RU2193093C2 - Internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber ignition plugs - Google Patents
Internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber ignition plugs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193093C2 RU2193093C2 RU2000127913/06A RU2000127913A RU2193093C2 RU 2193093 C2 RU2193093 C2 RU 2193093C2 RU 2000127913/06 A RU2000127913/06 A RU 2000127913/06A RU 2000127913 A RU2000127913 A RU 2000127913A RU 2193093 C2 RU2193093 C2 RU 2193093C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- piston
- valve
- nozzle
- bushings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Данное изобретение относится к области машиностроения, в частности к области двигателестроения, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. This invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to the field of engine manufacturing, and can be used in internal combustion engines.
Известен форкамерный двигатель внутреннего сгорания с выполненными канавками на поверхности пробки в плоскости, диагональной, пересекающей пробку от одного торца ее к другому, имеющий форсирующую камеру с клапаном, в определенный момент перекрывающим камеру свечи от основной камеры сгорания. (Дополнение к авторскому свидетельству СССР 699212, МПК F 02 B 19/12, опубликовано в 1979 году.)
Недостатком данной конструкции является усложненность конструкции двигателя и большое трение в поршневом блоке двигателя.Known prechamber internal combustion engine with grooves on the surface of the cork in a plane diagonal that intersects the cork from one end to another, having a boost chamber with a valve at some point overlapping the chamber of the candle from the main combustion chamber. (Supplement to USSR author's certificate 699212, IPC F 02
The disadvantage of this design is the complexity of the engine design and a lot of friction in the piston block of the engine.
Известен двигатель внутреннего сгорания, в котором имеется предварительная камера сгорания в свечном отделе, отделенная от основной камеры сгорания тонким каналом, при этом свечные электроды установлены в предварительной камере сгорания. (Патент Японии, выписка СССР из патента Японии 1022667, F 02 B 19/12, опубликовано в 1972 году.)
Недостатком данной конструкции является невозможность регулирования соотношения моментов воспламенения и полного сжатия топлива поршнем, большое трение в поршневом блоке двигателя.Known internal combustion engine, in which there is a preliminary combustion chamber in the candle section, separated from the main combustion chamber by a thin channel, while the candle electrodes are installed in the preliminary combustion chamber. (Japanese Patent, extract of the USSR from Japanese Patent 1022667, F 02
The disadvantage of this design is the impossibility of regulating the ratio of the moments of ignition and complete compression of the fuel by the piston, a lot of friction in the piston block of the engine.
Известен двигатель внутреннего сгорания имеющий предкамеру, связанную с основной камерой сгорания каналом, предкамера размещена вне цилиндра и имеет устройство для введения под давлением топлива и устройство с распыляющим отверстием. (Патент СССР 886758, F 02 B 19/12, опубликовано 30.11.81 года.)
Недостатком данной конструкции является усложненность выполнения двигателя, большое трение в поршневом блоке двигателя.A known internal combustion engine having a pre-chamber connected to the main combustion chamber by a channel, the pre-chamber is located outside the cylinder and has a device for introducing fuel under pressure and a device with a spray hole. (USSR patent 886758, F 02
The disadvantage of this design is the complexity of the engine, a lot of friction in the piston block of the engine.
Данное изобретение по своим целям и поставленной задаче является наиболее близким к заявляемому объекту и принято за прототип. This invention in its objectives and task is the closest to the claimed object and is taken as a prototype.
Цель данного изобретения - повышение коэффициента полезного действия, снижение вредных выбросов в атмосферу, уменьшение трения поршней в поршневом блоке двигателя за счет введения форкамерной свечи зажигания и установки в поршневой блок прямоугольных поршней. The purpose of this invention is to increase the efficiency, reduce harmful emissions, reduce the friction of the pistons in the piston block of the engine by introducing a prechamber spark plug and installing rectangular pistons in the piston block.
Поставленная цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания с прямоугольными поршнями и форкамерными свечами зажигания, содержащий поршневую систему, состоящую из поршней, шатуна, коленчатого вала, содержащий свечи зажигания, состоящие из изоляционного корпуса, металлического корпуса, свечной гайки, токопроводящего электрода в изоляции, отличается тем, что поршни выполнены с прямыми углами, имеющие втулочную систему вместо поршневых и маслосъемных колец, а свечи зажигания имеют форкамерную насадку, которая имеет собственную камеру и клапанную систему распределения сжатого и воспламененного топлива; свеча зажигания имеет форкамерную насадку, которая накручена на нее, и укороченный токопроводящий электрод, а заземляющий электрод установлен внутри камеры форкамерной насадки, на форкамерной насадке нанесена резьба для установки в корпус двигателя, при этом форкамерная насадка разборная и на конце имеет клапанную систему, которая регулирует вход сжатых и выход воспламененных газов в определенный момент; клапанная система форкамерной насадки свечи зажигания состоит из впускного и выпускного клапанов, имеющих собственные камеры, куда они установлены, каждый клапан имеет на одном из оснований ограничитель хода, который упирается в основание тарельчатой пружины, а свободные концы пружины упираются в стенку камеры, где установлен клапан, камеры клапанов имеют дополнительные камеры, которые имеют входное отверстие, меньшее по размеру основания клапана, при этом клапаны установлены свободным от ограничителя основанием к входному отверстию в дополнительную камеру и, отжимаемые пружинами через ограничители хода клапана, закрывают их; каждая из клапанных и дополнительных камер имеет каналы, проточенные в корпусе форкамерной насадки, для впускного клапана каналы идут снаружи в дополнительную камеру камеры впускного клапана, а из камеры, где установлен клапан, от его боковых сторон, каналы идут в камеру форкамерной насадки, при этом входное отверстие данных каналов имеет прорезь по всей длине камеры, где установлен впускной клапан, а для выпускного клапана каналы идут из камеры форкамерной насадки в дополнительную камеру выпускного клапана, и из камеры, где установлен выпускной клапан, от его боковых сторон, каналы идут наружу; в момент полного сжатия поршнем топливных газов впускной клапан закрывает каналы, идущие из камеры впускного клапана в камеру форкамерной насадки, в камере форкамерной насадки находится сжатая топливная смесь, свеча зажигания выдает искру, выпускной клапан закрыт; впускной клапан закрывает каналы, идущие из камеры впускного клапана в камеру форкамерной насадки, топливные газы в камере форкамерной насадки воспламенены, выпускной клапан открыл каналы, идущие из камеры выпускного клапана наружу, поршень начинает работу; поршни выполнены с прямыми углами, по сторонам поршней высверлены круглые прорези, в которых установлены круглые поршневые втулки, при этом меньшая часть окружности прорезей каждой стороны прямоугольного поршня, исходя от абстрактно проведенной параллельной данной прорези линии через центр поршня, имеет разрыв с тем условием, что круглые стороны поршневых втулок, установленных в данные прорези, несколько выступают над боковой поверхностью поршня, при этом втулки, установленные на одних из параллельных сторон поршня с торца, перекрывают втулки, установленные на других параллельных сторонах поршня, ниже поршневых втулок сделаны прорези, в которых устанавливаются втулки для съема лишнего масла тем же способом, что и круглые поршневые втулки. This goal is achieved in that the internal combustion engine with rectangular pistons and pre-chamber spark plugs containing a piston system consisting of pistons, a connecting rod, a crankshaft containing spark plugs consisting of an insulating housing, a metal housing, a candle nut, a conductive electrode in isolation, characterized in that the pistons are made with right angles, having a sleeve system instead of piston and oil scraper rings, and the spark plugs have a pre-chamber nozzle, which has its own chamber and valve system for the distribution of compressed and ignited fuel; the spark plug has a pre-chamber nozzle that is screwed onto it, and a shortened conductive electrode, and a ground electrode is installed inside the chamber of the pre-chamber nozzle, a thread is applied to the pre-chamber nozzle for installation in the engine housing, while the pre-chamber nozzle is collapsible and at the end has a valve system that regulates input of compressed and output of ignited gases at a certain moment; the valve system of the pre-chamber nozzle of the spark plug consists of inlet and outlet valves having their own chambers where they are installed, each valve has a travel stop on one of the bases, which abuts the base of the disk spring, and the free ends of the spring abut against the wall of the chamber where the valve is installed the valve chambers have additional chambers that have an inlet smaller in size of the valve base, wherein the valves are installed with a base free from the limiter at the inlet additional camera and push-ups springs through valve stops running, close them; each of the valve and additional chambers has channels machined in the chamber of the pre-chamber nozzle, for the inlet valve, the channels go outside to the additional chamber of the chamber of the inlet valve, and from the chamber where the valve is installed, from its sides, the channels go to the chamber of the pre-chamber nozzle, while the inlet of these channels has a slot along the entire length of the chamber where the inlet valve is installed, and for the exhaust valve, the channels go from the chamber of the pre-chamber nozzle to the additional chamber of the exhaust valve, and from the chamber where you are installed start valve, from its sides, channels go out; at the moment of complete compression by the piston of the fuel gases, the inlet valve closes the channels coming from the inlet valve chamber to the chamber of the pre-chamber nozzle, the compressed fuel mixture is in the chamber of the pre-chamber nozzle, the spark plug gives off a spark, the exhaust valve is closed; the inlet valve closes the channels coming from the inlet valve chamber to the chamber of the pre-chamber nozzle, the fuel gases in the chamber of the pre-chamber nozzle are ignited, the exhaust valve opens the channels coming from the chamber of the exhaust valve outward, the piston starts to work; the pistons are made with right angles, round slots are drilled on the sides of the pistons, in which round piston bushings are installed, while the smaller part of the circumference of the slots of each side of the rectangular piston, starting from the line drawn parallel to this slot through the center of the piston, has a gap with the condition that the round sides of the piston bushings installed in these slots protrude somewhat above the side surface of the piston, while the bushings mounted on one of the parallel sides of the piston from the end cover bushings mounted on the other parallel sides of the piston, below the piston plugs are made slits in which bushings are installed pickup excess oil in the same manner as the circular piston sleeve.
На фигуре 1 показана общая схема свечи зажигания с форкамерной насадкой (вид сбоку). The figure 1 shows a General diagram of a spark plug with a pre-chamber nozzle (side view).
На фигуре 2 показана схема свечи зажигания с форкамерной насадкой (вид сбоку в разрезе свечи и контргайки). Figure 2 shows a diagram of a spark plug with a pre-chamber nozzle (side view in section of a spark plug and locknut).
На фигуре 3 показана схема свечи зажигания с форкамерной насадкой (вид спереди в разрезе свечи и контргайки). The figure 3 shows a diagram of a spark plug with a pre-chamber nozzle (front view in section of a candle and locknut).
На фигуре 4 показана схема свечи зажигания с форкамерной насадкой в разрезе свечи зажигания и контргайки с увеличенной проекцией клапанного отдела форкамерной насадки (вид спереди). Figure 4 shows a diagram of a spark plug with a pre-chamber nozzle in the context of a spark plug and a lock nut with an enlarged projection of the valve section of the pre-chamber nozzle (front view).
На фигуре 5 показана схема свечи зажигания с форкамерной насадкой в разрезе со стороны каналов выпускного клапана (вид сбоку). The figure 5 shows a diagram of a spark plug with a pre-chamber nozzle in section from the side of the channels of the exhaust valve (side view).
На фигуре 6 показана схема свечи зажигания с форкамерной насадкой с отжатой впускным клапаном тарельчатой пружиной в момент захода топливной смеси в камеру форкамерной насадки, со стороны каналов впускного клапана (вид сбоку в разрезе свечи и контргайки). Figure 6 shows a diagram of a spark plug with a pre-chamber nozzle with a disc spring pressed in the inlet valve at the moment the fuel mixture enters the chamber of the pre-chamber nozzle, from the side of the inlet valve channels (side view in cross section of the candle and lock nut).
На фигуре 7 показана схема свечи зажигания с форкамерной насадкой с отжатой тарельчатой пружиной впускным клапаном в момент выхода воспламененной топливной смеси из камеры форкамерной насадки, со стороны каналов выпускного клапана (вид сбоку в разрезе свечи, контргайки и форкамерной насадки). Figure 7 shows a diagram of a spark plug with a prechamber nozzle with an inlet valve pressed out of a poppet spring at the moment of ignition of the fuel mixture from the chamber of the prechamber nozzle, from the side of the exhaust valve channels (side view in section of a spark plug, lock nut and prechamber nozzle).
На фигуре 8 показана схема расположения круглых поршневых втулок в поршне (вид сверху с разрезом до круглых втулок по углу поршня). The figure 8 shows the arrangement of round piston bushings in the piston (top view with a cut to the round bushings on the angle of the piston).
На фигуре 9 показана схема расположения круглых поршневых втулок в поршне (вид спереди). The figure 9 shows the arrangement of round piston bushings in the piston (front view).
На фигуре 10 показана схема расположения круглых поршневых втулок в поршне (вид сбоку). The figure 10 shows the arrangement of round piston bushings in the piston (side view).
Двигатель внутреннего сгорания с прямоугольными поршнями и форкамерными свечами зажигания состоит из поршневой системы, состоящей из поршней 1 с прямыми углами, с втулочной системой вместо поршневых колец, причем втулка 2 перекрывает втулку 3 с ее торца. По сторонам поршня 1 сделаны круглые прорези 4, в которые устанавливаются круглые поршневые втулки 2 и 3, при этом меньшая часть окружности прорезей 4 каждой стороны прямоугольного поршня 1, исходя от абстрактно проведенной параллельной данной прорези линии через центр поршня, имеет разрыв с тем условием, что круглые стороны поршневых втулок 2 и 3, установленных в данные прорези, несколько выступают над боковой поверхностью поршня 1. Ниже поршневых втулок 2 и 3 сделаны прорези, в которые устанавливаются втулки 5 для съема лишнего масла со стенок поршневого блока, по схеме круглых поршневых втулок, шатуна 6, коленчатого вала 7, свечей зажигания 8 с форкамерной насадкой 9. Свеча зажигания 8 состоит из наконечника 10, укороченного токопроводящего электрода 11, изолятора 12, гайки 13 для закручивания свечи 8 в корпус форкамерной насадки 9, резьбовой нитки 14, выполненной на корпусе форкамерной насадки 9, для закручивания в корпус двигателя Вентури форкамерной насадки 9 выполнена камера 15, на стенке которой выполнен заземляющий электрод 16. На свободном конце форкамерной насадки 9 выполнена клапанная система, состоящая из камер 17 и 18, перегороженных между собой. В камере 17 установлен впускной клапан 19, имеющий на одном из оснований ограничитель хода клапана 20, который упирается в тарельчатую пружину 21 с определенным усилием. В камере 17 сделана дополнительная камера 22, меньшая по размерам основания клапана 19. Клапан 19 установлен так, что основание клапана с ограничителем упирается в основание тарельчатой пружины 21, пружина 21 своими концами упирается в стенку камеры 17, а основание клапана без ограничителя закрывает входное отверстие в дополнительной камере 22. В дополнительную камеру 22 снаружи идут каналы 23, а из камеры 17 (с боковой стороны клапана 19) в камеру 15 форкамерной насадки 9 идут каналы 24, имеющие на входном отверстии прорезь 25 по всей длине камеры 17, прогиб тарельчатой пружины 21 такой, что клапан 19 может открыть каналы 23 при нажатии на пружину 21 ограничителем хода 20. В камере 18 установлен выпускной клапан 26, имеющий на одном из оснований ограничитель хода клапана 27, который упирается в тарельчатую пружину 28 с определенным усилием. В камере 18 сделана дополнительная камера 29, меньшая по размерам основания клапана 26. Клапан 26 установлен так, что основание клапана с ограничителем 27 упирается в основание тарельчатой пружины 28, свободные концы пружины 28 в стенку камеры 18, а основание клапана без ограничителя закрывает входное отверстие в дополнительной камере 29. В дополнительную камеру 29 из камеры 15 форкамерной насадки 9 сделаны каналы 30, а из камеры 18 (с боковой стороны клапана 26) наружу идут каналы 31. Прогиб пружины 28 такой, что при нажатии на основание пружины ограничителем 27 клапан 26 откроет каналы 31. На форкамерную насадку 9 накручена контргайка 32, которая имеет обратное направление резьбы по отношению направления резьбы, выполненной на форкамерной насадке 9 для вкручивания в корпус двигателя. An internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber spark plugs consists of a piston system consisting of
Работа. Work.
Двигатель внутреннего сгорания с форкамерными свечами зажигания заведен. Поршень 1 начинает сжимать топливную смесь. Под воздействием создаваемого давления сжимаемые топливные газы через каналы 23 попадают в дополнительную камеру 22 и давят на впускной клапан 19. Клапан 19 своим ограничителем 20 давит на основание тарельчатой пружины 21. Когда клапан 19 достаточно переместится, то приоткроются каналы 24 и топливная смесь попадет в камеру 15 форкамерной насадки 9. Так как давление в камере 17 (между стенкой камеры и клапаном - длина ограничителя хода клапана) будет равно давлению в камере 15 (топливная смесь будет попадать через прорези 25), то пружина 21 отожмет клапан 19 и дополнительная камера 22 закроется. Когда камера 22 закрыта, происходит воспламенение в камере 15 и под давлением воспламененных газов через каналы 30, через дополнительную камеру 29 отожмется клапан 26, приоткроются каналы 31 и воспламененные топливные газы устремятся наружу. При этом усилие пружины 21 рассчитано на давление газов при холостом режиме работы двигателя, при рабочем режиме работы двигателя пружина 21 будет отжиматься до тех пор, пока давление в камере 15 и камере 17 не уравновесится (верхняя точка движения поршня), а усилие пружины 28 должно быть достаточным для того, чтобы газы могли полностью воспламениться (набрать давление). Во время движения поршня круглые втулки 2 и 3, задевая за стенки поршневого блока, будут прокручиваться, а втулки 5 для съема масла будут снимать лишнее масло со стенок поршневого блока. An internal combustion engine with prechamber spark plugs has been started. The
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000127913/06A RU2193093C2 (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber ignition plugs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000127913/06A RU2193093C2 (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber ignition plugs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000127913A RU2000127913A (en) | 2002-10-10 |
RU2193093C2 true RU2193093C2 (en) | 2002-11-20 |
Family
ID=20241856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000127913/06A RU2193093C2 (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber ignition plugs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2193093C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631475C1 (en) * | 2016-11-08 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Crank mechanism with rectangular piston |
-
2000
- 2000-11-08 RU RU2000127913/06A patent/RU2193093C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631475C1 (en) * | 2016-11-08 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Crank mechanism with rectangular piston |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6013973A (en) | Spark plug having a sub-combustion chamber for use in fuel ignition systems | |
US4124000A (en) | Mixed cycle stratified charge engine with ignition antechamber | |
GB2268544B (en) | An internal combustion engine | |
US5203298A (en) | Pre-combustion chamber for internal combustion engine | |
US7165528B2 (en) | Two-valve high squish flow I.C. engine | |
AUPP581098A0 (en) | Engine conversions | |
RU2193093C2 (en) | Internal combustion engine with rectangular pistons and prechamber ignition plugs | |
US4367707A (en) | Combustion chamber of an internal combustion engine | |
US2534860A (en) | Compression relief for internalcombustion engines | |
US2736306A (en) | Combustion chamber | |
RU2123121C1 (en) | Method of operation of internal combustion engine | |
RU2000127913A (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH RECTANGULAR PISTONS AND FORCAMERAL IGNITION CANDLES | |
JPS6149130A (en) | 4-cycle internal-combustion engine | |
RU2231656C1 (en) | Piston engine combustion chamber | |
RU2038493C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2070641C1 (en) | Internal combustion engine | |
SU1096385A1 (en) | Four-stroke internal combustion engine with forced ignition | |
RU2080471C1 (en) | Gas engine with precombustion chamber pilot flame ignition | |
RU2000113444A (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH RECTANGULAR PISTONS AND FORCAMERAL IGNITION CANDLES | |
SU1077579A3 (en) | Internal combustion engine | |
SU1048881A1 (en) | Compression ignition internal combustion engine | |
RU2080459C1 (en) | Fuel ignition system of gas internal combustion engine | |
KR19980056250A (en) | Vortex induction device in diesel engine combustion chamber | |
KR19980053518A (en) | Spark plug of the engine | |
WO1996001940A1 (en) | Internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061109 |