RU2081342C1 - High-speed diesel engine - Google Patents

High-speed diesel engine Download PDF

Info

Publication number
RU2081342C1
RU2081342C1 RU93021163A RU93021163A RU2081342C1 RU 2081342 C1 RU2081342 C1 RU 2081342C1 RU 93021163 A RU93021163 A RU 93021163A RU 93021163 A RU93021163 A RU 93021163A RU 2081342 C1 RU2081342 C1 RU 2081342C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
zone
fuel
exhaust valve
group
Prior art date
Application number
RU93021163A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93021163A (en
Inventor
В.Н. Луканин
В.И. Мальчук
Original Assignee
Московский государственный автомобильно-дорожный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский государственный автомобильно-дорожный институт filed Critical Московский государственный автомобильно-дорожный институт
Priority to RU93021163A priority Critical patent/RU2081342C1/en
Publication of RU93021163A publication Critical patent/RU93021163A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081342C1 publication Critical patent/RU2081342C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/26Pistons  having combustion chamber in piston head
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: engine engineering, in particular, injection equipment. SUBSTANCE: diesel engine has piston 1 with combustion chamber 2, cylinder 3, inlet and valves 5 and 6, pump 7, injector 9 with atomizer 10, whose body accommodates nose 20 and two groups of atomizing ports 16 and 17 with inlet edges 18 and 19 in subneedle space 15 and on locking surface 14, respectively. One of ports 16 is directed to zone 21 which is restricted by part of surface 22 of combustion chamber 2 and by planes 23 and 24 passing through nose 20 in parallel with circumference 25 passed in any plane perpendicular to the head of exhaust valve 5 with radius R, Rexch+ b/2, where Rexch-radius of the exhaust valve, and b-intervalve connecting piece. When pump 7 feeds fuel at the end of the compression stroke, initial consumption is provided mainly by atomizing port 16; fuel is fed to zone 21, characterized by higher temperatures, in the other zones of the combustion chamber, therefore the ignition process gets prolonged. Possible partial shift of inlet edges 18 of port 16 oriented to zone 21, to the locking surface of atomizer 10 makes it possible to decrease subneedle space 15. Possible combination arrangement of ports 16 and 17 in the same plane of axial section with a common outlet and mutually intersecting inlet edges 18 and 19 provides for an additional correction of fuel jets in zone 21, depending on position of piston 1. EFFECT: enhanced efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в дизелях. The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used in diesel engines.

Известен дизель, содержащий поршень с камерой сгорания, цилиндр, головку цилиндра с впускными и выпускным клапанами, насос высокого давления с топливопроводом и форсункой, установленной несимметрично относительно оси камеры сгорания (1). A known diesel engine containing a piston with a combustion chamber, a cylinder, a cylinder head with intake and exhaust valves, a high pressure pump with a fuel line and an injector mounted asymmetrically with respect to the axis of the combustion chamber (1).

Недостаток данного двигателя состоит в том, что при несимметричном расположении форсунки относительно оси камеры сгорания не удается в полной мере обеспечить эффективное смесеобразование во всех зонах смещения топлива и окислителя из-за неидентичности их качественного состояния. Этот дизель имеет так же высокую скорость нарастания давления в камере сгорания и, как результат высокий уровень шума рабочего цикла. The disadvantage of this engine is that with an asymmetric arrangement of the nozzle relative to the axis of the combustion chamber, it is not possible to fully ensure effective mixture formation in all zones of displacement of the fuel and oxidizer due to the non-identical quality of their condition. This diesel engine also has a high rate of increase in pressure in the combustion chamber and, as a result, a high noise level of the working cycle.

Известен также "Дизельный двигатель", содержащий поршень с камерой сгорания, цилиндр, головку цилиндра с впускными и выпускным клапанами, насос высокого давления, форсунку, установленную несимметрично относительно оси камеры сгорания, распылитель, имеющий две группы распыливающих отверстий, ориентированных на ближние и дальние стенки сгорания (2). Эта известная система позволяет улучшить топливную экономичность дизеля, однако проблемы "жесткости" процесса сгорания и шума от работающего двигателя она также не решает. Описанный двигатель выбран в качестве прототипа, который является наиболее близким известным техническим решением по отношению к заявляемому. Also known is a "Diesel engine" containing a piston with a combustion chamber, a cylinder, a cylinder head with intake and exhaust valves, a high pressure pump, an nozzle mounted asymmetrically with respect to the axis of the combustion chamber, an atomizer having two groups of spray holes oriented to the near and far walls combustion (2). This known system allows improving the fuel economy of a diesel engine, however, it also does not solve the problems of "rigidity" of the combustion process and noise from a running engine. The described engine is selected as a prototype, which is the closest known technical solution in relation to the claimed.

Вновь заявляемое техническое решение направлено на создание дизеля с более совершенными эксплуатационными характеристиками и, в частности, с уменьшенным уровнем шума при его работе путем организации более оптимального процесса впрыскивания и воспламенения топлива, а также с улучшенными экологическими свойствами путем улучшения характеристик выхлопных газов дизеля. The newly claimed technical solution is aimed at creating a diesel engine with better operational characteristics and, in particular, with a reduced noise level during its operation by organizing a more optimal process of fuel injection and ignition, as well as with improved environmental properties by improving the characteristics of diesel exhaust gases.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном быстроходном дизеле, содержащем поршень с камерой сгорания, цилиндр, головку цилиндра с впускными и выпускными клапанами, насос высокого давления, форсунку с распылителем, имеющим в корпусе носок и две группы распыливающих отверстий, входные кромки распыливающих отверстий первой группы расположены в подыгольном объеме, а входные кромки распыливающих отверстий второй группы на запирающей конической поверхности корпуса распылителя, согласно изобретению геометрическая ось по крайней мере одного из распыливающих отверстий первой группы направлена в зону выпускного клапана, ограниченную частью поверхности камеры сгорания и двумя плоскостями, проходящими через носок корпуса распылителя параллельно оси камеры сгорания и касательно к окружности, проведенной в плоскости, перпендикулярной оси головки выпускного клапана, радиусом

Figure 00000002
где Rвып радиус выпускного клапана, а δ - межклапанная перемычка.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known high-speed diesel engine containing a piston with a combustion chamber, a cylinder, a cylinder head with inlet and outlet valves, a high pressure pump, a nozzle with a sprayer having a toe and two groups of spray holes in the housing, the input edges of the spray holes the first group are located in the needle room volume, and the input edges of the spray holes of the second group on the locking conical surface of the atomizer body, according to the invention, the geometric axis along at least one of the spray holes of the first group is directed into the zone of the exhaust valve, limited by a part of the surface of the combustion chamber and two planes passing through the nose of the atomizer body parallel to the axis of the combustion chamber and tangentially to a circle drawn in a plane perpendicular to the axis of the head of the exhaust valve
Figure 00000002
wherein R MY radius of the outlet valve, and δ - mezhklapannaya jumper.

Кроме этого, поставленная задача решается тем, что ориентированное в указанную выше зону выпускного клапана распыливающее отверстие первой группы выполнено с входными кромками, частично расположенными на запирающей конической поверхности корпуса распыливателя. In addition, the task is solved by the fact that the spray hole of the first group oriented to the above-mentioned zone of the exhaust valve is made with inlet edges partially located on the locking conical surface of the spray gun body.

Поставленная задача решается также тем, что в одной плоскости осевого сечения с указанным распыливающим отверстием первой группы выполнено сообщенное с ним своим выходом распыливающее отверстие второй группы, пересекающее своими входными кромками входные кромки распыливающего отверстия первой группы. The problem is also solved by the fact that in the same plane of the axial section with the specified spray hole of the first group, a spray hole of the second group communicated with it by its output is made, intersecting the input edges of the spray hole of the first group with its input edges.

Решение поставленной задачи с достижением технического результата в виде снижения уровня шума работающего дизеля становится возможным благодаря ориентации по крайней мере одного распыливающего отверстия первой группы распылителя в определенную зону зону выпускного клапана, связанную с геометрическими параметрами выпускного и впускного клапанов и учитывающую не симметричное расположение форсунки относительно оси камеры сгорания. Зона под выпускным клапаном это наиболее нагретая зона дизеля. Однако более оптимальной, с точки зрения температуры, является зона, ограниченная частью поверхности камеры сгорания и двумя плоскостями, касательными к окружности, радиус которой превосходит радиус головки выпускного клапана на половину размера межклапанной перегородки. Таким образом, радиус головки выпускного клапана и размеры межклапанной перемычки однозначно определяют позицию двух ограничительных плоскостей зоны, одновременно увязанных с расположением форсунки относительно оси камеры сгорания. The solution of this problem with the achievement of a technical result in the form of reducing the noise level of a working diesel engine becomes possible due to the orientation of at least one spraying hole of the first sprayer group in a certain zone, the zone of the exhaust valve associated with the geometric parameters of the exhaust and intake valves and taking into account the non-symmetrical arrangement of the nozzle relative to the axis combustion chambers. The area under the exhaust valve is the most heated zone of the diesel engine. However, more optimal, in terms of temperature, is the zone bounded by a part of the surface of the combustion chamber and two planes tangent to a circle whose radius exceeds the radius of the head of the exhaust valve by half the size of the inter-valve baffle. Thus, the radius of the head of the exhaust valve and the dimensions of the inter-valve jumper uniquely determine the position of the two restrictive planes of the zone, simultaneously linked to the location of the nozzle relative to the axis of the combustion chamber.

В предложенном дизеле осуществляется опережающая подача топлива именно в указанную зону и именно через распыливающее отверстие первой группы. Благодаря тому, что данное отверстие выполнено в нижней части распылителя, топливо, будучи распыленным в указанной наиболее высокотемпературной зоне выпускного клапана, воспламеняется в ней, опережая соответствующие подачу и воспламенение топлива в остальном объеме камеры сгорания. Таким образом, процесс воспламенения топливной смеси в объеме камеры сгорания становится более растянутым во времени и, следовательно, не сопровождается резким взрывным повышением давления, т.е. достигается снижение "жесткости" процесса сгорания. В конечном итоге достигается более плавный режим сгорания массы топлива, что ведет к снижению уровня шума рабочего цикла дизеля. In the proposed diesel engine, the leading fuel supply is carried out precisely to the specified zone and precisely through the spray hole of the first group. Due to the fact that this hole is made in the lower part of the atomizer, the fuel, being atomized in the indicated highest temperature zone of the exhaust valve, ignites in it, ahead of the corresponding supply and ignition of the fuel in the remaining volume of the combustion chamber. Thus, the process of ignition of the fuel mixture in the volume of the combustion chamber becomes more extended in time and, therefore, is not accompanied by a sharp explosive increase in pressure, i.e. A reduction in the "rigidity" of the combustion process is achieved. In the end, a smoother combustion of the mass of fuel is achieved, which leads to a decrease in the noise level of the diesel duty cycle.

Конкретное выполнение в корпусе распылителя распыливающего отверстия первой группы, ориентированного в зону выпускного клапана и имеющего смещенную на запирающую коническую поверхность входную кромку, дает возможность уменьшить в форсунке подыгольный объем, что, как известно, ведет к уменьшению подачи топлива, обусловленного опустошением подыгольного объема, и в конечном итоге к улучшению в целом экологических характеристик выхлопных газов дизеля. A particular embodiment of the first group of nozzles in the sprayer housing oriented to the outlet valve area and having an inlet edge offset by a locking conical surface makes it possible to reduce the needle volume in the nozzle, which, as is known, leads to a decrease in fuel supply due to emptying of the needle volume, and ultimately to improve the overall environmental performance of diesel exhaust.

Конструктивное выполнение в одной плоскости осевого сечения корпуса распылителя распыливающего отверстия первой группы с частично смещенной на запирающую коническую поверхность входной кромкой и распыливающего отверстия второй группы, выполненного сообщенным с отверстием первой группы своим выходом и пересекающим его входные кромки своими входными кромками, позволяет кроме уменьшения подыгольного объема форсунки вести некоторую угловую коррекцию топливной струи в зоне выпускного клапана. В начальный момент впрыскивания (начало подъема запорной иглы) подача топлива осуществляется вдоль оси распыливающего отверстия первой группы. При этом ось топливной струи ориентирована на выходе по направлению к головке выпускного клапана. В дальнейшем, вследствие запирающей иглы, будет увеличиваться зазор для подачи топлива между корпусом распылителя и запирающей иглой, что приведет к тому, что будет увеличиваться поток топлива, ориентированный уже вдоль распыливающего отверстия второй группы. В итоге произойдет изменение углового положения топливной струи по направлению к оси камеры сгорания. Описанный процесс повторяется затем в обратном порядке, в результате чего топливная струя перемещается в свое начальное положение, т.е. смещается к головке выпускного клапана. Таким образом, представляется возможным более эффективно использовать как объем зоны выпускного клапана, так и имеющийся градиент температуры, обусловленный различными температурами поверхностей поршня и головки выпускного клапана. The constructive implementation in the same plane of the axial section of the atomizer body of the spraying hole of the first group with the inlet edge partially offset by the locking conical surface and the spraying hole of the second group made with its outlet communicated with the opening of the first group and intersecting its input edges with its inlet edges allows, in addition to decreasing the needle volume nozzles to conduct some angular correction of the fuel stream in the area of the exhaust valve. At the initial moment of injection (the beginning of the lifting of the locking needle), fuel is supplied along the axis of the spray opening of the first group. In this case, the axis of the fuel jet is oriented at the outlet towards the outlet valve head. In the future, due to the locking needle, the gap for supplying fuel between the atomizer body and the locking needle will increase, which will lead to an increase in fuel flow, oriented already along the spray hole of the second group. As a result, the angular position of the fuel jet will change in the direction of the axis of the combustion chamber. The described process is then repeated in reverse order, as a result of which the fuel jet moves to its initial position, i.e. moves to the head of the exhaust valve. Thus, it seems possible to more efficiently use both the volume of the zone of the exhaust valve and the existing temperature gradient due to different temperatures of the surfaces of the piston and head of the exhaust valve.

В известных источниках информации, использованных для определения уровня техники, не описана совокупность заявляемых признаков, кроме этого она не является очевидной, так как не следует непосредственно из уровня техники. На основании этого можно утверждать, что заявляемое техническое решение является новым и неочевидным. При этом заявляемое техническое решение осуществимо в промышленных условиях и, следовательно, является промышленно осуществимым. Таким образом, представленный быстроходный дизель соответствует критериям изобретения. In the well-known sources of information used to determine the level of technology, the combination of the claimed features is not described, except that it is not obvious, since it does not follow directly from the prior art. Based on this, it can be argued that the claimed technical solution is new and non-obvious. Moreover, the claimed technical solution is feasible in an industrial environment and, therefore, is industrially feasible. Thus, the presented high-speed diesel meets the criteria of the invention.

На фиг.1 представлена конструктивная схема дизеля в разрезе (сечение Б-Б на фиг.2); на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3, 4 и 5 различные конструкции распылителя с распыливающими отверстиями первой и второй групп. Figure 1 presents a structural diagram of a diesel engine in the context (section bB in figure 2); figure 2 section aa in figure 1; figure 3, 4 and 5 various designs of the spray with the spray holes of the first and second groups.

Быстроходный дизель содержит поршень 1 с камерой сгорания 2, цилиндр 3 и его головку 4 с выпускным и впускным клапанами 5 и 6, соответственно, насос 7 высокого давления с топливопроводом 8, форсунку 9 с распылителем 10, установленную несимметрично относительно геометрической оси 11 камеры сгорания 2. Распылитель 10 состоит из корпуса 12 и запирающей иглы 13. В корпусе 12 выполнены запирающая коническая поверхность 14, образующая с поверхностью запирающей иглы 13 подыгольной объем 15, и две группы распыливающих отверстий 16 и 17. При этом входные кромки 18 распыливающего отверстия 16 первой группы расположены в подыгольном объеме 15, а входные кромки 19 распыливающего отверстия 17 второй группы на запирающей конической поверхности 14. Корпус распылителя 10 имеет носок 20. The high-speed diesel engine contains a piston 1 with a combustion chamber 2, a cylinder 3 and its head 4 with exhaust and intake valves 5 and 6, respectively, a high-pressure pump 7 with a fuel line 8, a nozzle 9 with a sprayer 10 mounted asymmetrically with respect to the geometric axis 11 of the combustion chamber 2 The sprayer 10 consists of a housing 12 and a locking needle 13. In the housing 12, a locking conical surface 14 is formed, forming a needle-like volume 15 with the surface of the locking needle 13, and two groups of spray holes 16 and 17. In this case, the input edges 18 pylivayuschego holes 16 of the first group are arranged in a sub-screen 15 and the inlet edges 19 of the spray holes 17 of the second group on the locking surface 14. The conical atomizer housing 10 has a sock 20.

В камере сгорания 2 выделена зона 21 зона выпускного клапана 5 (на фиг.1 и 2 зона 21 в проекциях показана заштрихованной). Выделенная зона 21 является наиболее высокотемпературной зоной в связи с близостью выпускного клапана 5, головка которого и является наиболее нагретой деталью конструкции, и ограничена частью поверхности 22 камеры сгорания 2 и плоскостями 23 и 24, проведенными через носок 20 распылителя 10 параллельно оси 11 камеры сгорания 2 и касательно к окружности 25, проведенной в перпендикулярной к оси головки выпускного клапана 5 плоскости, например, в плоскости торцевой поверхности 26 головки выпускного клапана 5. Радиус R окружности 25 равен

Figure 00000003
где Rвып. радиус выпускного клапана 5, а δ межклапанная перемычка.In the combustion chamber 2, zone 21 is allocated to the zone of the exhaust valve 5 (in FIGS. 1 and 2, zone 21 in the projections is shown shaded). The allocated zone 21 is the highest temperature zone due to the proximity of the exhaust valve 5, the head of which is the most heated structural component and is limited by a part of the surface 22 of the combustion chamber 2 and the planes 23 and 24 drawn through the nose 20 of the atomizer 10 parallel to the axis 11 of the combustion chamber 2 and with respect to a circle 25 drawn in a plane perpendicular to the axis of the head of the exhaust valve 5, for example, in the plane of the end surface 26 of the head of the exhaust valve 5. The radius R of the circle 25 is
Figure 00000003
where R vyp. the radius of the exhaust valve is 5, and δ is the inter-valve jumper.

В зону 21 под выпускным клапаном 5 направлено своей геометрической осью по меньшей мере одно распыливающее отверстие 16 первой группы, выполненное в корпусе 12 распылителя 10. At least one spray opening 16 of the first group, made in the housing 12 of the sprayer 10, is directed into the zone 21 under the exhaust valve 5 by its geometric axis.

При этом возможно иное конструктивное выполнение упомянутого выше распыливающего отверстия 16 первой группы, а именно, когда его входные кромки 18 частично расположены на запирающей конической поверхности 14 распылителя 10. In this case, another structural embodiment of the aforementioned spray hole 16 of the first group is possible, namely, when its inlet edges 18 are partially located on the locking conical surface 14 of the spray gun 10.

Возможно также в одной плоскости осевого сечения с распыливающим отверстием 16 первой группы выполнение сообщенного с ним своим выходом распыливающего отверстия 17 второй группы, входные кромки 19 которого пересекаются с входными кромками 18 распыливающего отверстия 16 первой группы с образованием непрерывного контура на внутренней поверхности корпуса 12 распылителя 10. It is also possible in the same axial sectional plane with the spray hole 16 of the first group to carry out the spray hole 17 of the second group communicated with it by its output, the input edges 19 of which intersect with the input edges 18 of the spray hole 16 of the first group with the formation of a continuous circuit on the inner surface of the body 12 of the sprayer 10 .

Двигатель четырехтактный и работает по известной схеме следующим образом. The engine is four-stroke and works according to the well-known scheme as follows.

Такт первый впуск рабочего тела (воздуха) через впускной клапан 6 в период движения поршня 1 вниз в цилиндре 3 (см. изображение на фиг. 1). Такт второй сжатие рабочего тела в период движения поршня 1 вверх. В конце такта сжатия насос 7 с помощью топливопровода 8 осуществляет подачу топлива к форсунке 9, в которой начинает повышаться давление. При достижении давления в полости распылителя 10 форсунки 9 значений, превышающих значения давления начала движения запирающей иглы 13, последняя поднимается и топливо впрыскивается в камеру сгорания 2. При этом в период движения запирающей иглы 13, т. е. на частичных ее подъемах, коэффициент расхода распыливающего отверстия 16 первой группы значительно (в 2 3 раза) больше, чем распыливающего отверстия 17 второй группы, вследствие чего струя распыливающего топлива, впрыскиваемого из отверстия 16, значительно быстрее, чем другие, достигает зоны 21, расположенной под выпускным клапаном 5. Именно в этой зоне, границы которой определены расположением камеры сгорания 2 относительно оси цилиндра 1, координатами форсунки 9, а также расположением двух плоскостей 23 и 24, касательных к окружности 28 радиусом

Figure 00000004
именно в ней, одновременно "привязанной" к носку 20 распылителя 10, температуры значительно выше, чем в других зонах камеры сгорания 2. Это определяет более раннее воспламенение топлива в зоне 21, чем в других зонах, и последующее плавное нарастание давления в камере сгорания 2 дизеля, что и будет предопределять, в частности, меньший шум рабочего цикла дизеля. Заканчивается впрыскивание топлива после прохождения поршнем 1 верхней мертвой точки, т.е. в период третьего такта рабочего хода, который осуществляется при движении поршня 1 вниз. Четвертый такт выхлоп, во время которого отработавшие газы удаляются из цилиндра 3 через выпускной клапан 5, нагревая его и смежные с ним детали. Основной период этого такта по длительности во время движения поршня вверх.The first intake of the working fluid (air) through the intake valve 6 during the movement of the piston 1 downward in the cylinder 3 (see image in Fig. 1). The second stroke is the compression of the working fluid during the movement of the piston 1 up. At the end of the compression stroke, the pump 7 uses the fuel line 8 to supply fuel to the nozzle 9, in which the pressure begins to increase. When the pressure in the cavity of the nozzle 10 of the nozzle 9 reaches values that exceed the pressure of the start of movement of the locking needle 13, the latter rises and fuel is injected into the combustion chamber 2. At the same time, during the movement of the locking needle 13, i.e., at its partial rises, the flow coefficient the spray hole 16 of the first group is significantly (2 3 times) larger than the spray hole 17 of the second group, as a result of which the jet of spray fuel injected from the hole 16, much faster than the others, reaches zone 21, p located under the exhaust valve 5. It is in this zone, the boundaries of which are determined by the location of the combustion chamber 2 relative to the axis of the cylinder 1, the coordinates of the nozzle 9, as well as the location of two planes 23 and 24, tangent to a circle 28 of radius
Figure 00000004
namely in it, at the same time “attached” to the toe 20 of the atomizer 10, the temperature is much higher than in other zones of the combustion chamber 2. This determines an earlier ignition of the fuel in zone 21 than in other zones, and the subsequent gradual increase in pressure in the combustion chamber 2 diesel engine, which will predetermine, in particular, less noise of the diesel duty cycle. The fuel injection ends after the piston 1 passes the top dead center, i.e. during the third stroke of the stroke, which is carried out when the piston 1 moves down. The fourth cycle is the exhaust, during which the exhaust gases are removed from the cylinder 3 through the exhaust valve 5, heating it and related parts. The main period of this measure in duration during the upward movement of the piston.

В случае, когда подача топлива в зону 21 под выпускным клапаном 5 осуществляется через распыливающее отверстие 16 первой группы с частичным смешением входным кромок 18 на запирающую коническую поверхность 14 корпуса 12 распылителя 10 (см. фиг.4), работа дизеля происходит аналогично описанному. При этом появляется возможность уменьшить подыгольный объем 15 в форсунке 9 по сравнению с конструкцией, представленной на фиг.3. В итоге, как известно, экологические характеристики выхлопных газов такого дизеля улучшаются по сравнению с традиционным в связи с уменьшением подачи топлива, обусловленным опустошением подыгольного объема 15 форсунки 9. In the case when the fuel supply to the zone 21 under the exhaust valve 5 is carried out through the spray hole 16 of the first group with partial mixing of the inlet edges 18 to the locking conical surface 14 of the housing 12 of the sprayer 10 (see Fig. 4), the operation of the diesel engine is similar to that described. At the same time, it becomes possible to reduce the amount of podgyolnoe volume 15 in the nozzle 9 compared with the design shown in Fig.3. As a result, as is known, the environmental characteristics of the exhaust gases of such a diesel engine are improved compared to the traditional one due to a decrease in fuel supply due to the emptying of the nozzle volume 15 of the nozzle 9.

В случае, когда подача топлива в зону 21 под выпускным клапаном 5 осуществляется через комбинированное распыливающее отверстие в виде выполненных в одной осевой плоскости сечения корпуса 12 распылителя 10 отверстия 16 первой группы со смещенными на запирающую коническую поверхность 14 входными кромками 18 и отверстия 17 второй группы (см. фиг.5) так, что входные кромки 19 пересекают входные кромки 18, дизель также работает как описано выше. Но при этом появляется возможность угловой коррекции направления струи топлива, впрыскиваемого через такое комбинированное распыливающее отверстие. Необходимость коррекции направленной в зону 21 под выпускным клапаном 5 струи топлива возникает вследствие того, что в камере сгорания 2, в частности, в указанной точке 21 в процессе такта сжатия наблюдается градиент температур, обусловленный различными температурами поверхностей поршня 1 и головки выпускного клапана 5, которая является наиболее нагретой деталью конструкции. В начале впрыскивания (см. фиг.5), т.е. при частичных подъемах запирающей иглы 13, основная масса топлива, поступающего в отверстие 16, будет ориентирована вдоль оси распыливающего отверстия 16, которая направлена ближе к головке выпускного клапана 5. При дальнейшем развитии процесса впрыскивания вследствие подъема запирающей иглы 13 будет увеличиваться зазор между последней и запирающей конической поверхностью 14. Это приведет к тому, что будет увеличиваться поток топлива, ориентированный вдоль оси распыливающего отверстия 17. В итоге произойдет изменение направления топлива струи. Это позволит в конечном результате более эффективно использовать как объем зоны 21 под выпускным клапаном 5, так и неоднородность ее температуры. Таким образом, дизель будет обладать форсункой, обеспечивающей в зоне 21 более эффективный процесс воспламенения топлива по сравнению с конструкциями, представленными на фиг.3 и 4. In the case when the fuel is supplied to the zone 21 under the exhaust valve 5 through the combined spray hole in the form of a section in the axial plane of the cross section of the body 12 of the spray gun 10 of the hole 16 of the first group with the input edges 18 and the holes of the second group 17 displaced onto the locking conical surface 14 ( see Fig. 5) so that the input edges 19 intersect the input edges 18, the diesel engine also operates as described above. But at the same time, there is the possibility of angular correction of the direction of the jet of fuel injected through such a combined spray hole. The need for correction of the fuel jet directed to the zone 21 under the exhaust valve 5 arises due to the fact that in the combustion chamber 2, in particular, at the indicated point 21, a temperature gradient is observed during the compression stroke due to different temperatures of the surfaces of the piston 1 and the head of the exhaust valve 5, which is the most heated structural part. At the beginning of injection (see FIG. 5), i.e. with partial elevations of the locking needle 13, the bulk of the fuel entering the hole 16 will be oriented along the axis of the spraying hole 16, which is directed closer to the head of the exhaust valve 5. With further development of the injection process due to the lifting of the locking needle 13, the gap between the last and locking conical surface 14. This will lead to an increase in fuel flow oriented along the axis of the spray hole 17. As a result, the direction of the fuel st yu. This will allow the final result to more efficiently use both the volume of the zone 21 under the exhaust valve 5, and the heterogeneity of its temperature. Thus, the diesel engine will have a nozzle providing in the zone 21 a more efficient process of ignition of the fuel in comparison with the designs shown in figures 3 and 4.

Таким образом, техническое решение, заключающееся в организации подачи топлива с помощью форсунки определенной конструкции первоначально в наиболее нагретую зону камеры сгорания определенную зону под выпускным клапаном, позволяет создать дизель, обладающий более высокими эксплуатационными свойствами, а именно с пониженным уровнем шума при его работе. Кроме этого, предлагаемый дизель имеет лучшие экологические свойства за счет улучшения характеристик выхлопных газов. В нем также предусмотрена возможность повышения эффективности впрыскивания за счет циклического изменения направления топливных струй в выделенной высокотемпературной зоне под выпускным клапаном. Thus, the technical solution, which consists in organizing the supply of fuel with the help of a nozzle of a specific design, initially to the most heated zone of the combustion chamber, a certain area under the exhaust valve, allows you to create a diesel engine with higher operational properties, namely with reduced noise level during its operation. In addition, the proposed diesel engine has the best environmental properties due to improved characteristics of the exhaust gases. It also provides for the possibility of increasing injection efficiency by cyclically changing the direction of the fuel jets in the allocated high-temperature zone under the exhaust valve.

Claims (1)

Быстроходный дизель, содержащий поршень с камерой сгорания, цилиндр, головку цилиндра с впускным и выпускным клапанами, насос высокого давления, форсунку с распылителем, имеющим в корпусе носок и две группы распыливающих отверстий, причем входные кромки распыливающих отверстий первой группы расположены в подыгольном объеме, а входные кромки распыливающих отверстий второй группы на запирающей конической поверхности корпуса распылителя, отличающийся тем, что геометрическая ось по меньшей мере одного из распыливающих отверстий первой группы направлена в зону выпускного клапана, ограниченную частью поверхности камеры сгорания и двумя плоскостями, проходящими через носок корпуса распылителя параллельно оси камеры сгорания и касательно к окружности, проведенной в плоскости, перпендикулярной оси головки выпускного клапана, радиусом
Figure 00000005

где Rвып. радиус выпускного клапана;
δ межклапанная перемычка.
A high-speed diesel engine containing a piston with a combustion chamber, a cylinder, a cylinder head with inlet and outlet valves, a high pressure pump, a nozzle with a sprayer having a toe and two groups of spray holes in the housing, the input edges of the spray holes of the first group being located in the needle room, and the input edges of the spray holes of the second group on the locking conical surface of the spray gun housing, characterized in that the geometric axis of at least one of the spray holes of the first g uppy directed into a zone of the exhaust valve, a limited part of the combustion chamber surface and by two planes passing through the sprayer housing parallel sock combustion chamber axis and tangent to the circle drawn in a plane perpendicular to the axis of the exhaust valve head radius
Figure 00000005

where R vyp. outlet valve radius;
δ inter-valve jumper.
RU93021163A 1993-04-22 1993-04-22 High-speed diesel engine RU2081342C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93021163A RU2081342C1 (en) 1993-04-22 1993-04-22 High-speed diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93021163A RU2081342C1 (en) 1993-04-22 1993-04-22 High-speed diesel engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93021163A RU93021163A (en) 1995-10-27
RU2081342C1 true RU2081342C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=20140779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93021163A RU2081342C1 (en) 1993-04-22 1993-04-22 High-speed diesel engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081342C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493426C2 (en) * 2007-11-23 2013-09-20 Роберт Бош Гмбх Fuel injection device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Автомобильные двигатели: Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1977, с. 414. 2. Авторское свидетельство СССР N 922302, кл. F 02 M 61/00, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493426C2 (en) * 2007-11-23 2013-09-20 Роберт Бош Гмбх Fuel injection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2516833B1 (en) Piston for an internal combustion engine
EP1770256B1 (en) Direct injection spark ignition engine and method of operating it
US20070169741A1 (en) Internal combustion engine and operating method therefor
CN101787922B (en) Oil injection timing control policy of diesel engine double-swirl combustion system
CN102080604A (en) Gasoline direct injection engine
US5249557A (en) Fuel injection system for two cycle engine
US4522172A (en) Direct injection internal combustion engine of compression ignition type
US5622150A (en) Method for introducing fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine
CN106837519A (en) A kind of opposed pistons two stroke diesel engine swirl combustion system
JPS57171026A (en) Direct injection type diesel engine
JP3152640B2 (en) Fuel supply method for gasoline engine
RU2081342C1 (en) High-speed diesel engine
EP0104448A2 (en) Direct injection internal combustion engine of the compression ignition type
JPH0660612B2 (en) Device for controlling jet stream of carbonized mixture from vaporization injection device
JPH0475391B2 (en)
CN112412677B (en) High-intensity diesel engine swirl nozzle
KR100828749B1 (en) Gasoline direct injection engine
JP2017061901A (en) piston
RU2190776C2 (en) Transport diesel engine
SU1126029A1 (en) Diesel engine
SU922302A1 (en) Diesel engine
SU1402687A1 (en) Combustion chamber of internal combustion engine
JPH03124914A (en) Vortex chamber of diesel engine
RU93021163A (en) QUICK DIESEL
RU2135790C1 (en) Diesel engine for automobiles and tractors