Двигатель внутреннего сгорания

(23)Приоритет 02 В 23/О Гаеудерстаеииый кем СССР па делам кзобретеиий к втхрыткйпубликовано 07, 03. 8. Бюллетень МЪДата опубликования описания 07,03. 8 УДК 621.43. .056(088.8)(71) заявители 4) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ о сгом Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с камерами сгорания имеющими особую форму для улучшения рабочего процесса,Известны двигатели внутреннег рания с непосредственным впрыско топлива, содержащие размещенную в днище поршня и ограниченную головкой цилиндров камеру сгорания, выполненную в форме тела вращения и содержащую две сопряженные между собой и ра деленные буртом полости: периферийную с конусной образующей и централь ную, выполненную с плоским дном, и форсунку, размещенную соосно с поршнем и снабженную распыливающими отверстиями, оси которых направлены в зону камеры, примыкающую к бурту ). 1)Неоптимальная форма камеры сгорания применительно к направлению топливных струй, впрыскиваемых из сопел форсунки в зону камеры, примыкающую к бурту, не позволяет достичь полного сгорания топлива путем организации рабочего процесса в два этап и снижения вследствие этого максимального давления сгорания и скорости нарастания давления. Кроме тог неоптимальная форма камеры сгорания вызывает увеличение веса и высоты поршня и, следо вател ьно, увели цени я овеса и габаритов двигателя, а такжеснижение его надежности.Цель изобретения - упрощение кон струкции,Для достижения поставленной целив устройстве центральная полость выполнена цилиндрической и конуснаяобразующая периферийной полости сопряжена с ее наружной кромкой по криволинейной поверхности, а при поло 2 о жении поршня в верхней мертвой точкевзаимное расположение камеры относительно форсунки выполнено в соответствии с соотношением дкв - (1,2-1,7) дф,где дф - диаметр окружности, прохо4 о 3 10026 дящей через точки пересечения осей распыливающих отверстий плоскостью, касательной к кромке бурта, д, - диаметр окружности касания плоскости с буртом.5Двигатель внутреннего сгорания с непосредственным впрыском топлива может выполняться так, что центральная цилиндрицеская полость выполнена с диаметром, равным 0,25-0,3 диаметра 1 О поршня и глубиной не менее 0,1 диаметра поршня.На фиг. 1 показан двигатель внутреннего сгорания (ДВС), продольный разрез по центру поршня в момент по ступления топлива в камеру сгорания, на фиг, 2 - то же, по центру поршня, при его положении в верхней мертвой точке, на фиг. 3 представлена центральная полость, гоДВС содержит размещенную в днище поршня 1 и ограниченную поверхностью головки цилиндров 2 камеру 3 сгорания, ограниченную двумя полостями, из которых центральная полость 4 имеет ци- д линдрическую образующую 5 и плоское дно 6, а сопряженная с ней наружной кромкой по криволинейной поверхности 7 бурта 8 периферийная полость 9 выполнена с конусной образующей 10. зоТопливная форсунка 11, размещенная соосно с поршнем 1 и снабженная распыливающими отверстиями 12, оси которых направлены в зону камеры 3 сгорания, примыкающую к бурту 8, причем пр и положении поршня 1 в верхней мертвой точке взаимное расположение камеры 3 относительно форсунки 11 выполнено в соответствии с соотно- шением, -(1 2-1 7) цфВ центральную полость 4 (фиг. 3)при полонении поршня 1 в верхней мертвой точке направлены топливные струитаким образом, что прр пересечении с 15плоскостью, касательной к кромке бурта 8, образуют окружность с 1 ф (поз,12)а при пересечении этой плоскости сбуртом образует окружность дн, (поз.13),еРабота двигателя внутреннего сго-рания осуществляется следующим образом,В процессе впрыска топливные факелы достигают стенки периферийной по"лости 9, а затем вследствие перемещения поршня 1 вверх на такте сжатияначинают попадать на боковую поверхность цилиндрицеской полости 4, рас 30 4текаясь по ней в виде пленки, что затем приводит к снижению максимального давления рабочего цикла и скоростинарастания давления,После воспламенения топлива в периферийной полости 9 горячие газы привозрастании давления поступают в центральную полость 4, способствуя быстрому испарению топливной пленки исгоранию паров топлива.Сгорание топлива в центральной полости 4 и перемещение поршня 1 внизна такте рабоцего хода вызывают обратный переток рабочего тела из центральной полости в периферийную полость9, цто увеличивает турбулиэацию и интенсифицирует процесс сгорания,Величина отношения с 11 йф, характеризующего при положении поршня 1в верхней мертвой точке взаимное рас -положение топливных факелов и кромкикриволинейной поверхности 7 бурта 8,принята равной 1,2-1,7, При значениях дк/с 1 ф, больших 1,7, увеличиваетсяколичество топлива, поступающего набоковую. поверхность центральной плоскости 4, что приводит к увеличению:продолжительности сгорания и, какследствие, к снижению экономичности и увеличения температуры отработавших газов,При значениях с 1/дф, меньших 1,2,увеличивается максимальное давлениерабочего цикла в связи с уменьшени-ем количества топлива, поступающегона стенки центральной полости 4, исоответствующим увеличением долитоплива, участвующего в объемномсмесеобразовании.Величина отношения диаметра центральной цилиндрической полости 4к диаметру поршня 1 принята равной0,25-0,3.Увеличение указанного отношенияприводит к возрастанию расхода топлива и температуры отработавших газов в связи с увеличением количества топлива, поступающего на стенкицилиндрической полости 4, а уменьшение - приводит к возрастанию максимального давления сгорания иэ-заувеличения количества топлива, участвующего в объемном смесеобразовании.Величина отношения глубины центральной полости 4 к диаметру поршняпревышает 0,1, Дальнейшее уменьшение величины этого отношения приводит к снижению экономицности двига5 1002630 й теля и возрастанию температуры отра- ющая периферийной полости сопряжена ботавших газов из-за увеличения ко- с ее наружной кромкой по криводинейличества топлива, поступающего на ной поверхности, а при положении поршплоское дно 6 центральной полости 1 ня в верхней мертвой точке взаимное и соответствующего увеличению продол- з расположение камеры относительно фор" жительности сгорания, сунки выполнено в соответствии с со- отношением формула изобретения Проектная, 1 г. Ужгор о1. Двигатель внутреннего сгорания с непосредственным впрыском топлива, содержащий размещенную в днище поршня и ограниченную головкой цилиндров камеру сгорания, выполненную в форме тела вращения и содержащую две сопряженные между собой и разделенные бур. том полости периферийную с конусной образующей и центральную, выполненную с плоским дном, и форсунку,разме- М щенную соосно с поршнем и снабженную распыливающими отверстиями, оси которых направлены в зону камеры, примыка, ющую к бурту, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, центральная полость выполнена цилиндрической и конусная образуР д 1=(1,2-1,7) с 1где д - диаметр окружности, проходящей через точки пересеченияосей распыливающих отверстийплоскостью, касательной ккромке бурта,. д - диаметр окружности касанияплоскости с буртом,2, Двигатель по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что центральная цилиндрическая полость выполнена с диаметром равным 0,25-0,3 диаметра пораня и глубиной не менее О, 1 диаметрапоршня.Источники информации,;принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРпо заявке У 2689133, кл. Г 02 В 23/00,27. 11. 78.7 Р У