Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

Союз Советских Социалмстмческмх Республик(23) Приоритет 2709.73(3 (31) 353786 (3 сударстаеиный хамитеовота Министров СССРо делам изобретенийи открытий А(72) Авторы изобретени асуку Де Инос Хонда Гике(54) ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в форкамерных двигателях внутреннего сгорания.Известны четырехтактцые двигатели вцутреннего сгорания, содержащие камеру сгорания, образованную в цилиндре его головкой и поршнем и соединенную с трубопроводом подвода бедной топливовоздушцои смеси, форкамеру, образованную тонкостенной вставкой, в которой выполнен факельный канал, и соединенную с трубопроводом подвода богатой топ О ливовоздушной смеси, и свечу зажигания 11).При запуске известного двигателя выделяется большое количество углеводородов.Целью изобретения является снижение содержания углеводородов при пуске двигателя,. Для этого вставка имеет скругленное дни-ще, часть которого, снабженная факельным каналом, размещена в камере сгорания, причем свеча зажигания может быть размещена в выполненной в головке цилиндра полости, соединенной с форкамерой через отверстие во вставке, ось которого не соосца оси факельного каналаНа фиг, 1 показан двигатель в разрезе по камере. сгорания и форкамере; ца фиг, 2 - график зависимости давления и температуры газа в цилиндре от угла поворота коленчатого И вала; на фиг. 3 - ти времени холодного запу . тол щинах вставки,Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания содержит камеру сгорания 1, образованную в цилиндре 2 его головкой 3 и поршнем 4. Камера сгорания 1 соединена через клапан 5 с трубопроводом 6 подвода бедной топливовоз. душной смеси ц через факельный -канал 7 - с форкамерой 8. Последняя образована тонкостенной вставкой 9 и соединена через клапан 10 с трубопроводом 11 для подвода богатой топливовоздушной смеси. В головке 3 цилиндра 2 выполнена полость 12, в которой размещена свеча зажигания 3. Полость.2 соеди. цена с форкамерой 8 через отверстие 14, выполненное во вставке 9, Ось 15 отверстия 14 це соосна осн 16 факельного канала 7. Вставка 9 имеет скругленное днище 17 и в цем выполнен факельный канал 7. Часть днища 17 размещена в камере сгорания 1.При работе из трубопровода 6 через клапан 5 в камеру сгорания 1 подают бедную топливовоздушную смесь, а в форкамеру 8 из трубопровода 11 через клапан 10 подают богатую топливовоздушную смесь,Через факельный канал 7 часть богатой смеси нз форкамеры 8 поступает .в камерусгорания 1, а часть бедной смеси нз камеры сгоранияпоступает в форкамеру 8. Таким об. разом, к моменту зажигания в форкамере 8 образуется смесь несколько беднее, цем ранее поступившая, а в камере сгорания 1 вблизи факельного канала 7 образуется смесь несколько богаче, цем смесь, поступившая из трубопровода 6.Смесь в форкамере 8 воспламеняется от свечи зажигания 13 и пламя от ее сгорания через факельный канал поджигает смесь в камере сгорания 1.В процессе работы колицество топлива, поступающего в камеру сгорания 1 и форкамеру 8,регулируют так, чтобы отношение -ь находибслось в следующих соотношениях;холостой ход 0,20 - 0,55полная нагрузка 0,06 - 0,18,где О. - вес топлива, поступающего в форкамеру;б - общий вес топлива, поступающего в камеру сгорания и форкамеру.Кроме того, было найдено, что объем форкамеры 8 должен составлять от 5 до 12 Д от общего объема камеры сгорания 1 и форкамеры 8,при положении поршня 4 в верхней мертвой точке (ВМТ),Площадь проходного сечения факельного канала 7 должна быть в пределах от 0,04 до 0,16 см ца каждый смз объема форкамеры 8,На фиг, 2 приведены кривые 1 и 11 соответственно давления и температуры в точке Т ца фиг, 1 в зависимости от угла поворота коленчатого вала, Точки А, В, С, ) и Е на кривой температуры соответствуют точкам А 1, В 1, С 1, 3 ц Е на кривой давления, Низкий температурный уровень точки А показывает, что до этого момента фронт пламени не достиг камеры сгорания 1, Температура в точке В показывает, что сгорание в форкамере 8 завершилось и фронт пламени начинает распространяться по камере сгорания 1. После точки С максимального давления поршень 4 начинает двигаться вниз и давление уменьшается. Температура, однако, возрастает после точки С, что означает продолжение горения смеси в камере сгорания. Точка В соответствует положению поршня 4,в 90 после ВМТ.Точка Е соответствует открытию выпускно- го клапана. Медленное уменьшение температуры после точки Е указывает на то, что сгоои. ние продолжается во время выпуска.Характер кривой температуры показывает, что горячие выхлопные-газы могут использоваться для подогрева, рабочих смесей и для окисления несгоревших углеводородов (НС) в выхлопной трубе.Толщина вставки 9 оказывает большое влияние на выпуск НС во время холодного запуска (фиг. 3). Испытания двигателя с различной толщиной вставки (3,5 мм; 2,5 мм и 2,0 мм), выполненной из нержавеющей стали, показали, что предпочтительна толщина около 2 мм. Вставка 9 имеет .1-образную форму и так расположена в головке 3, что оста ется горячей в процессе работы двигателя. Го-рячая вставка 9 предотвращает конденсацию топлива в форкамере 8 и способствует уменьшению образования НС в условиях холодного запуска.Положение свечи зажигания 13 выбираюттаким, чтобы на ее электроды не попадали капли топлива из богатой смеси. Кроме того, несовпадение оси 16 Факельного канала 7 и оси 15 отверстия 14 позволяет исключить задувание искры под действием газа, во время 20 хода сжатия, В днище 17 вставки 9 накапливается сконденсированное топливо при пуске, что предотвращает его попадание в непрогре.тый двигатель.Испытания предлагаемого двигателя показали, что содержание окислов азота (ИО), НС и окиси углерода (СО) находится ниже приня тых максимальных уровней. Формула изобретения30. Четырехтактный двигатель .внутреннегосгорания, содержащий камеру сгорания, обризованную в цилиндре его головкой и поршнеми соединенную с трубопроводом подвода беднойтопливовоздушной смеси, форкамеру, образованную тонкостенной вставкой, в которой выполнен факельный канал, и соединенную струбопроводом подвода богатой топливовоздушной смеси, и свечу зажигайия, отличающий.ся тем, цто, с целью снижения содержания уг 40 леводородов в выхлопных газах при пуске двигателя, вставка имеет скругленное днище, частькоторого, снабженная факельным каналом, размещена в камере сгорания,2. Двигатель по п, 1, отличающийся тем,что свеча зажигания размещена в выполненной45 в головке цилиндра полости, соединенной с форкамерой через отверстие во вставке, ось которого не соосна оси факельного канала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США3659564, кл, 123 в ,1972,609488 Фв г 1 г Я югаа ааааааааа гуаа,(Ри,7 Редактор Н, Суханова Заказ 2931/2 Совета Министров СССи открытийшская наб д. 4/5ород, ул. Проектнзя. 4 НИИПИ Государственного комитет по дела и изобретен ий 31303 Б, Москва, Ж, Рау филиал ППП Патентэ, г. Уж