Двигатель внутреннего сгорания

ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повыситьэффективность четырехтактного двигателя путем отвода тепла в стенки камеры сгорания, Двигатель содержитпо меньшей мере один цилиндр 1. Камера сгорания двигателя выполнена ввиде выемки 6 в головке 3 цилиндраи выемки в днище 8 поршня. Торцовыеповерхности выемок сопряжены междусобой при положении поршня в верхнеймертвой точке, В одной из выемокторцовая поверхность выполнена свыступами, образующими тангенциально направленные каналь предназначенные для завихрения заряда, Источник 11 воспламенения установлен в выемке со стороны головки,1379473 А цилиндров напротив одного иэ каналови вблизи него. Выемка, торцовая частькоторой снабжена выступами, обоазована втулкой 12, Для надежного крепления последней в выемке м,б, выполнены пояски по наружной поверхностивтулки. Дополнительная теплоиэоляцияобеспечивается выполнением углубления на наружной стороне дна втулки.Для снижения гидравлического сопротивления и использования большой высоты тангенциальных каналов торецвтулки м.б. ступЕнчатым или иметькриволинейную образующую или фаску.Для двигателя с воспламенением отсжатия втулка м.б. выполнена иэате.риала с низкой теплопроводностью ивысокой жаростойкостью, а для двигателя с принудительным эажиганием -из материала с высокой теплопроводностью и жаростойкостью. Организованный рабочий процесс позволяет обеспечить бездымное сгорание при малыхзначениях коэффициента избытка воздуха17 э.п. ф-лы, 9 ил.Изобретецие относится к машиностроецию, д меццо к лвигателестроецию, и может быть использовано для четырехтдктцого двигателя внутреннег, сгорания кдк с воспламенением отсждтия, так и с принудительным зажиганием,Иель иэобретеция - повышение эффгктгяности четырехтдктцого днигате О ля внутреннего сгорания путем уменьшения отвода тепла в стенки камерысгорания.Ид фиг.1 представлена камера сгорания двигателя внутреннего сгорания15 г втулкой, устдовлецной в выемке ппцид поршня, и с выемкой в головке пгпшцра, торец которой выполнен ступен ытцм, продоцьцый разрез, дфцг,2 - се еце А-Л цд фиг.1; на20 фиг.3 - камера сгорания двигателя внутреннего сгордния с. втулкой, установчецной в выемке головки цилиндра поп выпускым клапаном, продольный25 рдзрез, на фиг.4 - то же, с втулкой, устдновлецной в выемке головки цилиндрд под впускным кдпаном, продольный разрез; нд фиг.5 - камера сгорания с выемкой в гол: вкс цгпшдрд, выпол 30 неццоис торцом в ниде фдски, процьцый рдэре.-; ца фиг.б - то же, с ы",кой в головке цилиндра, выполненной с торцом в виде криволинейной п верхости,родольцый разрез, ца фиг.7 - то же, с выемкой в днище пор шця, выполненной с втулкой, снабженной поясками по дружной поверхности, продольный разрез, на фиг,8 - вариант выполнения втулки, сндбженцои поясками по наружной поверхности и углуб лением нд дружной стороне дца в виде стдкдцд, цд фиг,9 - втулка, выполненная г виде овдла, поперечное сечениеЧетырехтактный двигатель внутрен него сгордния содержит по меньшей мере один цлицдр 1 с поршнем 2, головку 3 цилиндра 1 с размещенными в ней впускным 4 и выпускным 5 клапанами, Еаьера сгорания двигателя выполнена в виде выемки б в головке 3 цилиндра и выемки 7 в днище 8 поршня, причем торцовые поверхности выемок сопряжены между собой при положении поршня в верхней мертвой точкеВ одной из 55 выемок торовая поверхность выполнеца с выступами 9, образующими тангенцидльно направленные каналы 1 О, предназначенные для завихрения заряда,Источник 11 воспламенения (форсунка или свеча эажигаия) установлен в выемке со стороны головки 3 цилиндров напротив одного из каналов и вблизи него. Выемка, торцовая часть которой снабжена выступами, образована втулкои 12. Для надежного крепления цилинцрической втулки 12 в выемке могут быть выпопнены пояски 13 по наружной поверхности втулки. Дополнительная теплоизоляция обеспечивается выполнением углубления 14 на наружной стороне дна 15 втулки 12,С целью снижения гидравлического сопротивления и использования большой высоты тангецциальных каналов 10торец выемки, образованной втулкой12, может быть ступенчатым или иметькривопинейную образующую 16 или фаску 17,Для пвигателя с воспламенением отсжатия втулка может быть выполненаиз материала с низкой теплопроводностью и высокой жаростойкостью, а длядвигателя с принудительным зажиганием - иэ материала с высокой теплопроводностью и жаростойкостью.Двигатель работает следующим образом.Во время такта сжатия при подходепоршня 9 к верхней мертвой точкевтулка 13 входит в выемку б в головке 3 цилиндра 1 и отсекает воздухили рабочий заряд, находящийся в зоне вытеснения, от камеры сгорания.Так как движение поршня 2 продолжается, воздух или рабочий заряд вытесняется с большои энергией через тангенциальные каналы 11 в камеру сгорания, где возникает интенсивное вихревое движение заряда. Форсунка 11впрыскивает топливо тангецциально вкамеру сгорания и усиливает вихревоедвижение заряда. Интенсивная турбулизация заряда обеспечивает образование качественной смеси и полное сгорание топлива. Сгорание продолжаетсяна линии расширения, когда поршень 2движется к нижней мертвой точке. Вэтот период газы с большой интенсивностью выбрасываются в зону вытеснителя, где оставшийся воздух полностьюиспользуется,Таким образом, организованный рабочий процесс позволяет обеспечитьбездымное сгорание при малых значениях коэффициента избытка воздуха,что лает воэможность поднять мощность двигателя с воспламенением от сжатия при тех же значениях рабочего объема.В предлагаемом двигателе, кроме того, уменьшается отвод тепла в стец 5 ки камеры сгорания из-за использования втулки из материала с низкой теплопроводностью, что позволяет снизить удельный расход топлива,Лля двигателя с принудительным зажиганием зазор между днищем поршня и головкой цилиндра в верхней мертвой точке в зоне вытеснителя должен быть минимальным (0,5-1,2 лгм), При этом обеспечивается минимальный члельцыйрасход топлива и меньшее выделениеуглеводородов.Формула изобретения1. Лвигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в цем поршцем головку цилиндра с установленными в ней впускными и выпускными клапанами, камеру сгорания, выполненную в виде выемок в головке цилиндра и днище поршня при положе ни поршня в верхней мертвой точке сопряжнных между сссой30 торцовыми поверхностями, одна из которых снабжена выступами, образ гющими тацгенпиально направленные кацапы, и источник воспламенения, установленный в выемке со стороны головки цилиндра напротив одного иэ каналов и вблизи него, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, выемка, снабженная выступами, образована втулкой.402. Двигатель по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что втулка ус лцовлена в головке цилиндра.3. Лвигатель по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что втулка установлена в днище поршня.4. Двигатель по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что втулка установлена пол выпускным клапаном.505. Двигате.пь по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что втулка установлена под впускным клапаном,6Двигатель по пп,1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что втулка 55 снабжена дном, примыкающим к выемкев днище поршня,Лвигатель пс п,б, о т л и ч лю ш и й с я тем, что дно втуки состороны выемки в нише поршня выполнено с углублением,8, Двигатель по п.З, о т л и ч лю щ и й с я тем, что втулка выполнена иэ теплоизоляционцсго материала.9, Двигатель по п,1-ч, 6 и 7,о т л и ч а ю ш и й с я тем, чтовтулка выполцецл из материала с мллойтепзопроводцсстью и большой жлропрочцостью,10, Двигатель с п,9, о т л и ч лю ш и й с я тем, что втулка выполнена из керамики,11. Двиг атель по пп.- 7, 9 и 10, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что втулклвыолнецл с поясками пс нлружцсц поверхности.12. Двигатель по пп.1-11, о т л ич а ю щ и й с я тем, что торец выемки, сопряженцой цтлкой при положении поршня в верхней мертвой точке, выпслнец ступенчатой формы,13. Двигатель го гп.1-12, о т л ич л ю ш и й с я тем, что торец выемки, сопряженой с вт лкой при положении поршня в верхцеи мертвой то ке, выполнен с фаской.14. Двигатель по пп 1 - 13, о т л ич л ю ш и й с я тем, ц о торец выемки, сопряженной с втулкой при положении поршня в верхней мертвои точке выполнен с криволинейной образующей.15, Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что выемки в головке цилиндра и днище поршня выполненыовальной формы,16, Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что выемка, сопряженная с втулкой при положении поршня в верхней мертвой точке, снабженатеплоиэолирующей вставкой,17, Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что выемка, сопряженная с втулкой при положении поршня в верхней мертвой точке, покрытатеплоизоляционным материалом.18. Двигатель по пп.1,3,12-16,о т л и ч а ю щ и й с я тем чтовтулка выполнена заодно с днищем поршня из теплоизолирующего материала.1379473 Рог 9 Составитель Т,Верновская Техред Л.Олийнык К ор Л,Пилипен дактор Н.Гере Закаэ 957/ Тираж 505осударственного комитета ам иэобретений и открыти ква, Ж, Раушская наб. одписно о д 11303 оектна оиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго