Двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием

СОНИ СОВЕТСНИХОбамаОвнк сникРЕСПУБЛИК 2 В 19/ МИТЕТ СС Й И ОТНРЬ ДАРСТВЕН ЛАМ ИЗОБ ОБ ПАТЕН ста- хлажо тР ОПИСАНИ(56) 1, Патент ФРГ В 1023922, кл. 46 а 79/02, опублик, 1959 (54)(57) 1ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЬЙ 4 ЗАЖИГАНИЕМ содержащий основную камеру сгорания и сообщенную с ней при помощи тан" генциального канала камеру зажигания размещенную в стакане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения,.и снабженную средством воспламенения и устройством для регулирования температуры, установленным между каме.801009281 А:рой зажигания и полостью охлаждения, о т л ич а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения на" дежностиустройство для регулирования температуры камеры зажигания выполнено в виде замкнутой ис иарительной емкости, охватывающей камеру зажигания, частично запол" ненной испаряющейся охлаждающей средой и сиабженной ограничительными стенками, причем последние имеют капиллярную структуру.2. Двигатель по п, 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что , кан камеры зажигания снабжен о дающей полостью.3. Двигатель по пп, 1 и 2, л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве испаряющейся охлаждающей среды использован калий или натрий, стабилизированные инертным газом, например гелием или аргономИзобретениеотносится к машиностроениюр в частности к двигателе- строению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием.Известен двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, содержащий основную камеру сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала камеру зажигания, размещенную в ста- . 10 кане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения, и снабженную средством воспламенения и устройством для регулирования температуры, уста новленным между камерой зажигания и полостью охлаждения 1).Однако известный двигатель недостаточно надежен.Цель изобретения - повышение надежности.20Поставленная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, содержащем основную камеру .сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала камеру зажигания, размещенную в стакане, закрепленном в головке цилиндра и примыкающем к ее полости охлаждения, и снабженную средством воспламенения и устройством для ре- . гулирования температуры, установленным между камерой зажигания и полостью охлаждения, устройство для регулирования температуры камеры зажигания выполнено в виде замкнутой испарительной емкости, охватывающей камеру зажигания, частично заполненной испаряющейся охлаждающей средой и снабженной ограничительны ми стенками, причем последние имеют капиллярную структуру.Стакан камеры зажигания может быть снабжен охлаждающей полостью.В качестве испаряющейся охлаж дающей среды может быть использован калий или натрий, стабилизированные инертным газом, например гелием или аргоном.На фиг. 1 пздставлена зависимость энергии Я, необходимой для зажигания смеси, от коэффициента избытка воздуха Й; на фиг. 2 в . зависимость энергии Я, необходимой для зажигания смеси, от температуры Т смеси в момент зажигания для различных Л; на фиг, 3 - зависимости расстояния А до стенки. камеры зажигания от скорости 0 и температуры Т топливовоздушной смеси,(где Т - указанная зависимость для двигателя с нерегулируемым тепловым состоянием камеры зажигания; Т 2- укаэанная зависимость для двигателя с регулируемым тепловым состоянием камеры зажигания; А - толщина 65 пограничного слоя); на фиг, 4 - пред" лагаемый двигатель; на фиг. 5 - то же, вариант; на фиг. 6 - верхняя часть камеры зажигания по фиг. 5; на фиг. 7 - то же, вариант; на фиг. 8 - вариант предлагаемого двигателя; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 8.Двигатель (фиг. 4) содержит основную камеру 1 сгорания и сообщенную с ней при помощи тангенциального канала 2 камеру 3 зажигания. Корпус 4 камеры 3 прочно сварен со стаканом 5, который закреплен в головке б цилиндра (не показан) при помощи резьбы, фиксируется шпонкой 7 и примыкает к полости 8 охлаждения головки 6. Через стенку камеры 3, противоположную каналу 2, в нее введен первый электрод 9. Камера 3 зажигания снабжена устройством для регулирования ее температуры. Это устройство представляет собой теплопроводящую плиту 10, выполненную иэ меди и прочно сваренную с электрододержателем 11,с зазором 12 между плитой 10 и корпусом 4 камеры 3 и с зазором 13 между корпусом 4 и стаканом 5. Зазор 12 может быть изменен при вращении плиты 10 или электрододержателя 11. Корпус 4 выполнен из металла, обладающего хорошей теплопроводностью и относительно большим коэффициентом теплового расширения, например из меди. Электрододержатель 11 несет на себе изолятор 14 с цапфой 15 для соединительного кабеля. зажигания. Изолятор 14 в плите 10 переходит в трубку 16, в которой размещен второй электрод 17. Между электродами 9 и 17 существует промежуток, пробиваемый искрой при зажигании. Для фиксации плиты 10 относительно стакана 5 предназначена контргайка 18. Вместо электродов 9 и 17 могут быть использованы обычные свечи зажигания (не показаны ).В варианте (фиг, 5) между корпусом 4 камеры 3 и плитой 10 может быть установлено упругое кольцо 19, например из асбеста. Плита 10 ввернута по резьбе в головку 6. Кроме того, в плите 10 выполнена щель 20 для компенсации теплового расширени,. электрододержателя 11. Электроды 9 и 17 связаны между собой упругим элементом 21, например изогнутым проводом. Наличие кольца 19 при тепловой деформации корпуса 4 обеспечивает лучший отвод тепла.В варианте фиг. 6 ) для дополнительного отвода тепла от электрода 9 служит утолщение 22, в месте образования которого трубка 16 имеет меньшую толщину, что создает условия более интенсивной теплопередачи к корпусу 4 или к плите 10.30 20 25 30 35 40 В варианте (фиг. 7 ) корпус 4выполнен вытянутым с коническойповерхностью, что увеличивает его тепловую деформацию и теплопередающую поверхность. Ввиду уменьшениятермической нагрузки в месте зажи.гания электрод 9 может быть введендальше в камеру 3. Для обеспеченияискры при любых обстоятельствахв камеру 3 введен электрод 23 заземления.В варианте фиг. 8) устройстводля регулирования температуры выполнено в виде замкнутой испарительной емкости 24, которая охватываеткорпус 4. С другой стороны емкость24 ограничена теплопроводным элементом 25 и закрыта крышкой 26, приваренной к стакану 5. В крышке 26для дополнительного охлаждения стакана 5 выполнена охлаждающая полость 27. Емкость 24 имеет испарительную часть 28, примыкающую ккорпусу 4 вблизи канала 2, и конденсаторную часть 29, расположенную у крышки 26. В испарительной ,части 28 размещено кольцо 30 измелкой сетки. Кроме того, емкость24 снабжена ограничительными стен-.ками 31 с капиллярной структуройи частично заполнена испаряющейсяохлаждающей средой, в качестве которой может быть использован нат. -рий или калий, стабилизированныеинертным газом,. например гелиемили аргономВ месте выхода электрода 9 в камеру 3 стенка корпуса 4 выполненас выступом 32.Двигатель работает следующим образом.Топливовоздушная смесь подается из основной камеры 1 в камеру 3 зажигания через тангенциальный канал 2, что обеспечивает удовлетво-. рительное перемешивайие воздуха и топлива благодаря закручиванию потока и потенциальной турбулентности. В области пристеночного пограничного слоя скорость смеси невелика и в ней происходят незначительные колебания, т.е. степень турбулентности мала. Электрод 9 введен в этот пристеночный пограничный слой на небольшую глубину, что создает весьма благоприятные условия для поджигания даже очень Обедненной смеси. Воспламенение смеси обеспечивается скользящей искрой, проскакивающей между электродом 9 и стенкой корпуса 4. В вариантах ( фиг.7 и 8 ) искра проскакивает меж.ду электродом 9 и электродом 23 заземления или выступом 32. Чтобы снизить до минимума количество энергии, необходимой для зажиганиясмеси, температуру корпуса 4 камеры 3 изменяют до температуры, близкой к температуре воспламенения. Это достигается саморегули,рованием за счет того, что корпус 4 с увеличением температуры расширяется, вследствие этого зазор 12 и в относительно меньшей мере зазор 13 уменьшаются, в результате чего к стакану 5 и от него к головке 6 и полости 8 отводится больше тепола. Это приводит к охлаждению корпуса 4, увеличению зазоров 12 и 13, уменьшению отвода тепла и повторному подогреву корпуса 4.В варианте (фиг. 8) регулирование температуры корпуса 4 камеры 3 обеспечивается передачей тепла от корпуса к испарительной части 28 емкости 24. В результате этого натрий (калий ) испаряется, пары поступают в конденсатную часть 29, и сконденсировавшийся натрий снова поступает в испарительную часть по капиллярам стенок 31.Таким образом, реализация предлагаемого изобретения позволит повысить надежность двигателя.Ф1009281 гУ Составитель В. МорозовН. Гришанова .ТехредЛ.Пекарь Корректор А, Гриценко Реда исное лиал ППП фПатент", г, Ужгород, У Проектна Заказ 237370 Тираж.54 ВНИИПИ Росударственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, омите откруюская ПодлСССРийаб., д.