Способ осуществления рабочего процесса для форкамерного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F01B19/00 F02B23/08 

- - - Изобретение относится к двигателестрюению, в частности к способам организации рабочего процесса в форкамерном двигателе внутреннего сгорания и может быть использовано в nojMUневых двигателях внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием. Известны способы организации рабочего процесса для форкамерного двигателя внутреннего сгорания, характеризующиеся всасыванием, сжатием и вытеснением части заряда к стенкам при сжатии вытеснителями поршня и головки цилиндра с образованием выхря с осью вращения и последующего воспламенения заряда путем подачи в вихрь факела продуктов сгорания из форкамеР М.Однако рабочий процесс, протекающий на бедных смесях, в известных форкамерных двигателях осуществляется относительно медленно и неэффективно, так как распространение пламе ни в отдельные зоны камеры сгорания Затруднено. Это приводит к ухудшению экономичности и повышенному выбросу углеводородов с отработавшими газами двигателя. . Цель изобретения - улучшение экономичности и снижение содержания углеводородов is отработавших газах. Для этого вихрь в камере сгорания образуют с V -образной осью вращения, а факелы продуктов сгораниЛ подают в вихрь по его оси. На фиг. 1 показан разрез по камере сгорания и форкамере двигателя внутреннего сгорания, работающего по предложенному способу; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 -вариант двигателя с другим выполнением вытеснителей на головке и поршне; на фиг. 5 - разрез В-В нафиг. 4) на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.5. Двигатель внутреннего сгорания содержит камеру сгорания 1, образо--. ванную в головке 2 цилиндра 3 вытеснителем 4 поршня 5 при положении последнего в верхней мертвой точке. Камера 1 сгорания сообщена с форкамврой 6 через факельныекангшы 7. Камера 1 сгорания соединена с впускным патрубком 8 через впускной клапан 9. Форкамера б соединена с трубопроводом 10 через впускной клапан 11 и снабжена свечой 12 зажигания. Оси 13 факельных каналов 7 нг правлены в 1 сгорания между боковой поверх ност.ью 14 вытеснителя 4 пориня и сте нкой головки 2 цилиндра 3. Однако трубопровода 10 и впускною клапана 11 может и не быть. В этом случае форкамера б наполняется смесью, поступающей из цилиндра 3 во время сжатия. Вытеснитель 4 поршня 5 в сечениях .перпендикулярных осям 13 факельных каналов 7, выполнен в виде равнобокой трапеции с меньшим основанием. рб эащенным к пориню 5(фиг.З), а головка 2 цилиндра 3 со стороны, проти воположной форкамеры 6, снабжена вытеснителем 15 (фиг.1-3) . Вытеснитель 4 поршня 5 в сечениях перпендикулярных осям 13 факельных каналов 7, выполнен в виде равнобод ой трапеции с большим основанием, обращенным к поршню. В этом варианте вытеснитель 15 головки 2 цилиндра 3 выполнен V-oбpaзным(фиг.4-6). При работе двигателя в цилиндр 3 из впускнЬго патрубка 8 через впускной клапан 9 прступает бедная топливо-воздушная смесь, а в форкамеру б через впускной клапан 11 Из трубопро вода 10 - относительно богатая смесь При подходе поршня 5 к верхней мертвой точке в камере 1 сгорания возникает вихрь 16 с V -образной ось 17 вращения, поскольку заряд вытесня ется вытеснителем 4 поршня 5 от цент ра к стенкам камеры 1 сгорания, а вы теснителем 15 головки 2 от стенок ци линдра 3 к центру(фиг.З и б).В это время происходит зажигание богатой смеси в форкамере 6 от свечи 12. Дав ление в форкамере 6 увеличивается и факелы 18 активных продуктов сгорания выбра1сываются: в камеру сгорания в центр вихря 16 сЪ стороны его торцов. Таким образом, вихрь 16 обтекает факелы 18 активных продуктов сгорания на всем протяжении факелов 18. При вихревом Движении заряда происходит его расслоение,т.е. движение более обогащенной смеси в сторону пе риферии вихря 16, а более обедненной смеси - к его оси 17. воспламенение заряда обедненной смеси активными продуктами в центре вихря 1ё позволяет распространяться фронту пламени от оси 17 вихряil6 к его периферии. При этом, вследствие интенсивного вращательного движения газов в камере 1 сгорания происходит их сепарация таким образом, что образующиеся горячие продукты с меньшей плотностью направляются к оси 17 вихря 16, а воздух, оставшийся от сгорания обедненной смеси, или сама бедная смесь, оттесняется к периферии вихря 16,где образовывают с обогащенной смесью горячую смесь, способную к эффективному сгоранию. Следовательно, продукты сгорания не помеха для быстрого распространения пламени по всему объему камеры 1 сгорания. Кроме того, такая организация процесса позволяет увеличить температуру в конце сгорания, что способствует достижению несгоревших углеводородов на такте расширения. Таким образом, предлагаемая оргйнизация процесса сгорания позволяет улучшить экономичность двигателя и снизить содержание углеводородов в отработавших газах. Формула изобретения Способ осуществления рабочего процесса для форкамерного двигателя внутреннего сгорания, путем всасывания в камеру сгорания, сжатия, вытеснения к стенкам при сжатии части заряда вытеснителями поршня и головки цилиндра с образованием вихря вращения в плоскости поршня и последующего воспламенения заряда путем подачи в вихрь факелов продуктов сгорания из форкгилеры, отличающийся тем, что, с целью улучшения экономичности и снижения количества углеводородов и отработавших газах, вихрь образует с V-образной осью вращения, а факелы продуктов сгорания подают в вихрь по его оси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии № 1493628, кл. F ) F, опублик. 1977.

kVt

Af

fZ

V5