КАМЕРА СГОРАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2001 года по МПК F02B23/00 

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от искры, а именно к двигателям с камерами сгорания (КС), разделенными на две или более частей, а также с КС, имеющими особую форму для улучшения рабочего процесса.

Известна камера сгорания (прототип) двигателя, образованная поверхностью крышки цилиндра с ребром, разделяющим ее на свечную и бессвечную полости, поверхностью днища поршня и частью поверхности цилиндра, причем днище поршня имеет ступенчатую форму, на поверхности верхней ступеньки выполнена выемка, сообщающаяся каналом со свечной полостью, в которой расположен выпускной клапан (патент США N 2161244, кл. F 02 В 23/08, опубл. 1939).

Однако в известной камере сгорания большое отношение ее поверхности к объему. Камера сгорания имеет высокие потери теплоты через стенки и повышенные выбросы несгоревших углеводородов.

Задачей изобретения является улучшение условий воспламенения, более быстрого и стабильного развития начального очага горения, лучшей очистки КС от остаточных газов, что в итоге должно привести к улучшению экономических и антидетонационных показателей двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что в камере сгорания карбюраторного двигателя, образованной поверхностью крышки цилиндра с ребром, разделяющим ее на свечную и бессвечную полости, поверхностью днища поршня и частью поверхности цилиндра, причем днище поршня имеет ступенчатую поверхность, на поверхности верхней ступеньки выполнена выемка, сообщающаяся каналом со свечной полостью, в которой расположен выпускной клапан, причем площадь верхней ступеньки поршня составляет 40-45% от площади днища поршня, выемка выполнена под впускным клапаном, а канал - тангенциальным суживающимся.

Изобретение поясняется чертежом, где
на фиг. 1 схематично показана камера сгорания,
на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1,
на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 2.

Камера сгорания разделена ребром крышки цилиндра на две разные по объему полости: бессвечную (вспомогательную) полость I меньшего объема и свечную (основную) полость II. Нижняя поверхность камеры образована ступенчатым днищем поршня 1. Верхняя ступенька поршня выполняет функцию вытеснителя и ее площадь составляет 40-45% от площади днища поршня. В бессвечной (вспомогательной) полости камеры сгорания установлен впускной клапан 2, в свечной (основной) полости расположены свеча зажигания 3 и выпускной клапан 4. Их взаимное положение в горизонтальной плоскости показано наложенными проекциями соответственно 3a и 4a. Основной объем камеры сгорания образуют наиболее нагретые поверхности, что способствует более полной очистке камеры сгорания от массы остаточных газов. На поверхности верхней ступеньки днища поршня выполнена неглубокая выемка В круглого сечения под тарелку впускного клапана, которая сообщается тангенциальным суживающимся каналом Г с основным объемом камеры сгорания.

При приближении поршня к верхней мертвой точке (ВМТ) в процессе сжатия верхняя ступенька поршня вытесняет газовую смесь, состоящую в основном из свежего заряда, в свечную (основную) полость камеры сгорания. При этом выемка с каналом создают вихревое движение, направленное по окружности цилиндра. Сужение канала предполагает ускорение потока газа при вытеснении. Направленный вихрь обтекает нагретые поверхности, подогреваясь при этом, ударяется о выступ поршня, создавая в области свечи турбулизацию, необходимую для быстрого и стабильного развития начального очага горения. При обдувке свежим зарядом нагретых поверхностей уменьшается их теплонапряженность, увеличивается срок службы выпускного клапана. При движении поршня вниз пламя вырывается через щель между выступом поршня и ребром крышки цилиндра во вспомогательную полость камеры сгорания, создавая в ней интенсивную турбулизацию. При этом сохраняются все преимущества двухстадийного процесса сгорания, а именно, более полного и быстрого догорания рабочей смеси.

Камера сгорания (КС) образована поверхностью крышки цилиндра с ребром, разделяющим ее на свечную (основную) и бессвечную (вспомогательную) полости, частью поверхности цилиндра и поверхностью ступенчатого днища поршня. На поверхности верхней ступеньки днища поршня, площадь которой составляет 40-45% площади днища поршня, выполняющей функции вытеснителя, сделана выемка, сообщающаяся тангенциальным суживающимся каналом со свечной полостью КС, в которой расположен выпускной клапан. При подходе поршня к ВМТ заряд из бессвечной полости, где расположен впускной клапан, вытесняется по каналу в свечную полость. При этом создаваемый вихрь обтекает область горячих поверхностей, ударяется о выступ поршня и образует в зоне свечи турбулентность, способствующую быстрому и стабильному развитию начального очага горения. При дальнейшем развитии горения сохраняются все преимущества двухстадийного процесса сгорания. Изобретение позволяет улучшить экономические и антидетонационные показатели двигателя. 3 ил.

Камера сгорания карбюраторного двигателя, образованная поверхностью крышки цилиндра с ребром, разделяющим ее на свечную и бессвечную полости, поверхностью днища поршня и частью поверхности цилиндра, причем днище поршня имеет ступенчатую форму, на поверхности верхней ступеньки выполнена выемка, сообщающаяся каналом со свечной полостью, в которой расположен выпускной клапан, отличающаяся тем, что площадь верхней ступеньки поршня составляет 40 - 45% от площади днища поршня, выемка выполнена под впускным клапаном, а канал - тангенциальным суживающимся.