Двигатель внутреннего сгорания

/ -,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 ЙК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 Г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ, содержащий цилиндр, крышку с цилиндрическим углублением,выполненным по ее центру, и с центральной форсункой, поршень с кольцевым выступом на его днище, снабженным тангенциальными перепускны,ми каналами и размещенным с зазо 801084477 А ром в цилиндрическом углублениикрышки при положении поршня в верхней мертвой точке, и камеру сгорания, размещенную в кольцевом выступе, о т л и ч а ю щ и й ся тем,что, с целью снижения токсичностиотработавших газов, тангенциальныеканалы выполнены в виде сопел с диффузорными участками, обращенными вполость камеры сгорания, и над каждым тангенциальным каналом выполиены вертикальные прорези,2. Двигатель по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что вертикальные прорези выполнены в виде плоских сопел с диффузорными участками,обращенными в полость камеры сгорания.1 1 ОЯ 44Изобретение относится к двигателестроению, в частности к лвигателям внутреннего сгорания, и можетбыть использовано в дизельных двигателях с непосредственным впрыскомтоплива,Известен двигатель внутреннегосгорания, содержащий цилиндр, крышку с цилиндрическим углублением,выполненным по ее центру, и с центральной форсункой, поршень с кольцевым выступом на его днище, снабженным тангенциальными перепускными каналами и размещенным с зазором в цилиндрическом углублении крыш,ки при положении поршня в верхнеймертвой точке, и камеру сгорания,размещенную в кольцевом выступе 1).Недостатком указанного двигателяявляется недоиспользование всех возможностей, обеспечивающих полноесгорание и низкую токсичность отработавших газов.Цель изобретения - снижение токсичности отработавших газов. 25 Указанная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндр, крышку с цилиндрическим углублением, выполненным по ее центру, и с централь 30 ной форсункой, поршень с кольцевым выступом на его днище, снабженным тангенциальными перепускными каналами и размещенным с зазором в цилиндрическом углублении крышки при положении поршня в верхней мертвой точке, и камеру сгорания, размепзнную в кольцевом выступе, тангенциальные каналы выполнены в виде сопел с диффузорными участками, обра щенными в полость камеры сгорания, и над каждым тангенциальным каналом выполнены вертикальные прорези.Вертикальные прорези могут быть выполнены в виде плоских сопел с диффузорными участками, обращенными в полость камеры сгорания.На фиг. 1 представлена конструк-. тивная схема предлагаемого двигуеля (разрез в плоскости оси цилинд ра); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2 (кольцевой выступ на поршне с тангенциальными каналами, выполненными в виде сопла с диффузорными участками и вертикальной прорезью); на фиг. 4 - разрез В-В на фиг, 3; на ,фиг. 5 - кольцевой выступ с тангенциальным каналом, выполненным в виде прорези, образующей плоское сопло, на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг.5,Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2 с кольцевым выступом 3, в котором имеются тангенциально расположенные перепускные каналы 4 и вертикальные тангенциально расположенные прорези 5, выполненные над тангенциальными канапами 4, крышку 6 цилиндра с,цилиндрическим углублением 7, выполненньпч по ее центру, центральную форсунку 8 и камеру 9 сгорания, размещенную в кольцевом выступе 3, причем каналы 4 в кольцевом выступе 3 выполнены в виде сопел 10 с диффузорными участками 11, обращенными в полость камеры 9 сгорания. Кольцевой выступ 3 при положении поршня 2 в верхней мертвой точке размещается в цилиндрическом углублении 7 крьппки 6 с кольцевым зазором 12. Одним из возможных вариантов конструктивного выполнения тангенциального канала 4 с прорезями 5 в кольцевом выступе 3 является выполнение их в виде плоского сопла 13 с диффузорными участками 14, обращенными в полость камеры 9 сгорания. Двигатель работает следующим образом,При движении поршня 2 вверх (на такте сжатия) происходит сжатие свежего заряда воздуха в цилиндре 1. В момент, когда верхняя наружная кромка кольцевого выступа 3 на поршне 2 поравняется с внутренней кромкой цилиндрического углубления 7 крышки 6, происходит разделение воздушного заряда. При этом та часть заряда, которая осталась с внешней стороны кольцевого выступа 3, при дальнейшем движении поршня 2 вверх вытесняется и через тангенциальные сопла 10 перетекает в камеру 9 сгорания, куда форсункой 8 впрыскивается топливо. В процессе перетекания заряда иэ вытесняемой полости в камеру 9 сгорания в тангенциальных сопловых каналах 4 возникают газодинамические пульсации в потоке и частичный срыв микротурбулентного пограничного слоя со стенок диффузорного участка 11, которые переносятся в камеру 9 сгорания тангенциально направленными струями воздуха и обеспечивают наряду с10844 77 4 крупном эснтябеой турбулиэацией топливовоздушной смеси образование ее развитой микровихревой структуры, тонкую гомогенизацию и, как следствие, ликвидацию локальных высокотем пературных зон горения.Рабочий ход и газообмен протекают традиционно эа исключением кратковременных перетеканий заряда через тангенциальные сопловые каналы 1 О в начале рабочего хода, в конце такта выпуска и начале наполнения. Однако эти процессы благодаря профилированным (сопловым) каналам протекают с минимальными гидродинами ческими потерями и не отражаются на эффективных и экологических показателях двигателя.Выполнение перепускных каналов в виде, сопел с прорезями в копьцевом выступе на днище поршня обеспечивает повышение надежности работы поршня и двигателя в целом.Таким образом, двигатель внутреннего сгорания за счет более рациональной организации вихревой структуры в камере сгорания, т.е. создания микровихревого движения воздушного заряда, обеспечивает сокращение вредных выбросов (главным образом окислов азота и сами) с отработавшими газами.Заказ 1954/28 113 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 524 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 035, Москва, Ж, Раушс