Двигатель внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) М,А.Н. Машинеифабрик АугсбургНюрнберг АГ (0 Е)(72) Франц Хмела, Вальтер Херцоги Рихард Майер (ПЕ)(54)(57) 1.ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ со сжатием воздуха, принудительным зажиганием и непосредственным впрыском топлива, содержащий головку цилиндра с размещенными в нейфорсункой и устройством зажигания,цилиндр с размещенным в нем поршнем,в котором расположена камера сгорания, выполненная в форме тела вращения, боковая стенка камеры сгоранияв поперечном сечении образована пряп 9180 ш, 1237090 А 3 молинейным участком, расположеннымот днища поршня, и двумя переходящими одна в другую криволинейными линиями, причем первая линия выполненас меньшим радиусом кривизны и проходит от прямолинейного участка донаибольшего диаметра камеры сгорания,а вторая линия выполнена с большимрадиусом кривизны и проходит от наибольшего диаметра камеры сгораниядо ее дна, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности, наибольший диаметр камерысгорания выполнен равным 0,5-0,7диаметра поршня и расположен от днища поршня на глубине, равной 0,30,4 глубины камеры сгорания, меньшийрадиус кривизны боковой стенки камерысгорания выполнен равным 0,2-0,3 ееглубины, а больший радиус - 0,5-0,75,причем отношение диаметра горловиныкамеры сгорания к наибольшему еедиаметру равно 0,85-0,95, а длинапрямолинейного участка камеры сгорания равна 0,1-0,15 глубины последней,1237090 2. Двигатель по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что средняя часть камеры сгорания выполнена в виде куполообразного возвышения.3, Двигатель па п1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ось канала фарсунки образует с перпендикулярной к оси цилиндра плоскостью угол 13, равный 10-15 , причем тачка пересечения аси канала са стенкой камеры сгорания в положении верх ней мертвой точки поршня находится ниже днища поршня на величину, равную 40-60 глубины камеры сгорания. 4, Двигатель по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что центальный угол М между точкой пересечения оси канала фарсунки со стенкой камеры сгорания и центром устройства зажигания в плоскости, перпендикулярИзобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции двигателей внутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение эффективности работы двигателя, 5Ва фиг. показан предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг,2 то же, поперечный разрез,Двигатель содержит головку цилиндра 1 с размещенными в ней форсункай 2 и устройствам 3 зажигания, поршень 4, в котором расположена камера 5 сгорания, выполненная в форме тела вращения, боковая стенка камеры 5 сгорания в поперечном сечении образована прямолинейным участком 6 и двумя переходящими одна в другую криволинейными линиями 7 и 8, причем линия 7 выполнена с меньшим радиусом кривизны К и проходит от прямолиней- о(ного участка 6 до наибольшего диаметра Р камеры 5 сгорания, другая линия 8 выполнена с большим радиусом кривизны К и проходит от наибольшего диаметра Р камеры 5 сгорания до ее дна 9, на котором может быть выполнено куполообразное возвышение. Ваибольший диаметр Р камеры 5 сгорания ной оси цилиндра, выполнен равным 15-455. Двигатель по и,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чта устройство зажигания состоит иэ двух параллельных один другому стержневых электродов,6. Двигатель по пп. 1-4, с т л ич а ю щ и й с я тем, что электрод одного полюса состоит из нескольких электродов, окружающих стержневой электрод другого полюса.7, Двигатель по п,1, а т л и ч аю щ и й с я тем, что устройство зажигания выполнено в ниде свечи накаливания.8 Двигатель по 1., о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что устройство зажигания расположено в камере сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке на глубине 12 мм. 1выполнен равным 0,5-0,7 диаметра 3 поршня и, расположен на глубине равной 0,3-0,4 глубины В камеры 5 сгорания, меньший радиус кривизны К, выполнен равным (0,2-0,3)В, а больший радиус кривизны К равен (0,5-0,75)Н, причем отношение диаметра горловины с 1 камеры 5 сгорания к Р равно 0,85-0,95, а длина прямолинейного участка 6 - Ь и (0,1-0,15)Н. Ось канала форсунки 2 образует с перпендикулярной к оси цилиндра плоса костью у 1 олр равный0 15, при чем точка пересечения А продолженной оси канала от точки распыла Б со стен. кой камеры 5 сгорания (в положении верхней мертвой точки поршня 41 находится ниже днища 1 О поршня 4 на величину 11, равную 40-60 от глубины В камеры 5 сгорания,Центральный уголмежду точкой А пересечения аси канала форсунки са стенкой камеры 5 сгорания и центрам устройства 3 зажигания в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, выполнен равным 15-45 . Ус.ройство 3 зажигания может состоять иэ двух параллельных один другому стеож 1237090невых электродов, а один из стержневых электродов может быть выполнен в виде нескольких электродов 11, окружающих электрод 12 другого полюса. 5Устройство 3 зажигания может быть выполнено в виде свечи накаливания и расположено в камере 5 сгорания при голожении поршня в верхней мертвой точке на глубине 12 мм.Во время работы двигателя топливо подается через форсунку 2 в камеру 5 сгорания и в соответствии с выбранной определенной формой камеры сгорания концентрируется в особой зоне, 15 которая находится в области горловины камеры 5 сгорания, благодаря чему обеспечивается снабжение электродов запального устройства 3 готовой к зажиганию топливной смесью. Увеличен- Ы ный диаметр Р, камеры 5 сгорания улучшает использование воздуха, так как уменьшается доля свежего воздуха между днищем 1 О поршня 4 и головкой цилиндра 1, и противоположная сторона камеры 5 сгорания оказывается ближе к форсунке 2, благодаря чему высота форсунки в камере 5 поршня 4 укорачивается.При сильной концентрации топливо воздушной смеси в области наибольшего диаметра Р камеры 5 сгорания обеспечивается снабжение находящегося там искрового промежутка способной к воспламенению топливной смесью,з 5 что делает ненужным применение, например, впускной канавки, которая должна проводить жидкое топливо перед искровым промежутком. Это улучшение газообмена дает возможность 40 осуществить снижение необходимой энергии зажигания, так как благодаря этому достигается более высокая локальная концентрация- топливной сме. си, которая пропорциональна иониза ционному напряжению, а также длительности искры, Из-за незначительного расстояния между наибольшим диаметром камеры 5 сгорания и горловиной камеры необходимы короткие электро ды, имеющие преимущество, заключающееся в более длительном сроке службы, так как они остаются более охлажденными не в последнюю очередьиз-за имеющегося в наличии незначительного перемещения воздуха. Этопозвогяет поднять степень сжатиясвыше 18 не опасаясь недопустимогоувеличения доли угара, возникающегоиз-за связанного с этой степеньюсжатия уровня давления и температурыв цилиндре и тем самым тепловой нагрузки на электроды устройства 3 зажигания.Камера сгорания предлагаемой конструкции удобна при использованиидвигателя с принудительным зажиганием, так как топливо (например, метанол), необходимое для данного процесса, имеет (в качестве дизельноготоплива) низкие точку кипения, соответственно и испаряемость и тем самым замедление завихренного потока вобласти наибольшего диаметра Э камеры 5 сгорания по сравнению с шарообразной камерой сгорания, имеющейнамного меньший диаметр,Выполнение средней части дна 9камеры 5 сгорания в виде куполообразного возвышения благоприятствуетпроцессу сгорания.Из-за уменьшения глубины Н камеры 5 сгорания, т,е. из-за большегодиаметра О, камеры сгорания, соответственно большего диаметра д еегорловины струя топлива впрыскивается с незначительной кривизной. Приэтом струя топлива образует с плоскостью перпендикулярной к оси цилиндра, уголравный 10-15 О,Впрыскивание происходит таким образом (начало впрыска находится приполной нагрузке примерно за 30углаповорота коленчатого вала до верхнеймертвой точки), что при наличии впрыскивания топливо ни разу не попадаетна дно поршня, точка А попаданиятопливной струи на стенку камеры сгорания в положении верхней мертвойточки поршня находится не слишкомглубоко в нижней области камеры сгорания.,Са О,Сопк Рректор Л.Пилипенк 23 акаэ о енного комтений и от -35, Раущс ая наб.,роиэводственно-полиграфическое предприя 02/60 Тираж ИИН 1 Государст по делам изобр 3035, Москва,ВЯ у Подтета ССрытий г, Ужгород, ул. Проектная, 4