Способ смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК F02B23/00 

аметру горловины - 0,55-0,63, и уго наклона образуклцей камерял сгорания к продольной оси камеры составляет 4-7. Отношение радиуса, сопрягающего образующую камеры сгорания с ее дно к диаметру горловины, может быть вы полнено равным 0,2-0,25, Отношение поперечного сечения со лового отверстия топливной форсунки к длине сопла в форсунке с одним со лом может быть выполнено равным 0,55-0,75. Отношение поперечного сечения со лового отверстия к соответствующему сечению по меньшей мере одного до-г полнительного соплового отверстия может быть выполнено равным 4-2. Углы наклона осей сопловых отвер стий форсунки к продольной оси камеры сгорания могут быть выполнены равными 40-50°. На фиг. 1 показано устройство дл осуществления способа смесеобразова ния в двигателе внутреннего сгорани общий вид; на фиг. 2 - зависимость скорости V вихревого движения воздушного заряда от радиуса камеры сг рания г; на фиг. 3 - камера сгорани на которой показано распределение плотности топлива, впрыснутого в во дух через форсунку с одним распыливающим отверстием, продольный разре на фиг. 4 - то же, с двумя распыливающими отверстиями; на фиг. 5 верхняя Часть поршня с камерой сгорания и впрыском топлива через форсунку с одним распыливающим отверсти ем, продольный разрез; на фиг. 6 то жз, вид сверху; на фиг. 7 - то ж с двумя распыливающими отверстиями, продольный разрез; на фиг. 8 - то ж вид сверху. Устройство для осуществления способа смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания с воспламенение от сжатия содержит камеру сгорания размещенную в дншце 2 поршня 3. Кам ра сгорания 1 вЕэтолнена в виде тела вращения с наклонной стенкой 4, образующая которой сопряжена с плоским дном 5 камеры сгорания 1 и составляет суженную горловину 6 с поверхностью днища 2 поршня 3, В головке цилиндра (не показана) у кромки 7 горловины 6 установлена топливная форсунка (не показана) под углом к продольной оси 8 цилиндра и камеры егорання 1, Форсунка снабжена по меньше мере одним сопловым отверстием 9.Диаме камеры сгорания 1 выполнен увеличивающимся по направлению к ее дну 5. Отношение диаметра горловины б камеры сгорания 1 к диаметру поршня 3 выполнено равньам 0,44-0,5, отношение высоты камеры сгорания к диаметру горловины - 0,55-0,63. Образующая стенки 4 камеры сгорания наклонена к продольной оси 8 камеры сгорания под углом 4-7° . Отношение радиуса R, сопрягающего образующую стенки 4 камеры, сгорания сее дном 5, к диаметру горловины б выполнено равным 0,2-0,25. Отношение поперечного сечения соплового отверстия 9 к длине сопла, если применена форсунка с одним соплом, выполнено равным 0,550,75. В форсунке с двумя или более сопловыми отверстиями отношение поперечного сечения Соплового отверстия 9 к соответствующему сечению дополнительного соплового отверстия 10 выбрано равным 4-2. Углы наклона осей (не показаны) сопловых отверстий форсунки к профильной оси 8 камеры сгорания выполнены равными 40-50. Способ осуществляется следующим образом. В цилиндр двигателя подают воздушный разряд 11, завихривают его вокруг продольной оси 8 камеры сгорания 1. В направлении вращающегося воздуха впрыскивают струю тонко распыленного топлива наклонно к продольной оси 8 камеры сгорания 1 в зоне от стенки камеры сгорания 4 до 1/3 радиуса ее горловины (Т) и разделяют топливо в этой зоне от дна 5 камеры сгорания 1 до кромки 7 ее горловины б в соответствии с геометрией камеры сгорания. При впрыске топлива . ось струи 12 располагают по касательной к кругу 13 с диаметром, равным 0,6-0,7 диаметра горловины б. Максимальная окружная скорость mci), воздушного заряда возникает на расстоянии г от оси 8 камеры сгорания, равном 0,6-0,7 радиуса горловины 6 камеры сгорания, а наибольшая плотность воздуха достигается между стенкой камеры сгорания и расстоянием от оси камеры сгорания, равным 0,6-0,7 радиуса горловины. Частота вращения воздушного заряда, отнесенная к 0,7 диаметра поршня, при полностью открытом впускном клапане и средней осевой скорости поршня 10 м/ссоставляет 130-150 Гц. При реализации данного способа топливо в результате тонкого распыливания не прижимается к стенке 4 камеры сгорания. Это обеспечивается размерами сопловых отверстий и давлением впрыска, которое должно быть постоянно и достаточно высоким на всех режимах работы двигателя. Угол ot конусности струи топлива составляет 35-45°. В том случае, если настоящий способ применяется в двигателе с плоской камерой сгорания или с камерой сгорания относительно большого размера, целесообразно впрыскивать топливо несколькими струями 12 и 14. Струя 14 является дополнительной. Угол oi. конусности при применени форсунки с двумя сопловыми отверсти ями остается равным 35-45 , причем угол в пределах S-lQo образуется до полнительной струей 14. Описанный способ смесеобразовани в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и устройст во для его осуществления в результате удачно подобранных соотношений размеров и параметров топливоподачи позволяет улучшить процессы смесеоб разования в двигателе внутреннего сгорания. Формула изобретения 1. Способ смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания своспла менением от сжатия путем подачи воздупц ого заряда в цилиндр двигателя, его завихривания вокруг продольной оси камеры сгорания, впрыска струи тонко распыленного топлива наклонно к продольной оси камеры сгорания в направлении вращающегося воздуха и распределения топлива в камере сгорания в соответсвий с ее геометрией ,: отличающийся тем, что, с целью улучшения процессов смесеобразования, -топливо впрыскивают в зоне от стенки камеры сгорания до одной трети радиуса ее горловины и распыливают в этой зоне от дна камеры сго рания до кромки ее горловины. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что при впрыске топлива ось топливной струи располагают по касательной к кругу с диаметром, равным 0,6-0,7 диаметра горловины. 3.Устройство для осуществления способа смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащее камеру сгорания , размещенную в днище поршня и выполненную в виде тела вращения с наклонной стенкой, образующая коДиаметрторой сопряжена с плоским дном камеры сгорания по радиусу и составляет суженную горловину с поверхностью днища поршня, и снабженную по меньшей мере одним сопловым отверстием топливную форсунку, установленную в головке цилиндра у кромки горловины под углом к продольной оси цилиндра и камеры сгорания, причем диаметр камеям сгорания увеличивается по направлению к ее дну, отличающееся тем, что, с целью улучшения процессов смесеобразования, отношение диаметра горловины камеры сгорания к диаметру поршня выполнейо равным 0,44-0,5, отношение высоты камеры сгорания к диаметру горловины - 0,55-0,6-3, а угол наклона образующей камеЕМ сгорания к продольной оси камеры сгорания составляет 4-7°. 4.Устройство поп. 3,отличающе ее я тем, что отнсяиение радиуса, сопрягающего образующую камеры сгорания с ее дном, к диаметру горловины выполнено равным 0,2-0,25. 5.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что отнсваение поперечного сечения соплового отверстия топливной форсунки к длине сопла в форсунке с одним соплом выполнено равным 0,55-0,75. 6.Устройство по п. 3, отличающе еся тем, что отнсжаёние поперечного сечения соплового отверстия к соответствующему сечению по меньшей мере одного дополнительного соплового отверстия выполнено равным 4-2. 7.Устройство по пп. 3-6,о т л ичающееся тем, что углы наклона осей сопловых отверстий форсунки к продольной оси камеры сгорания выполнены равными 40-50. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР 691103, кл. F 02 В 23/06, 1975.

VHOKC

-,

iCV;:.

v -ГЙ-

::

TV/

Риг.З

гь

. .::::: A:--, V:--A.

li

WM«,M

;-x...;

ЙЩЯ

.

V

J

TW

игЛ