RU2072055C1

RU2072055C1 - Combustion chamber

Info

Publication number: RU2072055C1
Application number: RU9393051854A
Authority: RU
Inventors: Адольф Васильевич Касьянов
Original assignee: Адольф Васильевич Касьянов
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1997-01-20

Abstract

FIELD: diesel engines with combustion chamber in piston. SUBSTANCE: combustion chamber is made in the form of two engageable recesses 1 and 4. recess 1 has side wall which is wavy over diameter; number of waves is no less than 5 at height of 0.025 to 0.05 of maximum diameter of recess. Recess 4 has cylindrical side walls; it is made in bottom of first recess and its volume is equal to 0.2-0.3 and diameter is equal to 0.6-0.7 of volume and maximum diameter of first recess, respectively. During operation of engine, fuel from injector 5 is fed tangentially to wavy surface of first recess 1. EFFECT: improved mixing of fuel with air, reduced time and enhanced completeness of fuel burning. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроенияя, а именно к дизелям с камерой сгорания в поршне. The present invention relates to the field of mechanical engineering, in particular engine building, namely to diesels with a combustion chamber in the piston.

Известна конструкция камеры сгорания ЦНИДИ, выполненная в поршне (книга "Автомобильные и тракторные двигатели", ч. 1, с. 124. М. Высшая школа, 1976) в виде тела вращения с увеличением диаметра от верхнего торца поршня до плоского днища, с острой кромкой в верхней части. A well-known design of the combustion chamber CNIDI, made in a piston (book "Automobile and tractor engines", part 1, p. 124. M. Higher School, 1976) in the form of a body of revolution with increasing diameter from the upper end of the piston to the flat bottom, with a sharp hem at the top.

К замечаниям следует отнести то, что топливо, попав в нижнюю часть камеры сгорания, не имеет необходимого количества воздуха, что приводит к недостаточной степени его использования. Ввиду большой скорости вытеснения газов из камеры сгорания при суженной горловине, кромки ее обгорают. The comments should include the fact that the fuel, having got into the lower part of the combustion chamber, does not have the necessary amount of air, which leads to an insufficient degree of its use. Due to the high speed of gas displacement from the combustion chamber with a narrowed neck, its edges burn out.

Прототипом может служить предложенная конструкция камеры сгорания, изложенная в заявке Франции N 2021532 F 02 B 23/00, опубл. 1970, в которой она выполнена в виде двух сопряженных между собой выемок, ограниченных боковыми стенками и днищами. Первая выемка выполнена с поперечными размерами, превышающими поперечные размеры второй выемки, выполненной в днище первой и имеющей цилиндрическую боковую стенку. A prototype may be the proposed design of the combustion chamber, as set out in the application of France N 2021532 F 02 B 23/00, publ. 1970, in which it is made in the form of two interconnected recesses bounded by side walls and bottoms. The first recess is made with transverse dimensions exceeding the transverse dimensions of the second recess made in the bottom of the first and having a cylindrical side wall.

К недостаткам следует отнести то, что топливо, поданное из форсунки в основном скопляется на периферии первой выемки и не может перемещаться с воздухом достаточно хорошо и гореть до тех пор, пока поршень не сдвинется значительно от верхней мертвой точки к нижней. А это приводит к перерасходу топлива. Частично ликвидирует этот недостаток вторая выемка. Однако ее параметры имеют рациональные пределы, превышение которых дает отрицательный эффект. The disadvantages include the fact that the fuel supplied from the nozzle mainly accumulates on the periphery of the first recess and cannot move well enough with air and burn until the piston moves significantly from the top dead center to the bottom. And this leads to an excessive consumption of fuel. Partially eliminates this drawback, the second recess. However, its parameters have rational limits, the excess of which gives a negative effect.

Целью настоящего изобретения является улучшение перемешивания топлива с воздухом, уменьшение времени и увеличение полноты его сгорания. The aim of the present invention is to improve the mixing of fuel with air, reducing time and increasing the completeness of its combustion.

Поставленная цель достигается тем, что камера сгорания в поршне, выполненная в виде сопряженных выемок, имеет боковую волнистую стенку первой и эффективные размеры второй. This goal is achieved in that the combustion chamber in the piston, made in the form of mated recesses, has a side wavy wall of the first and effective dimensions of the second.

Первая выемка 1 (см.чертеж) выполненная в верхней части поршня 2 имеет волнистую боковую поверхность 3. Количество волн не менее пяти, а высота их равна 0,025 0,05 от максимального диаметра цилиндра. Вторая выемка 4 меньших размеров, с цилиндрической боковой поверхностью, выполненная в днище первой, имеет объем и диаметр, соответственно, 0,2 0,3 и 0,6 0,7 от объема и диаметра первой выемки. Топливо в виде распыленной струи подается из форсунки 5. Процесс смесеобразования происходит следующим образом. Топливные струи, выходя из форсунки 5 попадают тангенциально на волнистую поверхность 3 и, отражаясь от них, перемещаются по диаметру первой выемки, в результате чего происходит улучшение их перемешивания с воздухом. The first recess 1 (see drawing) made in the upper part of the piston 2 has a wavy side surface 3. The number of waves is not less than five, and their height is 0.025 0.05 of the maximum diameter of the cylinder. The second recess 4 of smaller dimensions, with a cylindrical lateral surface, made in the bottom of the first, has a volume and a diameter of 0.2 0.3 and 0.6 0.7, respectively, of the volume and diameter of the first recess. Fuel in the form of a sprayed jet is supplied from the nozzle 5. The process of mixing is as follows. Fuel jets leaving the nozzle 5 fall tangentially onto the corrugated surface 3 and, being reflected from them, move along the diameter of the first recess, as a result of which their mixing with air improves.

Дальнейшее улучшение перемешивания смеси достигается за счет поступления дополнительного воздуха из второй выемки в первую при начальном движении поршня от верхней мертвой точки к нижней. Further improvement in the mixing of the mixture is achieved by the addition of additional air from the second recess to the first during the initial movement of the piston from top dead center to bottom.

Как показали проведенные исследования существуют ограниченные размеры второй выемки в пределах которых она эффективна. Малый объем не оказывает влияния на процесс сгорания, а слишком увеличенный приводит к значительному переобогащению смеси топливом в первой выемке и, следовательно, к плохому сгоранию его при ходе поршня вблизи верхней мертвой точки. В итоге сгорание в основном протекает на линии расширения, что соответствует перерасходу топлива. Учитывая изложенное были выбраны приведенные выше размеры. As the studies showed, there are limited sizes of the second recess within which it is effective. A small volume does not affect the combustion process, and too large leads to a significant over-enrichment of the mixture with fuel in the first recess and, consequently, to poor combustion during the piston stroke near the top dead center. As a result, combustion mainly proceeds on the expansion line, which corresponds to an excessive consumption of fuel. Given the above, the above dimensions were selected.

Предложенная камера сгорания обеспечивает улучшение смесеобразования и сгорания топлива с соответствующим улучшением экономичности работы двигателя. Одновременно уменьшается токсичность выпускных газов и температура деталей камеры сгорания. The proposed combustion chamber provides improved mixture formation and fuel combustion with a corresponding improvement in engine efficiency. At the same time, the toxicity of the exhaust gases and the temperature of the parts of the combustion chamber are reduced.

Claims

The diesel combustion chamber located in the piston and made in the form of two interconnected recesses limited by side walls and bottoms, the first recess being made with transverse dimensions exceeding the transverse dimensions of the second recess, the latter is made in the bottom of the first and has a cylindrical side wall, characterized in that the vertical side wall of the first recess is made wavy in diameter with the number of waves of at least five and their height 0.025 0.05 of the maximum diameter of the recess, the volume of the second recess and its diameter was are, respectively, 0.2 0.3 and 0.6 0.7 times the volume and the maximum diameter of the first recess.