Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B19/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению и, в частности, к устройству двигателей внутреннего сгорания с предкамерами, периодически отсоединяемыми от цилиндров с помощью выступа в днище поршня.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие основнзпо камеру сгорания,- образованную поверхностями поршня и головки цилиндра, дополнительную камеру сгорания выполненную в виде двух полостей, одна из которых расположена в выступе поршня, а другая - в головке цилиндра, и связанную с основной камерой через тангенциальные каналы,расположенные в выступе поршня, и форсунку, установленную в торце дополнительной камеры l .

Однако в таких двигателях стенки полостей дополнительной камеры сгорания подсоединены к торцам этих полостей без плавного перехода, причем торцы выполнены в виде плоскости, а тангенциальные каналы связаны со стенкой вблизи торца. При таком выполнении появляются застойные зоны в.дополнительной камере сгорания, что ухудшает очистку этой камеры от отработавших газов.

Цель изобретения - повышение эф-, фективности очистки дополнительной . камеры о т отработавших газов.

Указанная цель достигается тем, что торец каждой полости выполнен в виде . полусферы, а тангенциальные каналы связаны с вершиной полусферы.

На Лиг.1 изображена камера сгора

ния предлагаемого двигателя при положении поршня в верхней мертвой точке; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - камера сгорания в период газообмена .

Двигатель содержит основную камеру 1 сгорания, образованную поверхностями поршня 2 и головки 3 цилиндра 4, дополнительную камеру сгора- ния, выполненную в виде Двух полостей50 5 и 6, одна из которых расположена в выступе 7 по-ршня 2, а другая - в голоБке 3 цилиндра 4. Дополнительная камера сгорания связана с основной камерой 1 сгорания через танген- циальные каналы 8, расположенные в выступе 7 поршня 2, В Торцр 9 дополнительной камеры установлена форсунка 10„ Торцы 9 и 11 каждой полости

5

5 „

0

0

5

0

5 и 6 вьтолнены в виде полусферы, а тангенциальные каналы 8 связаны с вершиной полусферы.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

На такте сжатия, когда поршень 2 движется к верхней мертвой точке, сжимающийся воздух свободно входит в дополнительную камеру сгорания, до тех пор, пока выступ 7 не начнет входить в полость 6 головки 3 цилиндра 4. После этого основное истечение сжимающегося воздуха происходит через каналы В. Так как каналы 8 выполнены тангенциально относительно внутренних стенок дополнительной камеры сгорания и связаны с вершиной полусферы, то в этот момент в ней усиливается направленное вихревое движение сжимаемого воздуха, что способствует интенсивному смесеобразованию et o с впрыскиваемым туда форсункой 10 топливом.

После воспламенения топлива в дополнительной камере сгорания, когда поршень 2 находится еще вблизи верхней мертвой точки, а выступ 7 входит в полость 6 головки 3 цилиндра 4, горящая смесь газов и топлива вытекает в основную камеру 1 сгорания преимущественно через каналы 8, завихриваясь и достигая периферийных зон надпоршневого пространства. За счет этого улучшается смесеобразование и использование свободного воздуха в основной камере 1 сгорания.

Когда поршень 2 под воздействием давления расширяющихся газов уходит от верхней мертвой точки, выступ 7 выходит из углубления головки 3 цилиндра 4. Дополнительная камера сгорания при этом полностью раскрьша- ется (фиг.З) и соединяется непосредственно с основной камерой 1. Перетекание горящей смеси газов через каналы 8 прекращается и дальнейшее сгорание и расширение их происходит в объединенном объеме дополнительной и основной камер сгорания.

После расширения отработавшие газы выталкиваются из цилиндра 4 движущимся к верхней мертвой точке поршнем 2 через открьшшийся выпускной клапан. После открытия впускного клапана происходит продувка и заполнение объединенного объема дополни312801

тельной и основной камер сгорания свежим зарядом воздуха.

В предлагаемой конструкции камеры сгорания двигателя дополнительная камера очищается от отработавших 5 газов в период газообмена в цилиндре 4 за счет того, что она в этот момент раскрьшается на две части ri соединяется непосредственно с цилиндром.

fO

Заряд свежего воздуха беспрепятственно заходит в полость дополнительной камеры сгорания, вытесняя оттуда отработавшие газы. 5

При этом за счет вьтолнения торцов 9,11 каждой полости 5 и 6 в виде полусферы и связи каналов 8 с ее вершиной, уменьшаются застойные зоны в дополнительной камере сгорания, 20

5

O

5

0

524

что увеличивает эффект очистки этой камеры от отработавших газов.

Таким образом, очистка дополнительной камеры сгорания от отработавших газов позволяет снизить их общее количество в цилиндре, что способствует улучшению его наполнения свежим зарядом, вследствие этого улучшается сгорание топлива и экономичность двигателя. Выполнение торцов в виде полусферы также способствует улучшению перемешивания топлива с воздухом и повьш1ению экономичности. Кроме того, свежий воздух, поступающий в раскрытую дополнительную камеру сгорания, имея температуру в 2-3 раза ниже, чем остаточные газы, способствует :охлаждению дополнительной камеры, уменьшая теплонапряженность головки цилиндра и поршня.

Izi

Ф(г.2

9)11.3

Составитель В, Козлов Редактор II. Товтин Техред Л.Олейник Корректор А. Ильин

Заказ 7035/31 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4