Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия Советский патент 1987 года по МПК F02B23/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестро- ению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Цель изобретения снижение токсичности отработавших газов путем улучшения процессов смесеобразования и сгорания.

На фиг. 1 представлена камера его- рання предлагаемого двигателя разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на

-варианты выполнения камеры сго- ,ранил предлагаемого-двигателя, поперечный разрез; на фиг.10 - камера сгорания предлагаемого двигателя при треугольном вьтолнении поясов, вид сверху; на фиг.11 - то же„ при четырехугольном выполнении поясов; на

са 6 с центром симметрии 0, 0,.,., (n-il ЗДУ ними (где п - количество поясов). Промежуточные пояса 6

15

последовательно смещены один отно- 5 сительно другого с размещением их центров симметрии ,.,., на винтовой линии 10, а центр 0| симметрии верхнего пояса 5 размещен на оси О,-GI винтовой линии. Последовательно размещенные пояса образуют выступы 8 и впадины 9. Выступы 8 и впадины 9 от- одного пояса к другому следуют друг за другом по окружности в плане в направлении захода винтовой линии -(фиг,2, 16-21) которое может быть вьтолнено по вращению заряда (обозначенного стрелкой Сд)) или против него.

Размещение поясов 5-7 относитель- фиг.12 - камера сгорания предлагаемо-20 но друг друга на винтовой линии мо- го двигателя при одновременном угло- жет быть зкввдистантным (фиг.10-11)

или с поворотом профиля каждого последующего пояса относительно предьщу- щего на угол У (фиг,12-15). В высту- пах 8 могут быть выполнены сквозные отверстия (фиг,16).

Оси распылительных отверстий (не показаны) .могут быть направлены как на выступы 8, так и во впадинь) 9

на фиг.15 - разрез А-А на фиг,13; на 3G (фиг.12), фиг.16 - камера сгорания предлагае- Процесс смесеобразования и сго- мого двигателя при совпадении захода рання в предлагаемом двигателе осуществляется след ующим образом.

Впрыск топлива начинает осуществ- 35 ляться при движении поршня 1 к ВМТ (за 18-34 до ВМТ) на выступы 8 И перемещаться по выступам 8 и впади- нам 9 по мере продвижения порЩня 1 к ВМТ.

0 Выступы 8 являются, более нагретыми деталями камеры 3, поэтЪму -топливо, попадая на них в интенсивно испаряется и, кроме того, рикошетом от- клоняется от стенок к центру камеры, 2, снабженной распылительными отвер- 45 Р- этом у каждого выступа образует-, стиями (не показаны), устройство для ся гурбулизирующий галейф заряда, усиливающий процессы испарения и смешения испаренного топлива с воздухом. Этому усилию способствуют размёщен- щен.ную в поршне 1 и снабженную дном 50 винтовой линии 10 ступенчатые 4 и боковыми стенками 5-7, выполнен- выступы 8 и впадины 9, При движении

воздушного вихря вдоль выступов 8 и впадин 9 происходит относительное перераспределение скорости потока по 2 периферии у боковой стенки камеры сгорания, обусловленное эксцентриситетом поясов относительно горловины

вом смещении треугольного пояса вокруг пояса своего центра симметрии, поперечный разрез; на фиг.13 - то же, при четырехугольном выполнении поясов; на фиг.14 -камера сгорания двигателя при одновременном угловом смещении треугольного пояса вокруг своего центра симметрии, вид сверху;

винтовой линии с вращением заряда, вид сверху (первый пояс); на фиг,17- то же, второй пояс; на фиг.18 - то же, третий пояс; на фиг. 19 - то ке, четвертый пояс; на фиг.20 - то же, пятый пояс; на фиг.21 - то же, нижний пс5яс.

Предлагаемьй двигатель содержит цилиндр (не показан) с размещенным в нем порщнем 1, головку (не показана) с. установленной в ней форсункой

придания заряду вращательного движения (не показано) относительно оси цилиндра, камеру 3 сгорания, размены№ в виде отдельных поясов в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (не показан), с образованием выступов 8 и впадин 9, причем верхний пояс 5 с центром симметрии О, размещен у входа в камеру 3 сгорания, нижний пояс 7 с центром симметрии 0,-у дна 4 камеры 3, а промежуточные пояса 6 с центром симметрии 0, 0,.,., (n-il ЗДУ ними (где п - количество поясов). Промежуточные пояса 6

5 и дна 7 камеры 3„ без разрушения основного вихря и нарущения распреде-

313

ления потока в йадпоршневом пространстве. Периферийное перетекание осной- ного заряда в пределах каждого пояса осуществляется попеременно из впадины 9 на выступ 8, При этом перетекание заряда во впадине 9 осуществляется с максимальной скоростью, а набегание потока из впадины 9 на выс-- туп 8 - с некоторым торможением. Чередование выступов 8 и впадин 9 по вертикали с различными относительными скоростями обеспечивает формирование в пристенчатой зоне интенсивного микросмегаения топливо-воздушного заряда. В результате происходит быстрое и полное смешение топлива с воздухом и, соответственно, его качественное сгорание, что позволяет повысить экономичность дизеля и уменьшить его токсичность.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержа- 25 щий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку с установленной в ней топливной форсункой, снабженной рас- пьшительными отверстиями, устройство для придания заряду вращательного 30 движ ения относительно оси цилиндра и камеру сгорания, размещенную в поршне и снабженную боковыми стенками и дном, причем боковые стенки вьшолне- ны в виде отдельных поясов в плоское- ти, перпендикулярной оси цилиндра, с образованием выступов и впадин, верхний пояс размещен у входа в камеру, нижний - у дна камеры, а промежуточные - между ними,отличаю- 40 щ и и с я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов путем улучшения процессов смесеобразования и сгорания, промежуточные по7.Двигатель по пп.1-5, отличающийся тем, что боковые поверхности поясов выполнены совпадающими по форме и размерам.

8.Двигатель по пп.1-7, отличающийся тем, что центры симметрии поясов размещены на винтовой линии равномерно,

9.Двигатель по пп.1-8,.о т л и - чающийся тем, что в выступах выполнены сквозные отверстия.

10.Двигатель по пп,1-9, о т л и- чающийс я тем, что заход винтовой линии совпадает с вращением заряда в цилиндре.

11.Двигатель по пп.1-9, о т л и- чающийся тем, что заход винтовой линии направлен против вращения заряда в цилиндре,

12.Двигатель по пп.1-11, отличающийся тем, что камера сгорания снабжена теплоизолирующей вставкой.

13.Двигатель по пп,1-3, отличающийся тем, что кромки по яса последовательно смещены один от-.45 меньшей мере одного выступа выполне- носительно другого с размещением их центров симметрии на винтовой линии, а центр симметрии верхнего пояса размещен на оси винтовой линии,

50

2. Двигатель по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я. тем, что центр симметг

ны закругленными.

.14, Двигатель по пп.1-3, отличающийся тем, что оси распылительных, отверстий форсунки направлены на выступы по меньшей мере двух соседних поясов при положении поршня в верхней мертвой точке.

рии нижнего пояса размещен на винтовой линии.

3..Двигатель поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что центр симметрии нижнего пояса размещен на оси винтовой линии.

4.Двигатель по пп.1-3, чающийся тем,

вой линии наклонена, к

5.Двигатель по пп.1-4, отличающийся тем, что смещение каждого пояса по винтовой линии выполнено с одновременным его угловым смещением вокруг своего центра симметрии,

6.Двигатель по пп.1-5, о т л ио т л и- что.ось винто- оси цилиндра.

чающийся тем, что боковая поверхность каждого пояса выполнена конической.

7.Двигатель по пп.1-5, отличающийся тем, что боковые поверхности поясов выполнены совпадающими по форме и размерам.

8.Двигатель по пп.1-7, отличающийся тем, что центры симметрии поясов размещены на винтовой линии равномерно,

9.Двигатель по пп.1-8,.о т л и - чающийся тем, что в выступах выполнены сквозные отверстия.

10.Двигатель по пп,1-9, о т л и- чающийс я тем, что заход винтовой линии совпадает с вращением заряда в цилиндре.

11.Двигатель по пп.1-9, о т л и- чающийся тем, что заход винтовой линии направлен против вращения заряда в цилиндре,

12.Двигатель по пп.1-11, отличающийся тем, что камера сгорания снабжена теплоизолирующей вставкой.

13.Двигатель по пп,1-3, отличающийся тем, что кромки по меньшей мере одного выступа выполне-

ны закругленными.

.14, Двигатель по пп.1-3, отличающийся тем, что оси распылительных, отверстий форсунки направлены на выступы по меньшей мере двух соседних поясов при положении поршня в верхней мертвой точке.

Фиг. 5

Фиг.7

Фиг.2

Фиг.7

Фиг. в

ФигЛО

iL

/УУС

Jk

Фиг.13

(

4 1

Фыг.. 15

. 16

Фиг.и

/

X

ФигЛЗ

Фиг.21