Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцИАлистичеснихРЕСПУБЛИН А 1 дц 4 Р 02 В 23/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о омарев,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент США У 4177769,кл. 123-30, опублик,1979,(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ . (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет снизить токсичность отработавших газов путем улучшения процессов смесеобразования и сгорания, Боковые стенки камеры 3 сгорания двигателя выполнены в виде отдельных поясов с образованием выступов 8 и впадин.9. Пояс 5 с центром симметрии О размещен у входа в камеру 3, а пояс 7 с центром Оя -у дна4 камеры 3, Промежуточные пояса 6 последовательно смещены один относительно другого с размещением их центров симметрии О 0( ) на винтовойлинии 10, а центр симметрии О, нахо- .дится на оси О, - О винтовой линии. Возможны различные взаимные расположения выступов и впадин, поясов 5 7 и осей распылительных отверстий. При впрыске топливо, попадая на более нагретые выступы, интенсивно испаряется. Размещенные по винтовой линии 1 О выступы и впадины способствуют усилению турбулизации потока. а При движении воздушного вихря вдоль уступов и впадин происходит относительное перераспределение скорости потока по периферии у боковой стенки (камеры 3, обусловленное зкспентриситетом поясов относительно горловины и дна Г,без разрушения основного вихря и нарушения распределения потока в надпоршневом пространстве, 13 э,п, ф-лы, 21 ил.131220 Изобретение относится к машиност"роению, в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутрен"него сгорания с воспламенением отсжатия. 5Цель изобретения " снижение токсичности отработавших газов путемулучшения процессов смесеобразованияи сгорания.На фиг. 1 представлена камера сго црания предлагаемого двигателя, разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху," нафиг,3-9 -варианты выполнения камеры сго.рания предлагаемого-двигателя, поперечный разрез; на фиг,10 - камера 15сгорания предлагаемого двигателя притреугольном выполнении поясов, видсверху; на фиг,)1 - то же при четырехугольном выполнении поясов; нафиг.1 - камера сгорания предлагаемого двигателя при одновременном угловом смещении треугольного пояса вокруг пояса своего центра симметрии,поперечный разрез; на фиг,13 - тоже, при четырехугольном выполнениипоясов; на фиг.14 -камера сгораниядвигателя при одновременном угловомсмещении треугольного пояса вокругсвоего центра симметрии, вид сверху;на фиг,15 - разрез А-А на фиг,13; на Хфиг,16 - камера сгорания предлагаемого двигателя при совпадении заходавинтовой линии с вращением заряда,вид сверху (первый пояс); на фиг.17 то же, второй пояс; на фиг,18 - то 35же, третий пояс на фиг.19 - то же,четвертый пояс; на фиг,20 - то же,пятый пояс; на фиг,21 - то же, нижнийпояс,ЩПредлагаемый двигатель содержит цилиндр (не показан) с размещенным в нем поршнем 1, головку (не показана) с установленной в ней форсункой 2, снабженной распылительными отверстиями (не показаны), устройство для придания заряду вращательного движения (не показано) относительно оси цилиндра, камеру 3 сгорания, размещенную в поршне 1 и снабженную дном 50 4 и боковыми стенками 5-7, выполненными в виде отдельных поясов в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (не показан), с образованием выступов 8 и впадин 9, причем верхний 55 пояс 5 с центром симметрии О, размещен у входа в камеру 3 сгорания, нижний пояс 7 с центром симметрии О-у дна 4 камеры 3 а промежуточные поя 3 2са 6 с центром симметрии 0 , ОО - между ними (где и - количест(Ь 1)во поясов). Промежуточные пояса 6последовательно смещены один относительно другого с размещением ихцентров симметрии О,ОО(я-)на винтовой линии 10, а центр 0 симметрии верхнего пояса 5 размещен наоси О, -О винтовой линии,Последовательно размещенные поясаобразуют выступы 8 и впадины 9, Выс"тупы 8 и впадины 9 от одного поясак другому следуют друг за другомпо окружности в плане в направлениизахода винтовой линии (фиг,2, 16-21),которое может быть выполнено по вращению заряда (обозначенного стрелкойЫ) или против него,Размещение поясов 5-7 относительно друг друга на винтовой линии мо"жет быть эквидистантным (фиг,)0-11)или с поворотом профиля каждого пос"ледующего пояса относительно предыдущего на угол " (фиг.12-15) . В выступах 8 могут быть выполнены сквозныеотверстия 11 (фиг,16).Оси распылительных отверстий (непоказаны) могут быть направлены какна выступы 8, так и во впадинь 1 9(фиг.12),Процесс смесеобразования и сгорания в предлагаемом двигателе осуществляется следующим образом,Впрыск топлива начинает осуществляться при движении поршня 1 к ВМТо(за 18-34 до ВМТ) на выступы 8 иперемещаться по выступам 8 и впади-нам 9 по мере продвижения поршня 1 кВМТ.Выступы 8 являются более нагретыми деталями камеры 3, поэтому топливо, попадая на них, интенсивно испаряется и, кроме того, рикошетом от-кланяется от стенок к центру камеры,при этом у каждого выступа образуется турбулизирующий шлейф заряда, усиливающий процессы испарения и смеше-.ния испаренного топлива с воздухом,Этому усилию способствуют размещенные по винтовой линии 1 О ступенчатыевыступы 8 и впадины 9. При движениивоздушного вихря вдоль высгупов 8 ивпадин 9 происходит относительноеперераспределение скорости потока попериферии у боковой стенки камерысгорания, обусловленное эксцентрнситетом поясов относительно горловины5 и дна 7 камеры 3 без разрушенияосновного вихря и нарушения распреде 1312203ления потока в надпоршневом пространстве. Периферийное перетекание Основного заряда в пределах каждого пояса осуществляется попеременно из впадины 9 на выступ 8. При этом перетекание заряда во впадине 9 осуществля.ется с максимальной скоростью, а набегание потока из впадины 9 на выс"- туп 8 - с некоторым торможением, Чередование выступов 8 и впадин 9 по 10 вертикали с различными Относительными скоростями обеспечивает формирование в пристенчатой зоне интенсивного микросмешения топливо-воздушного заряда. В результате происходит быстрое 15 и полное смешение топлива с воздухом и, соответственно, его качественное сгорание, что позволяет повысить экономичность дизеля и уменьшить его токсичность. 20Формула изобретения1. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержа щий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку с установленной в ней топливной форсункой, снабженной распыпительными отверстиями, устройство для придания заряду вращательного 30 движения относительно оси цилиндра и камеру сгорания, размещенную в поршне и снабженную боковыми стенками и дном, причем боковые стенки выполнены В Виде Отделвных пОясОВ В плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, с образованием выступов и впадин, верхний пояс размещен у входа в камеру, нижний - у дна камеры, а промежуточные - между ними, о т л и ч а ю - 40 щ и й с я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов путем улучшения процессов смесеобразования и сгорания, промежуточные пояса последовательно смещены один от-.45 носительно другого с размещением их центров симметрии на винтовой линии, а центр симметрии верхнего пояса размещен на оси винтовой линии.502, Двигатель по п,1, о т л и ч аю щ и й с я, тем, что центр симметриинижнего пояса размещен на винтовой линии.%3 Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что центр симмет-.рии нижнего пояса размещен на осивинтовой линии.4, Двигатель по пп,1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ось винтовой линии наклонена к оси цилиндра,5. Двигатель по пп.1-4, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что смещениекаждого пояса по винтовой линии выполнено с одновременным его угловымсмещением вокруг своего центра симметрии,6, Двигатель по пп.1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что боковаяповерхность каждого пояса выполненаконической.7. Двигатель по пп,1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что боковыеповерхности поясов выполнены совпадающими по форме и размерам,8, Двигатель по пп.1-7, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что центры симметрии поясов размещены на винтовойлинии равномерно.9. Двигатель по пп.1-8 о т л ич а ю щ и й с я тем, что в выступахвыполнены сквозные отверстия.10Двигатель по пп,1-9, о т л ич а ю щ и й с я тем, что заход винтовой линии совпадает с вращениемзаряда в цилиндре.11, Двигатель по пп.1-9, о т л ич а ю щ и й с я тем, что заход Винтовой линии направлен против вращения заряда в цилиндре,12. Двигатель по пп.1-11, о т л ич а ю щ и й с я тем, что камера сго"ракия снабжена теплоизолирующейвставкой.13, Двигатель по пп,1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что кромки поменьшей мере одного выступа выполнены закругленными,,14. Двигатель по пп,1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что оси распылительных отверстий форсунки направлены на выступы по меньшей мере двухсоседних поясов при положении поршняв верхней мертвой точке,1.4/5 Проектная,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро Тираж 504ИИПИ Государственногопо делам изобретений3035, Москва, Ж, Р омитета ССС открытийушская наб