ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1934 года по МПК F02B23/04 

В предлагаемом двигателе внутреннего горения в крышке цилиндра помещены два смежных стакана, сообщающиеся нерадиальным каналом и образующие общую камеру горения. Один из стаканов обращен днищем внутрь цилиндра и служит для предварительно частичного испарения и сгорания горючей жидкости, вводимой в него через форсунку, а другой, изолированный от стенки крышки цилиндра воздушным слоем или слоем теплоизолирующего материала (асбест и т.п.), обращен днищем наружу и предназначен для окончательного сгорания топлива в завихренной струе.

В видоизменении двигателя стакан, предназначенный для введения горючей жидкости через форсунку и для предварительного частичного испарения и сгорания жидкости, заменен шарообразной камерой. Камера для окончательного сгорания топлива может быть выполнена в виде двух сообщающихся камер, расположенных под клапанами и соединенных с стаканообразной камерой несколькими отверстиями или с шарообразной - одним отверстием. Стакан для предварительного частичного испарения и сгорания жидкости может быть заменен наклонно расположенной камерой, через которую топливо из форсунки вбрызгивается в сдвоенную камеру с огнеупорной вставкой-разделителем, расположенную в головке цилиндра, или в камеру, помещенную в днище поршня с устьем, расположенным против разделительного выступа сдвоенных камер.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез двигателя внутреннего горения по АВ на фиг. 3; фиг. 2 - то же, по CD на фиг. 3; фиг. 3 - горизонтальный разрез по EF на фиг. 1; фиг. 4 - продольный разрез стакана для окончательного сгорания топлива; фиг. 5 - вертикальный разрез по GH на фиг. 7 видоизменения двигателя внутреннего горения; фиг. 6 - разрез его по KL на фиг. 7; фиг. 7 - горизонтальный разрез его по MN на фиг. 5; фиг. 8 - то же, в другой форме выполнения; фиг. 9 - вертикальный разрез по KL на фиг. 8; фиг. 10 - вертикальный разрез другой формы выполнения по GH на фиг. 12; фиг. 11 - то же, по KL на фиг. 12; фиг. 12 - горизонтальный разрез по MN на фиг. 10; фиг. 13 - вертикальный разрез видоизменения двигателя с камерой в головке цилиндра; фиг. 14 - горизонтальный разрез его; фиг. 15 - вертикальный разрез видоизменения двигателя с камерой в днище поршня; фиг. 16 - горизонтальный разрез его.

В крышке 10 (фиг. 1) цилиндра 12 двигателя внутреннего горения смежно помещены два образующие камеру горения стакана 8 и 1, из которых стакан 8 обращен днищем внутрь цилиндра и снабжен вставленной в него для ввода горючей жидкости форсункой 6, укрепленной во вставке 7, а стакан 1 обращен днищем наружу. Стаканы почти соприкасаются друг с другом и соединяются нерадиальным каналом 15, прорезанным по касательным к внутренним стенкам стаканов. Поступающий в цилиндр через клапан 4 воздух получает вихревое движение благодаря имеющемуся на клапане козырьку 5.

Воздух, сжимаемый поршнем 11, через стакан 1, будучи в нем подогрет от его раскаленных стенок, перетекает в стакан 8 и в нем завихривается вследствие касательного расположения соединительного канала 15 к внутренним стенкам стакана 8. В конце хода сжатия в вихревой поток воздуха в стакане 8, впрыскивается топливо из форсунки 6. Топливо вспыхивает, частично горит и испаряется, а затем выбрасывается в стакан 1, в котором завихривается и окончательно сгорает. Распыливание топлива, полное перемешивание его и полное сгорание обеспечиваются вихрями 14 и 16 в обоих стаканах камеры горения (фиг. 3).

Процесс распыливания и сгорания ведется при высоких температурах, ограничиваемых максимально допустимым выгоранием стаканов. Высокая температура стакана 1 поддерживается вследствие его изоляции от стенок крышки вверху воздушной прослойкой 2 и слоем 3 теплоизолирующего материала, например, асбеста и т.п. по бокам. Эти прослойки задерживают теплопередачу от стенок стакана в крышку, что способствует повышению термического коэфициента.

Крышка имеет обычную полость 9 (фиг. 1) для водяного охлаждения.

В видоизменении двигателя по фиг. 5-7 часть камеры горения, предназначенная для окончательного сгорания топлива, выполнена в виде двух сообщающихся камер 21, образованных втулками 17, вставленными в крышку цилиндра. В камеры 21 открывается выхлопной и всасывающей клапаны. Топливо из форсунки 18 впрыскивается в стакан 19 и горючие газы поступают в камеры 21 через отверстия 20, расположенные по касательным к стенкам камер 21.

На фиг. 8, 9 камера, образуемая стаканом 19, заменена шарообразной камерой 22, соединяющейся с камерой 21 одним отверстием 23, расположенным по касательной к шару для завихрения воздуха в камере 21. В другой форме выполнения (фиг. 10-12) в крышке цилиндра имеется только одна камера 24 для окончательного сгорания топлива, соединенная касательно к стенкам направленным каналом с шарообразной камерой 22. В камеру 24 открывается выхлопной клапан, а всасывающий клапан сидит нормально в крышке цилиндра. Для возможного понижения теплопередачи через стенки камер, находящихся под клапанами, они изолируются теплоизолирующей прослойкой (например, асбестом, слюдой и т.п.).

В видоизменении двигателя (фиг. 13, 14) стакан 8 заменен наклонно расположенной камерой 25, помещенной в головке цилиндра и соединенной со сдвоенными камерами 27, 27 горения, снабженными огнеупорной вставкой-разделителем 28. При ходе сжатия вытесняемый поршнем и разрезаемый вставкой 28 воздух приводится в камерах 27 во вращательное движение. Из форсунки 26, расположенной над поршнем наклонно, вбрызгивается топливо, попадающее в камерах 27 в зону вращения двух вихрей, которые его распыливают. В момент вбрызгивания струя топлива толкает воздух из камеры 25, и этот толчок усиливает вихри в камерах 27. Частицы топлива попадают на наклонную вставку-разделитель 28 и воспламеняются.

В видоизменении двигателя, изображенном на фиг. 15, 16, топливо вбрызгивается из форсунки 26 через камеру 25 в камеру 29, которая расположена в днище поршня и выходное отверстие которой находится против разделительного выступа 28 сдвоенных камер 27, 27. Во время хода поршня вверх и сжатия воздуха, последний поступает в камеры 27 и, будучи рассечен выступом 28, заверяется в них, как показано стрелками. В конце хода поршня, навстречу воздушному потоку, из форсунки 26 вбрызгивается топливо, струя которого попадает в камеру 29 в днище поршня, вспыхивает там и из камеры 29 создается добавочный поток, усиливающий вихри в камерах 27, и струя топлива, омываемая струями воздуха, сгорает.

1. Двигатель внутреннего горения, отличающийся тем, что камера горения выполнена в виде двух помещенных в крышке цилиндра смежных, сообщенных между собою боковым нерадиальным каналом 15 стаканов 8 и 1, из которых стакан 8, предназначенный для введения горючей жидкости через форсунку 6 и для предварительного частичного испарения и сгорания жидкости, обращен днищем внутрь цилиндра, а стакан 1, предназначенный для окончательного сгорания топлива, обращен днищем наружу.

2. Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что стакан 1 изолирован от стенки крышки цилиндра воздушным слоем или слоем теплоизолирующего материала (асбеста и т.п.).

3. Видоизменение двигателя по п. 1, отличающееся тем, что стакан 8 заменен шарообразной камерой 22 (фиг. 10-12).

4. Видоизменение двигателя по п. 1, отличающееся тем, что камера для окончательного сгорания топлива выполнена в виде двух расположенных под клапанами сообщающихся камер 21, в которые открываются несколькими отверстиями 20 стаканообразная камера 19 (фиг. 5-7) или одним отверстием 23 шарообразная камера 22 (фиг. 8 и 9).

5. Видоизменение двигателя по п. 1, отличающееся тем, что стакан 8 заменен наклонно расположенной камерой 25 для вбрызгивания топлива из форсунки в сдвоенные камеры 27, 27 с огнеупорной вставкой-разделителем 28 (фиг. 13, 14) или в камеру 29 в днище поршня, расположенную выходным устьем против разделительного выступа 28 сдвоенных камер 27, 27 (фиг. 15, 16).