Форкамера для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02B19/16 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с форка- мерно-факбльным зажиганием.

Известны форкамеры для двигателя внутреннего сгорания, содержащие полость, ограниченную поверхностью с осью симметрии, в которой установлена свеча зажигания и выполнены канал для подвода топливо-воздушной смеси и два факельных канала с осями, расположенными тангенциально к поверхности полости и пересекающими ее ось Fl .

Однако в известных форкамерах затруднена их вентиляция от отработавших газов и недостаточно расслоение смеси, что увеличивает токсичность выхлопных газов.

Целью изобретения является улучшение расслоения смеси в форкамере.

Для этого каналы выполнены со скрещивающимися осями. I

На фиг. 1 схематически изображена камера сгора шя с (юркаморой, выполненНОЙ непосредственно в головке цилиндров разрез; на фиг. 2 - камера сгорания с форкамерой, образованной с номодцью толстостенной вставки, разрез; на фиг. 3 сечение камеры сгорания по перепускным каналам и по оси свечи с форкамерой, образованной непосредственно в годовке пилиндров; на фиг. 4 - то же, но с форкамерой, образованной вставкой; на фиг. 5показана схема образования вихря в фор10камере; на фиг. 6 - схема сложения векторов вихрей и образования результирующего вихря.

Форкамера для двигателя внутреннего сгорания содержит полость 1, ог

15 раниченную поверхностью 2 с осью симметрии 3, в которой установлена свеча зажигания 4 и выполнены канал 5 для подвода топливо-воздушной смеси и два факельных канала 6 и 7 с осями 8 и 9

20 соответственно. Факельные каналы 6 и 7 расположены тантбнциально к поверхности 2 полости 1 и пересекают ее ось 3. Факельные каналы 6 и 7 соединяют попость 1 с камерой сгорания 10 двигателя. Оси 8 и 9 факельных каналов 6 и 7 скрещиваются в полости 1 и направлены тангенциально к стенкам камеры сгорания 10. Поверхности 2 может быть образована непосредственно в теле головки 11 цилиндров, либо толстостенной вставкой 12, установленной в головке 11. При работе в камеру сгорания 10 подают бедную смесь через впускной канал 13, а в полость 1 - богатую смесь через клапан 14 канала 5. Во время сжатия происходит перетекание бедной смеси из камеры сгорания 10 через факельные каналы б и 7 в полость- 1 Поток бедной смеси по факельному ка налу 6 (см. фиг. 6) создает вихрь в полости 1, осью вращения которого буде вектор а, аналогичным образом вектор в будет обозначать ось вращения вих ря, образуемого потоком из факельного канала 7. В результате сложения этих двух векторов получим вектор с, соответствующий квектору результирующего вихря, который фактически будет образовываться в полости 1. При этом интенсивность вихря завис.ит от величины угла Ч .Максимальная интенсивност вихря будет при Ч 60. При сгорании смеси в полости 1 из нее по факельным каналам 6 и 7,направ ленным по отношению к камере сгорания тангенциально и в противоположные стороны, вырываются факелы, образующие два вихря с противоположными вращениями, которые обеспечивают срыв пленки со стенок камеры сгорания 10, уменьша выброс углеводородов в отработавщих га зйх, так как горение в камере сгорания 10 начинается в зоне факела из форкамеры по периферии, и образование вихрей приведет к интенсивному массообмену. Сгоревшие продукты, как более легкие будут оттесняться центробежными силами в центр вихря,а свежая смесь бу. дет перемещаться на периферию, обеспечивая стабильное горение. Примыкакзщие к полости 1 с противоположных сторон факельные каналы 6 и 7 обеспечивают прюцесс стабильного вихреобразования без турбулизации смеси даже при некото ром отклонении формы полости 1 от формьт те ла вращения, вносимом.например, конструкцией клапана 15, а также при уменьшении угла Ч .до « 90°, что позволяет задавать нужную интенсивность вихря путем выбора величины угла. Кроме того, величину угла Ч между факельными каналами 6 и 7 можно вы-.бирать из условий оптимальной организации процесса горения в камере сгорания 10 в пределах от 90 до 180° без заметного ухудшения процесса вихреобразования в полости 1. Факельные каналы 6 к 7, соединяющие камеру сгорания 10 с полостью I,позволяют направить ось свечи 4 радиально по отношению к цилиндру двигателя в плоскости диаметрального сечения, что наиболее удобно по компоновочным соображениям. Оттеснение богатой смеси в полости 1 к центру и расположение ее по оси свечи без существенного перемешивания с бедной смесью позволяет уменьшить переобогащение смеси, подаваемой от форкамерной части карбюратора (на чертеже не показана) в форкамеру до с( 0,,6, что значительно упрощает условия ее подготовки и распределенйя по форкамерам. Это обеспечивает стабильность процесса горения и равномерность хода двигателя при меньшей интенсивности подогрева, что необходимо для устройства с безвихревыми форкамерами При этом улучш;аются условия для управления работой двигателя, снижается токсичность отработавших газов, повышается экономичность, надежность и долговечность двигателя. Ф ор мула изобретения -..I Форкамера для двигателя внутреннего ргоранйя; Сбдержащая полость , ограниченную поверхность с осью симметрии, в которой установлена свеча зажигания и выполнены канал для нодвода топливо- воздушной смеси и два факельных канала с осями, расположёнными тангенциально к поверхности полости и пересекающими ее ось, отличающаяся тем, что с целью улучшения расслоения смеси,каналы выполнены со скрещивающимися осями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Выложенная заявка Японии № 49-2О509, кл. 51 В 2, 1974.

1Z

w

фиг.

;

/г

Фиг. 5