Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия Советский патент 1984 года по МПК F02B23/06 

Изобретение относится к машинострению, а именно к двигателестроению.

Известен двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий цилиндр, головку цилиндра с центрально расположенным цилиндрическим выступом, поршень, снабженный камерой сгорания, выполненной в его днище в виде тела вращения - с сужающейся горловиной и соединенной с периферией надпоратевого просранства при помощи каналов. Движение газов по каналам вызывает образование вихрей в камере сгорания и в надпоршневом пространстве, способствуя тем самлм интенсификации про цессов смесеобразования и сгорания щ.

Однако, в известном двигателе велики потери энергии газовых потоков, перетекакмцих по каналам, вследствие наличия резких поворотов на входах , в каналы и скачкообразного изменения площади проходного сечения для газовых потоков.

Целью изобретения является повыщение экономичности и снижение токсичности отработавщих газов путем интенсификации процессов смесеобразевания и сгорания. -Г

Поставленная цель достигается тем

что в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащем цилиндр с размещенным в нем порш нем, снабженным камерой сгорания, выполненной в его днище в виде тела вращения с сужающейся горловиной и соединенной с периферией надпоршневого пространства при помощи капалов, каналы выполнены расщиряющимися в сторону днища поршня и снабжены выемками, выполненными на днище поршня с уменьшагацейся по мере удаления от каналов глубиной.

На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - днище поршня; ,на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2. Поршень 2 снабжен камерой сгорания 3, выполненной в днище 4 поршня 2. Камера сгорания 3 имеет форму тела вращения с сужающейся горловиной 5 и соединена с периферией надпоршневого пространства 6 при помощи каналов 7. Каналы 7 выполнены расширяющимися в сторону днища поршня 2 и снабжены выемками 8, выполненными на днище 4 поршня 2. Глубина выемок 8 уменьшается по мере удаления от каналов 7.

Двигатель работает следующим образом.

На такте сжатия при подходе поршня 2 к верхней мертвой точке происходит вытеснение заряда из пери-, ферийного слоя надпоршневого пространства 6. Вытеснение заряда происходит двояко: воздух вытесняется в радиальных направлениях к центру цилиндра 1 в результате взаимод.ейсвия встречных радиальных потоков и их последукйцего перетекания чере горловину 5 в камеру сгорания 3, в последней создается тороидальное, вихревое движение заряда); происходит вытеснение воздуха с периферии надпорщиевого пространства б по выекам 8 по направлению увеличения их глубины с последующим перетеканием по каналам 7. Выемки 8 уменьшают газодинамические потери на входе воздушных потоков в каналы 7 и увеличивают количество перетекающего по ним воздуха. Тороидальный вихрь, созданный в камере сгорания 3 и воздушные потоки, вытеканодие из каналов 7, направлены навстречу друг другу. В результате высоких градиентов скоростей в зоне взаимодействия встречных потоков в камере х:горания генерируется интенсивная турбулентность воздушного заряда, совпадающая по времени с фазой впрысйа топлива .

Турбулизация воздушного заряда способствует ускорению процессов смесеобразования и сгорания путем увеличения равномерности распределения частиц топлива по объему камеры сгорания 3, интенсификации подвода тепла к частицам топлива и их испарения и интенсивного перемешивания рабочего тела на фазах сгорания и догорания.

На такте расширения диффузорные по.направлению к днищу 4 поршня 2 каналы 7 генерируют высокую турбулентность перетекающих по ним газов. Выемки 8 на днище 4 поршня 2 обеспечивают снижение газодинамических потерь на выходе из каналов 7 и

равномерное распределение указанных потоков по периферии надпоршневого пространства 6,

Благодаря интенсификации сгорания и турбулизации рабочего трла

8

достигается более полное сгорание топлива, в связи счем повышается экономичность двигателя и снижается токсичность отработавших газов.

Фиг,1

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, снабженным камерой сгорания, выполненной в его днице в виде тела вращения с сужающейся горловиной и соединенной с периферией надпоршневого пространства при помощи каналов, о тлич ающийс я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности отработавших газов путем интенсификации процессов смесеобразования и сгорания, каналы выполнены расширяющимися в сторону днища поришя и снабжены выемками, выполненными на днище поршня с уменьшающейся по мере удаления от каналов глубиной.

Фиг Л