Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02B23/06 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень, камеру сгорания и форсунку с сопловыми отверстиями, причем камера сгорания размещена в порщне и выполнена в форме тела вращения с переходом боковой поверхности в донную часть по.радиусу и соединена с рабочей полостью цилиндра при помощи центральной относительно камеры сгорания горловины и тангенциальных каналов, причем оси сопловых отверстий форсунки направлены на внутреннюю поверхность камеры 1.

Известный двигатель внутреннего сгорания не исчерпывает всех возможностей для полного воздухоиспользования при сгорании.

Цель изобретения - улучщение процессов смесеобразования и сгорания путем их интенсификации.

Указанная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндр, порщень, камеру сгорания и форсунку с сопловыми отверстиями, причем камера сгорания размещена в порщне и выполнена в форме тела вращения с переходом боковой поверхности в донную часть по радиусу и соединена с рабочей полостью цилиндра при помощи центральной относительно камеры сгорания горловины и тангенциальных каналов, причем оси сопловых отверстий форсунки направлены на внутреннюю поверхность камеры, количество тангенциальных каналов выполнено равным количеству сопловых отверстий форсунки, причем оси каналов пересекаются с осями сопловых сугверстий на внутренней поверхности камеры на расстоянии радиуса перехода от донной части, а каналы выполнены в форме диффузоров и обращены меньшим основанием конуса внутрь камерь сгорания. При этом камера сгорания и форсунка могут быть размещены эксцентрично относительно оси цилиндра, а форсунка может быть установлена под углом.

Предлагаемое выполнение двигателя позволит более полнЬ использовать воздушный заряд двигателя путем интенсификации процессов смесеобразования и сгорания.

На фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I.

Двигатель содержит цилиндр 1, порщень 2, камеру 3 сгорания и форсунку 4 с сопловыми отверстиями (не показаны), оси 5 которых направлены на внутреннюю поверхность 6 камеры 3 сгорания.

Камера 3 сгорания размещена в порщне 2 и выполнена в форме тела вращения с переходом боковой поверхности 7 в донную часть 8 по радиусу г. Камера 3 сгорания соединена с рабочей полостью 9 цилиндра 1 при помощи центральной относительно камеры 3 сгорания горловины 10 и тангенциальных каналов 11, количество которых равно количеству сопловых отверстий форсунки, а их оси 12 пересекаются с осями 5 сопловых отверстий на внутренней поверхности 6

Q камеры 3 сгорания на расстоянии от донной части 8, равном радиусу г. Тангенциальные каналы 11 выполнены в форме диффузоров с углами конусности 10-18°, соответствующими углам конусности топливных струй, и обращены меньшим основанием ко5 нуса внутрь камеры 3 сгорания.

На чертежах изображено предпочтительное размещение камеры 3 сгорания и форсунки 4 - эксцентрично относительно оси цилиндра 1, форсунка 4 при этом установлена под углом. Стрелками указано направление движения воздушных вихрей.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При движен1 и поршня 2 к ВМТ воздух вытесняется из надпорщневого пространства

5 (рабочей полости 9 цилиндра) в камеру 3 через тангенциальные каналы 11 и горловину 10. В результате в объеме камеры 3 сгорания образуется тороидальный вихрь, и местные турбулизации в зонах выхода тангенциальных каналов 11 на внутренней

стенке 6 камеры. Форсункой 4 через сопловые отверстия впрыскивается топливо в виде струй, каждая из которых ориентирована в зону выхода соответствующего канала 11 на внутреннюю поверхность камеры 3 сгорания.

- Часть топлива увлекается тороидальным вихрем, а часть топлива, достигщая внутренних стенок камеры, под действием движущихся воздушных струй через каналы 11 интенсивно растекается, дробится и испаряется со стенок камеры 3.

При перемещении поршня 2 к НМТ воспламенившаяся смесь выбрасывается через горловину 10 камеры 3 сгорания в рабочую полость 9 цилиндра 1. При этом воздух, находящийся в рабочей полости 9 цилиндра 1, поступает через тангенциальные каналы 11 в камеру 3, вследствие понижения давления в ней. Это способствует распространению горячей смеси в рабочей полости 9 к периферии порщня 2 и дополнительно интенсифицирует процесс горения.

0Интенсификация процессов смесеобразования и сгорания позволит снизить удельный расход топлива, уменьшить нагарообразование на порщне, понизит тепловую напряженность днища порщня и распылителя; обеспечить более полное сгорания топ5 лива и уменьшить токсичность отработавших газов.

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр, поршень, камеру сгорания и форсунку с сопловыми отверстиями, причем камера сгорания размещена в поршне и выполнена в форме тела вращения с переходом боковой поверхности в донную часть по радиусу и соединена с рабочей полостью цилиндра при помощи А центральной относительно камеры сгорания горловины и тангенциальных каналов, причем оси сопловых отверстий форсунки направлены на внутреннюю поверхность камеры, отличающийся тем, что, с целью улучшения процессов смесеобразования и сгорания путем их интещ;ификации, количество тангенциальных каналов выполнено равным количеству сопловых отверстий форсунки, причем оси каналов пересекаются с осями сопловых отверстий на внутренней поверхности камеры на расстоянии радиуса перехода от донной части, а каналы выполнены в форме диффузоров и обращены меньшим основанием конуса внутрь камеры сгорания. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что камера сгорания и форсунка размещены эксцентрично относительно оси цилиндра, причем форсунка установлена под углом. (Л сл