Способ организации рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания с камерами сгорания имеющими вытеснители

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием. Техническим результатом является повышение термического КПД путем увеличения доли сгоревшей смеси. Сущность изобретения заключается в том, что камера сгорания образована углублением в головке блока цилиндров и днище поршня. В головке блока выполнены впускной и выпускной каналы, перекрываемые соответственно клапанами впуска и выпуска, причем каналы выведены в противоположные стороны головки. В дальней от камеры сгорания части вытеснителя установлен источник воспламенения, а в противоположной от источника воспламенения стороне, на боковой стенке камеры сгорания, размещена форсунка, направленная на выпускной клапан. После закрытия выпускного клапана на его тарелку впрыскивается топливо из форсунки, которое частично превращается в газообразное состояние (tвып.кл=800 гр.) и соответственно быстрее и полнее сгорает. Поджиг осуществляют вначале в зоне первичного воспламенения от источника воспламенения, затем в основной зоне - факелом продуктов сгорания, что приводит к быстрому и более полному сгоранию смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием.

Известен двигатель внутреннего сгорания (патент RU 2044897 С1, МПК F02B 19/00), имеющий камеру сгорания с вытеснителем, в котором организация рабочего процесса осуществляется следующим образом. В такте впуска из впускного канала через открытый впускной клапан в цилиндр поступает чистый воздух, а из распылителя в цилиндр через полость впрыскивания и полость зажигания (вместе образуют форкамеру) впрыскивается топливо, которое частично задерживается на стенках этих полостей. В процессе впуска и сжатия происходит его испарение и смешение с зарядом цилиндра. При этом в зоне вытеснителя под форкамерой создается зона обогащения. В процессе сжатия смесь из упомянутой зоны направленным потоком поступает в форкамеру, вытесняя остаточные от предыдущего цикла газы, образуя легковоспламеняющуюся смесь в полости зажигания. В конце такта сжатия смесь в форкамере поджигается свечой зажигания. В это время поршень подходит к вытеснителю и через щелевой объем факел продуктов сгорания смеси оптимального состава из форкамеры воспламеняет смесь во всем объеме камеры сгорания. При соблюдении неравенства 1>Vвпр/Vф>1/е, где е - степень сжатия, обеспечивается возможность эффективной очистки при сжатии полости зажигания от остаточных газов и эффективного зажигания в форкамере.

Однако в данном двигателе не в достаточной степени реализуется возможность получения более высокого термического КПД из-за:

1. Недостаточно подготовленной смеси к более быстрому и полному сгоранию.

2. Неэффективной конструкции форкамеры, в которой, в результате впрыскивания топлива через форсунку, на ее стенках будет образовываться топливная пленка, которая, сгорая, будет образовывать нагар, что приведет к перегреву форкамеры и свечи зажигания (плохая очистка) и появлению калильного зажигания, а также от нагара уменьшится сечение полости впрыскивания, что приведет к потере мощности и соответственно КПД.

Цель изобретения - повышение термического КПД двигателя за счет увеличения доли сгоревшей смеси в единицу времени. Указанная цель достигается тем, что:

1. Приготовляют более качественную смесь путем впрыскивания топлива на тарелку выпускного клапана после его закрытия в такте впуска или как вариант - в такте сжатия, что приводит к очень быстрому испарению части частиц топлива и превращение их в газообразное состояние;

2. Изменена и упрощена конструкция зоны первичного воспламенения, в которой все элементы легко продуваются и не образуется нагар.

На фиг. 1 изображен продольный разрез камеры сгорания для осуществления способа; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг 3 - вариант установки источника воспламенения.

Камера 1 сгорания (КС) образована углублением в головке 2 блока цилиндров (ГВЦ) и в днище поршня 3 (предпочтительный вариант), находящегося в ВМТ. Из части КС, находящейся в ГВЦ, выходят каналы - выпуска 4 и впуска 5, которые выведены в противоположные стороны ГВЦ (выпускной - со стороны КС, впускной - со стороны вытеснителя 8). В каждом канале на границе с КС установлен клапан соответственно выпуска 6 и впуска 7. В ГВЦ в противоположной от КС части вытеснителя установлен источник 9 воспламенения (например - свеча зажигания). Он может быть установлен по высоте двумя способами. Первый - когда источник воспламенения установлен так, что электроды выступают за плоскость 11 разъема ГВЦ с блоком 12 цилиндров (БЦ) и, соответственно, в поршне 3 под ним делается выемка 13, второй - когда нижняя часть бокового электрода 10 находится на уровне плоскости 11 разъема ГВЦ с БЦ и, соответственно, днище поршня остается плоским. На боковой стенке КС, в противоположной от вытеснителя стороне, установлена форсунка 14, направленная на выпускной клапан 6.

Способ осуществляется следующим образом. После закрытия выпускного клапана 6 (закончился такт выпуска) на его тарелку впрыскивается распыленное форсункой 14 топливо, которое частично превращается в газообразное состояние (tвып.кл.=800 градусов). В это время поршень 3 идет вниз. Через открытый впускной клапан 7 (такт впуска) всасываемый воздух подхватывает топливо, находящееся частично в распыленном, а частично в газообразном состоянии, при этом еще больше перемешиваясь. Далее идет такт сжатия, в конце которого происходит двухступенчатый поджиг смеси. Вначале в зоне первичного воспламенения от источника воспламенения, затем в основной полости КС от факела продуктов сгорания. Момент искрообразования в зоне первичного воспламенения подбирается (эксперементально) таким образом, чтобы к подходу поршня к ВМТ фронт 15 пламени был у кромки 16 вытеснителя. Вырывающийся из вытеснителя 8 факел продуктов сгорания поджигает смесь в основной полости, одновременно и в верхней части КС, расположенной в ГВЦ и в нижней части КС, расположенной в поршне. Далее идет рабочий ход и выпуск отработанных газов.

1. Способ работы поршневого двигателя путем впрыскивания в цилиндр топлива из форсунки с одновременным наполнением его воздухом, сжатия смеси, двухступенчатого поджига, вначале источником воспламенения в зоне первичного воспламенения, затем факелом продуктов сгорания во всем объеме камеры сгорания, отличающийся тем, что с целью повышения КПД топливо из форсунки, установленной на боковой стенке камеры сгорания головки блока цилиндров с противоположной от вытеснителя стороны, после закрытия выпускного клапана впрыскивают на его тарелку.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник воспламенения устанавливают в противоположной от камеры сгорания части вытеснителя двумя способами, один из которых - когда электроды источника воспламенения выступают за плоскость разъема головки блока цилиндров с блоком цилиндров, а в поршне под источником воспламенения выполняют выемку, другой - когда нижнюю часть бокового электрода устанавливают на уровне плоскости разъема головки блока цилиндров с блоком цилиндров, а днище поршня оставляют плоским.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является снижение содержания твердых частиц в продуктах сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива бензиновых двигателей, преимущественно четырехтактных двигателей с электронной системой управления впрыском топлива в цилиндр.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива бензиновых двигателей. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с расслоением горючей смеси. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, в частности при осуществлении рабочего процесса. Техническим результатом является повышение эффективности сгорания при снижении в продуктах сгорания вредных веществ.

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к области двигателестроения. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано на транспортных средствах: мотоциклах, автомобилях, речных судах, летательных аппаратах, а также в качестве привода стационарных энергетических установок.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу управления работой двигателя внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к предкамерам. .

Изобретение относится к области двигателестроения и, в частности, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, содержащий множество впускных окон, множество инжекторов впрыска топлива в цилиндр и электронный блок управления. Электронный блок управления выполнен с возможностью изначальной установки значения управляющего параметра многоцилиндрового двигателя, отдельно для каждого из цилиндров так, что существует общая закономерность между распределением между цилиндрами разницы значения управляющего параметра для каждого из цилиндров от значения управляющего параметра для эталонного цилиндра и распределением между цилиндрами разницы удаления суженного участка у каждого из цилиндров от удаления суженного участка у эталонного цилиндра. Управляющий параметр представляет собой параметр, который определяет соотношение воздушно-топливной смеси вблизи свечи зажигания в момент зажигания во время режима сгорания с послойным распределением заряда топлива. Технический результат – обеспечение одинакового соотношения топливо-воздух в смеси вблизи свечи зажигания в момент зажигания во всех цилиндрах. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием. Техническим результатом является повышение термического КПД путем увеличения доли сгоревшей смеси. Сущность изобретения заключается в том, что камера сгорания образована углублением в головке блока цилиндров и днище поршня. В головке блока выполнены впускной и выпускной каналы, перекрываемые соответственно клапанами впуска и выпуска, причем каналы выведены в противоположные стороны головки. В дальней от камеры сгорания части вытеснителя установлен источник воспламенения, а в противоположной от источника воспламенения стороне, на боковой стенке камеры сгорания, размещена форсунка, направленная на выпускной клапан. После закрытия выпускного клапана на его тарелку впрыскивается топливо из форсунки, которое частично превращается в газообразное состояние и соответственно быстрее и полнее сгорает. Поджиг осуществляют вначале в зоне первичного воспламенения от источника воспламенения, затем в основной зоне - факелом продуктов сгорания, что приводит к быстрому и более полному сгоранию смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх