Головка цилиндра двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02B31/08 F02F1/42 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции впускных каналов двигателей внутреннего сгорания.

Известна головка двигателя внутреннего сгорания, содержащая, по меньшей мере, два впускных наклонных тангенциальных канала, имеющих вход с одной боковой поверхности головки и выход на огневую поверхность так, что центры каналов смещены относительно центра огневой поверхности по разные стороны tl

Недостаток данной конструкции в том, что сопротивление каналов вследствие их длины и стеснённости увеличено, а компоновка головки не является наивыгоднейшей. Кроме этого, процесс формирования тангенциального вихря в цилиндре под действием направленного истечения иэ впускных каналов характеризуется исключительно сложным взаимодействием воздушных потоков и существенно отличается от идеализированной схемы, используемой для объяснения его возникновения.

Цель изобретения - улучшение смесеобразования путем увеличения турбулентности рабочего заряда в цилиндре.

Поставленная цель достигается тем, что средний угол наклона к огневой поверхности первого тангенциального

5 канала составляет 15-40, а второго - 27-60°, причем смещение центра первого канала относительно центра огневой поверхности составляет 0,23-0,35 диаметра цилиндра, а второго- О,1-0,28, кроме того, огневая

10 поверхность выполнена с сегментными выемками, прилегающими к седлам клапанов и ориентированными по направлению соответствующих каналов.

На фиг.1 изображен вид со сторо15ны огневой поверхности на головку цилиндра; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Огневая поверхность, ограниченная диаметром цилиндра DU,имеет геометри20ческий центр 2 ,расположенный меж.цу проекциями на поверхность 1 от осей каналов 3 и 4.При этом оба канала начинаются на боковой поверхности головки 5 и частично сходятся на ней

5 в один канал.Средним направлением

проекции оси одного из каналов на поверхность 1 является прямая 6,проходящая через точки 7 и 8 пересечения оси 4 соответственно с входным чением канала на боковой поверхности

И с выходным сечением, расположенным в сечении минимального диаметра посадочной фаски седла.

Проекция осей на поверхность 1 имеет эксцентриситет с центром 2, равный для первого и второго каналов е /Го,О, 35 и g2./Du,-0,23. Сегментные выемки 9 в огневой поверхности направлены по осям каналов.

Линия 6 определяет средний угол наклона канала к огневой поверхности головки и составляет для первого канала - 15-40 и для второго канала 0/ x27-60.

Устройство работает следующим образом.

При движении поршня к нижней мертвой точке через впускные каналы в цилиндр поступает воздух, образуя, благодаря направляющему действию каналов, две организованные струи прей-.

мущественного течения.,Эти струи образуют в цилиндре два встречно направленных тангенциальных вихря, причем благодаря предлагаемой ориентации каналов вихри существуют преимущественно в различных областях цилиндра один у головки, другой упоршня, а главное, занимают различные области по радиусу цилиндра - первый соответственно по периферии цилиндра, второй - в центральной области. Особый процесс, реализуемый с помощью данной конструкции, продолжается в процессе сжатия вплоть до сгорания. При сокращении высоты камеры сгорания взаимодействие двух встречных потоков воз- 35 растает и достигает максимума вблизи верхней мертвой точки.

В отличие от традиционных конструкций, где основная генерация турбулентности происходит в процессе впуска и 40 лишь очень малая - при сжатии, а в результате образованная турбулентность при сжатии успевает выродиться в мелкомасштабную и в значительной мере диссипировать в тепловую энергию, в 45 предлагаемой конструкции заметна- доля турбулентности - вновь образованная, крулномасштабная, еще обладаюадая большим запасом кинетической энергии.

Предлагаемая ориентация каналов, а также наличие направляющих выемок в огневом днище предотвращает сильное взаимодействие двух потоков в процессе впуска и начала сжатия,что приводит в противном случае к преждевременной диссипации тангенциальных вихрей, в то же время обеспечивает появление эффективного генератора турбулентности в период, непосредствено предшествующий сгоранию, в виде встречно направленных тангенциальных вихрей.

Формула изобретения

1. Головка цилин фa двигателя внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере, два впускных наклонных тангенциальных канала, имеющих вход с одной боковой поверхности головки и выход на огневую поверхность так, что центры каналов смещены относительно центра огневой поверхности по разные стороны,о тличающаяся тем, что, с целью улучшения смесе образования путем увеличения турбулентности рабочего заряда в цилиндре, средний угол наклона к огневой поверхности первого тангенциального канала составляет 15-40, а второго - 27-60 причем смещение центра первого канала относительно центра огневой поверхности составляет 0,23-0/35 диаметра цилиндра, а второго - 0,1-0,28.

2 Головка по п.1, отличающая с я тем, что ее огневая поверхность выполнена с сегментными выемками, прилегающими к седлам клапанов и ориентированными по направлению соответствующих каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2184361, кл. F02 В 31/00, опублик. 1924.