Двигатель внутреннего сгорания с непосредственным впрыском,сжатием воздуха и самовоспламенением Советский патент 1985 года по МПК F02M61/14 

Изобретение, относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в двигателях с камерой сгорания, расположенной в поршне.

Известен двигатель внутреннего сгорания с непосредственным впрыском, сжатием воздуха и самовоспламенением, содержащий поршень, в котором расположена камера сгорания, выполненная в форме тела вращения, в которой входящему воздуху для сгорания топлива придается вращательное движение, установленную в отверстии головки блока снабженную держателем форсунку, через которую топливо впрыскивается в камеру сгорания у

В известном двигателе обеспечивается требуемая мощность при удовлетворительной топливной экономичности Однако известный двигатель недостаточно надежен из-за высокой жесткости процесса сгорания.

Известен также двигатель внутреннего сгорания с непосредственным впрыском, сжатием воздуха и самовоспламенением, содержащий поршень, в котором расположена камера сгорания, вьшолненная в форме тела вращения, в которой входящему воздуху для сгорания топлива придается вращательное движение вокруг продольной оси камеры сгорания, установленную в отверстии головки блока цилиндров со смещением относительно центра камеры сгорания и снабженную держателем форсунку, через которую топливо впрыскивается в камеру сгорания одной струей в направлении вращающегося воздуха и образует на стенке камеры сгорания топливную пленку, причемОтверстие впрыска форсунки расположено в камере сгорания ниже днища поршня при его положении в верхней мертвой точке, а шейка форсунки установлена в отверстии блока цилиндров с зазором 2J .

Известный двигатель обладает достаточной надежностью.

Недостатком известного двигателя является повьшенная токсичность выхлопных газов из-за неудовлетворительного сгорания топлива.

Целью изобретения является уменьшение токсичности выхлопных газов.

Для достижения постоянной цели в двигателе внутреннего гл-орания с непосредственным впрыском, сжатием

воздуха и самовоспламенением, содержащем поршень, в котором расположена камера сгорания, выполненная в форме Тела вращения, в которой входящему воздуху для сгорания топлива придается вращательное движение вокруг продольной оси камеры сгорания, установленную в отверстии головки блока цилиндров со смещением отно Q сйтельно центра камеры сгорания и снабженную держателем форсунку, через которую топливо впрыскивается в .камеру сгорания одной струей в направлении вращающегося воздуха и образует на стенке камеры сгорания топливную пленку, причем отверстие впрыска форсунки расположено в камере сгорания ниже днища поршня при его положении в верхней мертвой точке, а шейка форсунки установлена в отверстии блока цилиндров с зазором, отверстие голорки блока цилиндров снабжено гильзой с продольной прорезью и открытым торцом, расположен,5 ным ш-ше отверстия впрыска.

Открытый торец может быть расположен ниже отверстия впрыска на 0,52 мм.

Ширина продольной прорези гильзы в холодном состоянии при монтаже может составить 0,5-2 мм.

Внешний диаметр гильзы в свободном состоянии может быть выполнен в 1-1,3 раза больше диаметра отверстия в головке блока цилиндров,

Гильза оо стороны держателя форсунки может быть снабжена буртиком.

На фиг.1 показан двигатель внут- реннего сгорания с непосредственным впрыском, сжатием воздуха и самовоспламенением, общий вид; на фиг.2 гильза и форсунка, поперечный разрез (разрез А-А на фиг.1); на фиг.З двигатель с указанием направления движения газа после прохождения верхней мертвой точки и топлива, общий вид5 на фиг.4 - диаграмма движения поршня во время процесса впрыска с изображением глубины погружения отверстия впрыска в камеру сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания содержит поршень I, в котором расположена камера сгорания 2, выполненная в форме тела вращения. Камера сгорания 2 имеет в направлении к головке бЛока цилиндров 3 суженную горловину 4, в которой выполнен соединительный канал 5. В отверстии 6 головки блока . Ц11пнг{дров 3 уг.т,эновле3n

на форсунка 7, снабженная держателем 8. Форсунка 7 установлена со смещением относительно центра 9 камеры сгорания 2 в соединительном канале 5, Отверстие впрыска 10 форсунки 7 расположено в камере сгорания 2 ниже днища II поршня 1 при1его положении в верхней мертвой точке

(т).

Отверстие 6 снабжено гильзой 12 с продольной пррреэью 13 и, открытым торцом 14, расположенным ниже, отверстия 6 впрыска на 0,5-2 мм, предпочтительнее на 1,0 мм.

Внешний диаметр гильзы 12 в свободном состоянии .в 1-1,3 раза (преимущественно в 1,1 раза) больше диаметра отверстия 6 -в головке блока цилиндров 3.

Ширина продольной прорези гильзы в холодном состоянии при монтаже составляет 0,5-2 мм.

Между гильзой 12 и шейкой 15 форсунки 7 выполнен зазор 16, а со стороны держателя 8 гильза снабжена буртиком 17,

При работ« двигателя внутреннего сгорания входящему воздуху для сгорания топлива придается вращательное движение вокруг продольной оси 18 камеры сгорания 2. Топливо впрыскивдется через форсунку 7 в камеру сгорания одной струей 19 в направлении вращающегося воздуха 20 и образует на стенке 21 камеры сгорания топливную пленку (не показана).

Вокруг впрыскиваемой топливной стр5Ш -19 имеется в иаличии топливный туман 22, состоящий из не имеющих

514

энергии капелек -топлива. После -прохождения в МТ начинается радиальное движение газа 23, причем погружение отверстия впрыска форсунки в камеру сгорания во время осуществления процесса впрыска предотвращает возможность попадания топлива между днищем поршня и головкой блока цилиндров, т.е. в относительно холодные места.

Глубина погружения отверстия впрыска, измеренная в вертикальном направлении, составляет величину, соответствующую днища поршня в конце фазы топлива при номинальном числе оборотов и полной нагрузке от положения днища порщня в МТ. Топливо, перемешанное вращающимся воздухом, осаждается в основгном на нижней, выступающей вперед стенке гильзы.

Так как эта область гильзы сильно нагревается, там происходит быстрое испарение топлива. Гильза защищает

форсунку от перегрева, что препятствует коксованию отверстия впрыска и короблению форсунки. Продольная прорезь обеспечивает при этом свободный от напряжения хорощий контакт гильзы

с охлазвдаемой головкой блока цилиндг ров.

Таким образом, в результате выполнения отверстия головки блока ци- линдров, снабженным гильзой с продольной прорезью и открытым торцом, расположенным ниже отверстия впрыска, .удается уменьщить токсичность выхлрцных газов.

fpue.f

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НЕПОСРЕДСТВЕННЬМ ВПРЫСКОМ, СЖАТИЕМ ВОЗДУХА И САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕМ, содержащий .поршень, в котором расположенат;камера сгорания, выполненная в форме вращени, в которой входящему воздуху для сгорания, топлива придается вращательное движение вокруг продольной оси камеры горания,, установленную в отверстии го- . ловки блока цилиндров со смещением относительно центра камеры сгорания и снабженную держателем форсунку, через которую топливо впрыскивается в камеру сгорания одной струей в направленни вращающегося воздуха и образует на стенке камеры сгорания топливную пленку, причем отверстие впрыска форсунки расположено в камере сгорания ниже днища поршня при его положении в верхней мертвой точке, а шейка форсунки установлена в отверстии блока цилиндров с зазором О-тличающийся тем, что, с целью уменьшения токсичности выхлопных газов, отверстие головки блока цилиндров снабжено гильзой с продольной прорезью и открытым торцом, расположенным ниже отверстия впрыска. 2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что открытый торец расположен ниже отверстия СО впрыска на 0,5-2 мм. 3.Двигатель по п. 1, о т л и ч ающий с я тем, что ширина продольной гильзы в холодном состоянии при монтаже составляет 0,5-2 мм. 4.Двигатель по пп. 1-3, от:о личающийся тем, что внешX) ний диаметр гильзы в свободном соо /стоянии выполнен в 1-1,3 раза больD1 ше диаметра отверстия в головке блока цилиндров. 5.Двигатель по пп. 1-4, отличающийся тем, что гильза со стороны держателя форсунки снабжена буртиком.

Ч . ,

.Фиг л

воя