ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F02B17/00 

Изобретение относится к машиностроению.

Известен двигатель внутреннего сгорания, работающий путем впуска свежего заряда в цилиндр по двум каналам, снабженным перегородкой, параллельной оси цилиндра, поджига, расширения и выпуска отработавших газов.

Известный объект не обеспечивает полного сжигания топлива, поданного в цилиндр с глубоким расслоением, что снижает эффективность двигателя.

Цель изобретения повышение эффективности двигателя.

Цель достигается путем впуска свежего заряда в цилиндр, имеющий переменный надпоршневой зазор, образуемый полостью в поршне, расположенной со смещением от оси цилиндра и максимальным удалением наиболее заглубленной части полости от плоскости перегородки между впускными каналами, впуска в цилиндр по каналам обогащенной смеси и недросселируемого воздуха на любых режимах работы двигателя, вытеснения воздухом при сжатии смеси в объем полости из зоны цилиндра противоположной полости через периферийные зоны цилиндра.

На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 поршень в трех проекциях.

Двигатель содержит цилиндр 1 с поршнем 2 и основной полостью 3, смещенной относительно оси цилиндра, впускной клапан 4 с перегородкой 5 в надклапанной зоне, параллельной оси цилиндра, каналы 6, 7, соответственно подающие в образованные перегородкой зоны смесь и воздух, средства смесеобразования 8 с дроссельной заслонкой, направляющие каналы 9 в поршне, при этом полость расположена в цилиндре напротив плоскости 10, продолжения перегородки 5 и может быть выполнена в форме части шара, полость соединена плавными поверхностями 11 с центральной выпуклой частью поршня, направляющие каналы 9 от заглубленных частей полости плавно поднимаются к плоским поверхностям поршня, расположенным в противоположной полости 3 зоне цилиндра, огибая поршень по его периферийным зонам. В средней части поршня и в зоне поршня, прямо противоположной полости 3 и плоскости 10, располагается наиболее выпуклая часть поршня. При впуске смесь впускается в топливную А, а воздух в воздушную Б зоны цилиндра, граница между зонами представляет собой плос-кость 12, являющуюся продолжением перегородки 5. Клапан 4 устанавливается на линии плоскости 12, месторасположение которой зависит от коэффициента избытка воздуха смеси, подаваемой в цилиндр на максимальном нагрузочном режиме двигателя с таким расчетом, чтобы площадь цилиндра, ограниченная плоскостью 10 со стороны канала впуска смеси, соответствовала этому коэффициенту при принятии за единицу всей площади цилиндра.

Средствами 8 смесеобразования образуется смесь с коэффициентом избытка воздуха (0,4-0,6) при максимальной нагрузке, через каналы 6, 7 в цилиндр впускается свежий заряд с коэффициентом избытка воздуха α=1, смесь в зону А, воздух в зону Б с образованием расслоения по плоскости 10, заряд сжимается, воздух зоны Б по периферийным зонам цилиндра перепускается в зону А и вытесняет смесь в зону полости 3 по каналам 9, смесь поджигается и частично сгорает при расположении поршня в верхней мертвой точке за счет кислорода смеси, во втором этапе горения при расширении продукты неполного сгорания перепускаются в объем воздуха зоны Б и догорают, отработавшие газы выпускаются из цилиндра. Объем воздуха, подаваемый через канал 7, не изменяют на любых нагрузках двигателя.

Использование изобретения позволяет увеличить степень сжатия двигателя за счет уменьшения максимальных давлений цикла без возникновения детонации и обеспечить полное сжигание топлива за цикл.

Сущность изобретения заключается в том, что в поршне 2 выполнена полость 3 и два канала 9, расположенные вдоль окружности поршня 2 и направленные в глубь полости 3. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем и головку цилиндра с впускным тарельчатым клапаном и подключенными к нему трубопроводами впуска смеси и воздуха соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, поршень или головка выполнены с полостью, смещенной относительно оси цилиндра, трубопроводы впуска смеси и воздуха расположены один напротив другого, причем полость расположена со стороны трубопровода впуска смеси. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что днище поршня выполнено по меньшей мере с двумя каналами, подключенными к полости, расположенными на периферии днища поршня и имеющими переменное сечение с углублением в направлении полости. 3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в головке вблизи тарелки впускного клапана установлена перегородка, по меньшей мере часть которой параллельна оси цилиндра. 4. Двигатель по пп.1 - 3, отличающийся тем, что трубопроводы впуска смеси и воздуха расположены соосно. 5. Двигатель по пп.1 - 4, отличающийся тем, что полость выполнена в виде части шара, а каналы подключены к полости с противоположных ее сторон.