Головка цилиндра двигателя внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 140880 (21) 2994495/25-06с присоединением заявки Нов(23) Приоритет 51) М. Кл.зГ 02 Г 1/42 Г 02 8 31/00 Госуларственный комитет СССР по лелам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 23.06,82(72) Авторы изобретения В.И. Ивин, Л.В. Грехов и А,Г. Терехов Ф Московское ордена Ленина и ордена Трудового Краеного. Знамени высшее техническое училище им. Н.Э.Баумана(54) ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции впускных каналов двигателей внутреннего сгорания.Известна головка двигателя внутреннего сгорания, содержащая, по меньшей мере, два впускных наклонных тангенциальных канала, имеющих вход с одной боковой поверхности головки и выход на огневую поверхность так, что центры каналов смещены относительно центра огневой поверхности по разные стороны 1,11.Недостаток данной конструкции в том, что сопротивление каналов вследствие их длины и стесненности увеличено, а компоновка головки не является наивыгоднейшей. Кроме этого, процесс формирования тангенциального вихря в цилиндре под действием направленного истечения иэ впускных каналов характеризуется исключительно сложным взаимодействием воздушных потоков и существенно отличается от идеализированной схемы, используемой дпя объяснения его возникновения.Цель изобретения - улучшение смесеобраэования путем увеличения турбулентности рабочего заряда в цилиндре. Поставленная цель достигается тем, что средний угол наклона к огневой поверхности первого тангенциального канала составляет 15 - 40 с, а второго - 27-60, причем смещение центра первого канала относительно центра огневой поверхности составляет 0,23-0,35 диаметра цилиндра, а второго,1-0,28, кроме того, огневая поверхность выполнена с сегментными выемками, прилегающими к седлам клапанов и ориентированными по направлению соответствующих каналов.На фиг.1 изображен вид со стороны огневой поверхности на головку цилиндра; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.Огневая поверхность, ограниченная диаметром цилиндра 3)н,имеет геометрический центр 2,расположенный между проекциями на поверхность 1 от осей каналов 3 и 4.При этом оба канала начинаются на боковой поверхности головки 5 и частично сходятся на ней в один канал. Средним направлением проекции оси одного из каналов на поверхность 1 является прямая б,проходящая через точки 7 и 8 пересечения оси 4 соответственно с входным сечением канала на боковой поверхностии с выходным сечением, расположеннымв сечении минимального диаметра по-садочной фаски седла.Проекция осей на поверхность 1имеет эксцентриситет с центром 2,равный для первого и второго каналовЯ (Зо, 0,35 и Я/Р=0,23. Сегмент-ные выемки 9 в огневой поверхностинаправлены по осям каналов,Линия б определяет средний уголнаклона канала к огневой поверхности 10головки и составляет для первого канала оА = 15-40 фи для второго канала2760 оУстройство работает следующим образом. 15При движении поршня к нижней мертвой точке через впускные каналы вцилиндр поступает воздух, образуя,благодаря направляющему действию каналов, две организованные струи преимущественного течения.,Эти струи образуют в цилиндре два встречно направленных тангенциальных вихря, причемблагодаря предлагаемой ориентации каналов вихри существуют преимущественно в различных областях цилиндраодин у головки, другой упоршня, аглавное, занимают различные областипо радиусу цилиндра - первый соответственно по периферии цилиндра, второй - в центральной области, Особыйпроцесс, реализуемый с помощью даннойконструкции, продолжается в процессесжатия вплоть до сгорания. При сокращении высоты камеры сгорания взаимодействие двух встречных потоков возрастает и достигает максимума вблизиверхней мертвой точки.В отличие от традиционных конструкций, где основная генерация турбулентности происходит в процессе впуска и 40лишь очень малая - при сжатии, а врезультате образованная турбулентностьпри сжатии успевает выродиться в мелкомасштабную и в значительной мередиссипировать в тепловую энергию, в 45предлагаемой конструкции заметна. до"ля турбулентности - вновь обраэованная, крупномасштабная, еще обладающая большим запасом кинетической энергии.Предлагаемая ориентация каналов, а также наличие направляющих выемок в огневом днище предотвращает сильное взаимодействие двух потоков в процессе впуска и начала сжатия,что приводит в противном случае к преждевременной диссипации тангенциальных вихрей, в то же время обеспечивает появление эффективного генератора турбулентности в период, непосредственно предшествующий сгоранию, в виде встречно направленных тангенциальных вихрей.Формула изобретения1. Головка цилиндра двигателявнутреннего сгорания, содержащая поменьшей мере, два впускных наклонныхтангенциальных канала, имеющих входс одной боковой поверхности головкии выход на огневую поверхность так,что центры каналов смещены относительно центра огневой поверхности по разные стороны,о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью улучшения смесеобразования путем увеличения турбулентности рабочего заряда в цилиндре,средний угол наклона к огневой поверхности первого тангенциального каналасоставляет 15-40 ф, а второго - 27-60причем смещение центра первого канала относительно центра огневой поверхности составляет 0,23-0,35 диаметра цилиндра, а второго - 0,1-0,20.Головка по п.1, о т л и ч а ющ а. н с я тем, что ее огневая поверхность выполнена с сегментными выемками, прилегающими к седлам клапанови ориентированными по направлениюсоответствующих каналов.Источники информации,принятйе во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2184361,кл.02 В 31/00, опублик. 1924.937749 акт Заказ 4408 46 Тираж 552НИИПИ Государственнпо делам изобретен13035, Москва, ЖПодписиого комитета СССРий и открытийРаушская наб.,4/5 Филиал ППП Патент, г.у ул.Проектная,Составитель В,ЛобановГратилло Техред М. Рейвес Корректор А. Дзят