ФОРКАМЕРА ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2004 года по МПК F02B19/16 

Изобретение относится к двигателестроению, конкретно к форкамерам газовых двигателей внутреннего сгорания.

Известны форкамеры газовых двигателей внутреннего сгорания, установленные на место форсунок в крышках цилиндров дизелей, содержащие корпус с рабочей полостью, соединенный с распылителем, свечу зажигания и узел форкамерного клапана, сообщенный соединительным каналом с рабочей полостью. (См., например, Двигатели внутреннего сгорания “Системы поршневых и комбинированных двигателей”. Третье издание, переработанное и дополненное. Под общей редакцией А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1985 г., рис.206, стр.228 и рис.207б, стр.229).

Недостатком этих конструкций является наличие соединительного канала между узлом форкамерного клапана и рабочей полостью, расположенного в корпусе форкамеры вблизи резьбовой части свечи зажигания, что приводит к перегреву корпуса в месте установки свечи вследствие того, что при каждом такте рабочего хода раскаленные продукты горения под действием высокого давления, развивающегося в форкамере, проникают внутрь соединительного канала. Это приводит к преждевременному выходу из строя свечи зажигания.

Кроме этого, газоподводящий канал имеет малое проходное сечение и часто засоряется продуктами сгорания, что приводит к уменьшению подачи газа в форкамеру и потере ее работоспособности.

Известны аналогичные форкамеры, содержащие форкамерные клапаны, установленные непосредственно на корпусе форкамеры и проникающие в рабочую полость (см. ранее упомянутый источник, рис.207а, стр.229). Эта конструкция наиболее близка к предлагаемому устройству и предлагается в качестве прототипа. Недостатком устройства, предложенного в качестве прототипа, является расположение форкамерного клапана в зоне, где отсутствует жидкостное охлаждение крышки цилиндра, что приводит к перегреву форкамерного клапана и повышенному его износу. Вместе с этим, для снижения температуры корпуса этой форкамеры требуется выполнение в ее корпусе сети каналов, что значительно усложняет ее конструкцию и при засорении каналов приводит к выходу из строя корпуса форкамеры.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение надежности форкамеры.

Это достигается тем, что в форкамере газового двигателя внутреннего сгорания, установленной на место форсунки дизеля, содержащей корпус с рабочей полостью, соединенный с распылителем, свечу зажигания и узел форкамерного клапана, последний установлен в сверлении корпуса форкамеры, в зоне, омываемой охлаждающей жидкостью. В сверлении корпуса форкамеры, перед узлом форкамерного клапана, установлен дроссель, закрытый со стороны подвода газа фильтрующей сеткой. Корпус форкамеры выполнен из материала с высокой теплопроводностью и прочностью, например из латуни. Корпус форкамеры содержит выточку, соединяющую сверление корпуса форкамеры, в котором установлен узел форкамерного клапана, с каналом крышки цилиндра дизеля, предназначенным для отвода просочившегося через форсунку топлива, и последний соединен с магистралью подачи форкамерного газа.

На основании изложенного считаем, что новым в предлагаемом устройстве является то, что узел форкамерного клапана установлен в сверлении корпуса форкамеры, в зоне, омываемой охлаждающей жидкостью. В сверлении корпуса форкамеры, перед узлом форкамерного клапана, установлен дроссель, закрытый со стороны подвода газа фильтрующей сеткой. Корпус форкамеры выполнен из материала с высокой теплопроводностью и прочностью, например из латуни. Корпус форкамеры содержит выточку, соединяющую сверление корпуса форкамеры, в котором установлен узел форкамерного клапана, с каналом крышки цилиндра дизеля, предназначенным для отвода просочившегося через форсунку топлива, и последний соединен с магистралью подачи форкамерного газа.

На чертеже представлен продольный разрез предлагаемой конструкции. Форкамера газового двигателя внутреннего сгорания, установленная на место форсунки крышки цилиндра 1 дизеля, при этом последняя содержит канал 2 для отвода просочившегося через форсунку топлива и полость охлаждения 3, а форкамера содержит корпус 4 с рабочей полостью 5, распылителем 6 и выточкой 7, свечу зажигания 8, узел форкамерного клапана 9, сверление 10 корпуса форкамеры 4, дроссель 11, фильтрующую сетку 12.

Принцип работы предлагаемой форкамеры газового двигателя внутреннего сгорания аналогичен традиционным конструкциям. Отличие состоит в том, что узел форкамерного клапана 9 установлен в сверлении 10 корпуса форкамеры 4, в зоне, омываемой жидкостью полости охлаждения 3 крышки цилиндра 1, что обеспечивает его удовлетворительное температурное состояние и высокую работоспособность. Фильтрующая сетка 12 имеет ячейки меньшего размера, чем размер отверстия в дросселе 11, что исключает засорение дросселя 11 при работе. Корпус форкамеры 4, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, позволяет обеспечить интенсивный отвод тепла из зоны установки свечи зажигания 8 и узла форкамерного клапана 9, а также снижает теплонапряженность распылителя 6. Повышенная прочность материала корпуса форкамеры 4 обеспечивает многократную замену свечи зажигания 8 без повреждения резьбы корпуса 7 форкамеры 4. Топливный газ из магистрали подачи форкамерного газа (не показан) поступает в канал 2 крышки цилиндра 1, предназначенный для отвода просочившегося через форсунку топлива в дизеле, далее газ поступает в выточку 7 корпуса форкамеры 4, проходит через фильтрующую сетку 12, дроссель 11, сверление 10, далее через узел форкамерного клапана 9 и поступает в рабочую полость 5. В качестве магистрали подачи форкамерного газа может быть использован коллектор сбора просочившегося топлива через форсунки дизеля.

Экономический эффект от внедрения настоящего изобретения заключается в снижении затрат на изготовление форкамеры, а также вследствие увеличения срока службы форкамеры.

Изобретение относится к двигателестроению, конкретно к форкамерам газовых двигателей внутреннего сгорания. Узел форкамерного клапана установлен в сверлении корпуса форкамеры, в зоне, омываемой охлаждающей жидкостью. В сверлении корпуса форкамеры, перед узлом форкамерного клапана, установлен дроссель, закрытый со стороны подвода газа фильтрующей сеткой. Корпус форкамеры выполнен из материала с высокой теплопроводностью и прочностью, например из латуни. Корпус форкамеры содержит выточку, соединяющую сверление корпуса форкамеры, в котором установлен узел форкамерного клапана, с каналом крышки цилиндра дизеля, предназначенным для отвода просочившегося через форсунку топлива, и последний соединен с магистралью подачи форкамерного газа. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности работы форкамеры. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Форкамера газового двигателя внутреннего сгорания, установленная на место форсунки в крышке цилиндра дизеля, содержащая корпус с рабочей полостью, соединенный с распылителем, свечу зажигания и узел форкамерного клапана, отличающаяся тем, что узел форкамерного клапана установлен в сверлении корпуса форкамеры, в зоне, омываемой охлаждающей жидкостью.2. Форкамера по п.1, отличающаяся тем, что в сверлении корпуса форкамеры, перед узлом форкамерного клапана, установлен дроссель, закрытый со стороны подвода газа фильтрующей сеткой.3. Форкамера по п.1, отличающаяся тем, что корпус ее выполнен из материала с высокой теплопроводностью и прочностью, например из латуни.4. Форкамера по п.1, отличающаяся тем, что корпус форкамеры содержит выточку, соединяющую сверление корпуса форкамеры, в котором установлен узел форкамерного клапана, с каналом крышки цилиндра дизеля, предназначенным для отвода просочившегося через форсунку топлива, и последний соединен с магистралью подачи форкамерного газа.