Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием Советский патент 1977 года по МПК F02B19/10 F02B75/10 

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ИСКРОВЫМ

ЗАЖИГАНИЕМ

1

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Известны двигатели внутреннего -сгорания с искровым зажиганием, содержащие по меньшей мере один цилиндр, снабженный трубопроводами подачи бедной топливо-воздушной смеси в камеру сгорания и богатое - в соединенную с ней факельным каналом форкамеру, сообщенную при помощи калиброванного отверстия с полостью свечи зажигания и снабженную золотниковым органом, прикрепленным к ее впускному клапану, соединенному с устройством поворота.

Было найдено, что выпуск окислов азота в отработавших газах двигателя может быть уменьшен путем регулирования сечения калиброванного отверстия в зависимости от условий работы двигателя.

С целью снижения содержания окислов азота в отработавших газах в предлагаемом двигателе золотниковый орган установлен на уровне калиброванного отверстия с возможностью его частичного перекрытия при открытом положении клапана.

Пример выполнения двигателя иллюстрируется чертежами.

На фнг. 1 показан вертикальный разрез двигателя по форкамере; на фиг. 2-вид по А-А на фиг. 1 и устройство поворота впускного клапана; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на

фиг. I; на фиг. 4 - разрез по Б-Б при другом положении золотникового органа; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез по В-В на фиг. 1 при другом положении золотникового органа; на фиг. 7 показан золотниковый орган; на фиг. 8 дана конструкция фотокамеры.

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1, в котором размещен 2.

Поршнем 2 ограничивается камера сгорания 3, соединенная с трубопроводом 4 подвода относительно бедной топливо-воздупиюй смеси, в котором размещен основной впускной клапан 5.

Камера сгорания 3 сообщена при HOMOHIH факельного канала 6 с форкамерой 7, соединенной при помощи калиброванного отверстия 8 с полостью 9, в которой размещена свеча зажигания 10. Ограниченная тонкостенной

оболочкой 11 форкамера 7 соединена с трубопроводом 12 подвода относительно богатоГ топливо-воздушной смеси, в котором размещен впускной клапан 13.

Впускной клапан 13 снабжен зилотниковым органом 14 с юбкой 15, .которой регулируется сечение калиброванного отверстия 8. Кроме того, при необходимости золотниковый орган 14 может быть снабжен юбкой 16, которой регулируется сечение факельного канала. Внускной клапан 13 снабжен устройством поворота.

Устройство поворота содержит укрепленный на штоке 17 впускного клапана 13 зубчатый сегмент 18, находящийся в зацеплении с зубьями рейки 19. Рейка 19 может быть -иодсоединена к педали акселератора 20 через тягу 21, либо к пневхгатическому приводу через тягу 22. Пневматический .привод содержит размещенную в корпусе 23 диафрагму 24, соединенную с тягой 22 и пружиной 25. Диафрагма 24 находится под действием вакуума в трубопроводе 4, соединенном с полостью 26 корпуса 23 через трубку 27.

При работе богатая смесь по трубопроводу 12 подается в форкамеру 7 и полость 9. Одновременно бедная смесь подается в камеру сгорания 3.

Богатая с.месь в полости 9 воспламеняется свечой 10 и струя пла.мени через отверстие 8, форкамеру 7 и факельный канал 6 прорывается в ка.еру сгорання 3 и воспламеняет бедную смесь.

В конце хода выпуска в камере сгорания 3, форкамере 7 и полости 9 задерживаются остаточные выхлопные газы. Во время последующего хода впуска поршня 2 впускной клапан 5 открывается и впускает бедную с.месь с камеру сгорания 3; одновременно открывается впускной клапан 13, впуская богатую смесь в форкамеру 7. Впускной клапан 5 в камере сгорания 3 закрывается.

Во время хода впуска отверстие 8, ведущее в полость 9, может быть ограничено или даже перекрыто полностью юбкой 15, в зависимости от нагрузки двигателя. При иеработающем двигателе отверстие 8 не ограничено (см. фиг. 6). По мере возрастания нагрузки двигателя впускной клапан 13 вращается и юбка 15 перекрывает постепенно часть отверстия 8 до тех пор, пока отверстие 8 полностью не закроется при работе двигателя со средней нагрузкой (см. фиг. 4). Результатом этого является то, что количество остаточных отработанных газов, оставшееся в полости 9 в начале хода сжатия, постепенно увеличивается по мере возрастания нагрузки от холостой до средней.

Во время хода впуска богатая смесь заполняет форкамеру 7 и затягивается через факельный канал 6 в камеру сгорания 3, где она образует небольшую зону умеренно богатой смеси внутри большей зоны относительно бедной смеси. Некоторая часть остаточных выхлопных газов диспергируется в основной камере сгорания, если отверстие 8 не полностью закрыто. Во время последующего хода сжатия поршня основной впускной клапан 5 и впускной клапан 13 закрываются и повышение давления в камере сгорания 3 ведет к обратному потоку через факельный ка«ал 6 так, что смесь в форкамере становится беднее, чем она была первоначально, а полость 9 свечи зажигания 10 после этого содержит сжатую с.месь воздуха, топлива и остаточных газов.

В конце каждого хода сжатия общее количество остаточного газа в полости 9, форкамере 7 и камере сгора-ния 3 является постоянным. Однако количество остаточного газа в полости 9 зависит от «еличимы нового заряда в ней и от степени закрытия отверстия 8 во

время хода впуска поршня 2. Свежие воспламеняЕОЩиеся смеси расиолагаются вокруг искрового промежутка около отверстия 8.

Приблизительно в конце хода сжатия смесь в полости 9 воспламеняется электродами свечи зажигания 10. Максимальная темиература горящей с.месн ниже, че.м она была бы, если бы }ie присутствовали остаточные выхлопные газы, что приводит к у.меньшеиию окислов азота в отработавпшх газах двигателя.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания с иск-ровым зажиганием, содержащий ио меньшей мере один цилиндр, сиабженный трубопроводами подачи бедной топливо-воздушной смеси в ка.viepy сгорания и богатой - в соединенную с ней факельным каналом форкамеру, сообщенную при помоши калиброванного отверстия с полостью свечи зажигания и снабженную золотниковым органом, нрикрепленны.м к ее впускному клапану, соединенно.му с устройством поворота, отличаюшийся тем, что, с целью снижения содержания окислов азота в отработавших газах, золотниковый орган установлен на уровне калиброванного отверстия с возможностью его частичного перекрытия при открыто.м положении клапана.

i

75

,7/

Фиг.

20

5-6

Фиъ.б

Фиг.

Фаг.7