Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить экономичность двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Двигатель содержит цилиндр 1 с поршнем 2, впускной 4 и выпускной 5 клапаны и камеру сгорания 7, выполненную в виде выемки - тела вращения в поршне 2 - и снабженную открытыми каналами 9, расширяющимися в направлении от ее центра. Открытые каналы выполнены с наклонным в направлении выемки основанием, вертикальной тангенциально направленной по всей длине стенкой в виде ребра, радиально ориентированного на входе в выемку. В камере сгорания установлена топливная форсунка 6 с распыливающими соплами, угол наклона которых к днищу 13 поршня 2 равен углу наклона основания 12 открытого канала 9 к днищу 13 поршня. В двигателе оптимизирована глубина каждого открытого канала в месте пересечения с выемкой, а радиально ориентированные на входе ребра 11 сопряжены с горловиной выемки по радиусу, равному 0,1 - 0,2 диаметра горловины 8 выемки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19(S (и) щ)S F 02 В 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4365931/25-06 (22) 20,01,88 (46) 15.10,90. Бюл. Ф 38 (71) Производственное объединение

"Алтайский моторный завод им.XXY съезда КПСС" и Павлодарский индустриальный институт (72) Ю.П.Макушев, В.А.Комаров, В.П.Василевский, В.Т.Толстов и Э.N.Êoíoíåíêî (53) 621.43.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

М 1134747, кл. F 02 В 23/06, 1982. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Двигатель содержит цилиндр 1 с порш- . нем 2, впускной 4 и выпускной 5 клапаны и камеру сгорания 7, выполнен2 ную в виде выемки — тела вращения в поршне 2 — и снабженную открытыми каналами 9, расширяющимися в направлении от ее центра. Открытые каналы выполнены с наклонным в направлении выемки основанием, вертикальной тангенциально направленной по всей длине стенкой и стенкой в виде ребра, радиально ориентированного на входе в выемку. В камере сгорания установлена топливная форсунка 6 с распыливающими соплами, угол наклона которых к днищу 13 поршня 2 равен углу наклона основания 12 открытого канала 9 к днищу 13 поршня. В двигателе оптимизирована глубина каждого открытого канала в месте пересечения с выемкой, Е а радиально ориентированные на входе ребра 11 сопряжены с горловиной выемки по радиусу, равному 0,1-0,2 диаметра горловины 8 выемки. 4 ил.

1599567

Изобретение относится к машиносТроению, а именно двигатепестроению, и, в частности, к ДВС с воспламЕнением ртсжатия.

Цель изобретения - повышение экономичности, На фиг.1 представпен ДВС,продольный разрез через камеру сгорания; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1, открытфго канала перпендикулярной вертикальной стенке плоскостью; на фиг.4 радиальный вход открытого канала, узел I на фиг.1.

ДВС содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, головку 3 цилиндра 1 с установленными впускным 4 и выпускным 5 клапанами в ней топливной форсункой 6 с распыпивающими отверстиями и камеру сгорания 7.

Камера сгорания 7 ограничена поверхностями цилиндра 1, его головкн 3 и выемкой в поршне 2, выполнена. в виде тела вращения с горловиной

8 и снабжена расширяющимися в направлении от ее центра открытыми каналами 9. Одна стенка 10 канала 9 выпол-нена вертикальной и тангенциальной по всей длине канала, а другая — в в де ребра 11 пересечения основания

12 канала 9 с днищем 13 поршня 2, р адиально ориентированного на входе в выемку и тангенциально ориентированного на периферии поршня 2.

Каждый открытый канал 9 выполнен 35 с основанием 12, наклонным в направЛении выемки и его вертикальной стенки 10. Выход открытых каналов 9 в выемку размещен вблизи точки пересечения последней с осями 14 распыливающих отверстий, количество которых равно количеству открытых каналов 9.

Глубина каждого открытого канала

9 в месте пересечения его с выемкой 45 равна расстоянию от днища 13 поршня

2 до уровня пересечения осей 14 распыпивающих отверстий с выемкой при положении поршня 2 в верхней мертвой точке ° Угол наклона основания 12 каж- 5g дого открытого канала 9 к днищу 13 поршня 2 выполнен равным углу наклона осей 14 распыливающих отверстий к днищу 13 поршня 2, Ребро 11, радиально ориентированное на входе, сопряжено с горловиной 8 выемки по радиусу, равному 0,1-0,2 диаметра горловины 6 выемки.

ДВС работа ет следующим обра зом.

При открытии впускного клапана

4 и движении поршня 2 к HMT воздух с малым сопротивлением поступает в цилиндр 1. При движении поршня 2 к

ВМТ происходит сжатие воздуха в цилиндре 1. При подходе поршня 2 к

BMT воздух вытесняется из надпоршневого пространства в камеру сгорания

7, куда форсункой 6 впрыскивается топливо, Проходя зоны надпоршневого пространства, удаленные от каналов 9, воздух иэ радиального движения переходит в осевое с образованием токообразного вихря. Поступая также в каналы

9, выполненные в днище 13 поршня 2, воздух приобретает направленное тангенциально-радиальное движение, обусловленное соответствующим профилированием каналов. У стенки камеры сгорания образуется тангенциальный вихрь, переходящий в радиальный у центра камеры сгорания, При этом происходит деформация топливной струи и возрастает промежуток времени, необходимый для достижения вершиной факела стенок камеры сгорания. Длина свободного развития струи до встречи с камерой сгорания увеличится, что при максимальной дальнобойности и требуемой турбулентности воздушного заряда обеспечит наиболее эффективное протекание процесса сгорания и улучшение экономичности дизеля. При этом струя должна достигать поверхности камеры сгорания эа период индукции.

Под влиянием наклонного выходного канала вся поверхность топливной струи обдувается с одновременным отводом продуктов сгорания с периферии и подводом воздуха в центральную часть струи.

Радиально-осевой вихрь тороидальной формы, образующийся в результате вытеснения воздуха из надпоршневого пространства зон, удаленных от тангенциальных каналов, совершает поступательное движение за счет изменения траектории частиц воздуха при встрече с тангенциально-радиальным вихрем, вытекающим из каналов и обдувающих поверхность струи выше ее центра.

Таким образом, за счет более рациональной организации вихревой структуры в камере сгорания, снижения потерь энергии на впуске в ДВС уменьшается расход топлива.

5 159956 7 изобретения

Ф о р м ул а

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой с распыливающими отверстиями и камеру сгорания, ограниченную поверхностями цилиндра, его головки и выемкой в поршне, выполненной в виде тела вращения с горловиной и снабженной расширяющимися в направлении от ее центра открытыми каналами, одна стенка которых выполнена вертикальной, а другая — в виде ребра пересечения основания канала с днищем поршня, радиально ориентированного на входе в выемку и тангенциально ориентированного на периферии поршня, причем каждый oTKpblTbIH канал выполнен с наклонным основанием в направлении выемки и ее вертикальной стенки, а выход открытых каналов в выемку размещен вблизи точки пересечения последней с осями распыливающих отверстий, количество которых равно количеству открытых каналов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью noabmreния экономичности, вертикальная стенка каждого из каналов выполнена тан" генциальной по всей его длине, глу бина каждого открытого канала в месте пересечения его с выемкой равна расстоянию от днища поршня до уровня пересечения осей распыливающих отверстий с выемкой при положении поршня в верхней мертвой точке, угол наклона основания каждого открытого канала к днищу поршня выполнен равным углу наклона осей распыпивающих отверстиИ

2Q к днищу поршня, а ребро, радиально ориентированное на входе, сопряжено с горловиной выемки по радиусу, равному 0,1-0,2 диаметра горловины выемки.

1599567

Составитель Т Верновская

Техред N. Хсданич Корректор М. Кучерявая с

Редактор М.Товтин

Закаэ 3! 29

Тираж 443

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101