтурная газовая система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, трехходовой переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовых форсунок и газовый смеситель, и второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок (см. патент РФ № RU 2674840 С2, заявитель ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи, опубл. 13.12.2018).Known double-circuit gas supply system for an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a KGG pressure reducer, a three-way switch for supplying gas fuel, made with the possibility of supplying KGG or to the first circuit of the centralized supply of the KGG, or the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to the individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits at the same time, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the block of gas injectors and the gas mixer, and the second circuit is made with the possibility of a distributed phased supply to the inlet to each separate cylinder of the internal combustion engine through the gas injector ramp (see RF patent No. RU 2674840 C2, applicant FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, ELSI, publ. 13.12.2018).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, причем подача газа в каждый отдельный контур происходит путем регулирования ее трехходовым краном, при помощи которого сложно обеспечить адекватность подачи газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в рабочей смеси для работы двигателей большой мощности, на что указывает и с чем борется заявитель.The system has a complex independent regulation of the gas supply to each separate circuit, and the gas supply to each individual circuit occurs by regulating it with a three-way valve, with which it is difficult to ensure the adequacy of the gas supply to create the optimal ratio of gas and air in the working mixture for the operation of high-power engines. what the applicant is pointing out and struggling with.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ, редуктор-регулятор давления КГГ, переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовых форсунок и газовый смеситель, и второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок (см. патент РФ № RU 2424440 C1, заявитель МИЦУБИСИ ХЕВИ ИНДАСТРИЗ ЭНДЖИН & ТУРБОЧАРДЖЕР, ЛТД, опубл. 20.07.2011).Known dual-circuit power supply system of an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing an intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank, a KGG pressure reducer, a gas fuel supply switch, made with the possibility of supplying KGG or the first circuit of the centralized supply of the KGG, or the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to the individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits at the same time, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the block of gas injectors and the gas mixer, and the second circuit , is made with the possibility of a distributed phased supply to the inlet to each separate cylinder of the internal combustion engine through the gas injector ramp (see RF patent No. RU 2424440 C1, applicant MITSUBISHI HEVI INDUSTRIES ENGINE & TURBOCHARGER, LTD, publ. 20.07.2011).

Система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, причем подача газа в первый контур происходит путем регулирования ее двухходовым краном, а во второй другим краном, при помощи которых сложно обеспечить адекватность подачи газа для создания оптимального соотношения газа и воздуха в смеси для работы двигателей большой мощности.The system has a complex independent regulation of the gas supply to each separate circuit, and the gas supply to the first circuit occurs by regulating it with a two-way valve, and in the second by another valve, with which it is difficult to ensure the adequacy of the gas supply to create the optimal ratio of gas and air in the mixture for operation engines of high power.

Известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая соответственно последовательно сообщенные впускной коллектор 6 с впускным патрубком 3 и воздушным дросселем 14, топливный бак 17 КГГ с магистралью 18 подачи газа, редуктором-регулятором 22 давления КГГ, переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи газифицированного ГГ через распределительный клапан 36, или во второй контур 19 распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор 6 через блок газовой форсунки 34 и газовый смеситель 5, которые расположены в задроссельном пространстве и сообщены с ним и с до дроссельным пространством перепускным каналом 15, который выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха 16, проходящего через него, а второй контур выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу 20 газовых форсунок (см. опубликованную международную заявку WO 2011145603 А1, заявители SUZUKI MOTOR CORPORATION, TANAKA, MASAHIDE, опубл. 24.11.2011). В тексте абзаца указаны оригинальные позиции элементов из описания прототипа WO 2011145603.Known dual-circuit power supply system of an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of compressed combustible gas (KGG), containing respectively sequentially communicated intake manifold 6 with inlet 3 and air throttle 14, fuel tank 17 KGG with gas supply line 18, pressure reducer 22 KGG , a gas fuel supply switch, configured to supply the CHG either to the first circuit of the centralized supply of the gasified GG through the control valve 36, or to the second circuit 19 of the distributed phased supply to the inlet to individual ICE cylinders, or to both circuits simultaneously, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of KGG to the intake manifold 6 through the gas injector 34 and the gas mixer 5, which are located in the throttle space and communicated with it and with the throttle space by the bypass channel 15, which is configured to regulate the air flow spirit 16 passing through it, and the second circuit is made with the possibility of a distributed phased supply of KGG to the inlet to each individual cylinder of the internal combustion engine through a ramp 20 of gas injectors (see. published international application WO 2011145603 A1, applicants SUZUKI MOTOR CORPORATION, TANAKA, MASAHIDE, publ. November 24, 2011). In the text of the paragraph, the original positions of the elements from the description of the prototype WO 2011145603 are indicated.

Известная система имеет сложное независимое регулирование подачи газа в каждый отдельный контур, причем подача газа в первый контур происходит путем его газификации и подачи сразу за дроссель, а газовое топливо подается через рампу газовых форсунок на впуск каждого цилиндра, при этом происходит сложный процесс распределения газифицированного топлива по впускному коллектору и его неравномерного перераспределения на впуск каждого отдельного цилиндра, при помощи которого сложно обеспечить адекватность подачи газа для создания оптимального соотношения горючего газа и воздуха в смеси в каждом цилиндре для работы двигателей большой мощности, так как и газообразное и газифицированное топливо подается во впускной коллектор, но распределяется по нему не равномерно.The known system has a complex independent regulation of the gas supply to each individual circuit, and the gas is supplied to the first circuit by gasification and supply immediately behind the throttle, and gas fuel is supplied through the gas injector ramp to the inlet of each cylinder, while a complex process of gasified fuel distribution occurs on the intake manifold and its uneven redistribution to the inlet of each individual cylinder, with the help of which it is difficult to ensure the adequacy of the gas supply to create the optimal ratio of combustible gas and air in the mixture in each cylinder for the operation of high-power engines, since both gaseous and gasified fuel is supplied to the intake collector, but it is not evenly distributed over it.

Известная система имеет наибольшее число совпадающих или эквивалентных признаков и по этой причине заявитель принимает ее в качестве прототипа.The known system has the largest number of identical or equivalent features and for this reason the applicant accepts it as a prototype.

Следует отметить, что известные системы не решают основную проблему ДВС, работающих на газе, а именно неравномерное распределение газа в массе рабочего тела и соответственно по цилиндрам, происходящее вследствие малого времени, отпущенного для диффузии и смешивания газа с воздухом, и отсутствия высокоэффективных средств принудительного их перемешивания. Все эти средства в известных системах, такой как в прототипе, а также в каких как в аналогах, описаны кратко и невнятно.It should be noted that the known systems do not solve the main problem of internal combustion engines operating on gas, namely, the uneven distribution of gas in the mass of the working fluid and, accordingly, in the cylinders, which occurs due to the short time allowed for diffusion and mixing of gas with air, and the lack of highly effective means of forcing them mixing. All these tools in known systems, such as in the prototype, as well as in which as in analogs, are described briefly and indistinctly.

Основной проблемой ДВС, работающих на газе, является то, что в процессе обычного смесеобразования создается не равномерность распределения газа по объему впускного патрубка, соответственно по отдельным цилиндрам, а также по объему каждого рабочего цилиндра, так как хорошей, равномерной гомогенизации газовоздушной смеси невозможно достичь без высоко эффективного перемешивания двух газов, что можно достичь или их высокоинтенсивной турбулизацией, которая требует больших аэродинамических сопротивлений от завихрителей-турбулизаторов, или большим временем их смешивания при естественной диффузии и пристеночной турбулизации. И при этом только широкий диапазон концентраций воспламеняемости газовоздушной смеси позволяет обеспечить ее эффективное сгорание, но снижает экологичность из-за неполного сгорания при высокой местной концентрации КГГ или плохой воспламеняемости при низкой концентрации КГГ.The main problem of internal combustion engines operating on gas is that in the process of conventional mixture formation, an uneven distribution of gas is created over the volume of the inlet pipe, respectively, over individual cylinders, as well as over the volume of each working cylinder, since good, uniform homogenization of the gas-air mixture cannot be achieved without highly effective mixing of two gases, which can be achieved either by their high-intensity turbulization, which requires large aerodynamic resistances from swirlers-turbulators, or by long mixing times with natural diffusion and wall turbulization. And at the same time, only a wide range of flammability concentrations of the gas-air mixture allows its efficient combustion, but reduces environmental friendliness due to incomplete combustion at a high local concentration of CHG or poor flammability at a low concentration of CHG.

Также неравномерное распределение газа по объему каждого рабочего цилиндра будет происходить при по цилиндровом впрыске жидкого газа или при подаче газообразного КГГ в каждый цилиндр через рампу газовых форсунок. Особенно эта неравномерность будет получаться при больших расходах рабочего тела на полном дросселе, так как при этом не будет хватать времени на турбулизацию и внутрицилиндровое перемешивание газовоздушной смеси.Also, an uneven distribution of gas over the volume of each working cylinder will occur during cylinder injection of liquid gas or when gaseous KGG is supplied to each cylinder through a gas injector ramp. Especially this unevenness will be obtained at high flow rates of the working fluid at full throttle, since there will not be enough time for turbulization and intracylinder mixing of the gas-air mixture.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение эффективности двухконтурной системы питания двигателя внутреннего сгорания, конвертированного из дизеля, газообразным топливом в виде компримированного горючего газа, путем хорошей гомогенизации и обеспечения хорошей воспламеняемости на всех стационарных режимах, а также при резком изменении режима работы газового ДВС.The technical problem of the proposed invention is to increase the efficiency of a two-circuit power supply system for an internal combustion engine converted from a diesel engine with gaseous fuel in the form of a compressed combustible gas, through good homogenization and ensuring good flammability in all stationary modes, as well as with a sharp change in the operating mode of the gas internal combustion engine.

Основной особенностью режимов достижения технических результатов предложения является высоко гомогенное перемешивание газа и воздуха при любом их взаимном массовом соотношении.The main feature of the modes of achieving the technical results of the proposal is highly homogeneous mixing of gas and air at any of their mutual mass ratio.

Техническая задача решается тем, что двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая соответственно последовательно сообщенные впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ с магистралью подачи газа, редуктор-регулятор давления КГГ, переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовой форсунки и газовый смеситель, которые расположены в задроссельном пространстве, сообщены с ним и с додроссельным пространством перепускным каналом, который выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха, проходящего через него, а второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок, причем топливный бак КГГ сообщен магистралью подачи газа с переключателем подачи газового топлива, который выполненный трехходовым с возможностью периодического сообщения соответственно через блок газовых форсунок - с газовым смесителем первого контура централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор и через перепускной канал - с додроссельным пространством впускного патрубка, а через рампу газовых форсунок – с каждым отдельным цилиндром второго контура распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС, или в оба контура одновременно, а газовый смеситель при этом выполнен в виде, по меньшей мере, двух рядов завихрителей, расположенных взаимно эквидистантно и выполненных с возможностью разнонаправленной закрутки потоков в каждом из рядов и при этом завихрители в соседних рядах расположены в шахматном порядке, а закрутка газа первого ряда выполнена правой, а второго - левой, или наоборот, причем завихрители в соседних рядах выполнены с возможностью разнонаправленной закрутки в шахматном порядке.The technical problem is solved by the fact that a two-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of a compressed combustible gas (KGG), which contains, respectively, sequentially communicated intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank with a gas supply line, a pressure regulator KGG, a gas fuel supply switch made with the possibility of supplying KGG either to the first circuit of the centralized supply of the KGG, or the second circuit of the distributed phased feed to the inlet to individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits simultaneously, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of the KGG to the inlet the manifold through the gas nozzle block and the gas mixer, which are located in the throttle space, are communicated with it and with the throttle space by a bypass channel, which is configured to regulate the air flow passing through it, and the second circuit is made with the possibility of a distributed phased supply of KGG to the inlet into each individual cylinder of the internal combustion engine through a gas injector rail, and the fuel tank of the KGG is communicated by a gas supply line with a gas fuel supply switch, which is made three-way with the possibility of periodic communication, respectively, through a block of gas injectors - with a gas mixer of the first circuit of the centralized controlled supply of KGG into the intake manifold and through the bypass channel - with the throttle space of the inlet pipe, and through the gas injector ramp - with each separate cylinder of the second circuit of the distributed phased supply of the KGG to the inlet into each separate cylinder of the internal combustion engine, or into both circuits simultaneously, and the gas mixer in this case, it is made in the form of at least two rows of swirlers, located mutually equidistantly and made with the possibility of multidirectional swirling of flows in each of the rows, while the swirlers in adjacent rows are staggered, and the swirl of the gas is not the first row is made right, and the second - left, or vice versa, and the swirlers in adjacent rows are made with the possibility of multidirectional twisting in a checkerboard pattern.

Это позволяет при любых расходах КГГ и воздуха и любых их соотношениях в пределах воспламеняемости их смеси эффективно смешивать газ с воздухом и обеспечивать его стабильное воспламенение и высокоэффективное сгорание. Это достигается путем создания зоны организованного пристеночного вихревого смешивания, в которой с помощью рядов завихрителей создается первичное поле шнуроподобных вихрей, движущихся около стенки впускного канала и перекатывающихся по ее поверхности, а шнуроподобные вихри второго ряда завихрителей создают вторичное поле, в котором указанные вихри катаются по вихрям первого, так как имеют разнонаправленную закрутку, и так далее в каждом последующем ряду завихрителей относительно предидущих. Это приводит к устойчивому полю смешения газа с воздухом, так как два соседних поля шнуроподобных вихрей, состоящих из газа, за счет взаимодействия разнонаправленных вихрей в рядах и подсасывания ими в межвихревое пространство воздуха постоянно смешивают газ с обтекающим их воздухом. При дальнейшем движении шнуроподобных вихрей по впускному коллектору, после их выхода из впускного патрубка и перехода в следующие разветвления коллектора на патрубки подвода рабочего тела в цилиндры, они разрушаются, обеспечивая дополнительную турбулизацию потока и перемешивание газа из вихрей с остальным воздухом во впускном коллекторе. Это намного эффективнеее, чем низко эффективное смешивание за счет случайно образующихся во впускном канале местных вихрей и пристеночной местной турбулизации или за счет специальной организации известными средствами интенсивного турбулентного перемешивания, при котором эффективная турбулизация требует больших затрат энергии на ее организацию и создает большое аэрогидравлическое сопротивление движению воздуха и рабочей смеси.This allows, at any flow rates of KGG and air and any of their ratios within the flammability of their mixture, to effectively mix the gas with air and ensure its stable ignition and highly efficient combustion. This is achieved by creating a zone of organized near-wall vortex mixing, in which, with the help of rows of swirlers, a primary field of cord-like vortices is created, moving near the wall of the inlet channel and rolling over its surface, and cord-like vortices of the second row of swirlers create a secondary field in which these vortices roll along the vortices the first, since they have multidirectional swirl, and so on in each subsequent row of swirlers relative to the previous ones. This leads to a stable field of mixing of gas with air, since two adjacent fields of cord-like vortices, consisting of gas, due to the interaction of multidirectional vortices in the rows and their suction into the inter-vortex space of air constantly mix the gas with the air flowing around them. With the further movement of the cord-like vortices along the intake manifold, after they leave the inlet pipe and go to the next manifold ramifications to the working fluid supply pipes to the cylinders, they collapse, providing additional flow turbulization and mixing of gas from the vortices with the rest of the air in the intake manifold. This is much more efficient than low-effective mixing due to local vortices and near-wall local turbulization randomly formed in the inlet channel or due to the special organization of intensive turbulent mixing by known means, in which effective turbulization requires large expenditures of energy for its organization and creates a large aerohydraulic resistance to air movement and working mixture.

Для улучшения смешивания газа и воздуха, образующих рабочее тело, при больших расходах рабочего тела или при большой скорости его движения во впускном канале, то есть при работе ДВС на режимах большой мощности и/или при большой частоте вращения при работе на повышенных оборотах, при которых сокращается время движения и смесеобразования в рабочем теле оптимальной по составу рабочей смеси, возможно организовать регулируемую подачу воздуха в газовую магистраль после блока газовых форсунок.To improve the mixing of gas and air that form the working fluid, at high flow rates of the working fluid or at a high speed of its movement in the inlet channel, that is, when the internal combustion engine is operating at high power modes and / or at high rotational speed when operating at increased speeds, at which the time of movement and mixture formation in the working medium with the optimal composition of the working mixture is reduced; it is possible to organize an adjustable air supply to the gas main after the block of gas injectors.

Если газовый смеситель выполнен с линейным расположением завихрителей каждого ряда, то это наиболее простое его исполнение, которое может быть с расположением завихрителей взаимно эквидистантно, а рядов их осей поперек впускного канала или вдоль его оси (см. Фиг. 2). Оба указанные расположения рядов завихрителей приведут к хорошему смесеобразованию, но наиболее эффективным будет при их расположении поперек впускного канала в шахматном порядке или в промежуточном положении под наклоном к оси впускного канала, то есть по винтовой или (коноидной)1 (1 КОНОИД а, м.

Figure 00000001
m. <гр. konoeidos конусообразный, геом. Поверхность, описанная прямой линией, движущаяся параллельно заданной плоскости и пересекающей заданную линию.) поверхности. При этом следует отметить, что такое расположение завихрителей можно изготовить на любом двигателе. Очевидно, что газовый канал газового смесителя может быть собран из отдельных газовых каналов завихрителей или расположен на впускном коллекторе.If the gas mixer is made with a linear arrangement of swirlers of each row, then this is its most simple design, which can be with the arrangement of swirlers mutually equidistant, and the rows of their axes are transverse to the inlet channel or along its axis (see Fig. 2). Both of these arrangements of rows of swirlers will lead to good mixture formation, but they will be most effective when they are located across the inlet channel in a staggered pattern or in an intermediate position oblique to the axis of the inlet channel, that is, along a helical or (conoid) 1 ( 1 CONOID a, m.
Figure 00000001
m. <gr. konoeidos cone-shaped, geom. A surface described by a straight line that moves parallel to a specified plane and intersects a specified line.) The surface. It should be noted that such an arrangement of swirlers can be produced on any engine. It is obvious that the gas channel of the gas mixer can be assembled from separate gas channels of the swirlers or located on the intake manifold.

Если газовый смеситель выполнен с кольцевым расположением завихрителей, то его такое исполнение также может быть выполнено на участке единого общего участка впускного канала ДВС при конвертировании его из дизельного двигательного цикла в газовый ДВС обычными средствами механизации ремонтного участка автотранспортного предприятия, но при этом ограничен по месту исполнения участок его расположения.If the gas mixer is made with an annular arrangement of swirlers, then its such design can also be performed on the section of a single common section of the inlet channel of the internal combustion engine when converting it from a diesel engine cycle to a gas internal combustion engine by conventional means of mechanization of the repair section of a motor vehicle, but at the same time it is limited at the place of execution site of its location.

Если газовый смеситель выполнен с кольцеобразным конусно-наклонным расположением осей завихрителей по периметру впускного патрубка, то такое расположение завихрителей требует специально изготовленного впускного коллектора. Высокая эффективность газовый смесителя позволяет расположить не только на впускном патрубке, но и на его отдельных ответвлениях - воздуховодах, подводящих КГГ и воздух к отдельному цилиндру. При этом следует отметить конусное расположение осей завихрителей предполагает, что эти оси должны сходиться в одной точке, т.е. в вершине конуса, под наклоном к поверхности впускного патрубка или его ответвлений вне зависимости от формы поперечного сечения соответствующего впускного патрубка или его ответвления. При таком расположении осей шнуроподобные вихри будут направлены к оси впускного канала и будут охватывать наибольшую часть поперечного сечения впускного канала, но при этом будут взаимодействовать между собой вследствие их встречного движения, сходящегося к оси впускного канала, и с потоком воздуха, что может приводить к относительно быстрому их разрушению и системность взаимодействия вихрей будет соответственно нарушаться.If the gas mixer is made with an annular cone-inclined arrangement of the swirler axes around the perimeter of the inlet pipe, then such an arrangement of the swirlers requires a specially made intake manifold. The high efficiency of the gas mixer allows it to be located not only on the inlet pipe, but also on its separate branches - air ducts supplying the KGG and air to a separate cylinder. It should be noted that the conical arrangement of the axes of the swirlers suggests that these axes should converge at one point, i.e. at the apex of the cone, at an angle to the surface of the inlet or its branches, regardless of the cross-sectional shape of the corresponding inlet or its branch. With such an arrangement of the axes, the cord-like vortices will be directed towards the axis of the inlet channel and will cover the largest part of the cross-section of the inlet channel, but at the same time they will interact with each other due to their counter movement, converging to the axis of the inlet channel, and with the air flow, which can lead to relatively their rapid destruction and the systematic interaction of vortices will be accordingly violated.

Если газовый смеситель выполнен с кольцеобразным конусно-тангенциально-наклонным расположением завихрителей по периметру впускного канала, то оси завихрителей располагаются по касательной к конусной поверхности по пред идущей конструкции, а конусная поверхность может быть не только в виде круга, но с любой направляющей, по которой движется образующая, например, соответствующей направляющей в виде сечения впускного канала произвольной формы. Сами оси всех завихрителей между собой будут скрещивающимися прямыми. При таком расположении осей шнуроподобные вихри будут направлены тангенциально к оси впускного канала, то есть относительно оси впускного канала будут скрещивающимися прямыми и будут охватывать большую часть поперечного сечения впускного канала, при этом шнуроподобные вихри будут меньше между собой хаотически взаимодействовать, вследствие чего меньше будут разрушать общую структуру движения, и как следствие этого будут дольше существовать и выполнять свои функции по перемешиванию КГГ и воздуха по их периферии, при этом состав рабочей смеси будет более однородным и гомогенным и соответственно распределение КГГ по цилиндрам также будет более равномерным, так как шнуроподобные вихри будут дольше существовать и более равномерно распределять КГГ по цилиндрам вплоть до впускного клапана отдельного цилиндра. Особенно это будет эффективно при предварительном закручивании поток воздуха в направлении винтовой линии, совпадающем с направлением тангенциального расположения осей завихрителей.If the gas mixer is made with an annular cone-tangential-inclined arrangement of swirlers along the perimeter of the inlet channel, then the axes of the swirlers are located tangentially to the conical surface along the preceding structure, and the conical surface can be not only in the form of a circle, but with any guide along which the generatrix moves, for example, the corresponding guide in the form of a section of the inlet channel of arbitrary shape. The axes of all swirlers themselves will be crossed straight lines. With such an arrangement of the axes, the cord-like vortices will be directed tangentially to the axis of the inlet channel, that is, they will be crossing straight lines relative to the axis of the inlet channel and will cover most of the cross-section of the inlet channel, while the cord-like vortices will interact less chaotically with each other, as a result of which they will less destroy the total the structure of movement, and as a consequence of this, they will exist longer and perform their functions of mixing the CHG and air along their periphery, while the composition of the working mixture will be more uniform and homogeneous and, accordingly, the distribution of the CHG over the cylinders will also be more uniform, since the cord-like vortices will last longer exist and more evenly distribute KGG among the cylinders up to the intake valve of a separate cylinder. This will be especially effective when the air flow is preliminary twisted in the direction of the helical line, which coincides with the direction of the tangential arrangement of the swirler axes.

Если газовый смеситель выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по одно направленным образующим однополостного гиперболоида, при этом следует отметить, что это расположение преимущественно должно использоваться для круглых впускных каналов и соответствующих им патрубков, потому что однополостный гиперболоид по существу является телом вращения, то в потоке расположение осей шнуроподобных вихрей будет направлено одинаково, то есть под одинаковым углом тангенциально к радиальной проекции оси впускного канала, то есть оси завихрителей относительно оси впускного канала будут скрещивающимися прямыми, расположены центрально симметрично относительно оси впускного канала и будут охватывать большую часть поперечного сечения впускного канала, вначале сближаясь между собой, а после минимального сечения однополостного гиперболоида наоборот расходиться при этом шнуроподобные вихри будут меньше между собой хаотически взаимодействовать, а симметричное расположение разнонаправленного вращения шнуроподобных вихрей должно привести к их эффективному массообмену по периферии каждого шнура шнуроподобных вихрей, вследствие чего меньше будут разрушать общую структуру движения, но переменное сближение-удаление должно повысить эффект перемешивания, и как следствие этого будут дольше существовать и выполнять свои функции по перемешиванию КГГ и воздуха по их периферии, при этом состав рабочей смеси будет более однородным и гомогенным и соответственно распределение КГГ по цилиндрам также будет более равномерным, так как шнуроподобные вихри будут дольше существовать и более равномерно распределять КГГ по цилиндрам вплоть до впускного клапана отдельного цилиндра. При этом следует разъяснить, что возможны по меньшей мере два варианта расположения и формы однополостных гиперболоидов от двух рядов завихрителей, а именно когда ряды имеют одинаковый наклон к оси впускного канала, но смещены вдоль нее, и второй будут составлять два соосных гиперболоида с общей плоскость минимального сечения, но расположены на разном минимальном расстоянии от оси впускного канала. При этом в первом случае минимальные сечения этих двух гиперболоидов также будет смещены и соответственно будет увеличено взаимодействие составляющих их шнуроподобных вихрей на пространстве между минимальными сечениями и после них, уже на стадии расширения поверхностей указанных гиперболоидов, что должно приводить к усилению процесса перемешивания и возможности разрушения шнуроподобных вихрей. При этом во втором случае максимальное взаимодействие будет в плоскости расположения минимальных сечений, но взаимодействие будет меньше чем в первом случае, но интенсивность перемешивания и устойчивость шнуроподобных вихрей будет выше из-за ускорения их вращения вследствие организованного совместного сжатия (сближения) осей двух рядов шнуроподобных вихрей.If the gas mixer is made annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generatrix of a single-cavity hyperboloid, it should be noted that this arrangement should be predominantly used for circular inlet channels and their corresponding branch pipes, because the single-cavity hyperboloid is essentially a body of revolution, then in the flow the arrangement of the axes of the cord-like vortices will be directed in the same way, that is, at the same angle tangentially to the radial projection of the axis of the inlet channel, that is, the axes of the swirlers relative to the axis of the inlet channel will be crossed straight lines, are located centrally symmetrically relative to the axis of the inlet channel and will cover most of the cross-section of the inlet channel, at first approaching each other, and after the minimum section of a one-sheet hyperboloid, on the contrary, diverge, while cord-like vortices will less chaotically interact with each other, and the symmetric arrangement of multidirectional rotation cord-like vortices should lead to their effective mass transfer along the periphery of each cord of cord-like vortices, as a result of which they will less destroy the general structure of motion, but variable approach-removal should increase the mixing effect, and as a consequence, they will exist longer and perform their functions of mixing the CHG and air along their periphery, while the composition of the working mixture will be more uniform and homogeneous and, accordingly, the distribution of KGG over the cylinders will also be more uniform, since cord-like vortices will exist longer and distribute the KGG more evenly over the cylinders up to the intake valve of a separate cylinder. It should be clarified that at least two options for the location and shape of single-sheet hyperboloids from two rows of swirlers are possible, namely when the rows have the same inclination to the axis of the inlet channel, but are displaced along it, and the second will be two coaxial hyperboloids with a common plane of minimum sections, but located at different minimum distances from the axis of the inlet channel. In this case, in the first case, the minimum sections of these two hyperboloids will also be displaced and, accordingly, the interaction of their constituent cord-like vortices in the space between the minimum sections and after them, already at the stage of expansion of the surfaces of these hyperboloids, will increase, which should lead to an intensification of the mixing process and the possibility of destruction of cord-like vortices. In this case, in the second case, the maximum interaction will be in the plane of the location of the minimum sections, but the interaction will be less than in the first case, but the intensity of mixing and the stability of the cord-like vortices will be higher due to the acceleration of their rotation due to the organized joint compression (approach) of the axes of two rows of cord-like vortices ...

Как известно из геометрии, однополостный гиперболоид может быть образован путем вращения двух видов прямых, имеющих одинаковый угол наклона относительно оси впускного канала, но разное направление относительно винтовых линий, соответственно правого и левого вращения. (см. например, московскую телебашню Шухова, составленную из однополостных гиперболоидов).As is known from geometry, a one-sheet hyperboloid can be formed by rotating two types of straight lines having the same inclination angle relative to the axis of the inlet channel, but different directions relative to the helical lines, respectively, right and left rotation. (see, for example, the Moscow Shukhov TV tower, made up of single-sheet hyperboloids).

Если газовый смеситель выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по одно направленным образующим однополостного гиперболоида по правой винтовой линии при закрутке воздуха также по правой винтовой линии создает условия ускоренного движения воздуха и газа по впускному каналу и уменьшению аэродинамического сопротивления их движению в нем.If the gas mixer is made annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generatrix of a single-cavity hyperboloid along the right helical line, when the air is swirling along the right helical line, it creates conditions for the accelerated movement of air and gas along the inlet channel and a decrease in the aerodynamic resistance of their movement in it.

Если газовый смеситель выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по одно направленным образующим однополостного гиперболоида по левой винтовой линии при закрутке воздуха по правой винтовой линии создает условия ускоренного относительного движения воздуха относительно шнуроподобных вихрей горючего газа, повышенной турбулизации воздуха и газа при их движении по впускному каналу и способствует интенсификации процесса перемешивания, гомогенизации рабочей смеси и увеличения аэродинамического сопротивления их движению во впускном канале.If the gas mixer is annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generatrix of a single-cavity hyperboloid along the left helical line, when the air is swirled along the right helical line, it creates conditions for an accelerated relative air movement relative to the cord-like vortices of the combustible gas, increased turbulization of air and gas as they move along the inlet channel and promotes the intensification of the mixing process, homogenization of the working mixture and an increase in aerodynamic resistance to their movement in the intake channel.

Предложенная конструкция поясняется чертежами.The proposed design is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 показана общая схема двух контурной системы питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом.FIG. 1 shows a general diagram of a two loop system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel.

На Фиг. 2 показана конструкция газового смесителя из, по меньшей мере, двух рядов завихрителей с их поперечным расположением к оси впускного патрубка.FIG. 2 shows the design of a gas mixer consisting of at least two rows of swirlers with their transverse arrangement to the axis of the inlet pipe.

На Фиг. 3 показана конструкция продольного сечения газового смесителя с расположением осей двух эквидистантных рядов завихрителей по образующим, одно направленным по конической поверхностиFIG. 3 shows the design of a longitudinal section of a gas mixer with the arrangement of the axes of two equidistant rows of swirlers along generatrices, one directed along the conical surface

На Фиг. 4 показана конструкция поперечного сечения газового смесителя и вид со стороны до дроссельного пространства с расположением осей завихрителей одного ряда по одно направленным образующим однополостного гиперболоида по правой винтовой линии.FIG. 4 shows the design of the cross-section of the gas mixer and a view from the side to the throttling space with the arrangement of the axes of the swirlers of one row along the one-directional generatrices of the one-sheet hyperboloid along the right helical line.

На Фиг. 5 показана конструкция поперечного сечения газового смесителя и вид со стороны до дроссельного пространства с расположением осей двух рядов завихрителей в шахматном порядке по одно направленным одинаковым образующим однополостного гиперболоида по левой винтовой линии.FIG. 5 shows the design of the cross-section of the gas mixer and the view from the side up to the throttling space with the arrangement of the axes of the two rows of swirlers in a checkerboard pattern along the same directional generators of the same single-sheet hyperboloid along the left helical line.

Двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержит (см. Фиг. 1) соответственно последовательно сообщенные впускной коллектор К (показанный условно) с впускным патрубком 1 и воздушным дросселем 2, топливный бак 3 КГГ с магистралью подачи газа 4 и редуктором-регулятором 5 давления КГГ, переключатель 6 подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур 7 централизованной подачи КГГ, или второй контур 8 распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур 7, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок 9 газовой форсунки 10 и газовый смеситель 11, которые расположены в задроссельном пространстве 12 и сообщены с ним и с додроссельным пространством 13 перепускным каналом 14 (показанным условно), который выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха, проходящего через него, а второй контур 8, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу 15 газовых форсунок 16, причем топливный бак 3 КГГ сообщен магистралью 4 подачи газа с переключателем 6 подачи газового топлива, который выполнен трехходовым с возможностью периодического сообщения соответственно через блок 9 газовых форсунок 10 - с газовым смесителем 11 первого контура централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор К и через перепускной канал 14 - с додроссельным пространством 13 впускного патрубка 1, а через рампу 15 газовых форсунок 16 – с каждым отдельным цилиндром второго контура 8 распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр 17 ДВС, или в оба контура одновременно, а газовый смеситель 11 при этом выполнен в виде, по меньшей мере, двух рядов 18 и 19 завихрителей 20, расположенных взаимно эквидистантно и выполненных с возможностью разнонаправленной закрутки потоков в каждом из рядов, и при этом завихрители 20 в соседних рядах 18 и 19 расположены в шахматном порядке, а закрутка газа первого ряда 18 выполнена правой, а второго 19 - левой, или наоборот, причем завихрители 20 в соседних рядах выполнены с возможностью разнонаправленной закрутки в шахматном порядке. (см. Фиг. 2)A two-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of a compressed combustible gas (KGG) contains (see Fig. 1), respectively, in series connected intake manifold K (shown conventionally) with an inlet pipe 1 and an air throttle 2, a fuel tank 3 KGG with a line gas supply 4 and KGG pressure reducer 5, gas fuel supply switch 6, made with the possibility of supplying KGG either to the first circuit 7 of the centralized supply of KGG, or the second circuit 8 of distributed phased supply to the inlet to individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits simultaneously , moreover, the first circuit 7 is made with the possibility of a centralized controlled supply of KGG to the intake manifold through the block 9 of the gas injector 10 and the gas mixer 11, which are located in the throttle space 12 and communicated with it and with the throttle space 13 by the bypass channel 14 (shown conventionally), which is configured to regulate the air flow ha passing through it, and the second circuit 8 is made with the possibility of a distributed phased supply of KGG to the inlet to each individual cylinder of the internal combustion engine through a ramp 15 of gas injectors 16, and the fuel tank 3 KGG is communicated by a gas supply line 4 with a switch 6 for supplying gas fuel, which made three-way with the possibility of periodic communication, respectively, through the block 9 of gas injectors 10 - with the gas mixer 11 of the first circuit of the centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold K and through the bypass channel 14 - with the throttle space 13 of the inlet pipe 1, and through the ramp 15 of the gas injectors 16 - with each separate cylinder of the second circuit 8 of the distributed phased supply of the KGG to the inlet to each individual cylinder 17 of the internal combustion engine, or to both circuits at the same time, and the gas mixer 11 is made in the form of at least two rows 18 and 19 of swirlers 20, located mutually equidistantly and made with the possibility of multidirectional swirling kovs in each of the rows, and while the swirlers 20 in adjacent rows 18 and 19 are staggered, and the gas swirl of the first row 18 is right-handed, and the second 19 is left-handed, or vice versa, and the swirlers 20 in adjacent rows are made with the possibility of multidirectional staggered twists. (see Fig. 2)

Газовый смеситель может быть выполнен, по меньшей мере, в виде двух соседних рядов 18 и 19 с линейным расположением завихрителей 20 каждого ряда 18 или 19 взаимно эквидистантно, которое может быть, например, с расположением рядов завихрителей поперек оси (условно показанной штрих-пунктирной линией) впускного патрубка 1 см. (Фиг 2) или вдоль его оси. Оба указанные расположения рядов завихрителей приведут к хорошему смесеобразованию, но наиболее эффективным будет их работа при их расположении поперек впускного канала в шахматном порядке или в промежуточном положении под наклоном к оси впускного канала, то есть по винтовой линии. При этом следует отметить, что такое расположение завихрителей можно изготовить на любом двигателе при помощи общепромышленного или ремонтного оборудования силами ремонтных подразделений автотранспортных предприятий или организаций, эксплуатирующих газовые ДВС, конвертируемые из дизелей. Очевидно, что газовый канал или коллектор газового смесителя 11 может быть собран из отдельных газовых каналов завихрителей 20 или иметь общий газовый подводящий коллектор, расположенный на впускном патрубке 1 коллектора К. Сами завихрители 20 могут быть выполнены разных видов, например, в виде лопаточных или динамических, т.е. с тангенциальным подводом газа, конструкций. Далее завихрители показаны условно.The gas mixer can be made at least in the form of two adjacent rows 18 and 19 with a linear arrangement of swirlers 20 of each row 18 or 19 mutually equidistant, which can be, for example, with the arrangement of rows of swirlers across the axis (conventionally shown by a dash-dotted line ) inlet pipe 1 cm (Fig. 2) or along its axis. Both of these arrangements of rows of swirlers will lead to good mixture formation, but their operation will be most effective when they are staggered across the inlet channel or in an intermediate position inclined to the axis of the inlet channel, that is, along a helical line. It should be noted that such an arrangement of swirlers can be made on any engine using general industrial or repair equipment by the repair departments of motor transport enterprises or organizations operating gas internal combustion engines convertible from diesel engines. It is obvious that the gas channel or the manifold of the gas mixer 11 can be assembled from separate gas channels of the swirlers 20 or have a common gas supply manifold located on the inlet 1 of the manifold K. The swirlers 20 themselves can be made of different types, for example, in the form of blade or dynamic , i.e. with tangential gas supply, structures. Further, the swirlers are shown conditionally.

Газовый смеситель может быть выполнен с кольцевым расположением завихрителей и применен при конвертировании его из дизельного двигательного цикла в газовый ДВС обычными силами и средствами ручной механизации ремонтного участка автотранспортного предприятия, такое его исполнение также может быть выполнено на участке общей части единого впускного цилиндрического патрубка ДВС, но при этом участок его исполнения ограничен средствами и возможностями по месту расположения завихрителей во впускном цилиндрическом впускном патрубке (см. Фиг. 3), а выполнение его в каждом ответвлении коллектора не целесообразно, так как усложнит его конструкцию.The gas mixer can be made with an annular arrangement of swirlers and used when converting it from a diesel engine cycle to a gas internal combustion engine by conventional forces and by means of manual mechanization of the repair section of a motor vehicle, such a design can also be performed on the section of the common part of a single cylindrical inlet pipe of the internal combustion engine, but in this case, the area of its execution is limited by means and possibilities at the location of the swirlers in the inlet cylindrical inlet pipe (see Fig. 3), and its implementation in each branch of the manifold is not advisable, since it would complicate its design.

Газовый смеситель может быть выполнен с кольцеобразным конусно-наклонным расположением осей завихрителей по периметру впускного патрубка, и такое расположение завихрителей требует специально изготовленного впускного коллектора. Высокая эффективность газовый смесителя позволяет расположить не только на впускном патрубке, но и на его отдельных ответвлениях - воздуховодах, подводящих КГГ и воздух к отдельному цилиндру. Термин кольцеобразный подразумевает значение вида конструкции газового смесителя, при которой стенка впускного патрубка бывает замкнутой, а форма стенки которого может быть практически любой, начиная от кольца, до прямоугольника или трапеции со скругленными углами. При этом следует отметить конусное расположение осей завихрителей предполагает, что эти оси должны сходиться в одной точке, т.е. в вершине конуса общего вида, расположенного, например, на оси впускного канала соответствующей части коллектора под наклоном к поверхности впускного патрубка или его ответвлений вне зависимости от формы поперечного сечения соответствующего впускного патрубка или его ответвления. При таком расположении осей шнуроподобные вихри, создаваемые завихрителями, будут направлены к оси впускного канала и будут охватывать наибольшую часть поперечного сечения впускного канала, но при этом они будут взаимодействовать между собой вследствие их встречного движения, сходящегося к оси впускного канала, и хаотичным разрушаться при их движении в потоке воздуха во впускном патрубке, что может приводить к относительно быстрому их разрушению и нарушению системности взаимодействия вихрей между собой. В связи ограниченными средствами и изобразительными возможностями у авторов такое изображение не приводится.The gas mixer can be made with an annular cone-inclined arrangement of the swirler axes around the perimeter of the inlet pipe, and this arrangement of the swirlers requires a specially manufactured intake manifold. The high efficiency of the gas mixer allows it to be placed not only on the inlet pipe, but also on its separate branches - air ducts that supply the KGG and air to a separate cylinder. The term “annular” means the meaning of the type of gas mixer design in which the wall of the inlet pipe is closed, and the wall shape of which can be practically any, from a ring to a rectangle or trapezoid with rounded corners. It should be noted that the conical arrangement of the axes of the swirlers suggests that these axes should converge at one point, i.e. at the apex of a general cone located, for example, on the axis of the inlet channel of the corresponding part of the manifold at an angle to the surface of the inlet pipe or its branches, regardless of the cross-sectional shape of the corresponding inlet pipe or its branch. With such an arrangement of the axes, the cord-like vortices created by the swirlers will be directed towards the axis of the inlet channel and will cover the largest part of the cross-section of the inlet channel, but at the same time they will interact with each other due to their oncoming motion, converging to the axis of the inlet channel, and collapse chaotically when they movement in the air flow in the intake manifold, which can lead to their relatively rapid destruction and disruption of the systemic interaction of the vortices with each other. Due to the limited means and visual capabilities of the authors, such an image is not given.

Газовый смеситель может быть выполнен с кольцеобразным конусно-тангенциально-наклонным расположением завихрителей по периметру впускного канала, то есть когда ось каждого завихрителя может располагаться по свободно расположенной касательной к конусной поверхности по предидущей конструкции, а конусная поверхность может быть с любой направляющей, например, квадратной со скругленными углами, по которой движется образующая оси завихрителя. Сами оси всех завихрителей между собой будут скрещивающимися прямыми. При таком расположении осей шнуроподобные вихри будут направлены тангенциально к оси впускного канала, то есть относительно оси впускного канала будут скрещивающимися прямыми и будут охватывать большую часть поперечного сечения впускного канала, при этом шнуроподобные вихри будут меньше между собой хаотически взаимодействовать, вследствие чего меньше будут разрушать общую структуру движения, и как следствие этого будут дольше существовать и выполнять свои функции по перемешиванию КГГ и воздуха по их периферии, при этом состав рабочей смеси будет более однородным и гомогенным и соответственно распределение КГГ по цилиндрам также будет более равномерным, так как шнуроподобные вихри будут дольше существовать и более равномерно распределять КГГ по цилиндрам вплоть до впускного клапана отдельного цилиндра. Особенно это будет эффективно при предварительном закручивании поток воздуха в направлении винтовой линии, совпадающей с направлением тангенциального расположения осей завихрителей.The gas mixer can be made with an annular cone-tangential-inclined arrangement of swirlers around the perimeter of the inlet channel, that is, when the axis of each swirler can be located along a freely located tangent to the conical surface along the previous structure, and the conical surface can be with any guide, for example, square with rounded corners, along which the generatrix of the swirler axis moves. The axes of all swirlers themselves will be crossed straight lines. With such an arrangement of the axes, the cord-like vortices will be directed tangentially to the axis of the inlet channel, that is, they will be crossing straight lines relative to the axis of the inlet channel and will cover most of the cross-section of the inlet channel, while the cord-like vortices will interact less chaotically with each other, as a result of which they will less destroy the total the structure of movement, and as a consequence of this, they will exist longer and perform their functions of mixing the CHG and air along their periphery, while the composition of the working mixture will be more uniform and homogeneous and, accordingly, the distribution of the CHG over the cylinders will also be more uniform, since the cord-like vortices will last longer exist and more evenly distribute KGG among the cylinders up to the intake valve of a separate cylinder. This will be especially effective when the air flow is pre-swirled in the direction of the helix, which coincides with the direction of the tangential arrangement of the swirler axes.

Газовый смеситель 11 может быть выполнен круглым на круглом впускном патрубке 1 с кольцевым размещением завихрителей, то есть когда оси завихрителей 20 расположены по одно направленным образующим однополостного гиперболоида, при этом следует отметить, что это расположение преимущественно должно использоваться для круглых впускных каналов и соответствующих им впускных патрубков 1 (см. Фиг. 4), потому что однополостный гиперболоид по существу является телом вращения, а в потоке расположение осей шнуроподобных вихрей будет направлено под одинаковым углом тангенциально к радиальной проекции оси впускного канала, то есть оси завихрителей относительно оси впускного канала будут скрещивающимися прямыми, расположены центрально симметрично относительно оси впускного канала и будут охватывать большую часть поперечного сечения впускного канала, вначале сближаясь между собой, а после минимального сечения однополостного гиперболоида наоборот расходиться при этом шнуроподобные вихри будут меньше между собой хаотически взаимодействовать, то есть их взаимодействие будет иметь системный характер, а симметричное расположение и разнонаправленного вращения шнуроподобных вихрей должно привести к их эффективному массообмену по периферии каждого шнура шнуроподобных вихрей, вследствие чего меньше будут разрушать общую структуру движения, но переменное сближение-удаление и изменение объема за счет сжатия-расширения вихрей при сближающимся-удаляющемся движении, занимаемого каждым отдельным шнуроподобным вихрем должно повысить эффект перемешивания до полного расширения газа в нем и распадения вихря при дальнейшем движении по ответвлениям впускного коллектора, выполненным в виде отдельных впускных патрубков подводящих рабочую смесь к каждому отдельному цилиндру, и как следствие этого вихри будут дольше существовать и выполнять свои функции по перемешиванию КГГ и воздуха по их периферии, при этом состав рабочей смеси будет более однородным и гомогенным и соответственно распределение КГГ по цилиндрам также будет более равномерным, так как шнуроподобные вихри будут дольше существовать и более равномерно распределять КГГ по цилиндрам возможно вплоть до впускного клапана отдельного цилиндра, периодически перераспределяясь при открытии соответствующего впускного клапана отдельного цилиндра в соответствии с порядком работы ДВС.The gas mixer 11 can be made round on a circular inlet 1 with an annular arrangement of swirlers, that is, when the axes of the swirlers 20 are located along the one-directional generatrix of a single-cavity hyperboloid, it should be noted that this arrangement should preferably be used for circular inlet channels and their corresponding inlet nozzles 1 (see Fig. 4), because the single-cavity hyperboloid is essentially a body of revolution, and in the flow the arrangement of the axes of the cord-like vortices will be directed at the same angle tangentially to the radial projection of the axis of the inlet channel, that is, the axes of the swirlers relative to the axis of the inlet channel will be crossing straight, located centrally symmetrically with respect to the axis of the inlet channel and will cover most of the cross-section of the inlet channel, at first approaching each other, and after the minimum cross-section of a single-cavity hyperboloid, on the contrary, diverge while cord-like vortices will be less between should interact chaotically, that is, their interaction will have a systemic character, and the symmetrical arrangement and multidirectional rotation of cord-like vortices should lead to their effective mass transfer along the periphery of each cord of cord-like vortices, as a result of which they will less destroy the overall structure of motion, but variable approach-removal and the change in volume due to the compression-expansion of the vortices with the approaching-receding motion occupied by each separate cord-like vortex should increase the mixing effect until the gas in it is completely expanded and the vortex disintegrates during further movement along the branches of the intake manifold, made in the form of separate inlet pipes supplying the working mixture to each individual cylinder, and as a consequence of this, the vortices will exist longer and perform their functions of mixing the KGG and air along their periphery, while the composition of the working mixture will be more uniform and homogeneous and, accordingly, the distribution of the KGG along the cylinder The ndram will also be more uniform, since the cord-like vortices will exist longer and more evenly distribute the KGG over the cylinders, possibly up to the inlet valve of a separate cylinder, periodically redistributing when the corresponding inlet valve of a separate cylinder is opened in accordance with the ICE operation order.

При этом следует разъяснить, что возможны по меньшей мере два варианта взаимного расположения и формы однополостных гиперболоидов, составляющих из осей двух рядов завихрителей, а именно, первый, когда оси в рядах имеют одинаковый наклон к оси впускного канала, но смещены вдоль нее, то есть представляют собой два одинаковых по форме однополостных гиперболоида, минимальное сечение которых одинаково, но смещено вдоль оси впускного канала, и второй когда оси завихрителей составляют два соосных гиперболоида с общей плоскостью различных по размеру минимальных сечений, и соответственно оси которых расположены на разном минимальном расстоянии от оси впускного канала. При этом в первом случае минимальные сечения этих двух гиперболоидов также будет смещены и соответственно будет увеличено взаимодействие составляющих их шнуроподобных вихрей на пространстве между минимальными сечениями и после них, уже на стадии расширения поверхностей указанных гиперболоидов, что должно приводить к усилению процесса перемешивания и возможности разрушения шнуроподобных вихрей. При этом во втором случае максимальное взаимодействие будет в плоскости расположения минимальных сечений, но взаимодействие будет меньше чем в первом случае, но интенсивность перемешивания и устойчивость шнуроподобных вихрей будет выше из-за синхронного ускорения их вращения вследствие организованного совместного сближения - удаления осей (сжатия - расширения объема сечений вихрей) двух рядов шнуроподобных вихрей и сжатия расширения сечений отдельных шнуроподобных вихрей.It should be clarified that at least two options for the relative position and shape of single-sheet hyperboloids are possible, consisting of the axes of two rows of swirlers, namely, the first, when the axes in the rows have the same inclination to the axis of the inlet channel, but are displaced along it, that is are two single-sheet hyperboloid of the same shape, the minimum cross-section of which is the same, but displaced along the axis of the inlet channel, and the second, when the axes of the swirlers are two coaxial hyperboloids with a common plane of different-sized minimum cross-sections, and, accordingly, the axes of which are located at different minimum distances from the axis inlet channel. Moreover, in the first case, the minimum sections of these two hyperboloids will also be displaced and, accordingly, the interaction of their constituent cord-like vortices in the space between the minimum sections and after them, already at the stage of expansion of the surfaces of these hyperboloids, will increase, which should lead to an intensification of the mixing process and the possibility of destruction of cord-like vortices. vortices. Moreover, in the second case, the maximum interaction will be in the plane of the location of the minimum sections, but the interaction will be less than in the first case, but the intensity of mixing and the stability of the cord-like vortices will be higher due to the synchronous acceleration of their rotation due to the organized joint approach - removal of the axes (compression - expansion volume of vortex cross-sections) of two rows of cord-like vortices and compression of expansion of cross-sections of individual cord-like vortices.

Как известно из геометрии, однополостный гиперболоид может быть образован путем вращения двух видов прямых, имеющих одинаковый угол наклона относительно оси впускного канала, но разное направление относительно винтовых линий, соответственно правого и левого вращения. (см., например, московскую телебашню Шухова, составленную из двух указанных типов пересекающихся образующих таких однополостных гиперболоидов).As is known from geometry, a one-sheet hyperboloid can be formed by rotating two types of straight lines having the same inclination angle relative to the axis of the inlet channel, but different directions relative to the helical lines, respectively, right and left rotation. (see, for example, the Moscow Shukhov TV tower, composed of the two indicated types of intersecting generators of such single-sheet hyperboloids).

Газовый смеситель может быть выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по одно направленным образующим однополостного гиперболоида по правой винтовой линии (см. Фиг. 4) при закрутке воздуха также по правой винтовой линии создает условия синхронного ускоренного движения воздуха и газа по впускному каналу и уменьшению аэродинамического сопротивления их движению в нем.The gas mixer can be made annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generatrix of the single-cavity hyperboloid along the right helical line (see Fig. 4) when swirling air also along the right helical line creates conditions for synchronous accelerated movement of air and gas along the inlet channel and a decrease in aerodynamic resistance to their movement in it.

Газовый смеситель может быть выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по одно направленным образующим однополостного гиперболоида по левой винтовой линии (см. Фиг. 5) при закрутке воздуха по правой винтовой линии создает условия ускоренного противонаправленного относительного движения воздуха относительно шнуроподобных вихрей горючего газа, повышенной турбулизации воздуха и газа при их движении по впускному каналу и способствует интенсификации процесса перемешивания, гомогенизации рабочей смеси и увеличения аэродинамического сопротивления их движению во впускном канале.The gas mixer can be made annular, and the axes of the swirlers are located along the one-directional generatrices of the single-cavity hyperboloid along the left helical line (see Fig. 5), when the air is swirled along the right helical line, it creates conditions for accelerated counter-directional relative air movement relative to cord-like vortices of combustible gas, increased turbulization air and gas during their movement along the inlet channel and contributes to the intensification of the mixing process, homogenization of the working mixture and an increase in aerodynamic resistance to their movement in the inlet channel.

Двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом работает в следующей, ниже описанной последовательности.The dual-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel operates in the following sequence described below.

Все указанные и далее приведенные режимы работы рампы газовых форсунок и форсунок из блока газовых форсунок соответствующего контура описаны в соответствии с необходимой последовательностью их включения в работу, но они могут быть и другими, не ограниченными описанными ниже последовательностями действий при работе двухконтурной системы питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом, так как общая возможная последовательность работы указанных частей и контуров питания газообразным топливом может определяться системой управления и возможностями работы электронного блока управления и соответственно использованием соотношения полезных свойств отдельных элементов системы, как то, что подача газа через рампу газовых форсунок в каждый отдельный цилиндр позволяет охладить его и соответственно повысить его массовое наполнение (особенно при полностью открытом дросселе), а при закрытом дросселе блок газовых форсунок и газовый смеситель позволяют создать наиболее однородную гомогенизированную рабочую смесь КГГ и воздуха. Все промежуточные состояния и работа указанных частей системы на различных режимах ДВС не могут быть подробно и детально описаны, так как требования к результатам работы ДВС могут быть не типичными и самыми разными, например, требование повышения показателей экологичности при движении в автомобиля в тоннеле, требующие наибольшей гомогенности для обеспечения полного выгорания КГГ и при отсутствии возможности появления окислов азота и сажи, может не совпасть с требованиями работы ДВС на режиме максимальной мощности или максимального момента, когда тяговые характеристики ДВС и автомобиля на указанных режимах должны, например, обеспечить движение автомобиля в гору, и при этом предотвратить перегрузку и вынужденную остановку ДВС, вне зависимости от экологичности или экономичности его работы, при этом рабочая смесь может быть переобогащенной и не совсем гомогенной.All of the above and below listed operating modes of the gas injector ramp and injectors from the gas injector block of the corresponding circuit are described in accordance with the required sequence of their activation, but they can be other, not limited to the sequences of actions described below, when operating a dual-circuit power supply system of an internal combustion engine gaseous fuel, since the general possible sequence of operation of these parts and gaseous fuel supply circuits can be determined by the control system and the capabilities of the electronic control unit and, accordingly, the use of the ratio of the useful properties of individual elements of the system, such as the fact that gas supply through the gas injector ramp to each individual cylinder allows you to cool it and, accordingly, increase its mass filling (especially with a fully open throttle), and with a closed throttle, the block of gas injectors and the gas mixer allow you to create the most homogeneous homogenization air-conditioned working mixture of KGG and air. All intermediate states and the operation of these parts of the system in various modes of the internal combustion engine cannot be described in detail and in detail, since the requirements for the results of the operation of the internal combustion engine may not be typical and very different, for example, the requirement to increase environmental performance when driving in a car in a tunnel, requiring the greatest homogeneity to ensure complete burnout of KGG and in the absence of the possibility of the appearance of nitrogen oxides and soot, may not coincide with the requirements for the operation of the internal combustion engine at the maximum power mode or maximum torque, when the traction characteristics of the internal combustion engine and the car in the indicated modes should, for example, ensure the movement of the car uphill, and at the same time to prevent overloading and forced shutdown of the internal combustion engine, regardless of the environmental friendliness or efficiency of its operation, while the working mixture may be over-enriched and not entirely homogeneous.

На других промежуточных или специальных режимах, например, для обеспечения минимального расхода КГГ на единицу транспортной работы при крейсерском режиме движении на дальнем маршруте, эти требования могут быть обеспечены разными вариантами совместной работы отдельных элементов каждого контура двух контурной системы питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом. При этом следует отметить, что предложенная двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом по своей сущности может быть легко адаптируемой и вариабельной, то есть легко приспосабливаемой под требования работы топливной системы ДВС любой мощности и любого назначения.In other intermediate or special modes, for example, to ensure the minimum consumption of KGG per unit of transport work during cruising on a long-distance route, these requirements can be provided by different options for the joint operation of individual elements of each circuit of the two loop system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel. It should be noted that the proposed dual-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel in its essence can be easily adaptable and variable, that is, easily adaptable to the requirements of the fuel system of an internal combustion engine of any power and for any purpose.

Рассмотрим теперь наиболее распространенные режимы работы ДВС.Let us now consider the most common operating modes of the internal combustion engine.

На режиме пуска, происходящим при малой скорости и большой неравномерности вращения вала ДВС и относительно большом времени, отведенном на предварительное перемешивание газа и воздуха в перепускном канале из-за малой частоты вращения вала ДВС при пуске, а также при возможности задросселирования (прикрытия воздушного дросселя) пространства впускного тракта и создания условий для эффективного первичного перемешивания увеличенного количества горючего газа и воздуха в перепускном канале, сообщенном с додроссельным пространством и смесителем, необходимого для пуска, то есть при необходимом переобогащении смеси, обеспечивающим оптимальные условия для воспламенения рабочей смеси и первых рабочих ходов, и дополнительного вторичного перемешивания в завихрителях газового смесителя при организованном ими движении разнонаправленном вращения шнуроподобных вихрей, расширяющихся из-за пониженного давления во впускном патрубке. При первых вспышках в цилиндрах происходит разгон, то есть резкое ускорение вращения вала ДВС, и изменение режима смесеобразования при прикрытом воздушном дросселе, в условиях которого может не хватить запаса газообразного топлива. Такой режим можно скомпенсировать путем подключений к этому режиму распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через газовые топливные форсунки 16 газовой рампы 15, что позволяет избежать резкого обеднения смеси при разгоне ДВС до режима холостого хода и позволяет осуществить эффективный пуск.In the start-up mode, occurring at low speed and high irregularity of rotation of the internal combustion engine shaft and a relatively long time allotted for preliminary mixing of gas and air in the bypass channel due to the low speed of rotation of the internal combustion engine shaft during start-up, as well as with the possibility of throttling (covering the air throttle) space of the intake tract and creating conditions for effective primary mixing of an increased amount of combustible gas and air in the bypass channel communicated with the throttle space and the mixer required for starting, that is, with the necessary re-enrichment of the mixture, which provides optimal conditions for the ignition of the working mixture and the first working strokes, and additional secondary mixing in the swirlers of the gas mixer during the multidirectional movement of the rotation of cord-like vortices, which expands due to the reduced pressure in the inlet pipe. At the first flashes in the cylinders, acceleration occurs, that is, a sharp acceleration of the rotation of the internal combustion engine shaft, and a change in the mixture formation mode with a covered air throttle, in which conditions the supply of gaseous fuel may not be enough. This mode can be compensated for by connecting to this mode a distributed phased supply of KGG to the inlet to each individual cylinder of the internal combustion engine through the gas fuel injectors 16 of the gas train 15, which avoids a sharp depletion of the mixture when accelerating the internal combustion engine to idle mode and allows effective start-up.

После пуска при работе ДВС на режиме холостого хода и малых нагрузок осуществляется фазированная распределенная подача газового топлива через газовую рампу 15 газовых форсунок 16, что позволяет:After starting, when the internal combustion engine is operating at idle and low loads, a phased distributed supply of gas fuel is carried out through the gas train 15 of gas injectors 16, which allows:

- минимизировать инерционность системы подачи газового топлива при изменении скоростного режима работы ДВС;- to minimize the inertia of the gas fuel supply system when changing the speed mode of the internal combustion engine;

- проводить поцилиндровую коррекцию подачи газового топлива;- carry out cylinder-by-cylinder correction of the gas fuel supply;

- при необходимости выключать из работы часть цилиндров двигателя с целью снижения расхода топлива.- if necessary, turn off part of the engine cylinders from work in order to reduce fuel consumption.

При работе двигателя на режиме холостого хода и малых нагрузок может осуществляется фазированная распределенная подача газового топлива через форсунки распределенного впрыска 2 газовой рампы 1, что позволяет подавать газовое топлива в цилиндры ДВС в строго определенном количестве, в строго определенном временном интервале и в строго определенный момент времени в полном соответствии с порядком работы ДВС и разрешенного пропуска рабочих ходов отдельных выбранных цилиндров.When the engine is idling and at low loads, a phased distributed supply of gas fuel can be carried out through the distributed injection nozzles 2 of the gas train 1, which makes it possible to supply gas fuel to the internal combustion engine cylinders in a strictly defined amount, in a strictly defined time interval and at a strictly defined moment in time in full accordance with the procedure for the operation of the internal combustion engine and the allowed skipping of the working strokes of individual selected cylinders.

При работе ДВС на режимах средних нагрузок и скоростей вращения вала ДВС при фазированной распределенной подаче газового топлива через рампу 15 газовых форсунок 16 и достаточном времени на образование рабочей смеси необходимой гомогенности в цилиндрах может оказаться недостаточно, и тогда включается в работу первый контур 7 централизованной подачи КГГ, соответственно в работе при этом будут все цилиндры ДВС для устранения пропуска рабочих ходов и не производительного расхода КГГ. Второй контур 8 распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в отдельные цилиндры ДВС может быть отключен, что позволяет подавать газовое топливо в цилиндры ДВС постоянно в строго определенном количестве, в строго определенном временном интервале и в строго определенный момент времени. При увеличении подачи и соответствующем расширении КГГ возможно его переохлаждение вплоть до повторного ожижения газа в магистрали 4 его подачи, для предотвращения этого при больших расходах происходит принудительное подогревание до полного гарантированного перехода всех компонент КГГ путем подогрева его в испарителе 21 и отстутствия условий для последующей конденсации. Увеличение подачи КГГ будет производиться постепенным последовательным включением в работу отдельных газовых форсунок 10 блока 9, управляемых электронным блоком управления 22. При этом следует отметить, что очевидно то, что при недостаточности расхода одной газовой форсунки из рампы для впрыска КГГ на впуск в отдельный цилиндр можно соответственно в каждом ответвлении впускного коллектора или на подводящем канале подачи газа в форсунку рампы для впрыска КГГ в цилиндр установить несколько отдельных газовых форсунок рампы, с целью достижения подачи, необходимой как по массе, так и по объему для достижения заданного состава смеси в указанном отдельном цилиндре.When the internal combustion engine is operating at medium loads and rotational speeds of the internal combustion engine shaft with a phased distributed supply of gas fuel through a ramp 15 of gas injectors 16 and sufficient time for the formation of a working mixture, the necessary homogeneity in the cylinders may not be enough, and then the first circuit 7 of the centralized supply of KGG is included in the operation , accordingly, in this case, all the internal combustion engine cylinders will be in operation to eliminate the skipping of working strokes and the non-productive consumption of KGG. The second circuit 8 of the distributed phased supply of KGG to the inlet to individual cylinders of the internal combustion engine can be turned off, which makes it possible to supply gas fuel to the cylinders of the internal combustion engine constantly in a strictly defined amount, in a strictly defined time interval and at a strictly defined point in time. With an increase in the supply and a corresponding expansion of the KGG, it is possible to overcool it until the gas is re-liquefied in the line 4 of its supply; to prevent this, at high flow rates, forced heating occurs until all the components of the KGG are completely guaranteed by heating it in the evaporator 21 and the absence of conditions for subsequent condensation. The increase in the supply of KGG will be carried out by the gradual sequential inclusion in the operation of individual gas injectors 10 of block 9, controlled by the electronic control unit 22. It should be noted that it is obvious that if the flow rate of one gas injector from the rail is insufficient for injecting KGG to the inlet into a separate cylinder respectively, in each branch of the intake manifold or on the gas supply channel to the rail injector for injection of KGG into the cylinder, install several separate gas injectors of the rail, in order to achieve the supply required both in mass and in volume to achieve a given mixture composition in the specified individual cylinder ...

При работе двигателя на режимах высоких нагрузок, то есть - полной мощности и максимальной скорости, отдельной фазированной распределенной подачи газового топлива или отдельной центральной подачи газового топлива может не хватить для обеспечения подачи необходимого количества КГГ и для обеспечения топливного питания гомогенной рабочей газовоздушной смесью на этом режиме осуществляется совместная работы элементов обоих контуров системы, что позволяет:When the engine is operating at high load modes, that is, at full power and maximum speed, a separate phased distributed gas fuel supply or a separate central gas fuel supply may not be enough to supply the required amount of KGG and to provide fuel supply with a homogeneous working gas-air mixture in this mode the joint work of the elements of both circuits of the system is carried out, which allows:

- обеспечить относительную однородность состава газотопливо-воздушной смеси за счет достаточного перемешивания воздуха и газового топлива в газовом смесителе и необходимое для обеспечения режима максимальной мощности количество КГГ в цилиндре контуром распределенной подачи и достаточно полного выгорания газа в центральной области цилиндра, содержащей обогащенную и охлажденную испарением газа рабочую смесь, полученную распределенным впрыском из форсунок рампы;- to ensure the relative homogeneity of the composition of the gas-fuel-air mixture due to sufficient mixing of air and gas fuel in the gas mixer and the amount of CHG in the cylinder necessary to ensure the maximum power mode by the distributed supply circuit and sufficiently complete gas burnout in the central region of the cylinder, containing the enriched and cooled by gas evaporation working mixture obtained by distributed injection from rail injectors;

- при этом обеспечить номинальную или максимальную мощность двигателя на достаточно длительный период.- while ensuring the rated or maximum engine power for a sufficiently long period.

- достаточно высокие удельные показатели работы.- rather high specific performance indicators.

Таким образом используются достоинства систем центральной и распределенной фазированной подачи газового топлива и устраняются их недостатки.Thus, the advantages of central and distributed phased gas fuel supply systems are used and their disadvantages are eliminated.

Таким образом, предлагаемая двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом при работе может обеспечивать топливом практически любой газовый двигатель, конвертированный из дизеля любой мощности, даже тепловозного или судового вида, на всех режимах его работы, так как в блоке и рампе может быть любое количество форсунок, необходимое для подачи любого наперед заданного количества КГГ во впускной патрубок и в отдельный цилиндр.Thus, the proposed dual-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel during operation can provide fuel for almost any gas engine converted from a diesel engine of any power, even a diesel or ship type, in all modes of its operation, since there can be any number of injectors required to supply any predetermined amount of KGG to the inlet pipe and to a separate cylinder.

Помимо этого, так как в системах распределенного и центрального впрысков используются форсунки (дозаторы) газа одинаковой конструкции, то это обстоятельство значительно упрощает производство, конструкцию системы и управление ею.In addition, since gas nozzles (dispensers) of the same design are used in distributed and central injection systems, this circumstance greatly simplifies production, system design and control.

На основании изложенного можно утверждать, что предложение соответствует критериям охраноспособности изобретения.Based on the foregoing, it can be argued that the proposal meets the criteria for patentability of an invention.

Заявитель в описании раскрыл все признаки двухконтурной системы питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом, что позволяет использовать эту систему в народном хозяйстве, а заявителю утверждать, что предложение соответствует критерию охраноспособности изобретения «промышленная применимость».The applicant in the description disclosed all the features of a two-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel, which allows the use of this system in the national economy, and the applicant claims that the proposal meets the criterion of patentability of the invention "industrial applicability".

Заявителю из известного ему уровня техники не известна двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом, в которой были бы раскрыты все приведенные в описании признаки и их свойства, что позволяет заявителю утверждать, что предложение соответствует критерию охраноспособности изобретения «новизна».The applicant from the prior art known to him is not aware of a dual-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel, in which all the features and their properties described in the description would be disclosed, which allows the applicant to assert that the proposal meets the criterion of patency of the invention "novelty".

Заявитель утверждает, что ему не известна раскрытая в описании совокупность признаков двухконтурной системы питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом, позволяющая достичь все описанные технические результаты и свойства элементов, составляющих систему, при последовательности их действий во время ее работы, что позволяет заявителю утверждать, что предложение соответствует критерию охраноспособности изобретения «изобретательский уровень».The applicant claims that he is not aware of the set of features of a two-circuit power supply system of an internal combustion engine with gaseous fuel disclosed in the description, which makes it possible to achieve all the described technical results and properties of the elements that make up the system, in the sequence of their actions during its operation, which allows the applicant to assert that the proposal corresponds to the criterion of protection of the invention "inventive step".

Claims (8)

1. Двухконтурная система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом в виде компримированного горючего газа (КГГ), содержащая соответственно последовательно сообщенные впускной коллектор с впускным патрубком и воздушным дросселем, топливный бак КГГ с магистралью подачи газа и редуктором-регулятором давления КГГ, переключатель подачи газового топлива, выполненный с возможностью подачи КГГ или в первый контур централизованной подачи КГГ, или во второй контур распределенной фазированной подачи на впуск в отдельные цилиндры ДВС, или в оба контура одновременно, причем первый контур, выполнен с возможностью централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор через блок газовой форсунки и газовый смеситель, которые расположены в задроссельном пространстве и сообщены с ним и с додроссельным пространством перепускным каналом, который выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха, проходящего через него, а второй контур, выполнен с возможностью распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС через рампу газовых форсунок, отличающаяся тем, что топливный бак КГГ сообщен магистралью подачи газа с переключателем подачи газового топлива, который выполнен трехходовым с возможностью периодического сообщения соответственно через блок газовых форсунок с газовым смесителем первого контура централизованной регулируемой подачи КГГ во впускной коллектор и через перепускной канал - с додроссельным пространством впускного патрубка, а через рампу газовых форсунок – с каждым отдельным цилиндром второго контура распределенной фазированной подачи КГГ на впуск в каждый отдельный цилиндр ДВС, или в оба контура одновременно, а газовый смеситель при этом выполнен в виде по меньшей мере двух рядов завихрителей, расположенных взаимно эквидистантно и выполненных с возможностью разнонаправленной закрутки потоков в каждом из рядов, и при этом завихрители в соседних рядах расположены в шахматном порядке, а закрутка газа первого ряда выполнена правой, а второго - левой, или наоборот, причем завихрители в соседних рядах выполнены с возможностью разнонаправленной закрутки в шахматном порядке.1. A two-circuit system for supplying an internal combustion engine with gaseous fuel in the form of a compressed combustible gas (KGG), containing respectively sequentially connected intake manifold with an inlet pipe and an air throttle, a KGG fuel tank with a gas supply line and a pressure regulator KGG, a gas fuel supply switch , made with the possibility of supplying the KGG either to the first circuit of the centralized supply of the KGG, or to the second circuit of the distributed phased supply to the inlet to the individual cylinders of the internal combustion engine, or to both circuits simultaneously, and the first circuit is made with the possibility of a centralized controlled supply of the KGG to the intake manifold through the block a gas nozzle and a gas mixer, which are located in the throttle space and communicate with it and with the throttle space by a bypass channel, which is configured to regulate the air flow passing through it, and the second circuit is configured to distribute phased supply of KGG to the inlet into each individual cylinder of the internal combustion engine through a gas injector rail, characterized in that the fuel tank of the KGG is communicated by a gas supply line with a gas fuel supply switch, which is three-way with the possibility of periodic communication, respectively, through a block of gas injectors with a gas mixer of the first circuit of the centralized controlled supply of KGG into the intake manifold and through the bypass channel - with the throttle space of the inlet pipe, and through the gas injector ramp - with each separate cylinder of the second circuit of the distributed phased supply of the KGG to the inlet into each separate cylinder of the internal combustion engine, or into both circuits simultaneously, and the gas mixer in this case, it is made in the form of at least two rows of swirlers, located mutually equidistantly and made with the possibility of multidirectional swirling of flows in each of the rows, and while the swirlers in adjacent rows are staggered, and the swirl of the gas of the first row is made not on the right, and the second - on the left, or vice versa, and the swirlers in the adjacent rows are made with the possibility of multidirectional twisting in a checkerboard pattern. 2. Двухконтурная система питания по п. 1, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен с линейным расположением каждого ряда завихрителей взаимно эквидистантно вдоль или поперек оси впускного канала, или в промежуточном положении осей завихрителей каждого ряда к оси впускного канала под наклоном в виде скрещивающихся прямых, расположенных по винтообразной или коноидной поверхности.2. Double-circuit power system according to claim 1, characterized in that the gas mixer is made with a linear arrangement of each row of swirlers mutually equidistant along or across the axis of the inlet channel, or in an intermediate position of the axes of the swirlers of each row to the axis of the inlet channel at an inclination in the form of crossing straight lines located on a helical or conoid surface. 3. Двухконтурная система питания по п. 1, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен с кольцеобразным расположением завихрителей.3. A two-circuit power supply system according to claim 1, characterized in that the gas mixer is made with an annular arrangement of swirlers. 4. Двухконтурная система питания по п. 3, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен с кольцеобразным конусно-наклонным расположением осей завихрителей по периметру впускного патрубка.4. A two-circuit power supply system according to claim 3, characterized in that the gas mixer is made with an annular cone-inclined arrangement of the axes of the swirlers around the perimeter of the inlet pipe. 5. Двухконтурная система питания по п. 3, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен с кольцеобразным конусно-тангенциально-наклонным расположением завихрителей по периметру впускного патрубка.5. A two-circuit power supply system according to claim 3, characterized in that the gas mixer is made with an annular cone-tangential-inclined arrangement of swirlers around the perimeter of the inlet pipe. 6. Двухконтурная система питания по п. 3, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по однонаправленным образующим однополостного гиперболоида.6. The double-circuit power supply system according to claim 3, characterized in that the gas mixer is annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generatrix of the single-cavity hyperboloid. 7. Двухконтурная система питания по п. 6, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по однонаправленным образующим однополостного гиперболоида по правой винтовой линии.7. The double-circuit power supply system according to claim 6, characterized in that the gas mixer is annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generators of the single-cavity hyperboloid along the right helical line. 8. Двухконтурная система питания по п. 6, отличающаяся тем, что газовый смеситель выполнен кольцевым, а оси завихрителей расположены по однонаправленным образующим однополостного гиперболоида по левой винтовой линии.8. The double-circuit power supply system according to claim 6, characterized in that the gas mixer is annular, and the axes of the swirlers are located along the unidirectional generators of the single-cavity hyperboloid along the left helical line.
RU2019138259A 2019-11-27 2019-11-27 Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel RU2726424C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138259A RU2726424C1 (en) 2019-11-27 2019-11-27 Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138259A RU2726424C1 (en) 2019-11-27 2019-11-27 Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726424C1 true RU2726424C1 (en) 2020-07-14

Family

ID=71616718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138259A RU2726424C1 (en) 2019-11-27 2019-11-27 Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726424C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755012C1 (en) * 2021-03-15 2021-09-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Method for controlling fuel supply system to internal combustion gas engine with two-sectional power supply system
RU2783881C1 (en) * 2022-05-03 2022-11-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Самарский Государственный Универститет Путей Сообщения" (Самгупс) Device for feeding and mixing alternative fuel with air before feeding it into the engine cylinders

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2129874A (en) * 1982-11-09 1984-05-23 David Keith Williams Fuel system for internal combustion engine
US20030111063A1 (en) * 2000-10-12 2003-06-19 Yoshikatsu Iida Mixer for gas fuel
DE102004043934A1 (en) * 2004-09-11 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag IC engine with gas fuel has a first gas injection upstream of the throttle valve to provide an idling level and a second gas injection into the inlet manifold for the torque settings
DE102006048497A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Daimler Ag Internal combustion engine e.g. compressed natural gas internal combustion engine, has injector dispensing gaseous fuel that comes from gas tank and is introduced into gas-fuel manifold over rail-injector
RU2443898C2 (en) * 2009-10-28 2012-02-27 ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Engine gas-air mix feed system
US9388761B2 (en) * 2012-10-24 2016-07-12 Robert Bosch Gmbh Combined fueling strategy for gaseous fuel
DE102016202612A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2129874A (en) * 1982-11-09 1984-05-23 David Keith Williams Fuel system for internal combustion engine
US20030111063A1 (en) * 2000-10-12 2003-06-19 Yoshikatsu Iida Mixer for gas fuel
DE102004043934A1 (en) * 2004-09-11 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag IC engine with gas fuel has a first gas injection upstream of the throttle valve to provide an idling level and a second gas injection into the inlet manifold for the torque settings
DE102006048497A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Daimler Ag Internal combustion engine e.g. compressed natural gas internal combustion engine, has injector dispensing gaseous fuel that comes from gas tank and is introduced into gas-fuel manifold over rail-injector
RU2443898C2 (en) * 2009-10-28 2012-02-27 ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Engine gas-air mix feed system
US9388761B2 (en) * 2012-10-24 2016-07-12 Robert Bosch Gmbh Combined fueling strategy for gaseous fuel
DE102016202612A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755012C1 (en) * 2021-03-15 2021-09-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Method for controlling fuel supply system to internal combustion gas engine with two-sectional power supply system
RU2783881C1 (en) * 2022-05-03 2022-11-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Самарский Государственный Универститет Путей Сообщения" (Самгупс) Device for feeding and mixing alternative fuel with air before feeding it into the engine cylinders

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100380298B1 (en) Mixture forming apparatus of internal combustion engine and internal combustion engine
CN1110650C (en) Combustor arrangement
CN1287112C (en) Method and device for lowering burning exhaust
US5291865A (en) Internal combustion engine
US8850822B2 (en) System for pre-mixing in a fuel nozzle
CN107630767A (en) Based on pre- cold mould assembly power hypersonic aircraft aerodynamic arrangement and method of work
US10024222B2 (en) Direct-injection internal-combustion engine with dual sheet angle for producing a fuel mixture in a combustion chamber with dual combustion zone and low compression ratio, and method for using same
US20170108224A1 (en) Burner, gas turbine having such a burner, and fuel nozzle
RU2726424C1 (en) Double-circuit feed system of internal combustion engine with gaseous fuel
KR20190116513A (en) Pistons for Internal Combustion Engines
CN109084330A (en) The loopful combustion chamber that a kind of pass cyclone and pass eddy flow type are constituted
CN102483007A (en) Method for operating an internal combustion engine
JPH06213450A (en) Fuel injection nozzle
CN108626749B (en) 7-point lean oil direct injection head for low-pollution combustion chamber
CN105464847A (en) EGR system suitable for dual-fuel engine
CN103206329A (en) Method and apparatus for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine
CN106051826B (en) A kind of quick mixing device of cracking air-gas
CN202675358U (en) Mixing device, combustion chamber and aeroengine
CN103470404A (en) Device with changeable gas injection direction and nozzle number
CN115419917B (en) Heterogeneous multiphase flow mixing flame stabilizing device and combined power engine combustion chamber
CN209399411U (en) A kind of nozzle of combustion chamber, combustion chamber and miniature gas turbine
CN111005824A (en) Intensified flow-guiding type large-flow injection device of gas fuel engine
CN205383011U (en) Exhaust gas recirculation air duct and engine
CN206989198U (en) A kind of low nitrogen burner
CN114607522A (en) Combustion system and engine

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201110

Effective date: 20201110