Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СО4Д(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ(57) Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндр 1 с камерой сгорания 7 впоршне 2 и теплоизолирован ной вставкой 8,жестко закрепленной на стойке 9, расположенной в центре камеры сгорания 7 и свяв.Я.ао 1 768774 А 1(51)5 Р 02 В 23/06, Р 02 Р 3/26 занной с дном последней. Вставка 8 выполнена в виде многолучевой,звездочки из упругого материала с количеством лучей, равным числу сопловых отверстий 6 распылителя 5, а также направлением осей 10 сопловых отверстий 6 в сторону лучей вставки 8 таким образом, чтобы оси соответствующего соплового отверстия и луча пересекались в зоне его конца при положении поршня 2 в верхней мертвой точке, что позволяет эффективно разрушать жидкую структуру впрыскиваемого топлива, попадающего на вибрирующие концы многолучевой звездочки и дополнительноо турбулизировать заряд в процессе диффузионного горения, что тем самым обеспечит быстрое и полное сгорание введенного в цилиндр топлива, 2 ил.45 50 Изобретение относится к области поршневых форсированных наддувом двигателей внутреннего сгорания.Двигатель внутреннего сгорания является основным источником механической энергии транспортных средств, Форсирование дизелей наддувом вызывает существенное затягивание процесса сгорания с расширением его диффузионной фазы, что значительно снижает топливную экономичность и повышает дымность отработавших газов этого типа, двигателей. Своевременное и полное сгорание введенного в цилиндр двигателя топлива является необходимым условием высокой экономичности и малой токсичности форсиоованных. наддувом дизельных двигателей.Известна конструкция двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, в котором днище камеры сгорания снабжено выступом с закрепленной на торце теплоизолированной площадкой. Недостатком такого исполнения двигателя является невозможность равномерного распределения топлива и его паров в объеме камеры сгорания с интенсификацией смесеобразования в диффузионной стадии сгорания, Это обусловлено тем, что не все струи топлива контактируют с теплоизолированной площадкой, подвергаются рассеиванию и активному перемешиванию с кислородом воздуха после воспламенения,Известна конструкция двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащего цилиндрическую камерув поршне, в центре которой на выступе закреплена проставка, разделяющая камеру сгорания на основную и аккумулирующую. Создавая благоприятные условия для перемешивания рабочего тела на ходе расширения в заключительной части диффузионного сгорания, такая конструкция не позволяет интенсифицировать смесеобразование и сгорание сразу после воспламенения, и что немаловажно, объем аккумулирующей полости является "вредным", т,к. воздух, находящийся в ней, не полностью участвует в процессе сгорания, что снижает эффективность энергопреобразования в целом.Целью изобретения является повышение топливной экономичности двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.Указанная цель достигается тем, чтодвигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия содержит по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней форсункой, имеющей распылитель с сопловыми отверстиями, камеру 10 1520 25303540 сгорания, выполненную в днище поршня, и теплоизолированную вставку, жестко закрепленную на стойке, расположенной в центре камеры сгорания и связанной с дном последней, причем вставка выполнена в виде многолучевой звездочки из упругого материала с количеством лучей, равным числу сопловых отверстий распылителя. Кроме того, оси сопловых отверстий распылителя направлены в сторону лучей вставки с возможностью расположения оси каждого соплового отверстия и оси соответствующего луча в одной плоскости, проходящей через ось стойки, и пересечения осей соответствующих соплового отверстия и луча в зоне его конца при положении поршня в верхней мертвой точке (В.М.Т.),Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия отличается тем, что теплоизолированная вставка выполнена в виде многолучевой звездочки из упругого материала с количеством лучей, равным числу сопловых отверстий распылителя, а оси сопловых отверстий распылителя направлены в сторону лучей вставки с возможностью расположения оси каждого соплового отверстия и оси соответствующего луча в одной плоскости, проходящей через ось стойки, и пересечения осей соответствующих соплового отверстия и луча в зоне его конца при положении поршня в верхней мертвой точке.На фиг.1 показан общий вид двигателя внутреннего сгорания, а на фиг.2 - вид на камеру сгорания со стороны головки цилиндра,Описываемый двигатель содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, головку 3 цилиндра 1 с установленной в ней форсункой 4, имеющей распылитель 5 с сопловыми отверстиями 6, камеру сгорания 7, выполненную в днище поршня 2, и теплоизолированную вставку 8, жестко закрепленную на стойке 9, расположенной в центре камеры сгорания 7 и связанной с дном последней, и выполненную в виде многолучевой звездочки из упругого материала с количеством лучей, равным числу сопловых отверстий 6 распылителя 5.Оси 10 сопловых отверстий 6 распылителя 5 могут быть направлены в сторону лучей вставки 8 с возможностью расположения оси каждого сопловОго отверстия и оси соответствующего луча в одной плоскости, проходящей через ось стойки 9, и пересечения осей соответствующих соплового отверстия и луча в зоне его конца при положении поршня 2 в ВМТ.Двигатель работает следующим образом.При приближении к мертвым точкам силы инерции, действующие на многолучевую звездочку, достигают своего максимума, вызывая вынужденные колебания ее концов. В конце процесса сжатия в камеру сгорания 7 через распылитель 5 вспрыскивается топливо, которое, попадая на концы многолучевой звездочки, эффективно дробится. Дополнительная турбулизация воздушного заряда вокруг вибрирующих концов много- лучевой звездочки способствует смесеобразованию в период диффузионного сгорания топлива. Таким образом, создаются условия для полного и быстрого сгорания поданного в цилиндр двигателя топлива.Для обеспечения рациональной характеристики двигателя целесообразно турбулизировать заряд при больших цикловых подачах, соответствующих частоте максимального крутящего момента. В этом случае необходимо, чтобы за период впрыскивания топлива концы многолучевой звездочки совершили не менее одного полного колебательного движения. Следовательно, частота собственных колебаний должна быть не ниже частоты впрыскивания топлива.Использование данного двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия позволит улучшить топливную экономичность форсированного дизеля на режимах максимального крутящего момента.Формула изобретения5 1. Двигатель внутреннего сгорания своспламенением от сжатия, содержащий поменьшей мере один цилиндр с размещенным в ней поршнем, головку цилиндра сустановленной в ней форсункой, имеющей10 распылитель с сопловыми отверстиями, камеру сгорания, выполненную в днище поршня, и теплоизолированную вставку,жестко закрепленную на стойке, расположенной в центре камеры сгорания и связан 15 ной сдном последней, отличаю щи йсятем, что, с целью повышения топливной экономичности, вставка выполнена в виде многолучевой звездочки из упругого материалас количеством лучей, равным числу сопло 20 вых отверстий распылителя.2, Двигатель по п.1, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что оси сопловых отверстий распылителя направлены в сторону лучей вставки свозможностью расположения оси каждого25 соплового отверстия и оси соответствующего луча в одной плоскости, проходящей через ось стойки, и пересечения осейсоответствующих соплового отверстия и луча в зоне его конца при положении поршня30 в верхней мертвой точке,