Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия
Сущность изобретения: внутренняя поверхность вставки выполнена с переменным диаметром, часть ее поверхности, расположенная выше пояса минимального диаметра , сопряжена с днищем поршня, а часть ее поверхности, расположенная ниже пояса минимального диаметра, обращена к поршню с образованием вытеснительного зазора при его положении в верхней мертвой точке. Оси распиливающих отверстий направлены на нижнюю часть внутренней поверхности вставки, расположенную выше пояса минимального диаметра, а вытеснительный зазор ориентирован в сторону распылителя форсунки. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИ IE СКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 . F 02 В 23/02
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4836126/06 (22) 07.06.90 (46) 07.03.93, Бюл. N 9 (71) Челябинский политехнический. институт им,. Ленинского комсомола (72) В.М;Сергеев и С.С.Никифоров (56) Иванченко Н.Н., Семенов Б.Н. и Соколо- ва В.С. Рабочий процесс дизелей с камерой в поршне. Л.: Машиностроение, 1792, с.22.
Авторское свидетельство СССР
М 1183698, кл. F 02 В 23/00, 1983. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (57) Сущность изобр тения: внутренняя поверхность вставки выполнена с переменИзобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в двигателес1.роении.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение экономичности эа счет увеличения полноты использования воздушного заряда . и его направленного вытеснения в камеру сгорания в конце такта сжатия.
На фиг.1 и 2 показаны взаимные разрезы А-А и Б-Б внутрицилиндрового пространства двигателя при положении поршня в мертвой точке; на фиг.3=вариант его исполнения; на фиг.4 — пример выполнения канавок на поверхности вставки, Изобретение осуществляется следующим образом.
Двигатель содержит поршень 1 с кольцами 2, головку цилиндра 3 с клапанами газораспределения 4 и топливной форсункой 5, цилиндр 6 с проточкой, в которой установлена кольцевая вставка 7.
„„Я2„„1800077 Al ным диаметром, часть ее поверхности, расположенная выше пояса минимального диаметра, сопряжена с днищем поршня, а часть ее поверхности, расположенная ниже пояса минимального диаметра, обращена к поршню с образованием вытеснительного зазора при его положении в верхней мертвой точке. Оси распыливающих отверстий направлены на нижнюю часть внутренней поверхности вставки, расположенную выше пояса минимального диаметра. а вытеснительный зазор ориентирован в сторону распылителя фораунки, 4 ил, Ф
При движении поршня 1 к верхней мертвой точке на такте сжатия уменьшается зазор 8 между ним и вставкой 7. Защемляемый в зазоре воздух вытесняется в камеру сгора- . ния навстречу топливным факелам, впрыскиваемым форсункой 4 по направлению в вставке 7. В результате этого интенсифицируется перемешивание топлива с воздухом в пристеночной зоне, затормаживается раз- 00 витие факелов в периферийном направле- С) нии, предотвращается попадание топлива на поршень и уменьшается количество топ- Q лива, осаждающегося на стенках камеры сгорания. Ч
Переменный внутренний диаметр вставки 7 позволяет обеспечить необходимые размеры камеры сгорания в направлении распроСтранения топливных факелов и в то же время предусмотреть развитую поверхность вытеснителя беэ увеличения площади днища поршня.
1800077
Нижний пояс кольцевой вставки 7 и обращенная к ней поверхность поршня 1 могут иметь произвольную форму, благодаря чему можно обеспечить необходимое направление вытеснения воздуха в соответствии с ориентацией топливных факелов в камере сгорания..При этом возрастает эффективность использования энергии воздуха благодаря взаимодействию топливных факелов и вытесняемого воздуха па встречных направлениях и вследствие коротких и прямых траекторий движения воздуха до встречи с факелами. Это позволяет при сохранении эффективности вытеснения уменьшить площадь вытеснителя и снизить гидравлические потери на перетекания из зазора в камеру в конце также сжатия и обратно в начале такте расширения.
С целью увеличения полноты использования воздушного заряда в процессах смесеобразования и сгорания за счет исключения кольцевого зазора постоянного объема между поршнем 1 и цилиндром 6 образующая боковой поверхности поршня выше первого компрессионного кольца 2 может быть выполнена в виде выпуклой ломанной или кривой линии на участке, формирующем вытеснительный зазор 8, как. показано, например, на фиг.2.
С целью сообщения вытесняемому в камеру сгорания воздушному заряду вращательного движения на поверхности кольцевой вставки 7, образующей вытесни-тельный зазор, могут быть выполнены канавки 9 (фиг.З), имеющие хотя бы на кромке со стороны камеры сгорания тангенциальное направление.
В результате исключения зазора постоянного объема между цилиндром и поршнем выше компрессионного кольца можно увеличить отношение объема камеры сгорания к объему пространства сжатия до 0,90—
0,95. Этому способствует также то, что при наличии вставки, как отдельной детали, технологически упрощается возмо>кность выдерживания минимально допустимой толщины вытеснительного зазора при снижении допусков на линейные относительно оси цилиндра размеры д еталей двигателя.
В таком двигателе, кроме абсолютного сокращения тепловоспринимающей поверхности днища поршня, в еще большей степени уменьшается для поверхности камеры сгорания, приходящейся на поршень. В результате существенно снижается теплоотдача в поршень, особенно при его положении вблизи верхней мертвой точки в конце такте сжатия — начале такта расширения, т.е. в момент наиболее интенсивного тепловыделения в цилиндре.
Эти факторы в совокупности с рациональным направлением вытеснения воздуха в камеру сгорания из зазора способствуют повышению эффективности рабочего процесса и экономичности двигателя.
Данное техническое решение может быть реализовано в дизелях практически всех типов при минимальных изменениях конструкции двигателя. Наибольший эффект от" его использования ожидается на быстроходных форсированных дизелях с диаметром цилиндра до 150 мм.
Формула изобретения ра, обращена к поршню с образованием вытеснительного зазора при его положении в верхней мертвой точке, оси распыливающих отверстий направлены на нижнюю часть внутренней поверхности вставки, рас50 положенную выше пояса минимального диаметра, и вытеснительный зазор ориентирован в сторону распылителя форсунки, 2. Двигатель по п.1, о тл и ч а ю щ и й55 с я тем, что вытеснительный зазор образован боковой поверхностью поршня выше первого компрессионного кольца, образующая которой выполнена в форме выпуклой ломаной или кривой линии, 1. Двигатель внутреннего сгорания с
20 воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, снабженным кольцами, головку цилиндра с установленными в ней.. газораспределительными клапанами и цен25 тральной топливной форсункой, имеющей распылитель с распыливающими отверстиями и камеру сгорания, ограниченную головкой цилиндра, днищем поршня и внутренней поверхностью кольцевой вставки, размещенной в кольцевой проточке, цилиндра, причем оси распыливающих отверстий направлены на внутреннюю поверхность кольцевой вставки, о т л и ч а юшийся тем, что с целью пбвышения эконоЗ5 мичности за счет увеличения полноты использования воздушного заряда и его направленного вытеснения в камеру сгора-, ния в конце такта сжатия, внутренняя поверхность вставки выполнена с
40 переменным диаметром, часть ее поверхности, расположенная выше пояса минимального диаметра, сопряжена с днищем поршня, а часть ее поверхности, располо женная ниже пояса минимального диамет- .
1800077
3. Двигатель по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что часть поверхности вставки, образующая вытеснительный зазор, выполнена с канавками, имеющими по меньшей мере на кромке со стороны камеры сгорания тангенциальное направление.
1800077
Составитель В.Сергеев
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль
Редактор Т.Савина
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 1147 . Тираж Подписное .
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
