Устройство для воспламенения топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02B9/02 F02P5/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам для зажигания топливовоздушной смеси в цилиндре путем самовоспламенения отделенной части смеси.

Известно устройство для воспламенения топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания, содержащее камеру дополнительного сжатия смеси, установленйую в неподвижном корпусе на головке цилиндра, заключенную между глухим торцом Цилиндрической полости 6о втулке и выступом перемещающегося в ней плунжера и сообщенную с Камерой сгорания через газораспределительные каналы, перекрываемые плунжером (1).

В известном устройстве плунжер прикреплен к поршню и выполнен подвижным, втулка неподвижна и обращена к камере сгорания открытым торцом, а газораспределительные каналы выполнены в золотниковой гильзе с возможностью регулирования момента сообщения камеры дополнительного сжатия с камерой сгорания. Это позволяет согласовать момент воспламенения смеси в цилиндре с положением поршня, но не учитывает значения давления смеси в камере сгорания.

Цель изобретения - согласование момента воспламенения смеси с давлением в камере сгорания.

Для достижения поставленной цели в устройстве для воспламенения топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания, содержащем камеру дополнительного сжатия смеси, установленную в неподвижном корпусе на головке цилиндра, заключенную между глухим торцом цилиндрической полости но втулке и выступом перемещающегося в ней плунжера и сообщенную с камерой сгорания через газораспределительные каналы, перекрываемые плунжером, втулка обращена глухим торцом к камере сгорания и выполнена подвижной с кольцевым выступом и расположенным на его обращенном к камере сгорания торце посадочным пояском, а между противоположным торцом выступа и конусом установлены пружина и подвижная опора, между которой и /плунжером выполнена полость переменного объема, сообщенная с камерой сгорания через совместные отверстия во втулке и плунжере, плунжер прикреплен к корпусу, и газораспределительные каналы выполнены в виде двух рядов радиальных ответ:1стий во втулке и одного ряда отверстий в плунжере.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.

В неподвижном .корпусе 1 установлена подвижная втулка 2 и неподвижный плунжер 3, сопряженный с крышкой 4 корпуса. Внутренняя полость 5 корпуса и выступ втулки 2 образуют пневмоцилиндр б, и между ее обращенным к камере сгорания глухим торцом и выступом плунжера заключена камера 7 дополнительного сжатия смеси. Во втулке выполнены два ряда радиальных отверстий 8 и-9. Плунжер снабжен углублением 10 и рядом радиальных отверстий 11 и отверстиями 12 и 13, причем отверстия 12 и 13 сое.аинены |каналом 14. Ряд радиальных отверстий 8 во втулке и ряд отверстий 1 в плунжере образуют газораспределительные каналы. При помощи посадочного пояска 15, обращенного к камере сгорания и расположённого на выступе, втулка сопряжена с корпусом 1. Между противоположным торцом выступа и корпусом уотановлены пружина 16 и подви 5ная опора 17, между которой и плунжером заключены полости 18 и 19. Причем

5 полость 19 переменного объема заключена между торцом опоры 17 икольцевым выступомплунжера и сообщена с камерой сгорания через совмещающиеся между собой отверстия 9 во втулке и отверстия 12 и 13 в плунжере. Корпус установлен на головке 20 цилиндра, ограничивающей камеру 21 сгорания, ограниченную с другой стороны поршнем 22 двигателя. Втулка снабжена направляющей частью 23, между которой и неподвижным корпусом выполнен кольие5 вой зазор, сообщенный с камерой сгорания. В исходном положении посадочная поверхность пояска 15 сопряжена с неподвижным корпусом, и кольцевой зазор между выступом втулки и корпусом отделен от камеры 21 сгорания. Подвижная опора 17 пружины прижата к выступу плунжера 3. Полость 19 и камера 7 дополнительного сжатия смеси сообщены с камерой 21 сгорания через отверстия 8, 9, 12 и 13 и канал 14.

В процессе сжатия смеси в камере 21 сгорания давление повышается и через отверстия передается в камеру 7 и Полость 19. При этом на пружину 16 ,т,ействуют усилия со стороны подвижной опоры 17 и со стороны подвижной втулки 2. Соотношение этих

Q сил выбрано таким, что подвижная опора 17 начнет перемещаться раньше, чем втулка. При этом она преодолевает действующую на нее при разгоне силу инерции и усилие пружины 16, которая сжимается и, соответственно, увеличивает усилие, передаваемое на втулку 2. Но так как характеристика пружины выбрана такой, что на втулку 2, создаваемое давлением, растет интенсивнее, чем усилие пружины, то при увеличении давления выше заданного уровня посадочный поясок отойдет от корпуса,

давление начнет действовать на обращенную к камере сгорания торцовую поверхность кольцевого выступа, сила давления сжимаемой в цилиндре дви1ателя смеси, действующая на втулку, резко возрастает и происходит ускоренное перемещение втулки в сторону от камеры сгорания. В процессе перемещения втулки относительно плунжера торец выступа плунжера перекроет радиал

ные отверстия 8 во втулке и & камере 7 будет происходить дополнительное сжатие смеси, которое приведет к ее воспламенению. Однако выход воспламенившейся смеси в камеру 21 сгорания не возможен до тех пор, пока, не совместятся радиальные отверстия 8 во втулке и отверстия 11 в цилиндре: Когдц отверстия совместятся, продукты, вытекаЮ щне из камеры 7, воспламенят смесь в камере сгорання.

После того, как поршень 22 двигатели совершит рабочий ход и давление в цилиндре уменьшится, втулка 2 и подвижная опора 17 под, действием усилия пружины

- возвратятся в исходное положение.

На скорость перемещения втулки 2 и опо рь 17 оказывает влияцие их инерция, i, при снижении частоты вращения вала двигателя, т. е. при снижении скорости порщня 22 и скорости изменения давления в цилиндре, пружина 16 сжимается с большей силой. Скорость перемещения втулки 2 зависит также от давления в камере 21 nfex ред сжатием. При более высоком давлении происходит более позднее истечение из камеры 7 дополнительного сжатия в камеру 21 сгорания.

Таким образом, момеит восплаМенгення зависит от давления в камере сгорания и от скорости его изменения..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТрПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее камеру дополнительного сжатия смеси, установленную в еподвнжном корпусе на головке цилиндра, заключенную между глухим торцом цилиндрической, полости во втулке и выступом перемещающегося в ией плунжера и сообщенную с камерой сгорания через газораспределительные каналы, .перекрываемые плунжером, отличающееся тем, что, с целью согласования момента воспламенення с давлением в камере сгораиня, втулка обращена глухим торцом к камере сгорания и выполнена подвижной с кольцевым выступом, и расположенным иа его обращенном к камере сго: рання торце посадочным пояском, a между противоположным торцом выступа и корпусом..установлены пружина и подвижная опора, между которой и плунжером выполнена полость переменного объема, сообщенная с камерой сгорания через совмещающиеся отверстия во втулке и плунжере, плунжер прикреплен ккорпусу, и газораспределительные каналы выполнены в виде ряда радиальных отверстий во втулке и ряда отверстий в плунжере. (Л 00 х ел о СП