Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием Советский патент 1981 года по МПК F02B23/08 

(54) ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ЗАЖИГАНИЕМ

I

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателе внутреннего сгорания с принудитель-, ным зажиганием.

Известен четырехтактный двигатель, внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, содержащий по меньшей мере один цилиндр, головку цилиндра, поршень, впускной и выпускной клапаны, турбулизирующую камеру, образованную днищем поршня и выемкой в головке цилиндра и расположенную под выпускным клапаном, и на-, правляющий канал, соединяющий объем под впускным клапаном с турбулизирующей камерой 1.

Недостатком указанного двигателя является то, что по конструктивному выполнению камеры сгорания не представляется возможным достигнуть больших проходных сечений впускных и выпускных клапанов, что ограничивает наполнение цилиндра свежим зарядом и очистку его от отработавших газов. Кроме того, из-за затормаживания тангенциального потока, поступающего из; направляющего канала, встречными потоками, поступающими по периметру плоского основания камеры, уменьшается кинетичес

кая энергия вращательно-вихревого движения заряда в турбулизирующей камере, что также отражается на очистке цилиндра.

Цель изобретения - улучшение наполнения и очистки цилиндра.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве турбулизирующая камера выполнена под углом к оси цилиндра, образующий основание камеры участок днища поршня выполнен криволинейным, а направляющий канал в поперечном и продольном сечениях выполнен наклонно к оси тур10булизирующей камеры, при этом впускной и выпускной клапаны расположены наклонно под углом к оси цилиндра.

Днище поршня и обращенная к камере поверхность головки цилиндра выполнены 5 по сфере.

На фиг. 1 изображен цилиндр с головкой; продольный разрез; на фиг. 2 - камера со стороны днища поршня, общий вид.

Двигатель состоит из цилиндра I, голов ки цилиндра 2, поршня 3, впускного 4 и 20 выпускного 5 клапанов, турбулизирующей камеры 6, расположенной в выемке 7 головки цилиндра 2 под выпускным клапаном 5, основанием которой является сферическая

поверхность 8 днища поршня 3 направляющего канала 9, соединяющего объем 10 под впускным клапаном 4 с турбулизирующей камерой 6.

Направляющий канал 9 образуется углуб ленйем. обработанным на сферической части 11 головки цилиндра 2. Канал 9 суживается в направлении к камере 6, а глубина его увеличивается к камере и на входе в нее может достигнуть половины высоты каМеры, а в поперечном и продольном направлении канал выполнен наклонно к оси турбулизирующей камеры. Канал впуска 12 имеет тангенциальное расположение к ци-линдру, аискровая свеча 13 располагается между верхней и боковой стенкой турбулизирующей камеры (фиг; 2).

Объем . камеры сгораиия определяется объемом турбулизирующей камеры и направляющего канала 9 и составляет около 80% объема над поршнем. В головке цилиндров 2, в которой клапаны впуска 4 и выпуска 5 расположены с развалом, относительные диаметры горловины впуска и выпуска достигают наибольших значений, а каналы клапанов имеют большие проходные площади и спрямленные формы, что позволяет улучшить наполнение в двигателе и повысить ejTO энергетические параметры.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием работает следующим образом.

Во время такта сжатия, когда поршень 3 приближается к верхней мертвой точке, рабочая смесь, находящаяся в обширной полости, ограниченной сферами поршня и головками цилиндра, в объеме 10 под впускным клапаном в углублении, вытесняется в турбулизирующую камеру 6. Канал 9 усиливает слабое вращение потока, образованного вследствие тангенциального расположения впускного канала 12. В конце такта сжатия, когда поршень днищем плотно подходит к головке цилиндров, интенсивный пазовый поток тангенциально и под углом в поперечном и продольном сечении к оси камеры (по винтовой линии) поступает в турбулизирующую камеру и образует в ней интенсивный вихрь. Вследствие центробежных сил образуется послойное распределение смеси в турбулизирующей камере, т. е. на периферии камеры ближе к ее вершине смесь по составу более обогащенная, чем в центре. Искровая свеча 13, расположенная между верхней и боковой стенкой камеры 6, воспламеняет смесь. Интенсивный вихрь разносит огненное ядро по всему объему камеры 6 и достигается быстрое воспламенение и полное сгорание смеси. Вследствие движения отработавщих газов в камере 6 по направлению винта при подходе поршня к верхней мертвой точке в конце такта выпуска, а также вследствие того, что камера 6 и канал 9 занимают около объема над поршнем, достигается высокая степень очистки цилиндра от отработавших газов. Использование предлагаемой конструкции позволяет за счет улучшения наполне ния рабочей смесью цилиндра и очистки его от отработавщих газов повысить КПД и энергетические параметры четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, имеющего турбулизирующую камеру и направляющий канал. Кроме того, направленное движение вихря к . вершине турбулизирующей камеры и снижение потерь энергии вихревого движения смеси в этой камере позволяет улучшить процесс сгорания бедных смесей.

Формула изобретения

5 тем, что днище поршня и обращенная к камере поверхность головки цилиндра выполнены по сфере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент США № 4094272, кл. 123-30 D,, опублик. 1978.