Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02B23/00 

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания с непосредственным впрыском топлива, например дизелям.

Целью изобретения является снижение токсичности выпускных газов двигателя путем увеличения температуры в местах сосредоточения обогащенной смеси.

На фиг. 1 представлен двигатель, разрез через камеру сгорания с двустеночной вставкой, жесткая связь которой с крышкой осуществлена путем установки периферийной части вставки между крышкой и цилиндром двигателя в месте их стыка; на фиг. 2 - то же, жесткая связь двустеночной вставки с крышкой выполнена путем непосредственного крепления вставки к крышке в зоне камеры сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, его крышку 2 и поршень 3, с выемкой 4, сопряженной с теплоизолированной многостенной вставкой 5, размеш.ен- ной в выемке 4 при положении поршня 3 в верхней мертвой точке. Вставка 5 жестко связана с крышкой 2.

Камера 6 сгорания, размещенная во вставке 5, сообщена с цилиндром 1 при помощи соединительных отверстий 7, расположенных в шахматном порядке и снабжена топливной форсункой 8, закрепленной в крышке 2 цилиндра 1, причем отверстия 7 не перекрываются относительно топливной форсунки 8.

Зазор 9 между стенками 10 и 11, вставки 5, имеющими толщину не более 4 мм каждая, превышает половину радиуса соединительных отверстий 7. В местах расположения клапанов 12 во вставке 5 выполнены отверстия 13. Жесткость связи вставки 5 с крыщкой 2 может быть обеспечена либо путем установки периферийной части вставки 5 между крышкой 2 и цилиндром 1 в месте их стыка 14, либо путем непосредственного крепления вставки 5 к крышке 2 в местах отбортовок 15 стенок вставки. В месте стыка 14 может быть уста- новлна дополнительная прокладка 16, компенсирующая объем вставки 5 в зоне выемки 4.

При работе двигателя, когда происходит впрыск топлива форсунки 8 в камеру 6, ограниченную крышкой 2 и вставкой 5, часть несгоревшего топлива оседает на поверхностях стенок 10 и 11 вставки 5. Рост температуры заряда вследствие сгорания воспламенившейся части топлива вызывает разогрев вставки 5. Движение поршня 3 способствует вихреобразованию в камере 6 сгорания и перетеканию рабочего тела через отверстия 7 и 13 и зазор 9 в полость цилиндра, что интенсифицирует испарение топлива, осевшего на стенках 10 и 11, сгорание его

и разогрев как стенок вставки 5, так и пристеночных зон.

Во время рабочего хода поршня, когда еше продолжается впрыск топлива, всопла- менившаяся смесь проходит через соедини- ., тельные отверстия 7 в зазор между вставкой и поршнем, вызывая завихрение заряда, что способствует улучшению смесеобразования и росту полноты сгорания. При этом стенки вставки 5 омываются струями воспламенившейся смеси и, обладая развитой поверхностью теплообмена, аккумулируют тепло, вследствие чего снижается максимальное значение температуры сгорания и растет температура в пристеночных зонах

5 вставки 5. Зоны же у сравнительно холодных стенок днища поршня 3, цилиндра 1 и крышки 2 характеризуются обедненным составом рабочей смеси, что устраняет условия образования канцерогенных веществ. Во время расширения рабочего тела на0 личие раскаленной вставки при избытке окислителя и вихревом движении заряда способствует догоранию продуктов неполного сгорания и, следовательно, снижению содержания вредных веществ в выпускных газах.

5 Во время продувки и наполнения цилиндра температура стенок вставки понижается, что обеспечивает нормальную работу двигателя без опасности калильного воспламенения рабочей смеси. Таким образом достигается снижение токсичности отработавших

0 газов.

Формула изобретения

1.Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, крышку цилиндра, поршень с выемкой, сопряженную с последг ней и размещенную в ней при положении порщня в верхней мертвой точке теплоизолированную вставку, жестко связанную с крыщкой, и камеру сгорания, размещенную во вставке, сообщенную с цилиндром при помощи соединительных отверстий и снаб0 женную топливной форсункой, закрепленной в крышке цилиндра, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности, вставка выполнена многостенной с расстоянием между стенками, превышающим половину радиуса соединительных отверстий, расположенных в каждой стенке в шахматном порядке.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоизоляции вставки применено жаростойкое покрытие из эмали или

0 цемента.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что вставка установлена между крышкой и цилиндром в месте их стыка.

4.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что вставка прикреплена к крыш5 ке в зоне камеры сгорания.

15

16

Изобретение относится к области дви- гателестроения и позволяет снизить токсичность выпускных газов двигателя путем увеличения т-ры в местах сосредоточения обогащенной смеси. Крышка 2 цилиндра 1 двигателя жестко связана с теплоизолированной многостенной вставкой 5. Последняя размещена в выемке 4 крышки при положении поршня 3 в верхней мертвой точке. Камера сгорания 6, находящаяся во вставке, сообщена с цилиндром при помощи соединительных отверстий 7, расположенных в шахматном порядке. Расстояние между стенками вставки превыщает половину радиуса отверстий 7. При работе двигателя часть несгоревшего топлива оседает на поверхностях стенок 10, 11 вставки. Движение поршня 3 способствует вихреобразованию в камере сгорания и перетеканию рабочего тела через отверстия 7, 13 и зазор 9 в полость цилиндра. Это интенсифицирует испарение топлива, осевшего на стенках 10, И, сгорание его и разогрев как стенок вставки, так и пристеночных зон. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. СО 12 73 ОО Ю 00 05 Риг.1