Двигатель внутреннего сгорания

(56) Авторское свидетельство СССРМ 1402687, кл, Р 02 В 23/06; 1986.Иванченко Н.Н. и др. Высокийдизелей, - Л,: Машиностроение, 198 ательаддув с. 4547 (54 НИ ГОРА(57) Изобретение поз номичность двигател ния. Двигатель содер ляет повысить эковнутреннего сгорат камеру сгорания,Ю О О 4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАИИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД ГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕ я)5 Е 02 В 23/06, Е 02 ограниченную головкой 3 и углублением 5 в днище поршня 2, образованным конической поверхностью 6 с вершиной конуса, обращенной в сторону, противоположную головке 3. Распыливающие отверстия форсунки 4 расположены симметрично относительно оси симметрии углубления 5. Оси распыли- вающих отверстий форсунки 4 ориентированы к конической поверхности 6 углубления 5 под углом а= 90-95 с его вершиной, направленной в сторону вершины конуса, а точки а пересечения их с образующими конической поверхности 6 расположены в одной плоскости на расстоянии=(0,16-0,2)СУ от днища поршня 2 при его нахождении в верхней мертвой точке, где Оу - диаметр углубления в основании конуса. 2 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и направлено на усовершенствование преимущественно малогабаритных быстроходных двигателей внутреннего сгорания.Известен двигатель внутреннего сгорания, камера сгорания которого содержит центральный конический выступ на днище поршня, плавно сопряженный на периферии с конической. боковой поверхностью, вершина которой обращена в сторону оси коленчатого вала, и снабжена топливной форсункой. При этом угол при вершине конической боковой поверхности равен 60- 80, а угол между осью распыливающего отверстия форсунки и образующей конической поверхности 65-75 О.Существенным недостатком такого двигателя является.то, что его камера сгорания приводит к нагарообразованию на днище поршня и на огневом днище головки цилиндра, Указанный недостаток связан стем, что в процессе работы двигателя часть топлива, впрыскивается форсункой, попадая на боковую коническую поверхность камеры сгорания под углом 65 - 75 О, отражаясь, попадает в надпоршневой зазор и практически не участвует в сгорании,.а закоксовывается на днище поршня и головке цилиндра, тем самым приводит к повышенному расходу топлива. Кроме того, известное решение предназначено в основном для крупногабаритных дизелей с диаметром цилиндра 250 - 350 мм и не может быть эффективно использовано в малогабаритных, высокооборотных дизелях с диаметром цилиндра 80 - 180 мм.Известна также камера сгорания дизеля типа ЧН 26/26.Известен также двигатель внутреннего сгорания, камера сгорания которого ограничена поверхностями крышки цилиндра, втулки и поршня .и снабжена топливной форсункой с распыливающими отверстиями, расположенными равномерно по окружности. При этом поршень имеет заглубленную в днище фигурную поверхность, образованную центральным коническим выступом, плавносопряженным с конической боковой поверхностью, вершина которой обращена в сторону оси коленчатого вала. При этом угол при вершине конической боковой поверхности равен 40 О, а угол между осью распыливающих отверстий форсунки и образующей боковой конической поверхности камеры сгорания равен 85 О.Недостатком этого двигателя является то, что в процессе работы часть впрыскиваемого форсункой топлива, попадая на коническую боковую поверхность камеры, 10 152025 отражаясь, поступает в надпоршневой зазор, закоксовывается и тем самым приводит к повышенному расходутоплива. Указанное рещение не может быть эффективно использовано в малогабаритных дизеляхЦель изобретения - повышение экономичности преимущественно малогабаритного двигателя внутреннего сгорания. путемисключения попадания топлива в надпоршневой зазор,Поставленная цель достигается тем, чтов двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головкуцилиндра, имеющую топливную форсунку с .распыливающими отверстиями, и камерусгорания, ограниченную головкой и углублением в днище поршня, образованным конической поверхностью с вершиной конуса,обращенной в сторону, противоположную головке, причем распыливающие отверстия форсунки расположены симметрично относительно оси симметрии углубления, оси распыливающих отверстий форсунки ориентированы к конической поверхности углубления под углом 90 - 95 О с его вершиной, направленной в сторону вершины конуса, аточки пересечения их с образующими конической поверхности углубления расположе 30 ны на расстоянии = (0,16 - 0,2)Оу от днищапоршня при нахождении последнего в вер-хней мертвой точке, где Оу - диаметр углубления в основании конуса.На фиг.1 представлена конструктивная35 схема двигателя внутреннего сгорания, разрез по диаметру цилиндра; на фиг.2 - то же,вид сверху на камеру сгорания в поршне(форсунка не показана),Двигатель внутреннего сгорания содер 40 жит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, . головку 3, имеющую топливнуюфорсунку 4 с распыливающими отверстиями, и камеру сгорания, ограниченную головкой 3 и углублением 5 в днище поршня 2,45 образованным конической поверхностью 6с вершиной конуса, обращенной в сторону,противоположную головке 3. Распыливающие отверстия форсунки 4 расположенысимметрично относительно оси симметрии50 углубления 5. При этом оси распыливающихотверстий форсунки 4 ориентированы к конической поверхности 6 углубления 5 подуглом а = 90 - 95 с его вершиной, направленной в сторону вершины конуса, а точки а55 пересечения их с образующими коническойповерхности 6 расположены в одной плоскости на расстоянии =(0,16-0,2)ОУ от днищаа поршня 2 при его нахождении вверхней мертвой точке, где Оу - диаметруглубленйя в основании конуса.1710797 Составитель М.ХачатуровТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор Н.Туп аказ 322 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.При работе двигателя в конце такта сжатия топливной форсунки 4 впрыскивается топливо в углубление 5 камеры сгорания, Топливный факел, достигая конической поверхности 6 углубления 5 под углом а = =90-95 в точке а, растекается по ней. При этом половина ширины растекания факела, установленная расчетным путем для малогабаритных дизелей с диаметром камеры сгорания в основании конуса, равным от 80 до 180 мм, и подтвержденная экспериментально, находится в пределах, не превыша,ющих значения (0,.1 6-0,2)Оу, что исключает попадание топлива в надпоршневой зазор.При работе двигателя форсунка 4 осуществляет впрыск топлива через распыливающие отверстия; оси которых являются нормалями к поверхности 6. Топливные струи достигают последней и соударяются с ней также по нормали, В течение впрыска поршень 2 с расположенной в нем камерой сгорания совершает возвратно-поступательное движение, Так как ось симметрии углубления 5 камеры совпадает по направлению с возвратно-поступательным движением поршня 2 и одновременно является осью симметрии распыливающих отверстий, топливные факелы соударяются по нормали к поверхности 6 углубления 5 в поршне 2 при любом положении последнего.5 Формула изобретенияДвигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, имеющую топливную форсунку с 10 распыливающими отверстиями, и камерусгорания, ограниченную головкой и углублением в днище поршня, образованным конической поверхностью с вершиной конуса, обращенной в сторону, противоположную 15 головке, причем расПыливающие отверстияфорсунки расположены симметрично относительно оси симметрии углубления, о т л ич а ю щ и й с.я тем, что, с целью повышения экономичности, оси распыливающих отвер стий форсунки ориентированы к коническойповерхности углубления под углом 90-95 с его вершиной, направленной в сторону вершины конуса, а точки пересечения их с образующими конической поверхности 25 углубления расположены на расстоянии(0,16-0,2)Оу от днища поршня при нахождении последнего в верхней мертвой точке, где Оу - диаметр углубления в основании конуса.30