Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02B19/02 F02B19/18 

О)

to

$ 1 1191073 8

фиг.1

77

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к конструкциям двигателей внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием.

Целью изобретения является упрощение двигателя и повышение его эффективности.

На фиг. 1 показана головка блока цилиндров двигателя, разрез через камеру сгорания; на фиг. 2 - то же, разрез через форкамеру, выполненную во вставном корпусе.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр с размеш,енным в нем поршнем (не показаны), головку 1 цилиндра и основную камеру 2 сгорания, ограниченную цилиндром, его головкой 1 и днищем порщ- ня, и цилиндрическую форкамеру 3. Основная камера 2 сгорания снабжена впускным 4 и выпускным (не показан) клапанами. Фор- камера 3 снабжена свечой 5 зажигания и соосным клапаном 6 под ачи богатой смеси, жестко связанным при помощи стержня 7 с золотниковым клапаном 8. Золотниковый клапан 8 выполнен с плоской тарелкой 9, установленной перпендикулярно стержню 7 и снабженной цилиндрической образующей 10. Форкамера 3 сообщена с основной камерой 2 сгорания посредством перепускного канала 11, размещенного в цилиндрической стенке 12 форкамеры 3, к которой примыкает тарелка 9.

К форкамере 3 со стороны тарелки 9 золотникового клапана 8 примыкает бессвечная цилиндрическая полость 13, сообщенная с основной камерой 2 сгорания посредством факельного канала 14. В стенке форкамеры 3 может быть выполнено продувочное отверстие 15 с возможностью перекрытия образующей 10 тарелки 9.

Расстояние между верхней кромкой 16 цилиндрической образующей 10 тарелки 9 и верхним торцом 17 бессвёчной полости 13 меньще величины поступательного перемещения клапана 6 подачи богатой смеси.

Бессвечная полость 13 может быть размещена как соосно с форкамерой 3, так и под острым углом к ней. Верхний торец 17 бессвечной полости 13 может быть расположен вблизи верхней кромки 16 цилиндрической образующей 10 тарелки 9 клапана 8.

Форкамера 3 и бессвечная полость 13 могут быть выполнены во вставных корпусах, являясь сменными.

Двигатель работает следующим образом.

На такте впуска клапан 6 подачи богатой смеси и золотниковый клапан 8 открыты. Под действием разрежения, передаваемого из основной камеры 2 сгорания через перепускной 11 и факельный 14 каналы, в форкамеру 3 поступает богатая смесь, которая далее через клапан 8 попадает в бессвечную полость 13. Часть свежей смеси при этом может выходить через каналы 11, 14 и 15, что улучшает продувку и очистку форкамеры 3.

В начале такта сжатия клапаны 6 и 8 закрываются. Тарелка 9 разобщает форкамеру 3 и бессвечную полость 13. В конце такта сжатия свеча 5 зажигания поджигает искрой смесь в форкамере 3. В результате через перепускной канал 11 в основную камеру 2 сгорания устремляются воспламеняющие факелы, поджигающие обедненную смесь в камере 2 сгорания. Температура и давление смеси в камере 2 сгорания повыщаются, горящая смесь через факельные каналы 14 попадает в бессвечную полость 13 и поджигает там обогащенную смесь. В начале такта расширения под действием создавшегося там высокого давления

факелы горящей смеси устремляются из бессвечной полости 13 через факельные каналы 14 в камеру 2 сгорания, оказывая значительное турбулизирующее воздействие на смесь в камере 2 сгорания на заключительных фазах ее горения.

Выполнение в стенке 12 форкамеры 3 дополнительного продувочного отверстия 15 значительно улучшает очистку от отработавших газов и наполнение форкамеры 3 и бессвечной полости 13, так как смесь через перепускной канал 11 и продувочное отверстие 15 частично перетекает в основную камеру 2. Кроме того, наличие продувочного отверстия 15 дает возможность сузить перепускной 11 и факельный 14 каналы, что, в свою очередь, увеличивает дальнобойность

вырывающихся из форкамеры факелов, а следовательно, турбулизацию локальных отдаленных от фронта пламени малоподвижных зон смеси, способствуя повышению степени сжатия.

Выполнение бессвечной полости 13, наклонной к оси форкамеры 3, обеспечивает хорошую продувку полости 13, так как обеспечивает сообщение полости 13 и форкамеры 3 при еще закрытом продувочном отверстии 15.

Выполнение форкамеры 3 и бессвечной полости 13 во вставном корпусе повышает технологичность конструкции и ее надежность, так как позволяет с меньшими затратами и большей точностью выполнить сопловые и продувочные отверстия, а также за счет выбора материала повысить термическую стойкость сопел, предотвратив этим их выгорание.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньщей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, основную камеру сгорания, ограниченную цилиндром, его головкой и днищем порщня и снабженную впускным и выпускным клапанами, и цилиндрическую форкамеру, снабженную свечой зажигания и соосным клапаном подачи богатой смеси, жестко связанным при помощи стержня с золотниковым клапаном, выполненным с плоской тарелкой, установленной перпендикулярно стержню и снабженной цилиндрической образующей, и сообщенную с основной камерой сгорания посредством по меньшей мере одного перепускного канала, размещенного в цилиндрической стенке форкамеры, отличающийся тем, что, с целью упрощения двигателя и повыщение его эффективности, он снабжен бессвечной полостью, примыкающей к форкамере со стороны тарелки золотникового клапана и сообщенной с основной камерой сгорания при помощи по меньшей мере одного факельного канала, причем плоская тарелка золотникового клапана раз10

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что бессвечная полость выполнена цилиндрической соосной с форкамерой.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью улучшения наполнения и очистки форкамеры, последняя дополнительно снабжена продувочным отверстием, размещенным в ее стенке с возможностью перекрытия цилиндрической образующей тарелки золотникового клапана.

4.Двигатель по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что бессвечная полость размещена под острым углом к форкамере, причем верхняя кромка верхнего торца бессвечной полости, размещенная напротив продумещена в форкамере с примыканием к ее 15 вочного отверстия, расположена вблизи верх- цилиндрической стенке, а расстояние междуней кромки цилиндрической образующей тарелки, золотникового клапана.

5. Двигатель по пп. 1-4, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и надежности, форкамера и бессвеч- 20 ная полость выполнены сменными.

верхней кромкой цилиндрической образующей тарелки и верхним торцом бессвечной полости выполнено меньще величины поступательного перемещения клапана подачи богатой смеси.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что бессвечная полость выполнена цилиндрической соосной с форкамерой.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью улучшения наполнения и очистки форкамеры, последняя дополнительно снабжена продувочным отверстием, размещенным в ее стенке с возможностью перекрытия цилиндрической образующей тарелки золотникового клапана.

4.Двигатель по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что бессвечная полость размещена под острым углом к форкамере, причем верхняя кромка верхнего торца бессвечной полости, размещенная напротив проду

Изобретение позволяет упростить двигатель и повысить его эффективность. Цилиндрическая бессвечная полость тарелки 9 золотникового клапана 8. ФК сообщена с основной камерой 2 сгорания, ограниченной цилиндром, его головкой 1 и днищем поршня при помощи по меньшей мере одного факельного канала (К) 14. Тарелка размещена в ФК с примыканием к ее цилиндрической стенке 12, а расстояние между верхней кромкой 16 цилиндрической образующей 10 тарелки и верхним торцом 17 БП выполнено меньще величины поступательного перемещения клапана 6 подачи богатой смеси, жестко связанного при помощи стержня 7 с клапаном 8. При таком выполнении факелы горящей смеси, поступающие через К 14, оказывают турбулизирующее воздействие на смесь в камере на заключительных фазах ее горения. В стенке ФК выполнено продувочное отверстие с возможностью перекрытия образующей, что значительно улучщает очистку от отработавших газов и наполнение ФК и БП, т. к. смесь через перепускной К 11 и отверстие перетекает в камеру. Наличие отверстия позволяет сузить к И, 14 что увеличивает дальнобойность вырывающихся из ФК факелов. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. Sg

/2 /5 /О

Фиг.2