Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

)3 Р 02 В 23/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ие "Го.Д,Пархокл. Р 02 М4. иностроеГО СГОРАСЖАТИЯ ользовано обретения сти двигаТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Производственное объединековский автомобильный завод"(57) Изобретение может быть испв двигателестроении, Целью изявляется улучшение экономично Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, в основном к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с непосредственным впрыском топлива.Известен двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, с непосредственным впрыском топлива, с камерой сгорания, эксцентрично расположенной в поршне, представляющей собой симметричное тело вращения, стенки которого параллельны оси поршня и переходят в днище по радиусу, а также с эксцентрично расположенной многоструйной форсункой, имеющей по меньшей мере четыре отверстия впрыска, причем эти отверстия имеют различные диаметры и определенные угловые направления, рассчитанные таким образом, чтобы проникновение каждой струи топлива в момент впрыска было равно длине пути, проходимого этой струей до контактирова ЯО 1719678 А 1 теля путем повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания, Указанная цель достигается тем, что углубление 3 в днище 2 поршня 1 выполнено с диаметром д 1= (0,5 - 0,6) диаметра поршня 1, расстояние между осями углубления 3 и поршня 1 составляет б 2 =(0,05 - 0,1) диаметра поршня 1, расстояние между осью последнего и точкой 7 пересечения осей распылительных отверстий форсунки 8 между собой составляет бз =(0,15 - 0,25) диаметра поршня 1, а отношение максимального расстояния от точки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точек их пересечения с боковой стенкой 4 углубления 3 к минимальному расстоянию составляет смаке/ мин = (1,5 - 1,7). 3 ил,ния со стенкой камеры сгорания в поршне, причем поблизости от этой стенки камеры .всегда имеется постоянный избыток воздуха для всех струй.Однако данная конструкция имеет ряд недостатков: нецелесообразно с технологической точки зрения изготовление распылителей форсунок с различными диаметрами сопловых отверстий; данная конструкция не обеспечивает оптимальных условий для эффективного процесса объемно-пленочного смесеобразования,Известен также двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, соержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, имеющей по меньшей мере четыре распылительных отверстия, и камеру сгорания, образованную головкой и смещенным цилиндрическим углублением в5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 днище поршня, образующие боковой стенки которого параллельны оси поршня и сопряжены с дном углубления по радиусу, причем форсунка смещена относительно поршня и углубления, ось поршня, ось углубления и точка пересечения осей распылительных отверстий форсунки между собой расположены в одной плоскости, а точки пересечения осей распылительных отверстий форсунки с боковой стенкой углубления расположены в плоскости, перпендикулярной оси углубления, и равномерно распределены по периметру его боковой стенки.Однако данная конструкция не обеспечивает достижения оптимальных условий, гарантирующих эффективность процессов объемно-пленочного смесеобразования и сгорания, при любом взаимоположении форсунки. поршня и углубления в поршне. Кроме того, данная конструкция не обеспечивает достижения оптимальных условий при количестве распылительных отверстий более четырех,Цель изобретения - улучшение экономичности двигателя путем повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания.Указанная цель достигается тем, что, углубление выполнено с диаметром б = 0,5 - 0,6 диаметра поршня, расстояние между осями углубления и поршня составляет бг = =0,05 - 0,1 диаметра поршня, расстояние между осью последнего и точкой пересечения осей распылительных отверстий форсунки между собой составляет бз = 0,15 - 0,25 диаметра поршня, а отношение максимального расстояния между точкой пересечения осей распылительных отверстий между собой и точками их пересечения с боковой стенкой углубления к минимальному составляетмакс/ мин = 1,5 - 1,7На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - . пространственное расположение элементов двигателя внутреннего сгорания.Поршень 1 имеет днище 2, в котором выполнено цилиндрическое углубление 3, образующие боковой стенки 4 которого параллельны оси поршня 1 и сопряжены с дном 5 углубления 3 по радиусу б, Углубление 3 выполнено с диаметром б 1 = 0,5 - 0,6 диаметра поршня 1, расстояние между осями углубления 3 и поршня 1 составляет бг =-0,05 - 0,1 диаметра поршня 1, расстояние между осью последнего и точкой 7 пересечения осей распылительных отверстий форсунки 8 между собой составляет бз = 0,15 - 0,25 диаметра поршня 1, Отношение 1-мвксмаксимального расстояния 9 от точки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точек их пересечения с боковой стенкой углубления 3 к Ьчин - минимальному расстоянию 10 составляет 1,5 - 1,7.В дизельных двигателях с непосредственным впрыском топлива, как правило, камера сгорания образуется поверхностью головки цилиндра, стенкой цилиндра и каким-либо углублением в поршне. Форсунка установлена в головке, а ее распылитель - в отверстии поверхности головки. Если двигатель предусматривается с двумя клапанами на цилиндр, клапанам придается возможно больший диаметр, вследствие чего расстояние, разделяющее ближайшие точки обоих седел клапанов, недостаточно для размещения отверстия под распылитель форсунки, Следовательно, компоновка двигателя с двумя клапанами на цилиндр обязывает смещать форсунку относительно геометрической оси цилиндра. Смещение форсунки вызывает необходимость смещения камеры сгорания в поршне, Однако камеру сгорания в поршне невозможно сместить достаточно от центра поршня с тем, чтобы она располагалась симметрично под форсункой, так как такое смещение приводит к асимметрии тепловых напряжений, которым подвергается поршень.Таким образом, у двигателей с двумя клапанами на цилиндр форсунка располагается эксцентрично относительно камеры сгорания в поршне, а следовательно, появляется разница в свободной длине струй топлива, впрыскиваемого в камеру через разные сопловые отверстия. Это обстоятельство . не всегда позволяет получить на двигателях с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания с объемно-пленочным смесеобразованием наиболее оптимальное смесеобразование и эффективное сгорание.Для рациональной организации процесса объемно-пленочного смесеобразования желательно обеспечить такое соотношение наибольших и наименьших длин топливных струй, чтобы часть топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, использовалась для образования пленки на поверхности камеры сгорания, а другая часть объемно сгорала до соприкосновения со стенками камеры сгорания. При этом эффективность процесса объемно-пленочного смесеобраэования будет в значительной мере зависеть от количественного соотношения между объемно-сгорающей частью топлива и частью топлива, образующей пленку на поверхности камеры сгорания,1719678 г Двигатель внутренного сгорания работает следующим образом,При работе двигателя топливные сгруи впрыскиваются через сопловые отверстия форсунки 8 в углубление 3 днища 2 поршня 1 и попадают на его боковую стенку 4 (в одной плоскости А - А, перпендикулярной оси углубления 3) равномерно распределенными по периметру боковой стенки 4 углубления 3. При этом взаимное расположение форсунки 8, углубления 3 и поршня 1 таково, что отношение максимального расстояния 9 от точки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точки их пересечения с .боковой стенкой 4 углубления 3 к минимальному расстоянию 10 составляет Ькс/Ьии = 1,5 - 1,7.Испол ьзова ние и редлагаемой конструкции обеспечивает повышение эффективности смесеобразования и сгорания,а следовательно улучшает технико-экономические показатели двигателя.Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, имеющей по меньшей мере четыре распылительных отверстия и камеру сгорания, образованную головкой и смещенным цилиндрическим углублением в днище поршня, образующие боковой стенки которого параллельны оси поршня и сопряжены с дном 5 углубления по радиусу, причем форсункасмещена относительно поршня и углубления, ось поршня, ось углубления и точка- пересечения осей распылительных отверстий форсунки с боковой стенкой углубле ния расположены в плоскости,перпендикулярной оси углубления, и равномерно распределены по периметру его боковой стенки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения экономичности путем 15 повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания, углубление выполнено с диаметром б 1 = 0,5 - 0,6 диаметра поршня, расстояние между осями углубления и поршня составляет д 2 = 0,05 - 0,1 20 диаметра поршня, расстояние между осьюпоследнего и точкой пересечения осей распылительных отверстий форсунки между собой составляет бз = 0,15 - 0,25 диаметра поршня, а отношение максимального рас стояния между точкой пересечения осейраспылительных отверстий между собой и точками их пересечения с боковой стенкой углубления к минимальному составляет 1 макс/1 мин = 1,5 - 1,7.301719678 Н рректор Т.Палий Редактор Л.В ЛОВС КНТ С а, 101 Производственно-издательский ком т "П Заказ 753 ВНИИПИ Го Составитель П,Кура Техред М.Моргента рственного комитета по изобре ,113035, Москва, Ж, Раув Подписноениям и открытиям пая наб 4/5 нт", г. Ужгород, ул. Га