(54) ПВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1
Изобретение относится к области машшюстроения, а именно, к двигателям внутреннего сгорания.
Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один 5 цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндров с установленной в ней форсункой для впрыска жидкого тонлива в виде струи на стенку камеры сгорания, вьшолнезшой в поршне и имеющей форму ю тела вращения, и устройство для заж1п: ания топлива, размещенное в камере сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке, причем форсунка расположена наклонно к продольной оси каме- |5 ры сгорания и центральный угол, образованный между плоскостью, перпендикулярной продольной оси, и линией, соединяющей сопло форсунки с точкой удара струи топлива о стенку камеры сгорания, 20 составляет 145-160. В таких двигателях впрыск топлива осуществляется на стенку камеры сгорания, расположенной в поршне. Благодаря небольшой кинетической энергии струи и вращению пото- 25
ка воздуха в камере сгорания, топливо распространяется в виде тонкой пленки на стенке камеры сгорания, с которой и осуществляется его испарение. Устройст во для зажигания топлива, располагаемое вблизи указанной стенки, способствует воспламенеН1€Ю испаренного и перемешанного с воздухом топлива. В результате этого момент воспламенения оказывается регулируемым и устанавливается в соответствии с эксплуатационными параметрами двигателя l .
Однако в известных двигателях не используются все возможности для улучшения воспламеняемости топлива, особенно той его части, которая распределяется в виде пленки на участках камеры сгорания, близких к ее дну.
Цель изобретения - обеспечение надежного воспламенения и оптимального сгорания топливо-воздушной смеси.
Указанная цель достигается тем, что камера сгорания снабжена плоским дном и суженной горловиной, точка удара струи о стенку камеры сгорания удалена от наибольшего сечения камеры сгорания на расстояние, равное 10-15% от диаметра этого сечения, а устройство для зажигания расположено между струей топлива и стенкой камеры сгорания, причем расстояние между точками пересечения плоскости головки цилиндров осями устройства для зажигшгая и фор сунки составляет 25-ЗО% от наиболь- шегх сечения камеры сгорания. Угол между струей топлива и лшшей, соединяющей сопло форсунки с осью устройства для зажигания, в плоскости, перпендикулярной продольной оси, состав ляет 20-30. Кроме того, устройство для зажигани вьтолнено в виде стартового электрода, образующего один из полюсов устройства, и расположенных вокруг него частич ных электродов, образующих другой полюс устройства. При этом длина участка устройства для зажигания, размещенного в камере сгорания при положении порщня в верхней мертвой тоше, составляет 25-ЗО% от диаметра наибольшего сечения камеры сгорания. Продольная ось камеры сгорания сме щена относительно оси поршня. Па фиг. 1 изображена часть головки цшппщров и поршня описьюаемого двига ля, продольный разрез; на фиг. 2 - сече ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант исполнения устройства для зажигания топлива. Цилиндр 1 (фиг. 1) снабжен головко 2, стык между ними уплотнен при помощи уплотнителя 3. В цилиндре 1 размещен поршень 4, имеющий в своем днище 5 камеру 6 сгорания, выполненную в виде тела вращения и снабженную плоским дном 7 и суженной горловиной 8. В головке цилиндров установлены форх:ун ка 9, сообщенная с полостью 10 шшинд ра 1 через канал 11, и устройство для зажигания топлива, выполненное в виде стартового электрода 12 и частичного электрода 13. Сопло 14 форсунки 9 рас положено таким образом, чтобы его впрыскивающее отверстие 15 находилось в плоскости головки 2 цилиндров. Подача тшшива в камеру 6 сгорания через форсунку 9 осуществляется струей 16, точка 17 удара которой о стенку 18 ка меры 6 сгорания расположена на рассто$шии b от наибольшего сечения каме ры сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке. Величина рассто яния Ъ равна 1О-15% от диаметра это 9 14 ечения, и точка 17 удара струи распоожена ниже этого сечения. Длина участа с устройства для зажигания составяет 25-30% от диаметра наибольшего сечения камеры сгорания 6. Камера 6 сгорания смещена относиельно оси 22 поршня. Угол oi между струей 16 тсяшива (фиг. 2) и линией, соединяющей сопло 14 форсунки 9 с осью стартового электрода 12, в плоскости, перпендикулярной оси 22, составляет 2О-ЗО , а расстояние а от оси стартового электрода 12 до точки пересечения оси форсунки 9 и плоскости головки цилиндров составляет 25-ЗО% от иаметра наибольшего сечения камеры 6 сгорания. Центральный угол р , образованный в плоскости, перпендикулярной оси 22, лштей, соединяющей сопло 14 форсунки 9 с точкой 17 удара струи о стенку 18 камеры сгорания 6, составля, ет 145-160 Устройство для зажигания топлива (фиг. 3) может быть выполнено в вице стартового электрода 12 и расположенных вокруг него нескольких частотных электродов, а именно, электродов 19-21. Двигатель работает следующим образом. Топливо впрьюкивается форсункой 9 в виде одной струи 16, от которой в процессе ее движения отделяется часть топлива в виде капель. После испарения и перемешивания с воздухом топлива к концу процесса впрыска топливо воспламеняют устройством для зажигания. Другая часть топлива достигает стенки 18 камеры сгорания 6, после удара о которую распределяется в виде пленки по стенке 18. Под воздействием движущегося заряда воздуха в камере сгорания происходит испарение топлива с поверхности пленки и его перемешивание с воздухом. При достижении фонта пламени воспламененной устройством для зажигания топливо-воздушной смеси поверхности камеры сгорания, по которой распределена пленка, осуществляется воспламенение и дальнейшее сгорание испаренного с поверхности пленки топлива, В результате этого достигается устойчивое воспламенение топлива в двигателе и дальнейшее его сгорание. Таким образом, предлагаемый двигатель позволяет достичь надежное воспламенение и оптимальное сгорание топливовоздушной смеси. Формула изобретения 1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одга цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилшодров с установленной в ней форсункой any впрыска жидкого топлива в виде струи на стенку камеры сгорания выполненной в поршне и имеющей форму тела вращения, и устройство для зажигания топлива, размещенное в камере сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке, причем форсунка расположёна наклонно к продолыгой оси камеры сгорания и центральный угол, обра. зёванный в плоскости, перпендикулярной продольной оси, линией, соединяющей соп ло форсунки с точкой удара струи о стен ку камеры сгорания, составляет 145-16 отличающийся тем, что, с целью, обеспечения надежного вс спламе- нения и оптимального сгорания топливо- воздушной смеси, камера сгорания снабжена плоским дном и суженной горловино точка удара струи о стенку камеры сгорания удалена от наибольшего сечения камеры сгорания на расстояшге, равное 10-15% от диаметра этого сечения, а устройство для зажигания расположено между струей топлива и стенкой камеры сгорания, причем расстояние между точками пересечения плоскости головки цилиндров осями устройства для зажигашад и форсунки составляет 25-30% от диаме Q 1-6 рп наибольшего сечения камеры сгорания. 2.Двигатель по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, угол межДу струей топлива и линией, соедишоошей сопло форснуки с осью устройства для зажигания, в плоскости, перпендикул5фной продольной оси, составляет 20-30. 3,Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что устройство для зажигания вьшолнено в виде стартового электрода, образующего один из полюсов устройства, и расположенных вокруг него частичных электродов, образующих другой полюс устройства. 4.Двигатель по пп.1-3, о т л и -. чающийся тем, что длина участка устройства для зажигания, размещенного в камере сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке, составляет 25-30% от диаметра наибольшего сечения камеры сгорания. 5.Двигатель по шт. 1, отличающийся тем, что продольная ось камеры сгорания смещена относительно оси поршня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3534714, кл. 123-32, отублик. 1970.
/ -А
i5
21
Cpus.3
17
