Камера сгорания Советский патент 1981 года по МПК F02B21/00 

(54) КАМЕРА СГОРАНИЯ Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, и может найти применение в быстроходных дизелях, форсированных по среднему эффективному давлению. Известны камеры сгорания с аккумулирующей воздушной полостью в крышке цилиндра 1. Недостатком таких камер сгорания является усложнение конструкции крышки цилиндра, а также сокрашение места в крышке для размеш,ения впускных и выпускных клапанов. Известны также камеры сгорания, в которых аккумулируюш,ая полость расположена в поршне. Камера сгорания при этом соединена С аккумулируюшей полостью центрально расположенной узкой горловиной. По мере расходования воздуха в камере сгорания и снижения давления вследствие расширения в нее поступает воздух из аккумулирующей полости через горловину 2. Воздух поступает в камеру сгорания с большими потерями на перетекание, основная часть топлива при этом размывается по стенкам, процесс смесеобразования недостаточно качественный, отсутствует интенсификация .процесса сгорания. Наиболее близкой к предлагаемой является камера сгорания с воздушной аккумулируюшей полостью. В этой камере сгорания частично устраняются указанные недостатки. Камера сгорания образована крышкой цилиндра и выемкой в поршне. Воздушная аккумулирующая полость размеш.ена в теле поршня в виде отдельных объемов и соединена с основной камерой тангенциально расположенными каналами. В этом случае процесс смесеобразования происходит более качественно и имеет место интенсификация процесса сгорания 3. Однако сокращение диаметра камеры сгорания вследствие необходимости размеш,ения дополнительного объема - воздушной аккумулирующей полости в теле поршня и значительные газодинамические потери на перетекание воздуха по каналам, соединяющим аккумулирующую полость с основной камерой, приводят к снижению экономичности. Цель изобретения - повышение экономичности и снижение теплонапряженности

двигателя, форсированного по среднему эффективному давлению.

Указанная цель достигается тем, что между камерой сгорания и аккумулирующей полостью расположена проставка, соединенная с днищем поршня и образующая с боковой поверхностью выемки кольцевой зазор.

На чертеже изображена предлагаемая камера сгорания с аккумулирующей полостью.

Камера сгорания содержит основную камеру 1, образованную крыщкой 2 и выемкой 3 в днище порщня 4, и вспомогательную камеру - /аккумулирующую полость 5, отделенную от основной камеры 1 проставкой 6. Проставка 6 соединена с днищем порщня 4 и образует с боковой поверхностью выемки 3 кольцевой зазор 7, который является каналом, соединяющим камеру 1 с аккумулирующей полостью 5.

Камера работает следующим образом

На такте сжатия воздух перетекает из камеры 1 в аккумулирующую полость 5. Топливо впрыскивают в камеру 1 форсункой. Процесс смесеобразования и горения в камере 1 происходит, как в обычной камере, с непосредственным впрыском топлива. Проставка 5, являясь тепловым аккумулятором, уменьщает при этом задержку воспламенения.

При движении порщня к нижней мертвой точке, когда давление в камере 1 станет меньще давления в полости 5, воздух через кольцевой зазор между боковой поверхностью выемки 3 и проставкой б начнет поступать в камеру 1, что создаст благоприятные условия для ускорения смесеобразования и заверщения догорания, восполняя имеющийся к этому времени дефицит свежего воздуха. Наличие аккумулирующего объема между проставкой 6 и выемкой 3 в днище порщня 4 позволит снизить теплонапряженность порщня.

Объем аккумулирующей полости составляет 0,1-0,3 объема камеры сгорания. Этого объема достаточно для обеспечения качественного смесеобразования на начальной стадии горения и для интенсификации процесса основного горения. Разделительная проставка 6 может любым способом соединяться с телом порщня. Потери на перетекание будут значительно снижены, так как процесс истечения будет п-роисходить в диапазоне 0,01-0,02 от диаметра порщня.

Использование предлагаемой камеры сгорания с непосредственным впрыском топлива с центральным вытеснением и аккумулирующей полостью, соединенной с камерой кольцевым зазором, позволит интенсифицировать процесс догорания, снизить дымность, обеспечить хорощую эффективность и экономичность процесса за счет сокращения времени горения, снижения тепловых и гидравлических потерь. Наличие проставки сокращает период задержки воспламенения, снижает теплонапряженность порщня.

Формула изобретения

1.Камера сгорания дизеля, образованная крыщкой цилиндра и выемкой в днище порщня и соединенная с аккумулирующей полостью, отличающаяся тем, что, с целью повыщения экономичности и снижения теплонапряженности, между камерой сгорания и аккумулирующей полостью расположена проставка, соединенная с днищем порщня и образующая с боковой поверхностью выемки кольцевой зазор.

2.Камера по п. I, отличающаяся тем, что объем аккумулирующей полости составляет 0,1-0,3 от объема камеры сгорания.

3.Камера по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что величина кольцевого зазора составляет 0,01-0,02 диаметра порщня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ванщейдт В. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л., Судпромгиз, 1958, с. 342.

2.Ланг Ф. Сборник монографий «Двигатели внутреннего сгорания, т. II, Бескомпрессорные дизели. Рабочие процессы. Под ред. С. Н. Васильева. ОНТИ, НКТП. М.-Л., 1936, с. 103-123.

3. Патент Франции № 1457214, кл. F 02 g, опублик. 1966.