Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1977 года по МПК F02B19/16 F02B17/00 

отношения площадей поперечных сечений вход ного и выходного каналов в результате экспер15мента. , Денгатель внутреннего сгорания содержит камеру сгорания 1, образованную в цилиндре 2 его гшювкой 3 и поршнем 4. Камерасгорания 1 сообщена с форкамерой 5 через впускной 6 и выпускной 7 каналы. В.форкамере 5 размещена свеча зажигания,8,Форкамера 5 ограничена полым колпачком 9,i установленным) а головке 3 цилиндра 2. В колпачке 9 вьтолнена перегородка Щ межЙУ ьпускным 6 и выпускным 7 каналами. Камера сгорания 1| соединена с входным патрубком 11 через впускной клапан 12. Входной патрубок 11 подсоединен к впускному трубопроводу 13, в котором размещено устройство 14 для приготовления топливновоздушной смеси. Впускной клапан 12 Т1ри открытом положении установлен с возможностью направления смеси в камеру огорання 1 и во впускной канал 6 форкамеры 5. 8 йвнгателе, показанном на фяг. 3, для питания форкамеры 5 введено дополнительное устройство 15 для приготовления богатой тошишно-йоздушной смеси, которая по трубопроводу 16 подводится к впускному клапану 12 в районе расположения впускного канала 6 форкамеры 5. На фйг, 4 показан вариант приготовления топлавнонвоздушной смеси путем впрыска во входной патрубок 11 из форсунки 17. Пра работе топлнвно-воздушная смесь всасывается в камеру сгорш1ия 1 я форкамвру 5 ВО время такта всасывания через входной патрубок 11. Длительность подачи топлввно-возцушной смеси к камере сгорания 1 и к форкамере 5 регулируется впускным клапаном 12, т.е. при открытии и закрытий впускного клапана 12 осушествляется прерывистая подача топлквно-воздушной смесв в камеру сгорания 1 и форкамеру 5. Тотшпвно-воздушная смесь, поступающая через входной патрубок 11, центрифугируется В сйращенной вниз выгнутой части входного патрубка 11. В результате этого богатый компонент топливно-воздушной смеси оттесняется в верхнюю, часть потока топпивно-воадушной смеси во входном патрубке И, Таким образом, богатая топливноБозоушкая смесь из входного патрубка 11 через впускной канал 6 подается в форкаме РУ 5. В двигателе, показанном на фиг. 3, бога тая смесь,, приготовленная непосредственно в устройстве 15 по трубопроводу 16 под водится через впускной канал 6 в форкамеРУ 5. В двигателе показанном на фиг, 4х, богатая топливно-воадушная смесь образуется вблизи впускного канала 6 форкамеры 5 путем впрыска к нему топлива из форсунки 17. Таким образом, богатая топливно-воздушная смесь вводится в форкамеру 5, а бедная топливно-воздушная вводится, в камеру сгорания 1. Поток богатой топливновоздушной смеси, поступаюций из впускного канала 6 в форкамеру 5, направляется перегородкой 1О в зону свечи зажигания 8, Богатая топливно-воэдушная смесь поджигается в форкамере 5 свечой зажигания и факельные струи через каналы 6 и 7 прорываются в камеру сгорания 1 и воспламеняют в ней бедную топливно-воздушную смесь. Размеры форкамеры 5 и каналов 6 н 7 выбраны в результате экспериментов (фиг.5-75Г, проводившихся на четырехцилиндровом двигателе с общим объемом 2ОООсмпри числе своротов 2ООО об/мин, степени разрежения впуска 240 мм рт.ст. и среднем отношении воздух-топливо в камере сгорания 1 и форкамере 5 равным 18; 1. Индекс О {фиг.5-.7) обозначает, что двигатель работает наилучшим образом (малое содержание токсичных вешеств в выхлопных газах, наилучшая полнота сгорания топлива и малое изменение скорости сгорания). Индекс Д обозначает, что двигатель работает хорошо, а индекс Х - что двигатель работает плохо, Взаимозависимость между объемом VQ, форкамеры 5 и площадью S i „ впускного канала 6 показаны на фиг. 5, тогда как площадь 5 « выпускного канала 7 и объем V остаются в постоянной зависимости по управлению 6 J 0,06 VQ . На оси абсцисс отложены значения объема форкамеры 5, а на оси qpaHHaT - плошади впускного канала 6. На фиг. 6 показаны зависимости между когда $ и объем форкамеры 5 были взаимосвязаны управлением б;„ О,06 YQ . На фиг. 7 показаны резул1Л аты экспериментов, проведенных в изменяемых соотношениях между плошадью впускного отверстия 6 и плошадью. выпускного отверстия 7. Масштабы абсциссы и ординаты показывают соответственно величиныЗ. . Из результатов испытаний можно сделать вывод, что объем ( V ) форкамеры 5 предпочтительно должен находится в пределах от 2 до 8 см , $jrt - от О,ОЗУаДоО,15Уд, а $j - от 0,024VQ, по 0,12Уд . Отношение $ /Sj должно быть в пределах от 0,8 до 2,2, При практическом сравнении отношения объема форкамеры 5 к сумме объемов фс камеры 5 и камеры сгорания 1, при положении поршня 4 в верхней мертвой Ьчке должны быть от 0,03 - до 0,13. В некоторых двигателях форкамера 5 может содержать несколько впускных каналов 6 и выпускных каналов 7. В этом случае совокупная площа(1ь впускных каналов 6 и совокупная площадь выпускных каналов 7 должна отвечать указанным условиям. Формула изобретения 1. Двигатель внутреннегосгорания, содержашнй камеру сгорания, образованную в цилиндре его головкой и поршнем, форкамеру, сообщенную с камерой сгорания впускным и выпускным каналами и снабженную свечой , и входной патрубок, в котором установлен впускной клапан, размещенный с возможностью наполнения форкамеры через ее впускной канал, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости сгорания, отношение объема форкамеры к сумме объемов форкамеры и камеры сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке находится в прецЬлах от 0,03 до 0,13 , а площади поперечного сечения впускного и выпускного каналов составляет соответственно диапазоны от 0,ОЗ до 0,15 см и от 0,024 до 0,12 см на каждый см объема форкамеры. 2. Двигатель по п. 1, отличающ и и с я тем, что отношение площадей поперечных сечений впускного и выпускного каналов составляет 0,8 - 2,2. Источники информации, принятые во внимание экспертизе: 1. Выложенная заявка Японии №4 9-111007 кл. 51 В 2, 1974.

/У

Х

15

5 6 1 в 9 W П 12 1 t

1 /r/yJ/ Фиг. 5 t. г j u/v« ao5 QfO0.12