Двигатель внутреннего сгорания

/ г МТ) во камеру здушный з сгорания еформацию ный заряд т в полос ряд устНесмотря кромки беспреь 5 блавои точке ремляется на темперагорловиныпятственно рнуювоэдуопада ъединениезаводьный научно годаря накл В результат разуется ин вихрь. Топл кой 4 так,иному участку по в полости поршн енсивный торообр во впрыскивается то топливные фак сти2 обныйорсуы ка и тут по мотоГитис,улис,марев ство СССР) д АНИЯ сить пл ксичгазов.й мертепло ность При дй Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР ОПИСАНИЕ(72) В.Н.Белоу М в Н е Клинкевич р Л.Н,Басистый и (53) 621.4360 (56) Авторское У 1460373, кл сов, М.С Ю,И.Марг Е,Г.Поно56 (088.8 свидетел Г 02 В ВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГ зобретение позволяет по ную экономичность и сни апряженность деталей, т и дымность отработавших ижении поршня 2 к верхи ются поверхности горловины 7, приэтом наличие полости 6 позволяет избежать касания топливных факелов аголовку 3 при оптимальном выступанииноска распылителя форсунки 4, Припрохождении поршнем 2 ВМТ и движенчивниз торообраэный вихрь не теряет 4ориентации, так как попадает в полость 6, где возникают дополнительныевихри, выходяшие затем в надпоршневое пространство, 2 з.п. ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к .двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.Цель изобретения - повышение топливной экономичности и снижение теплонапряженности деталей, токсичности и дымности отработавших газов.На фиг.1 изображен разрез двигателя внутреннего сгорания, в котором10 полость в головке цилиндров выполнена в виде образований по косинусоиде в интервале от -Т до+У поверхности вращения; на фиг,2 ввариант двига 15 теля внутреннего сгорания с дополнительной полостью в головке, выполнен" ной по поверхности усеченного конуса; на фиг.З - вариант двигателя внутреннего сгорания с дополнительной поло 20 стью в головке, выполненной по поверхности шарового сегмента; на фиг.4 - вариант двигателя внутреннего сгораНия, в котором дополнительная полость В головке цилиндров выполнена в виде25 конуса, на фиг,5 - вариант выполнений цилиндра двигателя внутреннего сгорания с дополнительной полостью в гоЛовке цилиндров, выполненной в виде цилиндра, сопряженного с шаровым сегментом; на фиг.6 - вариант двигателя внутреннего сгорания с дополнительНой полостью в головке цилиндров, в Мотором полость в головке цилиндров выполнена в виде. тора на фиг.7 - вариант выполнения цилиндра двигателя 35 внутреннего сгорания с дополнительной полостью в головке цилиндров, выполненной в виде шарового усеченного сегмента.Двигатель внутреннего сгорания (фиг. 1) с воспламенением от сжатия Содержит цилиндр 1 с поршнем 2, головку 3 цилиндра 1, топливоподающую форсунку 4 и камеру сгорания, образованную основной 5 и дополнительной 45 6 полостями. Основная полость 5 выполнена в днище поршня 2 и снабжена горловиной 7 диаметром П-,. Дополнительная полость 6 размещена в головке 3 цилиндра 1 соосно с основной поло О стью и выполнена в виде тела вращения По профильной поверхности, причем профильная поверхность дополнительной полости образована косинусоидой в Интервале от -до +11, обращенной 55 к горловине 7 основной полости 5 Основание дополнительной полости 6 выПолнено с диаметром, превышающим диаметр горловины оснонной полости и равным (0,35-0,9) Оц диаметра цилиндра. Дополнительная полость 6 выполнена тороидальной формы с радиусом образующей окружности, пренышающим в 1,1-1,8 раза радиус цилиндраВ варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг.2) допол" нительная полость 6 в головке 3 цилиндра 1 выполнена в виде усеченного конуса, обращенного к горловине 7 полости 5 в поршне 2 большим основанием, диаметр которого равен 0,35- 0,9 диаметра цилиндра, а объем полости головки цилиндра составляет 0,02= 0,1 от общего объема камеры сгорания.В варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг.З) дополнительная полость 6 в головке 3 цилинд.ра 1 выполнена в виде шарового сегмента, диаметр основания которого равен 0,35-0,9 диаметра цилиндра, а объем полости головки цилиндра составляет 0,02-0,10 ат общего объема.В варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг.4) дополнительная полость 6 в головке 3 цилиндра 1 выполнена в виде конуса с диаметром основания, равным 0,35-0,9 диаметра цилиндра, а объемполости головки цилиндра составляет 0,02 0,10 от общего объема камеры сгорания.В варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг.5) дополнительная полость 6 в головке 3 цилиндра 1 выполнена в виде сопряженных между собой цилиндра и шарового сегмента, причем диаметры цилиндра и основания шарового сегмента равны 0,35-0,9 диаметра цилиндра, а объем полости головки цилиндров составляет 0,02-0,10 от общего объема камеры сгорания.В варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг.6) дополнительная полость 6 н головке 3 цилиндра 1 выполнена в виде тороидальной полости с радиусом образующей окружности, превышающим в 1,1-1,8 раза радиус диаметра цилиндра:(1, 1-1, 8)Наличие вытеснитсля, через который выходит в камеру сгорания носок распылителя форсунки, способствует искривлению траектории вихря, интен50195 6дения поршнем 2 ВМТ, свести к миниФ о р м у л а 5 15 сифицирует его вращение, улучшает перемешивание топлива с воздухом, что способствует повышению полноты сгорания, улучшению топливной экономичности, снижению токсичности и дымностиВ варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг.7) дополнительная полость 6 в головке 3 цилиндра 1 выполнена в виде шарового усеченного сегмента, обращенного к горловине полости в поршне большим основанием, диаметр которого равен 0,35-0,9 диаметра цилиндра, а объем полости головки цилиндров составляет 0,02-0, 10 от общего объема камеры сгорания.Если диаметр основания дополнительной полости 6 меньше 0,350 ; тогда кромка камеры поршня 2 при тепловой деформации будет находится напротив плоского огневого" днища головки 3 цилиндра. При прохожцении поршнем 2 верхней мертвой точки (ВМТ) и при нахождении его в ВИТ задерживается перетекание воздушного заряда из надпоршневого пространства из-за образовавшейся узкой горловины по периметру наружной кромки камеры сгорания и плоским днищем головки цилиндров, в результате чего радиальные воздушные вихри зажимаются и теряется их ориентация при тепловой деформациикромки камеры поршня, что уменьшает долю воздушного заряда, принимающего участие в процессе сгорания, снижается турбулизация смеси, ухудшается топливная экономичность, повышается токсичность и дымность отработавпах газов.В случае, если диаметр фигуры нижнего основания полости 6, выполненной в головке 3 цилиндра 1, будет больше величины 0,9 диаметра цилиндра, то это приводит также к образованию "засстойных" зон в надпоршневом пространстве, нарушению герметичности газового стыка, нарушению процесса смесеобразования, снижению полноты сгорания, увеличению токсичности и дымности отработавших газов.Если диаметр основания дополнительной полости б, выполненной в головке 3 цилиндра, равен (0,35-0,9)Э тогда при прохождении порщнем 2 верхней мертвой точки топливовоздушный поток беспрепятственно поступает в полость поршня 2 из надпоршневого 5 10 15 20 25 30 35 40 пространства, радиальные вихри не эажимаются и не теряется их ориентация при тепловой деформации кромки камеры поршня, что увеличивает долю воздушного зарядя, принимающего участие в процессе сгорания, поддерживается интенсивная турбулизация смеси, по-, вышается топливная экономичность, .снижается токсичность и дымность отработавших газов.Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.При движении поршня 2 в верхней мертвой точке (фиг. 1) воздушный заряд устремляется в камеру сгорания. Несмотря на температурную деформацию кромки горловины 7, воздушный заряд беспрепятственно попадает в полость 5 благодаря наклонному участку полости 6, В результате в полости поршня 2 образуется интенсивный торообраэный вихрь. Топливо впрыскивается форсункой 4 так,что топливные факелы касаются поверхности горловины 7, при этом наличие полости б позволяет избежать касания топливных факелов о головку 3 при оптимальном выступании носка распылителя Форсунки 4. При прохождении поршнем 2 ВМГ и движении вниз торообразный вихрь не теряет ориентацию, так как попадает в полость б, где возникают дополнительные вихри, выходящие затем в надпоршневое пространство.Таким образом, наличие полости 6 в головке 3 цилинцра 1, выполненной соосно полости 5 в поршне 2 и с оптимальным соотношением объемов, позволяет вовлечь в процесс смесеобразования возможно большую часть воздушного заряда цилиндра 1 при движении поршня 2 к ВМТ и поддержать интенсивную турбулиэацию смеси после прохожмуму потери энергии на перетекание,что обеспечивает полноту сгораниятоплива, повышается топливная экономичность, снижаются токсичность и дымность отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. изобретения 1. Двигатель внутреннего сгоранияс воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр споршнем, головку цилиндра, топливоподающую форсунку и камеру сгорания,образованную основной и дополнительной полостями, первая из которых выполнена в днище поршня и снабжена горловиной а вторая размещена в гоЭ5 ловке цилиндра соосно с основной полостью и выполнена в виде тела вращения по профильной поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения топливной экономич ности и снижения теплонапряженности деталей, токсичности и дымности отработавших газов, основание дополнительной полости выполнено диаметром, превышающим диаметр горловины основной полости и равным 0,35 - 0,9 диаметра цилиндра.2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что профильная поверхность дополнительной полости образована касинусоидой в интервале от -М до У, обращенной к горловине основной полости.3. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что дополнительная полость выполнена тороидальной формы с радиусом образующей окружности, превышающим в 1,1 - 1,8 раза радиус цилиндра.1550195 Составитель С.АндрееваРедактор А.Ревин Техред Л,Олийнык Корректор Т.М ГКНТ С Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,Заказ 258ВНИИПИ Государственного113035,раж 4 омите Ьсква Подписноепо изобретениям и открытиям пр