Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность четырехтактного двигателя путем отвода тепла в стенки камеры сгорания. Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр 1. Камера сгорания двигателя выполнена в виде выемки 6 в головке 3 цилиндра и выемки в днище 8 поршня. Торцовые поверхности выемок сопряжены между собой при положении поршня в верхней мертвой точке. В одной из выемок торцовая поверхность выполнена с выступами, образующими тангенциально направленные каналы, предназначенные для завихрения заряда. Источник 11 воспламенения установлен в выемке со стороны головки цилиндров напротив одного из каналов и вблизинего. Выемка,торцовая часть которой снабжена выступами, образована втулкой 12. Для надежного крепления последней в выемке м.б. выполнены пояски по наружной поверхности втулки. Дополнительная теплоизоляция обеспечивается выполнением углубления на наружной стороне дна втулки. Для снижения гидравлического сопротивления и использования большой высоты тангенциальных каналов торец втулки м.б. ступбнчатым или иметь криволинейную образующую или фаску. Для двигателя с воспламенением от сжатия втулка м.б. вьтолнена из материала с низкой теплопроводностью и высокой жаростойкостью, а для двигателя с принудительным зажиганием - из материала с высокой теплопроводностью и жаростойкостью. Организованный рабочий процесс позволяет обеспечить бездымное сгорание при малых значениях коэффициента избытка воздуха . 17 з.п. ф-лы, 9 ил. i (Л оо со 4 СО Qiatl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Н 4 F 02 В 23/00

КРГРlrl I . 1,3

1 "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4065321/25-06 (22) 28.03.86 (46) 07.03.88. Бюл. М 9 (72) Э.Б.Ахметов и Ю.M.Ïòàmêèí (53) 621.434(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1280153, кл. F 02 В 23/00, 1985. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность четырехтактного двигателя путем отвода тепла в стенки камеры сгорания. Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр 1. Камера сгорания двигателя выполнена в виде выемки 6 в головке 3 цилиндра и выемки в днище 8 поршня. Торцовые поверхности выемок сопряжены между собой при положении поршня в верхней мертвой точке, В одной из выемок торцовая поверхность выполнена с выступами, образующими тангенциально направленные каналы, предназначенные для завихрения заряда. Источник 11 воспламенения установлен в выемке со стороны головки

„„SU„„ t 379473 А 1 цилиндров напротив одного иэ каналов и вблизи него. Выемка, торцовая часть которой снабжена выступами, образована втулкой 12. Для надежного крепления последней в выемке м.б. выполнены пояски по наружной поверхности втулки. Дополнительная теплоиэоляция обеспечивается выполнением углубления на наружной стороне дна втулки.

Для снижения гидравлического сопротивления и использования большой высоты тангенциальных каналов торец втулки м.б. ступЕнчатым или иметь криволинейную образующую или фаску.

Для двигателя с воспламенением от сжатия втулка м.б. выполнена иэ атериала с низкой теплопроводностью и высокой жаростойкостью, а для двигателя с принудительным эажиганием— из материала с высокой теплопроводностью и жаростойкостью. Организованный рабочий процесс позволяет обеспечить бездымное сгорание при малых значениях коэффициента избытка воздуха ° 17 э.п. ф-лы, 9 ил.

1379473

Изобретение относится к машиностроению, л именно к,!!виглтелестроению, и может быть испо.-!ьзовлно для четырехтлктногo двигателя внутреннег, сгорания клк с воспламенением от сжатия, так и с принудительным элжиганием, Иель изобретения — повышение эффгктl.ÿF! сти !етырехтлктног0 днигате- 1О ля «нутреннего сгорания путем уменьшения отвода тепла в стенки камеры сгорания.

Ил фиг.1 представлена камера сгорания двигателя внутреннего сгорания

Г !3тулко!! устаF!овленной в выемке пн!!!пл поршня, и с выемкой B головке !!ит!инг!рл, торец которой выполнен ступен !лт!!г!, продо !ьный разрез, нл ф!!г, 2 — се !ение А-Л нл фиг. 1; на

20 фиг.3 — камера сгорания двигателя внутре!!него сгорания с. втулкой, установ !енной в выемке головки цилиндра пс!! выпускным клапаном, продольный

25 рл 3pE ç, нл фиг.4 — то же, с втулкой, ус тано!!ленной в выемке головки цилиндра под впускным к.!лплном, продольный

p:i -!ре->, нл фиг . 5 — камера сгорания с вк!е!ко!! г гол: вкс !и!пиндрл, выпол30 не!!но!«- торно!! в ниде флски, про-!! льны!! рлэре -;; на фиг.б — то же, с в!:! ",!кой F! г(iJioBF å цилиндра, выполн с!!ной с Tор!(оM F3 вид" кp!!Волинейной и нерхности, родольный рлэрез, на фиг.7 — то же, с выемкой в днище пор- 35 шня, выполненной с втулкой, снабженно!! поясками по наружной! поверхности, продольный ра.!ре..!; на фиг.8 — вариант выполнения втулки, снлбженнои поясками по наружной поверхности и угл,б- 40 лением нл н;!ружнсй стороне днл и виде стлклнл, нл фиг.9 — втулка, выполненная в виде овллл, поперечное cetf F! FFg

Четырехтактный двига гель внутрен- 45 него сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с поршнем 2, головку 3 цилиндра 1 с рлзме!ценными в ней впускным 4 и выпускным 5 клапанами.

Камера сгорания двигателя выполнена в виде выемки б в головке 3 цилиндра и выемки 7 в днище 8 поршня, причем торцовые поверхности выемок сопряжены между собой при положении поршня в верхней мертвой точке ° В одной из 55 выемок торцовая поверхность выполнена с выступами 9, образующими тангенцилльно нлправ.-!енные каналы 1О, преднлз! лченные для завихрения заряда.

Источник 11 воспламенения (форсунка или свеча зажигания) установлен в выемке со стороны головки 3 цилиндров напротив одного из каналов и вблизи него. Выемка, торцовая часть которой снабжена выступами, образована втулкой 12. Для надежного крепления цилиндрической втулки 12 в выемке могут быть выпопнены пояски 13 по наружной поверхности втулки. Дополнительная теплоизоляция обеспечивается выполнением углубления 14 на наружной стороне дна 15 втулки 12.

С целью снижения гидравлического сопротивления и использования боль1 шой вь!соты тангенциальных каналов 10 торец выемки, образованной втулкой

12, может быть ступенчатым или иметь кривопине!!ную образую!!!ую 16 или фаску 17.

Для двигателя с воспламенением от сжатия втулка может быть выполнена из материала с низкой теплопроводностью и высокой жаростойкостью, а для двигателя с принудительным зажиганием — иэ материала с высокой теплопроводностью и жаростойкостью.

Двигатель работает следующим образом.

Во время такта сжатия при подходе поршня 9 к верхней мертвой точке втулка 13 входит в выемку б в головке 3 цилиндра 1 и отсекает воздух или рабочий заряд, находящийся в зоне вытеснения, от камеры сгорания.

Так клк движение поршня 2 продолжается, воздух или рабочий заряд вытесняется с большои энергией через тангенциальные каналы 11 в камеру сгорания, где возникает интенсивное вихревое движение заряда. Форсунка 11 впрыскивает топливо тангенциально в камеру сгорания и усиливает вихревое движение заряда. Интенсивная турбулизация заряда обеспечивает образование качественной смеси и полное сгорание топлива. Сгорание продолжается на линии расширения, когда поршень 2 движется к нижней мертвой точке. В этот период газы с большой интенсивностью выбрасываются в зону вытеснителя, где оставшийся воздух полностью используется.

Таким образом, организованный рабочий процесс позволяет обеспечить бездымное сгорание при малых значениях коэффициента избытка воздуха, что дает воэможность поднять мощ1 379473 ность двигателя с воспламенением от сжатия при тех же значениях рабочего объемa.

В предлагаемом лвигателе, кроме того, уменьшается отвод тепла в сте»5 ки камеры сгорания из-за использования втулки из материала с низкой тег.— лопроводностью, что позволяет снизить удельный расход топлива.

Для двигателя с принудитель»1м зажиганием зазор между днищем поршня и головкой цилинг1ра в верхней мертвой точке в зоне вытеснителя должен быть минимальным (0,5-1,2 мм), При этом обеспечивается минимальный чггельный расход топлива и меньшее выделение углеводородов. формула и з о б р е т е н и я

1. Двигатель в»утреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещен»ым в нем поршнем головку цилиндра с установленными в ней впускными и выпускными клапанами, камеру сгорания, выполненную в виде выемок в головке цилиндра и днище поршня при положе 1»и поршня в верхней мертвой точке сопряженных между enon".

30 торцовыми поверх»остями, одна из которых снабжена выступами, образующими тангенпиально направленные ка»алы, и источник воспламенения, установленный в выемке со стороны головки цилиндра напротив од»ого иэ каналов и вблизи него, и т .л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности, выемка, снабженная выступами, образована втулкой.

2. Двигатель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что втулка ус ановлена в головке цилиндра.

3. Лвигатель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что втулка установлена в днище поршня.

4. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что втулка установлена пол выпускным клапаном.

5. Двигатепь по гп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что втулка установлена под впускным клапаном, 6 ° Двигатель по пп,1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что втулка 55 с»абжена дном, примыкающим к выемке в днище поршня.

7. Лвигатель по п.6, о т л и : аю ш и и с я тем, что дно PTó»fEè сп стороны выемки в пнише порш»я выполнено с углублением.

8, Двигатель пс п.3, и т л и ч af0 шийся тем, что втулка вы»ол»ена иэ теплоизоляционного материала.

9. Двигатель по п».1-4, 6 и о т л и ч а ю fii и и с я тем, что втулка выпол»е»а из материала с мял кой

fin:fsmnff if .aPnffPn«»остью, 10. Двигатель пс п.9, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что втулка выполнена из керамики, 11. Двиг атс ль по пп. i — 7, 9 и 10, о тл и ч а ю щ и и с i. тем, что втулк l выполнена с поясками пс наруж»ои поB E. "р х н о с т и .

12. Двигатель по пп.1-11, о т л ич а ю шийся тем, что торе11 вь1емки, сопряженной с нт лкой при положении поршня в верхней1 мертвой точке, выпслнен ступенчатой формы.

13. Двигатель го гп.1-12, о т л ич а ю ш и и с я тем, что торец вы-и .и, сопряжен»ой с вт лкой при г1олэжении поршня в. верхнеи мертвой то.1ке, выполне» с фаской.

14. Двигатель по пп„1 — 13, о т л и 1 а ю fll и Й с Я TE и ч . ) ТОРеЦ 13f>I емки, сопряженной с втулкой при положении поршня в верхней мертвои точке„ выпол»ен с криво»и»ей»ой образующей.

15. Двигатель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что выемки в головке цилиндра и д»ище поршня выполне»ы овальной формы.

16. Двигатель по п.t о т л и ч аю шийся тем, что выемка, сопряженная с втулкой при положении поршня в верхней мертвой точке, снабжена теплоиэолирующей вставкой, 17, Двигатель по п.1, и т л и ч аю шийся тем, что выемка, сопряженная с втулкой при положении поршня в верхней мертвой точке, покрыта теплоизоляционным материалом.

18. Двигатель по пп.1,3,12-16, отличающийся тем„ что втулка выполнена заодно с днищем поршня из теплоизолирующего материала.

1379473

1379473

1379473

Составитель Т.Верновская

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко.

Редактор Н.Гереши

Закаэ 957/34

Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4