Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия Советский патент 1985 года по МПК F02B23/00 F02F3/28 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, конкретнее к конструктивному исполнению камер сгорания для улучшения рабочего процесса. Цель изобретения - снижение токсичности и дымности отработавших газов и повышение топливной экономичности, особенно на частичных режимах формированного двигателя с открытой камерой сгорания, а также повышение долговечности конструкции камеры сгорания с кольцевым вытеснением. На фиг. 1 изображен двигатель в начале топливоподачи,разрез; на фиг. 2 - то же, при положении поршня в верхней мертвой точке; на фиг. 3 - крепление вставки с помошью бурта; на фиг. 4 - то же, с помошью резьбового соединения. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия содержит втулку цилиндра 1, в верхней части которой установлена кольцевая вставка 2, внутренний диаметр последней выполнен на 10-15% меньше диаметра цилиндра. При этом минимальная высота кольцевой вставки должна быть такой, чтобы обеспечить попадание струй топлива на внутреннюю поверхность вставки, а не на зеркало цилиндра. Поршень 3 имеет проточку по боковой поверхности по форме соответствующую выступаюшей части вставки 2. В крышке 4 цилиндра установлена многосопловая топливная форсунка 5. Верхняя кромка поршня 3 перекрывает нижнюю часть вставки 2 и объем сжатия разделяется на две полости 6 и 7, а на боковой поверхности вставки выполнены винтовые пазы 8. Крепление кольцевой вставки 2 может осуществляться при помощи кольцевого бурта 9, размещенного между крышкой 4 цилиндра и втулкой цилиндра 1 (фиг. 3), либо при помощи резьбового соединения 10 (фиг. 4). Поверхность поршня, образующая камеру сгорания, имеет конфигурацию, обеспечиваюшую максимальную длину свободного распространения топливного факела, что является необходимым условием для форсированных по цикловой подаче дизелей с открытыми камерами и относительно небольшими диаметрами цилиндра. Большие цикловые подачи обусловливают увеличенные диаметры сопловых отверстий и высокие давления вспрыска, что необходимо для получения приемлемой продолжительности топливоподачи, но дальнобойность топливных факелов при этом возрастает и особенно на частичных режимах, когда плотность воздушного заряда существенно снижается. Вспрыск топлива начинается до прихода поршня 3 в верхнюю мертвую точку, при этом топливный факел частично попадает на вставку 2. До начала топливоподачи верхняя кромка поршня 3 перекрывает нижнюю часть вставки 2 и объем сжатия разделяется на две полости 6 и 7. При движении поршня к верхней мертвой точке воздух из полости 6 вытесняется в полость 7 через кольцевой зазор между поршнем 3 и вставкой 2, что способствует ускорению испарения топлива со стенки вставки и его сгорания. Таким образом, высокая температура стенки вставки 2 и интенсивное движение вдоль нее воздуха улучшают сгорание части топлива, в результате снижается дымность выхлопных газов и удельный расход топлива особенно на частичных режимах, когда значительная часть топлива при вспрыске попадает на боковую стенку камеры сгорания. Эффект от вытеснения воздуха из полости 6 в полость 7 расширяется за счет нанесения на внутренней поверхности вставки 2 винтовых пазов 8, что приводит к созданию осевого завихрения заряда в камере сгорания.

Фиг.2

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ, содержащий втулку цилиндра, крышку цилиндра с многосопловой центральной форсункой, открытую камеру сгорания, размещенную соосно форсунке, кольцевой вытеснитель с винтовыми пазами на боковой поверхности и поршень с цилиндрическим выступом на днище, размещенным с зазором в кольцевом вытеснителе при положении 0U2.1 поршня в верхней мертвой точке, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности и дымности отработавших газов и повышения топливной экономичности, втулка цилиндра снабжена цилиндрической проточкой, обращенной к крышке цилиндра, а вытеснитель выполнен в виде кольцевой вставки из жаропрочного материала и установлен в проточке втулки цилиндра. 2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, внешняя поверхность вставки снабжена кольцевым буртом и последний размещен междуторцовыми поверхностями втулки цилиндра и крышки цилиндра. 3.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения долговечности, цилиндрическая проточка втулки цилиндра и внешняя поверхность вставки снабжены резьбой и связаны между собой.

10

(риг.З

фиг. 4