Двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием

 

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЬМ ЗАЖИГАНИЕМ, содержащий основную камеру сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала кгилеру зажигания, размещенную в стакане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения,.и снабженную средством воспламенения и устройством для регулирования температуры , установленным между каме:рой зажигания и полостью охлаждения , отличающи.йся тем, что, с целью повышения надежности , устройство для регулирования температуры камеры зажигания выполнено в виде замкнутой-испарительной емкости, охватывающей KciMepy зажигания, частично заполненной испаряйщейся охлаждающей средой и снабженной ограничительными стенками, причем последние имеют капиллярную структуру. 2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ста .кан:камеры зажигания снабжен охлаж дающей полостью. - е 3.Двигатель по пп. 1 и 2, 6т личающийся тем, что в (Л качестве испаряющейся охлаждающей среды использован калий или натс рий, стабилизированные инертным газом, например гелием или аргоном со ю 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ШИМКО

РЕСПУБЛИК

Э Р 02 В 19/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ. (21) 2480960/25-06 (22) 13.05.77 (31) Р 2621554.3 (32) 14.05.76 (33) ФРГ. (46) 30.03. 83. Бюл. Р .12 (72) Райнхард Лач (ФРГ) (71) Роберт Бош ГмбХ"(ФРГ) (53) 621.43.056(088.8) (56) 1. Патент ФРГ 9 1023922, кл. 46 а 79/02, опублик. 1959 (54)(57) 1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЬЙ4 ЗАЖИГАНИЕМ, содержащий основную камеру сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала камеру зажигания, размещенную в стакане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения,.и снабженную средством воспламенения и устройством для регулирования температуры, установленным между каме„.SU„„! 009281 A

: рой зажигания и полостью охлаждения, о т л и ч а ю ц и.й с я тем, что, с целью повышения на" дежности устройство для регулирования температуры камеры зажигания выполнено в виде замкнутой -исиарительной емкости, охватывающей камеру зажигания, частично заполненной испаряющейся охлаждающей средой и сиабженной ограничительными стенками, причем последние имеют капиллярную структуру.

2. Двигатель по п. 1, о т— л и ч а ю ц и и с я тем, что ста, кан камеры зажигания снабжен охлаждаюцей полостью.

3. Двигатель по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ и и с ÿ тем, что в качестве испаряюцейся охлаждающей среды использован калий или натрий, стабилизированные инертным газом, например гелием или аргоном.

1009281

В качестве испаряющейся охлаж- 45 дающей среды может быть использован калий или натрий, стабилизированные инертным газом, например гелием или аргоном.

На фиг. 1 п здставлена зависимость энергии Q, необходимой для зажигания смеси, от коэффициента избытка воздуха Л; на фиг. 2 †. зависимость энергии Я, необходимой для зажигания смеси, от температуры Т смеси в момент зажигания для различных Л; на фиг. 3 — зависимости расстояния А до стенки. камеры зажигания от скорости tl и температуры Т топливовоздушной смеси,(где

Т вЂ” указанная зависимость для дви1 гателя с нерегулируемым тепловым состоянием камеры зажигания; Т 2укаэанная зависимость для двигателя с регулируемым тепловым состоянием камеры зажигания; A< — толщина 65

Изобретение относится к машиностроениюр в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием.

Известен двигатель внутреннего 5 сгорания с принудительным зажиганием, содержащий основную камеру сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала камеру зажигания, размещенную в ста- . 10 кане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения, и снабженную средством воспламенения и устройством для регулирования температуры, уста- 15 новленным между камерой зажигания и полостью охлаждения f1 ).

Однако известный двигатель недостаточно надежен.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, содержащем основную камеру .сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала камеру зажигания, размещенную в стакане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения, и снабженную средством воспламенения и устройством для ре- . гулирования температуры, установленным между камерой зажигания и полостью охлаждения, устройство для регулирования температуры камеры зажигания выполнено в виде замкнутой испарительной емкости, охватывающей камеру зажигания, частично заполненной испаряющейся охлаждающей средой и снабженной ограничительны- 40 ми стенками, причем последние имеют капиллярную структуру.

Стакан камеры зажигания может быть снабжен охлаждающей полостью. пограничного слоя); на фиг. 4 - пред" лагаемый двигатель; на фиг. 5 — то. же, вариант; на фиг. 6 — верхняя часть камеры зажигания по фиг. 5; на фиг. 7 — то же, вариант; на фиг. 8 — вариант предлагаемого двигателя; на фиг. 9 — разрез А-A на фиг. 8.

Двигатель (фиг. 4) содержит основную камеру 1 сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала 2 камеру 3 зажигания.

Корпус 4 камеры 3 прочно сварен со стаканом 5, который закреплен в головке б цилиндра (не показан) при помощи резьбы, фиксируется шпонкой 7 и примыкает к полости 8 охлаждения головки 6. Через стенку камеры

3, противоположную каналу 2, в нее введен первый электрод 9. Камера

3 зажигания снабжена устройством для регулирования ее температуры. Это устройство представляет собой теплопроводящую плиту 10, выпол- . ненную иэ меди и прочно сваренную с электрододержателем 11, с зазором

12 между плитой 10 и корпусом 4 камеры 3 и с зазором 13 между корпусом 4 и стаканом 5. Зазор 12 может быть изменен при вращении плиты 10 или электрододержателя 11.

Корпус 4 выполнен из металла, обладающего хорошей теплопроводностью и относительно большим коэффициентом теплового расширения, например из меди. Электрододержатель 11 несет на себе изолятор 14 с цапфой 15 для соединительного кабеля. зажигания. Изолятор 14 в плите 10 переходит в трубку 16, в которой размещен второй электрод 17. Между электродами 9 и 17 существует промежуток, пробиваемый искрой при зажигании. Для фиксации плиты 10 относительно стакана 5 предназначена контргайка 18. Вместо электродов

9 и 17 могут быть использованы обычные .свечи зажигания (не показаны ). В варианте (фиг. 5) между корпусом 4 камеры 3 и плитой 10 может быть установлено упругое кольцо 19, например из асбеста. Плита 10 ввернута по резьбе в головку 6. Кроме того, в плите 10 выполнена щель 20 для компенсации теплового расширени электрододержателя 11. Электроды

9 и 17 связаны между собой упругим элементом 21, например изогнутым проводом. Наличие кольца 19 при тепловой деформации корпуса 4 обеспечивает лучший отвод тепла.

В варианте (фиг. 6 ) для дополнительного отвода тепла от электрода

9 служит утолщение 22, в месте образования которого трубка 16 имеет меньшую толщину, что создает условия более интенсивной теплопередачи к корпусу 4 или к плите 10.

1009281

15

25

35

45

Фиг.У

В варианте (фиг. 7 ) корпус 4 выполнен вытянутым с конической поверхностью, что увеличивает его тепловую деформацию и теплопередающую поверхность. Ввиду уменьшения термической нагрузки в месте зажигания электрод 9 может быть введен дальше в камеру 3. Для обеспечения искры при любых обстоятельствах в камеру 3 введен электрод 23 заземления.

В варианте (фиг. 8) устройство для регулирования температуры выполнено в виде замкнутой испарительной емкости 24, которая охватывает корпус 4. С другой стороны емкость

24 ограничена теплопроводным элементом 25 и закрыта крышкой 26, приваренной к стакану 5. В крышке 26 .для дополнительного охлаждения стакана 5 выполнена охлаждающая .по-лость 27. Емкость 24 имеет испарительную часть 28, примыкающую к корпусу 4 вблизи канала 2, и конденсаторную часть 29, расположенную у крышки 26. В испарительной .части 28 размещено кольцо 30 из мелкой сетки. Кроме того, емкость

24 снабжена ограничительными стен= ками 31 с капиллярной структурой и частично заполнена испаряющейся охлаждающей средой, в качестве ко торой может быть использован нат.— рий или калий, стабилизированные инертным газом,. например гелием или аргоном..

В месте выхода электрода 9 в камеру 3 стенка корпуса 4 выполнена

-с выступом 32.

Двигатель работает следующим образом.

Топливовоздушная смесь подается из основной камеры 1 в камеру 3 зажигания через тангенциальный канал 2, что обеспечивает удовлетво-. рительное перемешивайие воздуха и топлива благодаря закручиванию потока и потенциальной турбулентности.

В области пристеночного пограничного слоя скорость смеси невелика и в ней происходят незначительные колебания, т.е. степень турбулентности мала. Электрод 9 введен в этот пристеночный пограничный слой на небольшую глубину, что создает весьма благоприятные условия для поджигания даже очень обедненной смеси. Воспламенение смеси обеспечивается скользящей искрой, проскакивающей между электродом 9 и стенкой корпуса 4. В вариантах (фиг.7 и 8 ) искра проскакивает меж.ду электродом 9 и электродом 23 заземления или выступом 32. Чтобы снизить до минимума количество энергии, необходимой для зажигания смеси, температуру корпуса 4 камеры 3 изменяют до температуры, близкой к температуре воспламенения. Это достигается саморегули.рованием за счет того, что корпус

4 с увеличением температуры расширяется, вследствие этого зазор 12 и в относительно меньшей мере зазор 13 уменьшаются, в результате чего к стакану 5 и от него к головке

6 и полости 8 отводится больше тепо ла. Это приводит к охлаждению корпуса 4, увеличению зазоров 12 и 13, уменьшению отвода тепла и повторному подогреву корпуса 4.

В варианте (фиг. 8) регулирование температуры корпуса 4 камеры

3 обеспечивается передачей тепла от корпуса к испарительной части

28 емкости 24. В результате этого натрий (калий) испаряется, пары поступают в конденсатную часть 29, и сконденсировавшийся натрий снова поступает в испарительную часть по капиллярам стенок 31.

Таким образом, реализация предлагаемого изобретения позволит повысить надежность двигателя.

1009281

1009281

1009281

Л фиг. 7 фиг. о

Ф

1009281

Составитель В. Морозов

Редактор Н. Гришанова .ТехредЛ.Пекарь Корректор A. Гриценко

Заказ 2373/70 Тираж.548 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,-ул. Проектная, 4