Дизель Советский патент 1988 года по МПК F02B23/08 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частнос.ти к двигателям с воспламенением от сжатия, более конкретно к дизелям, имеющим камеру сгорания в поршне. Известен дизель, содержащий камеру сгорания, выполненную в виде выем ки в поршне с горловинЬй (типа ЦНИДИ головку цилиндра, впускной ивыпускной клапаны, форсунку для впрыска топлива, установленную в головке цилиндра над выемкой в поршне наклонно к оси камеры, смещенную, от ее центра и снабженную многодырчатым распылителем с сопловыми отверстиями оси которых пересекают боковую поверхность камеры сгорания под кромкой горловины при положении поршня в верхней мертвой точке, причем клапаны и носок распылителя со стороны огневой поверхности головки окружены выемками - цековкамн, перекрывающими друг друга. Недостатком указанного дизеля является то, что взаимное расположение топливных факелов и выемок-цековок не обеспечивает полного воздухоиспользования в процессе сгорания, что отрицательно сказывается на мощност- ных и экономических показателях двигателя . Цель изобретения - улучшение мощностных и экономических показателей двигателя. Это достигается тем, что в дизеле, содержащем камеру сгорания, выполненную в виде выемки в поршне. с горловиной (типа ЦНИДИ), головку цилиндра, впускной и выпускной клапаны, форсунку для впрыска топлива, установленную в головке цилиндра над выемкой в поршне наклонно, к оси камеры, смещенную от ее центра и снабженную многодьфчатым распылителем с со.пловыми отверстиями, оси . которых пересекают боковую поверхность камеры сгорания под кромкой горловины при положении поршня в верхней мертвой точке, причем клапаны и носок распьшителя со стороны огневой поверхности головки окружены выемками-цековками, перекрывающими друг друга, сопловые отверстия распыпителя выполнены с осями, расположенными в плане под выемками-цековками на участке от носка распылителя до горловины камеры сгорания При этом угловое расположение топливных струй .при количестве сопловых отверстий, равном i 3-5, предпочтительно выбирать так, чтобы центральный относительно камеры сгорания угол о в плане между точками пересечения соседних осей сопловых отверстий с боковой поверхностью камеры бьщ выполнен в соответствии с соотношением 3601 ;, 360V I 1+11-1 На фиг. 1 изображен дизель, поперечный разрез плоскостью, проходящей через ось форсунки; на фиг, 2 - то же, продольный разрез плоскостью, проходящей через оси клапанов; на фиг. 3 - расположение цековок головки, камеры сгорания и осей сопловых отверстий распылителя, план. Дизель содержит камеру сг.орания, выполненную в виде выемки 1 в поршне 2 с горловиной 3, головку 4 цилиндра, впускной 5 и выпускной 6 клапаны, форсунку 7 с многодырчатым распьшителем 8. Клапаны 5 и-6 и носок распыпителя 8 окружены выемкамицековками 9, 10, 11 соответственно. Форсунка 7 установлена наклонно относительно вертикальной оси 12 камеры сгорания, носок распылителя.8 смещен в плане относительно оси 12 камеры сгорания, а оси 13 сопловых отверстий распьшителя 8 пересекают боковую поверхность камеры сгорания . в точках а, расположенньйс под кромкой 14 горловины 3 при положении поршня 2 в верхней мертвой точке. При этом между поршнем 2 и огневой поверхностью 15 головки 4 имеется надпоршневой зазор 16. Выемки-цековки 9, 10, 11, выполненные на огневой поверхности 15, образуют полости с увеличенным надпоршневым зазором, частично расположенные над горловиной 3 камеры сгорания. Выемки-цекобки 9, 10 под клапаны 5 и 6 и выемкацековка 11 под носок распьшителя 8 смещены в противоположные стороны относительно продольной оси 17 каме ры сгорания. Оси 13 сопловых отверстий распылителя 8 на участке, от носка распьшителя 8 до боковой поверх ности (точки а) камеры сгорания расположены под выемками-цековками 9, 10 и 11. Угол d между радиусами-лучами 18, соединяющими вертикальную ось 12

камеры с точками а, в которых оси 13 сопловых отверстий пересекают боко-. вую поверхность камеры сгоранияj определяется соотношением

360% ,360° 1+1 i-1

где 1 - количество сопловых отвер- д стий, равное 3-5.

Дизель работает следующим образом.

На такте сжатия за счет вытеснения воздушного заряда из надпоршне- }5 вого зазора 16 в камере сгорания возникает тороидальный вихрь. При полсйкении поршня 2 в зоне в„м.т. надпоршневый зазор 16 уменьшается до минимальных значений и воздух из не- 20 го вытесняется в камеру сгорания. В полостях, образованных выемкамицековками 9, 10 и 11, находится дополнительное количество воздуха. При впрыске топлива топливные факелы, 25 распространяясь в направлении осей 13 сойловых отверстий, проходят под указанными полостями. При этом находящийся в полостях воздух участвует в смесеобразовании с верхними слоями факелов. В результате коэффициент избытка воздуха в зонах распыпивания топливных факелов увеличивается. Увеличение количества воздуха в этих зонах позволяет улучшить топливную экономичность дизеля при сохранении неизменной мощности либо увеличить мощность дизеля при сохранении расхода топлива.

Использование предлагаемой конструкции в опытных дизелях Д-240 Минского моторногозавода позволяет снизить удельный расход топлива при мощности Ne 61,6 кВт и частоте вращения п 2200 об/мин с 229,5 до 227,5 г/кВт-ч.

При сохранении удельного расхода на уровне ge 229,5 г/кВт-ч мощность повышается с 61,6 до 63,2 кВт.

При частоте вращения п 1700 об/мин и Ne 51 кВт ge снижается на 4,5 г/кВт ч, а при сохранении уровня удельного расхода топлива мощность дизеля повышается на 2,5 кВт

1. ДИЗЕЛЬ, содержащий камеру сгорания, выполненную в виде выемки в поршне с горловиной (типа ЦНИДИ), головку цилиндра, впускной и выпускной клапаны, форсунку для впрыска топлива, установленную в головке цилиндра над выемкой в поршне наклонно к оси камеры, смещенную от ее центра и снабженную многодьфчатым распылителем с сопловьми отверстиями, оси которых пересекают боковую поверхность камеры сгорания под кромкой горловины при положении поршня в верхней мертвой точке, причем клапаны и носок распылителя со стороны огневой поверхности головки окружены выемками-цековками, перекрывающими друг друга, отличающийся тем, что, с целью улучшения мощностных и экономических показателей двигателя, сопловые отверстия распьти- тепя выполнены с осями, расположенными в- плане, под выeмкaми-цeкoвкa iи на участке от носка распылителя до горловины камеры сгорания. 2. Дизель по п. 1, отлич аю щ и и с я тем, что количество сопловых отверстий распылителя выполнено равным i 3-5, причем центральный относительно камеры сгорания угол d в плане между точками пересечения соседних осей сопловых отверстий с боковой поверхностью камеры выполнен в соответствии с соотношением 360 . , , 360 1+1