RU215193U1 - Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием - Google Patents
Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием Download PDFInfo
- Publication number
- RU215193U1 RU215193U1 RU2022128661U RU2022128661U RU215193U1 RU 215193 U1 RU215193 U1 RU 215193U1 RU 2022128661 U RU2022128661 U RU 2022128661U RU 2022128661 U RU2022128661 U RU 2022128661U RU 215193 U1 RU215193 U1 RU 215193U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- prechamber
- heat
- prechambers
- cylinder head
- thermal conductivity
- Prior art date
Links
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 title abstract description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 claims description 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 240000000969 Verbascum thapsus Species 0.000 abstract description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для применения в двигателях внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием. Задачей полезной модели является повышение эффективности рабочего процесса двигателей с форкамерно-факельным зажиганием. Указанные технические результаты достигаются за счет того, что, с целью существенного уменьшения тепловых потерь, при осуществлении процесса сгорания, форкамеры имеют вставки в форме полого цилиндра малой длины с глухим донышком полусферической формы, изготовленные из легированной жаростойкой стали с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности внутренних и наружных поверхностей. Вставки форкамер установлены в головку цилиндров и опираются на теплоизолирующее кольцо, которое также выполняет функцию центровки вставок относительно глухих отверстий в головке цилиндров, что обеспечивает между внутренними поверхностями глухих отверстий под форкамеры в головке цилиндров и наружными поверхностями вставок форкамер воздушный зазор, служащий термобарьером для отвода теплоты от вставок форкамер. Сопловые каналы, соединяющие форкамеру с основной камерой сгорания, выполнены во втулках из легированной жаростойкой стали с напылением наружных поверхностей материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Втулки, в которых выполнены сопловые каналы, сообщающие форкамеру с основной камерой сгорания, установлены в головку цилиндров таким образом, что между внутренними поверхностями отверстий под втулки в головке цилиндров и наружными поверхностями втулок сопловых каналов имеется воздушный зазор, служащий термобарьером для отвода теплоты от втулок сопловых каналов. Поверхности тарелок впускного и выпускного клапанов основной камеры сгорания с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности, поверхности тарелки впускного клапана форкамеры с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности, поверхности направляющей втулки впускного клапана форкамеры, выступающие в форкамеру, с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Существенное уменьшение тепловых и газодинамических потерь при осуществлении процесса сгорания достигается за счет того, что форкамеры имеют вставки из стали с теплоизоляционным покрытием, дополнительно изолированные от внутренних поверхностей отверстий в головке цилиндров воздушным зазором, вставки форкамер опираются на теплоизоляционное кольцо и центрируются, сопловые каналы выполнены в стальных втулках с теплоизоляционным покрытием наружных поверхностей, дополнительно изолированные от внутренних поверхностей в головке цилиндров воздушным зазором. Повышение эффективности рабочего процесса двигателей с форкамерно-факельным зажиганием достигается за счет существенного уменьшения потерь теплоты от форкамер в систему охлаждения, значительно увеличивается внутренняя энергия форкамерных факелов, выбрасываемых через сопловые каналы в основную камеру сгорания, что интенсифицирует процессы зажигания и сгорания обедненной горючей смеси в основной камере сгорания, что, в свою очередь, позволяет расходовать для производства равной работы цикла меньшее количество топлива, значительно снижается жесткость работы двигателя.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для применения в бензиновых двигателях внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием.
Из известных технических решений наиболее близкими по технической сущности является двигатель с форкамерно-факельным зажиганием ЗМЗ-4022.10.
Карбюраторный форкамерный двигатель внутреннего сгорания ЗМЗ-4022.10 [Авторское свидетельство SU 114378, F02B 19/00, заявлено 18.12.1956 (№ 563190/25, опубликовано 30.10.1968, бюллетень №34, дата опубликования описания 6.03.1969)], имеющий головку блока цилиндров, в которой выполнены основные камеры сгорания, а также форкамеры, соединенные с основными камерами сгорания сопловыми отверстиями. В головке блока цилиндров кроме каналов впуска и выпуска основных камер сгорания выполнены каналы для подвода горючей смеси к форкамерам. В глухом отверстии, выполненном в теле головки цилиндров, в направляющей втулке, имеющей отверстия для подвода горючей смеси в форкамеру, установлен дополнительный впускной клапан. Дополнительный впускной клапан форкамеры имеет привод от коромысла основного впускного клапана, имеющего специальную бобышку, в которой имеется винт для регулировки теплового зазора впускного клапана форкамеры. Форкамера представляет собой цилиндрический объем, ограниченный нижним торцем направляющей втулки впускного клапана форкамеры, нижней торцевой поверхностью тарелки впускного клапана форкамеры в закрытом состоянии и внутренними поверхностями глухого отверстия в теле головки цилиндров.
Существенными недостатками прототипа являются:
1) повышенные потери теплоты в систему охлаждения при осуществлении процесса сгорания в форкамерах через поверхности, ограничивающие объем форкамер, и поверхности сопловых отверстий, связывающих форкамеры с основными камерами сгорания, которые выполнены непосредственно в теле головки цилиндров, изготовленной из алюминиевого сплава;
в) повышенные газодинамические потери при выбросе горящих форкамерных факелов в основную камеру сгорания через сопловые отверстия относительно большой длины и малого диаметра.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа и повышение эффективности двигателей с форкамерно-факельным зажиганием. Использование предлагаемой полезной модели позволяет получить ряд положительных технических результатов, а именно:
снижение тепловых потерь в систему охлаждения;
увеличение индикаторного и эффективного коэффициента полезного действия четырехтактных бензиновых двигателей с форкамерно-факельным зажиганием в сравнении с прототипом.
Указанные технические результаты достигаются за счет того, что
форкамеры имеют вставки в форме полого цилиндра малой длины, имеют упорный бурт в верхней части и глухое донышко полусферической формы. Вставки изготовлены из легированной жаростойкой стали с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности внутренних и наружных поверхностей. Во вставках выполнены отверстия для втулок сопловых каналов и свечи зажигания;
вставки форкамер устанавливаются в глухие отверстия в головке цилиндров, верхним буртом и небольшим участком наружной цилиндрической поверхности опираются на теплоизолирующее кольцо, выполненное из материала с низким коэффициентом теплопроводности. Кольцо установлено в глухом отверстии для направляющей втулки впускного клапана форкамеры в головке цилиндров. Вставки форкамер расположены в теле головки цилиндров таким образом, что между внутренними поверхностями глухих отверстий в головке цилиндров и наружными поверхностями вставок форкамер имеется воздушный зазор, служащий термобарьером для отвода теплоты от вставок форкамер в тело головки цилиндров;
сопловые отверстия, соединяющие форкамеру с основной камерой сгорания, выполнены во втулках из легированной жаростойкой стали с напылением наружных поверхностей материалами с низким коэффициентом теплопроводности;
втулки, в которых выполнены сопловые отверстия, сообщающие форкамеру с основной камерой сгорания, установлены в отверстия в головке цилиндров таким образом, что между внутренними поверхностями отверстий под втулки в головке цилиндров и наружными поверхностями втулок сопловых каналов имеется воздушный зазор, служащий термобарьером для отвода теплоты от втулок сопловых каналов;
поверхности тарелок впускного и выпускного клапанов основной камеры сгорания с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности;
поверхности тарелки впускного клапана форкамеры с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности;
поверхности направляющей втулки впускного клапана форкамеры, выступающие в форкамеру, с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности;
Полезная модель поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми иллюстрациями, где фиг. 1 - поперечный разрез модернизированного двигателя с форкамерно-факельным зажиганием.
Поз.1 – головка цилиндров.
Поз. 2 – стальная вставка форкамеры с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности.
Поз. 3 – теплоизолирующее кольцо вставки форкамеры.
Поз. 4 – свеча зажигания.
Поз. 5 – впускной клапан основной камеры сгорания.
Поз. 6 – впускной клапан форкамеры.
Поз. 7 – впускной канал основной камеры сгорания.
Поз. 8 – впускной канал форкамеры.
Поз. 9 – направляющая втулка клапана форкамеры с каналами для подачи обогащенной горючей смеси в форкамеру.
Поз. 10 – стальная втулка соплового канала с напылением материалами с низким коэффициентом теплопроводности.
Поз. 11 – коромысло впускного клапана основной камеры сгорания с бобышкой привода впускного клапана форкамеры и винтом для регулировки теплового зазора впускного клапана форкамеры.
Поз. 12 – ось коромысел.
Поз. 13 – маслоотражательный колпачок впускного клапана форкамеры.
Поз. 14 – маслоотражательный колпачок впускного клапана основной камеры сгорания.
Поз. 15 – возвратная пружина впускного клапана форкамеры.
Поз. 16 – наружная возвратная пружина впускного клапана основной камеры сгорания.
Поз. 17 – тарелка пружины впускного клапана форкамеры.
Поз. 18 – скоба крепления направляющей втулки впускного клапана форкамеры.
Поз. 19 – верхняя тарелка возвратных пружин впускного клапана основной камеры сгорания.
Поз. 20 – крышка головки цилиндров.
Поз. 21 – форкамера.
Поз. 22 – объем основной камеры сгорания в головке цилиндров.
Увеличение индикаторного и эффективного коэффициента полезного действия достигается за счет того, что вследствие теплоизоляции вставок форкамер, втулок сопловых отверстий за счет напыления материалами с низким коэффициентом теплопроводности и наличия воздушного зазора между теплопередающими поверхностями вставок форкамер и втулок сопловых отверстий, служащего дополнительным термобарьером на пути передачи тепловой энергии при осуществлении процесса сгорания в систему охлаждения, существенно снижены потери теплоты, значительно увеличивается внутренняя энергия форкамерных факелов, выбрасываемых через сопловые отверстия в основную камеру сгорания, что интенсифицирует процессы зажигания и сгорания обедненной горючей смеси в основной камере сгорания, что, в свою очередь, позволяет расходовать для производства равной, в сравнении с прототипами, работы цикла меньшее количества топлива, значительно снижается жесткость работы двигателя. Тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании, не отведенная за счет теплоизоляции в систему охлаждения двигателя, участвует в процессе предварительной подготовки к сгоранию обедненной горючей смеси в основной камере сгорания, обогащенной горючей смеси в форкамере, сгорания форкамерных факелов, а также в расширении рабочего тела, что существенно увеличивает индикаторную и эффективную работу цикла, что, в свою очередь, приводит к увеличению индикаторного и эффективного к.п.д., а также к снижению индикаторного и эффективного расходов топлива в сравнении с прототипом.
Claims (1)
- Четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием, включающий головку цилиндров, имеющую основные камеры сгорания и форкамеры, сообщающиеся между собой через сопловые отверстия, в которой со стороны привода клапанов газораспределения дополнительно выполнены глухие отверстия, в которые установлены направляющие втулки впускных клапанов форкамер, имеющие отверстия для подвода горючей смеси в форкамеры, с впускными клапанами форкамер, при этом объем полости между втулкой с впускным клапаном форкамеры в закрытом состоянии и внутренними поверхностями отверстия составляет объем форкамеры, впускной клапан форкамеры имеет привод от бобышки коромысла основного впускного клапана, головка цилиндров кроме впускных и выпускных каналов основных камер сгорания имеет дополнительные впускные каналы для подвода горючей смеси в форкамеры, отличающийся тем, что форкамеры имеют вставки из жаростойкой стали с теплоизоляционным покрытием внутренних и наружных поверхностей, дополнительно изолированные от внутренних поверхностей отверстий в головке цилиндров воздушным зазором и теплоизолирующим центрирующим кольцом, сопловые отверстия, сообщающие основные камеры сгорания и форкамеры, выполнены во втулках из жаропрочной стали с теплоизоляционным покрытием наружных поверхностей, дополнительно изолированные от внутренних поверхностей отверстий в головке цилиндров воздушным зазором, поверхности тарелок впускного и выпускного клапанов основной камеры сгорания имеют напыление материалами с низким коэффициентом теплопроводности, поверхность тарелки впускного клапана форкамеры имеет напыление материалами с низким коэффициентом теплопроводности, поверхности направляющей втулки впускного клапана форкамеры, выступающие в форкамеру, выполнены с напылением материалов с низким коэффициентом теплопроводности.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU215193U1 true RU215193U1 (ru) | 2022-12-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224107U1 (ru) * | 2024-01-29 | 2024-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU114378A1 (ru) * | Л. А. Гуссак, Г. В. Эварт , Д. А. Рыбинский | Карбюраторный форкамерный двигатель внутреннего сгорания | ||
| SU699212A1 (ru) * | 1976-07-06 | 1979-11-25 | Staroverov Viktor V | Форкамерный двигатель внутреннего сгорани |
| SU1751374A1 (ru) * | 1990-08-06 | 1992-07-30 | Уральский Автомоторный Завод Производственного Объединения "Зил" | Двигатель внутреннего сгорани |
| JP2000073767A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-07 | Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd | 副室式ガスエンジン |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU114378A1 (ru) * | Л. А. Гуссак, Г. В. Эварт , Д. А. Рыбинский | Карбюраторный форкамерный двигатель внутреннего сгорания | ||
| SU699212A1 (ru) * | 1976-07-06 | 1979-11-25 | Staroverov Viktor V | Форкамерный двигатель внутреннего сгорани |
| SU1751374A1 (ru) * | 1990-08-06 | 1992-07-30 | Уральский Автомоторный Завод Производственного Объединения "Зил" | Двигатель внутреннего сгорани |
| JP2000073767A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-07 | Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd | 副室式ガスエンジン |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224107U1 (ru) * | 2024-01-29 | 2024-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109098835B (zh) | 一种带有预燃室低压供气和缸内高压直喷的天然气发动机燃烧组织方法 | |
| US3577729A (en) | Reciprocating internal combustion engine with constant pressure combustion | |
| US5392744A (en) | Precombustion chamber for a double overhead camshaft internal combustion engine | |
| US5778849A (en) | Insulated precombustion chamber | |
| US6237579B1 (en) | Design to improve turbulence in combustion chambers | |
| US5915351A (en) | Insulated precombustion chamber | |
| CN112879145B (zh) | 一种射流阀控制的预燃室点火内燃机 | |
| US5309879A (en) | Double overhead camshaft four valve diesel engine with side prechamber | |
| CN214887352U (zh) | 一种内燃机 | |
| CN110905652B (zh) | 一种缸内多次高压直喷天然气的发动机及其分层快速燃烧方法 | |
| CN113669152B (zh) | 一种包含强滚流预燃室的汽油机点火机构 | |
| CN114135390B (zh) | 一种发动机及具有其的车辆 | |
| RU215193U1 (ru) | Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием | |
| SU1370269A1 (ru) | Газовый двигатель внутреннего сгорани | |
| CN214887351U (zh) | 一种内燃机 | |
| RU2309271C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| CN215566235U (zh) | 一种基于定向喷射抑制爆震的点燃式内燃机 | |
| CN201513233U (zh) | 一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机 | |
| RU224107U1 (ru) | Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием | |
| CN214616752U (zh) | 一种进气管气体扫气和热管降温的预燃室装置及发动机 | |
| CN214616753U (zh) | 提高混合气含氧量和实现热管降温的预燃室装置及发动机 | |
| RU218636U1 (ru) | Четырехтактный бензиновый двигатель с форкамерно-факельным зажиганием и форкамерным поршнем | |
| CN214616746U (zh) | 一种预燃室及内燃机 | |
| CN214616751U (zh) | 一种进气管气体扫气和降温的预燃室装置及发动机 | |
| RU2770967C1 (ru) | Многотопливный двигатель внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями |