Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02B23/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с камерами сгорания, имеющими особую форму для улучшения рабочего процесса.

Целью изобретения является улучшение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов.

На фиг. 1 представлен двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг. 2 - схема расположения тороидального вихря в камере сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания содер- |Жит цилиндр 1, порщень 2, головку 3 цилинд- |ра 1, камеру 4 сгорания с горловиной 5 и |форсунку 6, установленную в головке 3 с экс- |центриситетом относительно оси ОО горловины 5. Камера 4 сгорания выполнена в виде двух полостей. Первая полость 7 размещена в поршне 2 и выполнена в форме усеченного конуса 8, обращенного меньшим основанием к горловине 5 и сопряженного с плоским |дном 9 полости 7 по радиусу R,, с образующей, наклоненной к оси камеры сгорания под углом f, , равным, например, 40-45°. Вторая дополнительная полость 10 размещена в головке 3 соосно с полостью 7 в поршне 2 и выполнена в виде усеченного конуса 11, обрашенного большим основанием к горловине 5 и сопряженного с плоским дном 12 дополнительной полости 10, параллельным ;днищу 13 поршня 2, по радиусу R, причем конус 11 дополнительной полости 10 сопряжен с конусом 8 полости 7 в поршне 2 при положении порщня 2 в верхней мертвой точке. Наилучшие результаты обеспечиваются I при объеме дополнительной полости 10, рав- ; ном 0,02-0,03 объема камеры 4 сгорания, I при этом центры d и О, радиусов R, и RZ. сопряжений конусов 8 и И полостей 7 и 10 с их днищами 9 и 12 размещены на одной линии, выходящей из вершины конуса 8 полости 7 в порщне 2 и наклоненной к его оси под углом, равным 22-32°.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При движении поршня 2 к верхней мертвой точке на такте сжатия воздух вытесняется из надпоршневого пространства через горловину 5 в полость 7 в днище поршня 2. Далее перемещается вдоль конуса 8 и вовлекает во вращательное движение воздух, находящийся в полости 7. Благодаря тому, что боковые стенки полости 7 плавно сопряжены с днищем 13, образуется кольцевой то- рообразный вихрь воздуха. Топливо впрыскивается форсункой 6 так, что топливные факелы касаются поверхности конуса 8, при этом наличие дополнительной полости 10 позволяет избежать касания; топливных факелов головки 3 цилиндра 1 при оптималь- ном выступании носка распылителя форсунки 6.

При прохождении поршнем 2 верхней мертвой точки топливовоздушный поток устремляется к головке 3 цилиндра 1 и, по0 падая в дополнительную полость 10, образует вытянутый торообразный вихрь, при этом интенсивность основного вихря Е камере сго рания не снижается и не теряет своей ориентации. За счет организации в камере сгора5 ния более интенсивного перемеиивания факелов топлива с воздушным зарядом обеспечивается интенсификация процессов сме- собразования и, тем самым, повышение полноты сгорания топлива, повы .иается экономичность двигателя, снижается токсич0 ность и дымность отработавших газов.

Формула изобретения

I. Двигатель внутреннего сгорания с вос5 пламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, головку цилиндра, камеру сгорания, выполненную в поршне в виде осесимметричной полости в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к горловине и со0 пряженного с плоским дном полости по радиусу, и форсунку, установленную в головке с эксцентриситетом относительно оси горловины полости в поршне, отличающийся тем, что с целью улучшения топливной экономичности и снижения токсичности отработав ших газов, камера сгорания снабжена дополнительной полостью, выполненной в головке соосно с полостью в поршне с плоским дном, параллельным днищу поршня, и в виде усеченного конуса, обращенного большим

0 основанием к горловине и сопряженного с плоским дном дополнительной полости по радиусу и с конусом полости в поршне при положении последнего в верхней мертвой точке, причем объем дополнительной полости

с составляет 0,02-0,03 объема камеры сгорания.

2..Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что центры радиусов сопряжений конусов полости в поршне и дополнительной полости в головке с их днищами размещены на

50 одной линии, выходящей из вершины конуса полости в поршне и наклоненной к его оси под углом, равным 22-32°.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с камерами сгорания, имеющими особую форму для улучшения рабочего процесса. Цель изобретения - улучшение топливной экономичности двигателя и снижение токсичности отработавших газов. Форсунка 6 установлена в головке 3 цилиндра 1 с эксцентриситетом относительно оси горловины полости 7 в поршне 2. Камера 4 -1| сгорания выполнена в виде двух полостей 7 и 10. Полость 7 размешена в поршне 2 и выполнена в форме усеченного конуса 8, обра- шенного меньшим основанием к горловине и сопряженного с плоским дном 9 полости 7 по радиусу. Полость 10 размещена в головке 3 соосно с полостью 7 и выполнена в виде усеченного конуса 11, обращенного большим основанием к горловине и сопряженного с плоским дном 12 полости 10 по радиусу и с конусом 8 при положении поршня в верхней мертвой точке. Объем полости 10 составляет 0,02-0,03 объема камеры 4. Центры радиусов сопряжений конусов 8, 11 с их днищами 9, 12 размещены на одной линии, выходящей из верщины конуса 8 и наклоненной к его оси под углом, равным 22-32°. За счет организации в камере сгорания более интенсивного перемешивания факелом топлива с воздушным зарядом обеспечивается интенсификация процессов смесеобразования и тем самым обеспечивается повышение полноты сгорания топлива, повышается экономичность двигателя, снижается токсичность и дымность отработавших газов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил./ S (Л сд оо IS

Фиг. 2