Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

 

Сущность изобретения: двигатель имеет камеру сгорания 6, образованную го ловкой 3 и двумя выполненными в поршне 2 выемками 7 и 8. Выемки 7 и 8 сопряжены между собой и смещены в поперечном направлении одна относительно другой. Первая выемка 7 выполнена с поперечными размерами, превышающими поперечные Изобретение относится к машиностроению , а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Известны двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, в котором выполнена камера сгорания, образованная неглубокой открытой выемкой относительно большого диаметра, и головку цилиндра с установленной в ней по центру камеры сгорания форсункой, имеющей несколько размеры второй выемки 8. Первая выемка 7 ограничена боковой стенкой 9 и днищем 10 и выполнена в днище 11 поршня 1. Вторая выемка 8 ограничена боковой стенкой 12 и днищем 13. Боковая стенка каждой выемки образована поверхностью вращения, Вторая выемка 8 выполнена в днище 10 первой выемки 7 смещением в пределах контура днища 10, Выемка 8 смещена также относительно оси поршня 2, совпадающей с осью 4 цилиндра 1. В головке 3 установлена топливная форсунка 14 с несколькими распыливающими отверстиями. При положении поршня 2 в верхней мертвой точке оси 15, 16двух распыливающих отверстий форсунки 14 направлены в первую выемку 7, а ось 17третьего распиливающего отверстия форсунки 14 направлена во вторую выемку 8 и проходит через первую выемку 7. Угол между осью 17 третьего распыливающего отверстия форсунки 14 и боковой стенкой 12 выемки 8 меньше, чем углы между осями 15, 16 двух первых расплывающихся отверстий форсунки 14 и боковой стенкой 9 выемки 7. 2 ил. распыливающих отверстий, направленных в выемку. Такие двигатели с объемным смесеобразованием имеют хорошие показатели по расходу топлива и хорошие пусковые качества , но в то же время имеют высокую скорость повышения давления при гор ении, что приводит к жесткой работе двигателей и является их недостатком Наиболее близким к изобретению является двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенСО с VI .N х| XI ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l 708 ) :Ъ «%Ф ©

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867828/06 (22) 21.09.90 (46) 15.07.92. Бюл. N 26 (71) Московский автомобильный завод им.

И.А,Лихачева и Московский автомобильнодорожный институт (72) И.Г.Багдасаров, И.А.Курзель и А,С.Степаненко (53) 621.436,056(088.8) (56) Автомобиль КамАЗ. Руководство по эксплуатации, — М.; Машиностроение, 1986, с. 30, рис. 23.

Патент США M 3144008, кл. 123-32, опублик. 1964, (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (57) Сущность изобретения.: двйгатель имеет камеру сгорания 6, образованйую головкой

3 и двумя выполненными в поршне 2 выемками 7 и 8. Выемки 7 и 8 сопряжены между собой и смещены в поперечном направлении одна относительно другой; Первая выемка 7 выполнена с поперечными размерами, превышающими поперечные

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известны двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, в котором выполнена камера сгорания, образованная неглубокой открытой выемкой относительно большого диаметра, и головку цилиндра с установленной в ней по центру камеры сгорания форсункой, имеющей несколько

1 °

„„5IJ „„1747724 А1 (я)ю F 02 В 23/06, Е 02 F 3/26

2 размеры второй выемки 8. Первая выемка 7 ограничена боковой стенкой 9 и днищем 10 и выполнена в днище 11 поршня 1. Вторая вйемка 8 ограничена боковой стенкой 12 и днищем 13. Боковая стенка каждой выемки образована поверхностью. вращения, Вторая выемка 8 выполнена в днище 10 первой выемки 7 смещением в пределах контура днища 10, Выемка 8 смещена также относительно оси поршня 2, совпадающей с осью

4 цилийдра 1. В головке 3 установлена топливная форсунка 14 с несколькими распыливающими отверстиями. При положении поршня. 2 в верхней мертвой точке оси 15, 16 двух распыливающих отверстий форсунки 14 направлены в первую выемку 7, а ось

17 третьего распыливающего отверстия форсунки 14 направлена во вторую выемку

8 и проходит через первую выемку 7. Угол между осью 17 третьего распыливэющего . отверстйя форсунки 14 и боковой стенкой 12 выемки 8 меньше, чем углы между осями 15, 16 двух первых расплывающихся отверстий форсунки 14 и боковой стенкой 9 выемки 7.

2 ил.

4 распыливающих отверстий, направленных в выемку.

Такие двигатели с объемным смесеобразованием имеют хорошие йоказэтели iIo расходу топлива и хорошие пусковые качества, но в то же время имеют высокую скорость повышения давления при горении, что прйводит к жесткой работе двигателей и является их недостатком, Наиболее. близким к изобретению является двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещен1747724 ным в нем поршнем, головку цилиндра, движениязарядавокругоси4цилиндра1по средство для создания вихревого движения стрелке 5, выполненным, нап ример, в виде заряда вокруг оси цилиндра, камеру сгора- винтового впускного канала в головке 3 (не ния,обраэованнуюголовкойидвумя выпал- показано). Двигатель имеет камеру сгораненными в поршне сопряженными между 5 ния 6, образованную головкой 3 и двумя собой и смещенными в поперечном направ- выполненными в поршне 2 выемками 7 и 8, лении выемками, ограниченными боковыми Выемки T и 8 сопряжены между собой и стенками и днищами, и установленнуЮ в смещены в поперечном направлении одна головке топливную форсунку с распыливаю- относительно другой. Первая выемка 7 выщими отверстиями, оси которых направле- 10 . полнена с поперечными размерами, превыны в выемки при положении поршня в шающими поперечные размеры второй верхней мертвой точке, причем первая вы- выемки 8. Первая выемка 7 ограничена 6оемка вь|полнена с поперечными размерами, ковой стенкой 9 и днищем 10 и выполнена в превышающими поперечного размеры вто- днище 11 поршня 1. Вторая выемка 8 ограрой выемки, В этом двигателем выемки, об- 15 ничена боковой стенкой 12 и днищем 13. разующие камеру сгорания, расположены Боковая стенка каждой выемки образована рядом. Такое выполнение двигателя, обес- поверхностью вращения (как показано фиг. печивая малую жесткость работы, не явля- 1 и 2). Вторая выемка 8 выполнена в днище ется оптимальным по топливной 10 первой выемки 7 со смещением в предеэкономичности и пусковым качествам. Ухуд- 20 лах контура днища 10. Выемка 8 смещена шение топливной экономичности обуслов- также относительно оси поршня 2, совпадалено значительной поверхностью камеры ющей с осью 4 цилиндра 1. В головке 3 сгорания. в результате чего увеличена теп - установлена топливная форсунка 14 с нелоотдача к поршню, Ухудшенйе пусковых сколькими распыливающими отверстиями качеств обусловлено тем, что струя топлива, 25 (показана форсунка с тремя распыливающи направленная в выемку, имеющую меньшие ми отверстиями). При положении поршня 2 поперечные размеры, при пуске двйгателя в верхней мертвой точке оси.15, 16 двух попадает на холодную стенку камеры сгора- распыливающих отверстий форсунки 14 нания, в результате чего ухудшается воспла- .правлены в первую выемку 7, а ось 17 третьменение топлива, . 30 его распыливающего отверстия

Целью изобретения является улучше- форсунки 14 направлена во вторую ние топливной экономичности и пусковых . выемку 8 и проходит через первую качеств двигателя, " выемку 7. Угол между осью 17 третьего расЦель достигается тем, что вторая выем-: пыливающего отверстия форсунки 14 и бока, имеющая меньшие поперечные разме- 35 ковой стенкой 12 выемки 8 меньше, чем углы ры, выполнена в днище первой выемки.- междуосями15,16двухпервыхраспыливаимеющейбольшиепоперечныераэмеры,со ющйх отверстий форсуйки 14 и боковой смещением в пределах контура ее днища. стенкой 9 выемки 7.

Такое выполнение двигателя обеспечи- Двигатель работает слеДующим обравает уменьшение поверхности камеры cro- 40 зом. рания, благодаря чему уменьшается При такте всасывания в цилиндр 1 из теплоотдача к поршню и, следовательно; впускногокайала черезвпускной клапан(не улучаается топливная экономйчность. показан) подают заряд воздуха, которому

Струя топлива, направленная во вторую вы- придают вращательное движение по стрелемку и при пуске двигателя не достигает 45 ке 5 вокруг оси 4. При такте сжатия заряд стенки камеры сгорания. благодаря чему на воздуха сжимают в цилиндре 1 поршнем 2. этом режиме не ухудшаются условия восп- В результате того, что воздуха сохраняет ламенения топлива, а на рабочем режиме количество движения вокруг оси 4,,а попе, 7 обеспечйвается пристеночное смесеобра- речный размер выемки 7 меньше диаметра зование и хоройее воспламенение заряда. 50 цилиндра 1, и поперечный размер выемки 8

На фиг, 1 изображен предлагаемый"дви- меньше поперечного размера выемки 7, гатель внутреннего сгорания, разрез но Оси увеличивается интенсивность вихревого цилиндра; на фиг, 2- разрез А-А фиг. 1. движения заряда в выемке? при подходе Двигатель внутреннего Сгорания с вос- поршня 2 к верхней мертвой точке, и еще пламенением от сжатия "одержит цилиндр 55 больше увеличИвается интенсивность вих1, в котором размещен подвижный поршень ревогодвижения заряда в выемке 8. В конце

2 (показанный в йолоя<ении, собтветстаую- такта сжатия через форсунку 14 впрыскиващем верхней мертвой точке). Цилиндр 1 за- ется топливо в камеру сгорания 3. Топливо, крыт головкой 3 цилиндра. Двйгатель . поступающее черездва первых распыливаснабжен средством для создания вихревого ющих отверстия форсунки 14, попадает пре1747724 имущественно в объем воздуха в выемке 7.

Топливо, поступающее через выемку 7 и попадает в пристеночную зону выемки 8.

Стенки камеры сгорания 6 выполняет роль нагретой поверхности., температура 5 которой способствует ускорению прогрева и испарения топлива, что, с свою очередь, сокращает период задержки его воспламенения, Созданию необходимых температурных условий во второй выемке 8 могут также 10 способствовать мероприятия по ее тепловой изоляции. При соответствующих темпе-. ратурных условиях, концентрации топлива, обеспечиваемой количеством подаваемого во вторую выемку топлива, величиной и ха- 15 рактером движения воздушного заряда, в ней возникает очаг воспламенения, Указанные параметры определяются при доводке двигателей по известным методикам. После 20 воспламенения пламя распространяется по всей камере сгорания 6.

Таким образом, создание условий преимущественно объемного смесеобразования для одной части топливных струй и 25 преимущественно пристеночного для другой обеспечивает получение хороших показателей двигателя по скорости нарастания давления при горении, определяющей жесткость работы двигателя, 30

При пуске двигателя струя топлива из третьего распыливающего отверстия фор- сунки 14 не достигает стенки камеры сгора- ния, благодаря чему улучшаются пусковые качества двигателя, По сравнению с прототипом предлагаемый двигатель имеет улучшенные характеристики по топливной экономичности, благодаря меньшей теплоотдаче от стенок камеры сгорания, и улучшенные пусковые качества, Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере одйн цилиндр.с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра. средство для создания вихревого движения заряда вокруг оси цилиндра, камеру сгорания, образованную головкой и двумя выполненными в поршне, сопряженными между собой и смещенными в поперечном направлении выемками, ограниченными боковыми стенками и днищами, и установленную в головке топливную форсунку с распыливающими отверстиями, оси которых направлены в выемки при положении поршня в верхней мертвой точке, причем первая выемка выполнена с поперечными размерами, превышающими поперечные размеры второй выемки, отличающийся тем, что, с целью улучшения топливной экономичности и пусковых качеств, вторая выемка выполнена в днище первой выемки со смещением в пределах контура ее днища.

1747724

Составитель И.Курзель Редактор Н.Каменская Техред М.Моргентал

Корректор Н.Повидайчик

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

Заказ 2484 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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