Двигатель внутреннего сгорания с самовоспламенением в отдельной камере Советский патент 1984 года по МПК F02P5/10 

Изобретение относится к двигателестроению, конкретно к лпигэтелям внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннего сгорания с самовоспламенением в отдельной камере, содержащий главный цилиндр с поршнем,головку двигателя,дополнительный цилиндр с плунжером, размещенный в головке, основную камеру сгорания, ограниче гную стенками главного цилиндра,головкой двигателя н днищем поршня, и дополнительную камеру ограниченную стенками дополнительного цилиндра и днищем плунжера и сообщенную с основной камерой сгорания через газораспределительные окна, перекрываемые плунжером/причем плунжер при помоши тяги связан с поршнем IJ.

Недостатками известного двигателя япляются неудовлетворительный момент времени воспламенения в основной камере сгорания и недостаточно высокая скорость истечения продуктов сгорания из дополнитесьной камеры, обусловленные перемещением плунл ера,имеющего жесткую связь с поршнем двигателя, и определяющие низкое качество сгорания.

Целью изобрете1Н1я является улучшение сгорания путем увеличения скорости воспламенения.

.Указанная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания с самовоспламенением в отдельной камере, содержащем главный цилиндр с поршнем., головку двигателя, дополнительный цилиндр с плунжером, размещенный в головке.,основную камеру сгорания,ограниченную стенками главного цилиндра,головкой двигателя и днищем поршня, и дополнительную камеру, ограниченную стенкамн дополинтельного цилиндра и днищем плунжера и сообщенную с основной камерой сгорания через газораспределительные окна, перекрываемые плунжером, причем плунжер при помощи тяги связан с поршнем, в плунжере выполнены сквозные каналы с выходными отверстиями на днище плунжера и его боковой поверхности, причем последние совпадают с газораспределительными окнами при положении поршня в верхней мертвой точке, тяга снабжена упором двойного действия, а в днище 1юр1пня имеется полость для размещения упора и тяги.

На фиг. 1 приведена с.хема двигателя в MOMeiiT подачн свежего заряда; на фиг. 2 - то , в момент начала сжатия топливной смеси; на фиг. 3 и 4 - то же, в момент окончания сжатия топливной смеси.

Двигатель состоит из главного цилиндра (не показан) с порншем , головки 2 дополнительного цилиндра 3,размещенного в головке 2, плунжера 4, размещенного в дополнительном цилиндре 3 и снабженного тягой 5 с упором 6 двусторон)его. действия

(хиовной камеры 7 сгорания, ограниченной днищем nopiHHR 1, стенками главного цилиндра (не показан) и головкой 2, и допо.тнитель)ой камеры S сгорания, ограниченной стенками дополнительного цилиндра 3 и днищем плунжера 4. В дополнительном цилиндре 3 выполнены газораспределительные окна 9,сообщающие дополнительную камеру 8 с основной камерой 7. В плунжере 4 выполнены сквозные каналы 0 с выходными отверстиями 11 и 12 соответственно на днище плунжера 4 и его боковой поверхности. В днище поршня выполнена полость 13 для размен1ения тяги 5 с упоро.м 6. Дополнительный цилиндр 3 снабжен обратным клапаном 14,соединяющим дополнительную камеру 8 со смесеподающим каналом 5.

Двигатель работает следующим образом.

При ходе поршня 1 вниз (фиг. 1) в момент окончания всасывания свежего заряда в камеру 7 поршень 1 воздействует на упор 6 тяги 5 и перемеп1ает плунжер 4 вниз. При этом давление под клапаном 14 падает, становится меньше давления в канале 15., клапан 14 срабатывает, и происходит подача в цилиндр 3 свежего заряда тorlливf oй смеси.

В крайнем нижнем положении iiopnieHb 1 перестает воздействовать на тягу 5, и плунжер 4 силами трения удерживается в цилиндре 3 в крайнем нижнем положении,расгголагаясь ниже окон 9, при этом камера 8 сообщается с камерой 7.

При ходе поршня 1 вверх (фиг. 2) осуществляется сжатие топливной смеси в камере 7. Плунжер 4 удерживается силами трения в нижнем положении. Камера 7 через газораспределительные окна 9 сообщается с камерой 8,и в камеру 8 поступает заряд топливной смеси из камеры 7. При этом клапан 14 срабатывает и запирает канал 15,а в камере 8 за счет хода поршня I происходит предварительное сжатие топливной смеси.

При дальнейшем движении вверх поршень 1 (фиг. 3) воздействует па упор 6 и перемещает плунжер 4 вверх. При это.м плунжер 4 перекрывает окна 9 и отсекает камеру 8 от камеры 7. С этого момента сжатие смеси в камерах 7 и 8 осуществ -мяется раздельно до перемещения порщня 1 и плунжера 4 в крайнее верхнее положение. При этом в камере 7 cjnecb сжимается до степени сжатия, меньшей или равной допустимой степени сжатия по октановому числу топлива, а в камере 8 - до степени сжатия, превышающей допустимую. Такое сжатие вызывает детонационное воспламенение топлива в камере 8 до момента,когда плунжер 4 окажется в крайнем верхнем положении.

В момент, когда поршень I и плунжер 4 достигнут крайнего верхнего положения

(фиг. 4),каналы 10 плунжера 4 оказыв.чются напротив окон 9, и камера 8 сообщается с камерой 7. Прн этом воспламенивпгаяся топливная смесь из камеры 8 через каналы 10 и окна 9 истекает в камеру 7 и обеспечивает воспламенение топлива в двигателе. При движении поршня 1 вниз во время рабочего хода плунжер удерживается силами треиия в цилиндре 3 в верхнем положении,чем обеспечивается свободное истечение продуктов сгорания из камеры 8 и понижение давления при выхлопе как в камере 7, так и в камере 8.

При дальнейп1ем движении вниз поршень 1 взаимодействует с тягой 5 плунжера 4 и цикл повторяется.

В предложенном двигателе за счет умеиьЕиенного хода плунжера (ход плунжера в несколько раз меньше хода поршня), увеличенного время-сечения газораспределительных окон обеспечивается высокая энергия истечення продуктов горения из дополнительной камеры в основную и высокая скорость воспламенения смеси в основной камере,что создает условия для качественного сгорания.

15

I4Z.Z

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕМ В ОТДЕЛЬНОЙ КАМЕРЕ,содержащий главный цилиндр с поршнем, головку двигателя, дополнительный цилиндр с плунже;ром, размещенный в головке, основную камеру сгорания, ограниченную стенками главного цилиндра головкой двигателя и днищем поршня, и дополнительную камеру, ограниченную стенками дополнительного цилиндра и днии1ем плунжера и сообщенную с основной камерой сгорания через газораспределительные окна, перекрываемые плунжером,причем плунжер при помощи тяги связан с поршнем отличающийся тем,что, с целью улучшения сгорания путем увеличения скорости воспламенения топлива, в плунжере выполнены сквозные каналы с выходными отверстиями на днище плунжера и его боковой поверхности, причем последние совпадают с газораспределительными окнами при положении поршня в верхней мертвой точке,тяга снабжена упором двойного действия, а в днище поршня имеется полость для размещения упора и тяги.