Камера сгорания дизеля Советский патент 1992 года по МПК F02B23/06 F02F3/26 

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к выполнению камер сгорания, имеющих особую форму для улучшения рабочего процесса дизеля.

Известна камера сгорания дизеля, раз- мещенная в поршне.

Известна также камера сгорания дизеля, размещенная в поршне, выполненная по поверхности тора и снабженная горловиной в виде усеченного конуса, образующая ко- торого наклонена к продольной оси камеры под углом 40 -50°.

Увеличение полноты сгорания в данной камере сгорания (КС) обеспечивается организацией кольцевого вихря, интенсифика- цией последних периодов сгорания и сокращением их продолжительности.

Однако в подобной камере не организованы условия создания мелкомасштабной турбулентности, что ограничивает дальней- шее повышение топливной экономичности дизеля.

Цель изобретения - увеличение полноты сгорания топлива путем создания допол- нительных зон с мелкомасштабной турбулентностью.

Указанная цель достигается тем, что в камере сгорания дизеля, размещенной в поршне, выполненной по тороидальной поверхности и имеющей горловину в виде усе- ченного конуса, образующая которого наклонена к оси камеры под углом 40-50°, коническая поверхность снабжена кольцевым выступом, образованным тороидальной и цилиндрической поверхностями, причем образующая последней параллельна оси камеры.

Диаметр DB цилиндрической поверхности, образующей выступ, и радиус R торои- дальной поверхности определены соответственно соотношениями

DB (1,2 + 1,3) Dr;

R (0,35+ 0,4) Н, где Dr - диаметр горловины;

Н - высота камеры сгорания.

Сопряжения тороидальной, цилиндрической и конической поверхностей выполнены скругленными.

На фиг. 1 представлен поршень с камерой сгорания, разрез; на фиг. 2 - схема расположения тороидального вихря и мелкомасштабной турбулентности в предлагаемой камере сгорания дизеля.

Поршень 1 (фиг. 1) содержит камеру 2 сгорания высотой Н. размещенную в порш- не 1 и выполненную по тороидальной поверхности 3 с радиусом R. Камера 2 сгорания снабжена горловиной 4 диаметром Dr в виде усеченного конуса, образующая которого наклонена к продольной оси камеры 2 сгорания под углом а, равным 40- 50°. Коническая поверхность 5 снабжена кольцевым выступом 6, образованным тороидальной 3 и цилиндрической 7 поверхностями, причем образующая последней параллельна оси камеры 2 сгорания.

Диаметр DB цилиндрической поверхности 7, образующей выступ 6, и радиус R тороидальной поверхности 3 определены соответственно соотношениями

DB (1,2-1,3) Dr,

R (0,35 - 0,4), где Dr - диаметр горловины;

Н - высота камеры сгорания.

Сопряжения тороидальной 3, цилиндрической 7 и конической 5 поверхностей выполнены скругленными.

Камера работает следующим образом.

На такте сжатия воздушного заряда в цилиндре (не показан) дизеля при приближении поршня 1 к верхней мертвой точке (ВМТ) из надпоршневого пространства происходит вытеснение заряда в камеру 2 сго- рания, в результате чего последней формируется торообразный вихрь (фиг. 2), охватывающий большую часть объема камеры 2. При движении торообразного вихря вдоль боковой поверхности камеры 2 сгорания и обтекании выступа б, происходит срыв потока с формированием за выступом 6 присоединенного обращенного вихря, характеризуемого наличием мелкомасштабной турбулентности.

Часть топлива, впрыскиваемого форсункой (не показана) в направлении к стенке камеры 2 сгорания в ранее оседавшего на ее стенке, попадает в срывную зону, где nponcxoflnt более интенсивное его перемешивание с воздухом вблизи стенки за выступом 6, что способствует более полному сгоранию топлива.

При этом увеличение полноты сгорания в предлагаемой камере сгорания обеспечивается организацией кольцевого.вихря как в нижней части, так и в верхней части пристеночной зоны. Со срывом воздушного потока и пленки топлива с выступа 6 камеры сгорания происходит его более интенсивное перемешивание, улучшается процесс смесеобразования и сгорания с интенсификацией последних периодов сгорания и сокращения их продолжительности.

Формула изобретения

1. Камера сгорания дизеля, размещенная в поршне, выполненная по тороидальной поверхности и имеющая горловину в виде усеченного конуса, образующая которого наклонена к оси камеры под углом 4050°, отличающаяся тем, что, с целью увеличения полноты сгорания, коническая поверхность снабжена кольцевым выступом, образованным тороидальной и цилиндрической поверхностями, причем образующая последней параллельна оси камеры.

2. Камера по п. 1,отличаю щ а я с я тем, что диаметр DB цилиндрической поверхности, образующей выступ, и радиус R тороидальной поверхности определены соответственно соотношениями

Ов (1,2-1,3) Dr;

R (0,35-0,4) Н, где Dr - диаметр горловины;

Н - высота камеры сгорания.

3. Камера по пп. 1 и 2, отличающая- с я тем, что сопряжения тороидальной, цилиндрической и конической поверхностей выполнены скругленными.

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к камерам сгорания, имеющим особую форму для улучшения рабочего процесса дизеля, и позволяет увеличить полноту сгорания топлива. Предлага- ется камера 2 сгорания дизеля, размещенная в поршне 1, выполненная по тороидальной поверхности 3 и имеющая горловину 4 в виде усеченного конуса, образующая которого наклонена к оси камеры под углом 40-50°. Коническая поверхность 5 снабжена кольцевым выступом 6, образованным тороидальной 3 и. цилиндрическими 7 поверхностями, причем образующая последней параллельна оси камеры 2 сгорания. Диаметр DB цилиндрической поверхности 7, образующей выступ 6, и радиус R тороидальной поверхности 3 определяются соотношениями DB (1,2 -1,3) Dr; R (0,35 - 0,4) Н, где Dr - диаметр горловины; Н - высота камеры сгорания. 2 з.п, ф-лы, 2 ил. сл С

Фкг. 2