Камеры горения для двигателей внутреннего горения Советский патент 1933 года по МПК F02B23/08 

В предлагаемой камере горения для двигателей внутреннего горения с карманами для двухзапальных свечей, с целью лучшего перемешивания горящих газов с негорящими и образования в разных местах камеры ряда очагов горения для уменьшения пути пламени и сокращения времени сгорания, а также и уменьшения детонации в период сжатия, образованные в крышке цилиндра карманы расположены с диаметрально противоположных сторон.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез камеры горения для двигателей внутреннего горения; фиг. 2- горизонтальный разрез ее.

В крышке цилиндра расположена камера горения с двумя запальными свв нами С, помещенными в карманах А, которые размещены диаметрально противоположно друг к другу. Труба В служит для всасывания горючего, а труба В-для выхлопа продуктов горения.

Размеры карманов Л сделаны с таким расчетом, чтобы пути пламени в кармане, до наиболее удаленных частиц топлива, были равны между собой, благодаря чему в карманах происходит совершенное сгорание топлива и быстрое/ нарастэние давления, которое, с одной стороны, уравновешивается стенками кармана, а с другой,-р1меет свободный вы(366)

ход в пространство между поршнем к крышкой, где господствует меньшее давление сжатой смеси. Вследствие .этого потенциальная энергия сгоревшей смеси переходит в кинетическую, и раскаленная смесь, в виде двух взаимнопротивоположных потоков, выбрасывается из карманов в массу негорящих газов, где производит мгновенное энергичное перемешивание горящих газов с негорящими, образуя при этом ряд новых очагов горения в ;разных участках, камеры горения. Сокращение путей пламени и времени сгорания до минимума даст возможность довести угол опережения до минимальной величины и сократить этим отрицательную работу газов, сгорающих при опережении зажигания, В виду того, что потоки горящей смеси вылетают в массу газов с большой скоростью, то они действуют на нее динамически, пробивая ее, а не сжимая. Поэтому, если масса негорящих газов не настолько велика, чтобы своей упругостью поглотить кинетическую энергию горящей смеси, допустив в себе лишь частичное пробивание, то волне горения не может предшествовать волна повышенного давления, вызывающая детонационные взрывы, и горение будет спокойное, т.-е. процесс горения будет тем спокойнее, чем меньше масса газа, находящаяся между гнездами, а эта масса тем меньше, чем меньше размеры цилиндра, а при одинаковых размерах- тем меньше, чем больше степень сжатия.

Но величина степени сжатия ограничивается склонностью топлива детонировать в период сжатия. Опыты Рикардо показывают, что, кроме применения антидетонаторов, явление детонации в период сжатия может бь1ть предупреждено примешиванием к свежей смеси остаточ.ных газов и что детонация в большей степени зависит от давления, чем от температуры смеси. Давление смеси в период сжатия для разных участков рабочего объема не есть величина постоянная для каждого момента сжатия, так как часть смеси перемещается поршнем с его скоростью, и таким образом находится в динамическом состоянии, имея часть потенциальной энергии, превращенной в кинетическую; другая же часть смеси, находящаяся около неподвижных поверхностей, противоположных днищу поршня и в мертвых углах, будет нахо.диться в статическом состоянии независим от скорости поршня, и такимббразом вся ее энергия будет энергией потенциальной. Это значит, что давление этой смеси будет больше, чем смеси движущейся, а потому она будет более расположена к детонации, что и подтверждается опытами Рикардо с различными формами камергорения.

Из всех эtиx опытов вытекает, что камера должна быть сконструирована такой, чтобы относительное количество остаточных газов, влияющих на детонацию было больше для смеси, находящейся в статическом состоянии, чем для смеси, находящейся в движении. В предлагаемой камере в карманы А, куда выходят электроды свечей, в период всасывания по трубе В свежая смесь не попадает в виде мотока, вытесняющего

остаточные газы, а лиШь примешивается к остаточным газам на основании законов диффузии. В период сжатия к остаточным газам в карманах примешивается еще некоторое количество свежей смеси, но так как для ди,ффузии газов необходимо время, то в карманах и у поверхностей, расположенных вблизи их, относительное количество остаточных газов будет больше; изменяя размеры карманов ввертыванием или вывертыванием свечей с одновременным изменением толщины прокладок между свечей и стенкой крышки и меняя при этом степень сжатия и отношение объемов карманов ко всему объему камеры, можно установить момент соответствующей степени сжатия при данных условиях работы мотора.

Благодаря указанному варьированию коэффициента остаточных газов соответственно величине давления в цилиндре в период сжатия, предлагаемая камера должна, по мнению автора, допустить большее давление сжатия без признаков детонации, чем другие типы камер, существующие в настоящее время.

В период же сгорания, при гфавильном соотнои енки объема карманов к объему камеры сгорания, явление детонации совсем не должно иметь места. Следовательно наивыгоднейшая степень сжатия в предлагаемой камере должна быть больше, чем допускаются таковыми в настоящее время.

Предмет изобретения.

Камера горения для двигателей внутреннего горения с карманами для двух запальных свечей, отличающаяся тем, что карманы Л, образованные в крышке цилиндра, расположены с диаметрально противоположных ctopOH.