Двигатель внутреннего сгорания с вос-плАМЕНЕНиЕМ OT СжАТия Советский патент 1981 года по МПК F02B23/04 

Изобретение относится к двигателе- строению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), преимущественно с воспламенением от сжатия, в частности с разделенными камер ми сгорания. Известны двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержаише камеру сгорания, образовагшую в цилиндре его головкой и поршнем, выполненную в головке вихревую предкаклеру, снабженную форсункой, перепускной ка нал между камерой сгорания и првцкеме рой и соединительные щели, располож ные в головке вокруг канала и свяаьтаю щие его с камерой сгорания }. Недостатком известных двигателей является повышенное гидравлическое сопротивление в перепускном канале, обусловленное наличием вставки с соединв- тельными щелями на входе в полость ка меры, загромождающей проходное сечение, а также тем, что эффективное сечение канала остается неизменным при точении воздуха в предкамеру и газов из нее. Известны также двигатели внутрен- йего сгорания с воспламенением от сжа тия, содержащие камеру сгорания, образованную в целиндре его головкой и днищем поршня, размещенную в головке m(- лшщра вихревую предкамеру и сообщенные с ней соединительный и основной налы и дополнительный кольцевой перепускной канал, коаксиальный с последним 23. Недостатком этих двигателей являе-гся ухудшение смесеобразования из-эа изменения газодинамических х актеристик перепускного канала, вызываемого изменением зазорйв между головкой ци- лшздров и вставкой в канале вследствие еедеформашширмещевияосипри больших колебаниях температуры. Цель изобретения - улучшение смес образования. Указанная цель достигается тем, что .коаксиальвь перепускной канал соо&оен J

с основным при помощи по меньшей мере двух рядов отверстий, оси которых рас.положены под углом к оси основного канала, а их сечение выполнено прямоугольным, причем отверстия каждого нижележащего ряда смещены относительно отверстий предьщущего ряда, а угол наклона осей отверстий нижележащего ряда выполнен больще угла наклона осей отверстий предыдущего.

На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель, поперечный разрезана фиг. 2 вставка размещенная в соединительном канале, продольный разрез; на фиг. 3 развертка внутренней поверхности центрального канала вставки с соединительными отверстиями; на фиг. 4 а, S - соответственно схема течения воздуха из цилиндра двигателя в вихревую предкаме- ру и схема течения газов из предкамеры сгорания в цилинд двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания содержит камеру I сгорания, образованную в цилиндре 2 его головкой 3 и поршнем 4, выполненную в головке вихревую предкамеру 5, снабженную форсункой 6. Камера 1 сгорания сообщена с вихревой предкамерой 5 при помощи соединительного канала 7, переходящего в него основного перепускного канала 8 во вставке 9 и дополнительного кольцевого перепускного канала 1О в головке цилиндра 3, коаксиального с каналом 8. Вставка Ь снабжена двумя рядами соединительных гфямоугольных отверстий И и 12, наклоненных к оси канала 8. Отверстия 11 вышележащего ряда смещены относительно нижележащего так, что находятся против перемычек 14 последнего и наоборот, отверстия 12 расположены против перемычек 13. Нижние кромки отверстий 11 расположень на одной линии с верхними кромками отверстий 12 (фиг. З). Угол наклона отверстий 11 к оси канала меньще угла наклона отверстий 12. Вшхичины углов Ct находятся в пределах 4560° , а углов jb в пределах 25-iO° (фнг. 2). Двигатель работает следующим образом.

Поршень 4, перемещаясь в цилиндре . 2 к верхней мертвой точкс выталкивает часть воздуха из камеры 1 сгорания через основной перепускной канал 8 вставки 9 li соединительный канал 7 в вихревую предкамеру 5. Одновременно другая часть воздуха выталкивается поршнем 4 из камеры 1 сгорания через кольцевой перепускной канал Ю и соединительные

отверстия 11 и 12 также в основной перепускной канал 8. При этом (фиг. 4а ) , вследствие наклона отверстий II и 12 к оси какала 8 направление течения через них противоположно течению по каналу 8. Встречное течение воздуха приводит к возникновению вихрей внутри канала 8 перед отверстиями 11 и 12 и перед перемычками 13 и 14 между ними.

Благодаря смещению отверстий 11 и 12 относительно друг друга эти вихри образуют замкнутый кольцевой газодинами- ческий клапан, уменьщающий эффективное проходное сечение канала 8, которое уве-

личивается до его геометрических размеров ( фиг. 45 ).

Повышение скорости втекания воадуха в вихревую предкамеру усиливает турбулизацию потока и улучшает процесс

смесеобразования, а увеличение проходного сечения канала при обратном течении способствует уменьшению рвдравлических потерь. Такая конструкция позволяет улучшить смесеобразование путем повышения стабильности работы системы перепускных каналов.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий камеру сгорания, образованную в цилиндре его головкой и днищем порщня, размещенную в головке цилиндра вихревую камеру и сообщенные с ней основной и коаксиальный дополнительный кольцевой nepisnycKные каналы, отличающийся тем что, с целью улучщения смесеобразования, коаксиальный перепускной канал сообщен с основным при помощи по меньшей мере двух рядов отверстий, оси ко торых расположены под углом к оси основного канала, а сечение Выполнено прямоугольным, причем отверстия каждого нижележащего ряда смещены относитель-. но отверстий предыдущего ряда, а угол наклона осей отверстий нижележащего ряда выполнен больше угла наклона осей отверстий предыдущего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.ГерщманИ.И., Лебединский А.П.МНОготопливные дизели. М., Машиностроение, 1971, с. 83.

... 2, Авторское свидетельство СССР № 595529, кл. F О2 В 23/О4, 1978.

.f

фш. 1