Двигатель внутреннего сгорания сНЕпОСРЕдСТВЕННыМ ВпРыСКОМ ТОплиВА Советский патент 1981 года по МПК F02B23/00 

кромке горловины, может составлять 70-120%.

Горловина выполнена в виде узкой цилиндриаеской поверхности.

Образующие верхней и нижней полости на участках, примыкающих к горлойине, скруглены.

Расстояние от горловины до днища поршня составляет 20% от наибольшей глубины камеры сгорания.

Образующая нижней полости на участке, примыкающем к кромке горловины, выполнена конической.

Образующая верхней полости на участке, примыкаквдем к горловине, выполнена конической. Образующая нижней полости, по меньшей мере, частично выполнена цилиндрической и расположена параллельно оси поршня.

Образующая верхней полости сопряжена с поверхностью днища поршня по скругленной поверхности.

Днище нижней полости выполнено, по меньшей мере, частично плоским и сопряжено с образующей этой полости Днище нижней полости выполнено в вид соосного с полостью конического выступа с вершиной, обращенной к днищу поршня.

Угол при вершине конического выступа нижней п лости не превышает угла между осями сопел форсунки, а высота конического выступа может составлять не более 75% наибольшей глубины камеры сгорания.

Образующая конического выступа нижней полости параллельна конической образующей этой полости .на участке , примыкакшсем к кромке горловины

Диаметр основания конического выступа нижней полости может составлять 40% от наибольшего диаметра полости.

На фиг. 1 показано вертикальное сечение поршня и цилиндра двигателя внутреннего сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке; на фиг. 2 -. то же, сечение поршня и цилиндра при положении поршня перед верхней мертвой точкой, в начале впрыска, или г1ри ходе поршня вниз после верхней мертвой точки; на фиг.. 3 - поршень, вид сверху; на фиг. 4 - сечение поршня по камере ; сгорания с цилиндрической кромкой горловины и выступом на дне камеры; на фиг. 5 - сечение поршня по камере сгорания со скругленной образующей верхней полости и выступом на дне камеры; на фиг. б - сечение поршня по камере сгорания с острой кромкой горловины и цилиндрической образующей нижней полости; на фиг. 7 сечение порния по камере сгорания с острой кромкой горловины и цилиндрической образующей нижней полости, сопряженной по скругленной поверхности с плоским дном камеры; на

фиг. 8 - сечение поршня по камере сгорания с цилиндрической кромкой горловины и цилиндрической образующей нижней полости, сопряженной поверхности с плоским участком дна камеры, в центре которого размещен выступ.

Двигатель внутреннего сгорания с непосредственным впрыском топлива, воспламенением от сжатия и вращательным движением топливного заряда вокруг оси 1 цилиндра 2 содержит размещенную в поршне 3 камеру сгорания 4, имеющ ую форму тела вращения и снабженную горловиной 5, разделяющей камеру сгорания 4 на две полости: верхнюю б с наклонной относительно оси 7 камеры 4 образующей 8, расположенную между плоскостью днища 9 поршня 3 и кромкой горловины 5, и нижннш 10, расположенную под кромкой горловины 5 с образующей 11. Оси сопел 12 форсунки 13 направлены в нижнюю полость 10, причем носок распылителя 14 форсунки 13 установлен соосно с камерой сгорания 4, Горловина 5 камеры сгорания 4 может быть снабжена узкой цилиндрической поверхностью 15. Вращение топливной смеси осуществляется в направлении стрелки 16, которой отмечено направление перетекания топливного заряда из полости цилиндра 2 в полость камеры сгорания 4. Днище 9 поршня 3 может быть снабжено выступом 17. Направление перетекания горючей смеси после сгорания отмечено стрелкой 18.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Всасываемый воздух в процессе сжатия приводится во вращение в соответствии со стрелкой 15, При приближении поршня 3 к верхней мертвой точке воздух, вращающийся в полости цилиндра 2, перетекает через гсэрЛовину 5 .камеры сгорания 4 при сильном увеличении скорости в вертикальном направлении, как показано стрелкой 16. В состоянии интенсивной турбулизации топливо разбрызгивается по меньшей мере тремя струями из сопел 11 форсунки 12 на стенку камеры сгорания ниже горловины 5, т.е. в нижнюю полость 10 камеры сгорания 4, причем распыливание топлива в воздухе осуществляется очень мелкое и за короткий промежуток времени. Улучшение смесеобразования достигается при выполнении определенных соотношений размеров полостей, а именно объем верхней полости б должен составлять 1030% от суммарного объема камеры сгорания 4, а минимальный диаметр горловины 5 составлять 75-90% от максимального диаметра камеры сгорания 4. Оптимал&ные размеры угла кромки горловины 5, образованного пересечением касательных к образующей 8 верхней полости 6 и к образующей 10 нижней полости, примыкающей к кромке горловины 5, составляет 70-120%. Предлагаемая конструкция камеры сгорания 4 и выполнение днища .9 пориня 3 с центральным выступом 17 способствует лучшей организации про цесса смесеобразования. Вследствие улучшения смесеобразования и увеличения полноты сгорания, а также сокращения потерь при дросселировании удалось достичь снижения расхбда топлива и Эмиссии несгоревших углев дородов и сажи даже при очень высок степени сжатия быстроходных двигате лей внутреннего сгорания. Формула изобретения 1.Двигатель внутреннего сгорани с непосредственным впрыском топлива воспламенением от сжатия и вращател ным движением топливного заряда вокруг оси цилиндра, содержащий размещенную в поршне камеру сгорания, имеющую форму тела вращения и снабженную горловиной, разделяющей каме сгорания на две полости верхнюю с н клонной относительно оси камеры обра зующей, расположенную между плоскостью днища поршня и кромкой горло вины, и нижнюю, расположенную под кромкой, в которую направлены.оси со пел форсунки, причем носок распылителя форсунки установлен соосно с камерой сгорания, отличающи с я тем, что, с целью улучшения смесеобразования, минимальный диаметр горловины составляет 75-9.0% от максимального диаметра камеры сгорания а объем верхней полости - 10-30% от суммарного объема камеры сгорания 2.Двигатель поп.1, отлича щ и и с я тем, что угол кромки горловины, образованный пересечением касательных к образующей верхней полости и к образующей ниж-ней полост примыкающей к кромке горловины, составляет 70-120%. 3.Двигатель по п.1, о т л и ч а щ и и с я тем, что горловина выполне на в виде узкой цилиндрической поверхности. 4.Двигатель по п.2, отлич а ю. щ и и с я тем, что образующие верхней и нижней полости на участках примыкающих к горловине, скруглены. 5.Двигатель поп.1, отлиЧ а ю щ и и с я тем, что расстояние от горловины до днища поршня составляет 20% от наибольшей глубины камеры сгорания. 6.Двигатель по п.2, о т л и ч а ю щ и и с я тем,, что образующая нижней полости на участке, приквлкающем к кромке горловины, выполнена конической. 7.Двигатель по п.2, отличающийся тем, что образующая верхней полости на участке, примыкающем к горловине, выполнена, коничес кой. 8.Двигатель по п.2, о .т л и ч аю щ и и с я тем, что об:разую14ая нижней полости, по меньшей мере, частично выполнена цилиндрической и распог лржена параллельно оси поршня. 9.Двигатель по п.2, отличают и и с я тем, что образующая верхней полости сопряжена с поверхностью днища поршня по скругленной поверхности. 10.Двигатель по п.1, от л и чающийся тем, что днище нижней полости выполнено, по меньшей мере, частично плоским и сопряжено с образующей этой полости. 11.Двигатель по п.1, отличающийся тем, что днище нижней полости выполнено в виде соосного с полостью конического выступа с вершиной, обращенной к днищу поршня. 12.Двигатель по п.11, о т л ичающийся тем, что угол при вершине конического выступа нижней полости-не превыиает угла между осями сопел форсунки, а высота конического выступа составляет не более 75% наибольшей глубины камеры сгорания. 13.Двигатель по пп. б и 11, о тличающийся тем,, что образующая конического выступа нижней полост-и параллельна конической образующей этой полости на участке, примыкающем к кромке горловины, 14.Двигатель по п.11, отличающийся тем, что диаметр основания конического выступа нижней полости составляеа 40% от наибольшего диаметра полости. Приоритет по пунктам 29.04.77по пп. 3, 5, 7, 9, 11 13.01.78по пп. 1, 2, 4, 12 13.03.78 по пп. 6, а, 10, 13, 14. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Швейцарии № 211Э50, кл. 104 а, опублик. 1937.

(Put. 2