ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02B23/06 

Изобретение относится к машиностроению.

Известен способ сжигания топлива в звуковом поле, заключающийся в создании акустического поля с помощью газоструйного излучателя. Излучатель состоит из предкамеры (форкамеры, вихревой камеры) и резонатора, расположенного в основной камере сгорания. Возбуждение звукового поля происходит в период перетекания газов из предкамеры в основную камеру сгорания. Применение газоструйного излучателя позволяет улучшить экономические показатели дизеля.

Этому способу присущи недостатки, характерные для всех разделенных камер сгорания, а именно низкая экономичность вследствие газодинамических потерь при истечении газа в основную камеру и повышенные тепловые потери на охлаждение.

Целью изобретения является улучшение экономичности двигателя с камерой в поршне.

Цель достигается тем, что двигатель содержит цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра и образованную поверхностями цилиндра, головки и поршня камеру сгорания, причем в днище поршня предусмотрено углубление, выполненное в виде акустического резонатора.

Новым в двигателе является выполнение углубления диаметром d D / n, где D диаметр цилиндра; n целое натуральное число больше единицы, а его глубина h d / m, где m целое натуральное число.

Кроме того, на поверхности головки цилиндра и днища поршня выполнены концентрические выемки с образованием концентричных выступов, причем выступы головки расположены напротив выступов днища поршня и на расстоянии от поверхности цилиндра l (КD) / 2n, где К целое натуральное нечетное число.

Резонатор, расположенный в поршне, усиливает газодинамические колебания, генерируемые в процессе горения, а концентрично расположенные выступы в поршне и крышке цилиндра дополнительно увеличивают их амплитуду. Это позволяет интенсифицировать процесс горения топлива.

На чертеже представлен двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, головку 2 цилиндра, поршень 3 с камерой 4 сгорания и концентрично расположенными выступами 5.

Двигатель работает следующим образом.

В процессе горения топлива в двигателе возбуждаются газодинамические колебания широкого спектра частот. Акустический резонатор диаметром d и глубиной d / m усиливает колебания резонансных частот за счет подпитки их пульсациями, сопровождающими процесс горения. Резонатор позволяет усилить гармонику определенной частоты, резонирующей в данном объеме цилиндра диаметром D. Гармоники этой основной частоты способствуют усилению амплитуды колебаний и не вызывают интерференционных явлений, которые их ослабляют.

Концентрично расположенные выступы 5, формирующие поле скорости радиального движения воздушного заряда, совпадающее с гармониками резонансных колебаний, увеличивают мощность колебаний, что интенсифицирует процесс горения.

Применение изобретения позволяет улучшить экономические показатели двигателя.

Использование: при сжигании заряда в камере сгорания с высокой эффективностью за счет воздействия на него акустических волн давления. Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндр с размещенным в нем поршнем и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, выполненную в виде акустического резонатора с выемками и выступами на днище поршня и на поверхности головки, расположенными напротив друг друга. Стоячие акустические волны, образующиеся в камере во время сгорания, позволяют интенсифицировать процесс горения заряда. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра и образованную поверхностями цилиндра, головки и поршня камеру сгорания, причем в днище поршня выполнено в виде акустического резонатора углубление, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, углубление выполнено диаметром d D / n, где D диаметр цилиндра, n > 1 целое натуральное число, а его глубина h d / m, где m целое натуральное число. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на поверхности головки и на днище поршня выполнены концентричные выемки с образованием концентричных выступов, причем выступы головки расположены напротив выступов днища поршня и на расстоянии от поверхности цилиндра
где K целое натуральное нечетное число.