Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02F3/26 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроеник и может быть использовано в конструкции поршней с осесимметричной камерой сгорания, имеющей форму тела вращения.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршень преимущественно из алюминиевого сплава, размещенную в поршне осесимметричную камеру сгорания и имеющую форму тела вращения и снабженную горловиной, диаметр которой меньше наибольшего диаметра камеры сгорания, заниженной относительно плоскости днища. Поршень известного двигателя имеет в камере сгорания верхнюю полость, отделенную от нижней горловиной, при этом образующая верхней полости скруглена. Такая конструкция предотвращает контакт поршня с головкой цилиндров и улучшает смесеобразование. Однако в известном поршне верхняя полость камеры сгорания, объем которой составляет 10-30% от камеры сгорания, содержит часть воздушного заряда, неактивно используемого в процессах смесеобразования и сгорания, наличие потерянного объема препятствует дальнейшему снижению удельного расхода топлива и дымности отработавших газов.

Цель изобретения - снижение расхода топлива и дымности отработавших газов.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем поршень, преимущественно из алюминиевого сплава, размещенную в поршне

xi о

00

XJ

00 00

осесимметричную камеру сгорания, имеющую форму тела вращения и снабженную горловиной, диаметр которой меньше наибольшего диаметра камеры сгорания, заниженной относительно плоскости днища поршня, профиль днища поршня в поперечном сечении на участке от периметра до горловины выполнен по лемнискате Бер- нулли, узловая точка которой размещена на периметре днища, касательная к лемнискате и ее узловой точке лежит в плоскости периметра днища, а величина занижения горловины А относительно плоскости днища определена в соответствии с соотношением:

А (0,004-0,012)L,

где L - расстояние от периметра днища до горловины камеры сгорания.

На чертеже представлен разрез поршня с профилем днища от периметра до горловины, выполненным по лемнискате Бернул- ли.

Поршень 1 содержит головку 2 с размещенной в ней осесимметричной камерой 3 сгорания, имеющую форму тела вращения, наибольший диаметр DKC которой больше диаметра горловины Dr, и ограниченную днищем 4 с периметром 5. Профиль днища выполнен по лемнискате 6 Бернулли, точка перегиба которой лежит на периметре 5, Горловина 8, отстоящая от периметра 5 на расстоянии L, занижена относительно плоскости периметра 5 на величину А ,определяемую в соответствии с соотношением А (0,004-0,012)1. Профиль днища может быть выполнен отрезками прямой, вписанными в лемнискату или описанными около нее.

При работе двигателя поршень 1 нагревается и в результате температурной дефор- мации профилированное днище 4 принимает плоскую форму. Профилирование позволяет избежать выпучивания днища

в зоне горловины и предотвратить контакт поршня с головкой цилиндра при минимальном надпоршневом зазоре, при этом объем зоны, ограниченной плоскостями, проходящими через периметр 5 и горловину 8, практически исчезает, обеспечивая вовлечение в процессы смесеобразования и сгорания наибольшей части воздушного заряда, что улучшает экономические и экологические

показатели двигателя,

Результаты испытаний и расчетно-экс- периментальных исследований подтверждают оптимальность выбранной формы профиля и величины занижения в указанном диапазоне. Использование предлагаемого поршня позволяет снизить удельный расход топлива на 2-3 г/л.с.ч и дымность отработавших газов на 8-20% по шкале ды- момера Картридж.

Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршень преимущественно из алюминиевого сплава, размещенную в поршне осесимметричную камеру сгорания в форме тела вращения, снабженную горловиной, диаметр которой меньше наибольшего диаметра камеры сгорания, заниженной относительно плоскости днища

поршня, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и дымно- сти отработавших газов, профиль днища в поперечном сечении на участке от периметра до горловины выполнен по лемнискате

Бернулли, узловая точка которой размещена на периметре днища, касательная к лемнискате в ее узловой точке лежит в плоскости периметра днища, а величина А занижения горловины относительно плоскости днища определена из соотношения А (0,004-0,012)1, где L - расстояние от периметра днища до горловины камеры сгорания.

л -й

X

Сущность изобретения: в поршне преимущественно из алюминиевого сплава вы- полнена осесимметричная камера сгорания, имеющая форму тела вращения и снабженная заниженной горловиной,, величина занижения определена в соответствии с соотношением А (0,004-0,012)1, где L - расстояние от периметра днища до горловины. Профиль днища поршня в поперечном сечении на участке от периметра до горловины выполнен по лемнискате Бернулли, уз- ловая точка которой размещена на периметре поршня, а касательная к лемнискате в этой точке лежит в плоскости периметра днища. При работе двигателя поршень нагревается и его профилированное днище принимает плоскую форму. В результате чего обеспечивается наименьший надпоршневой объем, увеличивается доля воздушного заряда, активно участвующего в процессах смесеобразования и сгорания. 1 ил. сл С