SU1126029A1

SU1126029A1 - Diesel engine

Info

Publication number: SU1126029A1
Application number: SU813285873A
Authority: SU
Inventors: Ч.Б. Дробышевский; Г.М. Кухаренок; Д.М. Пинский; В.А. Пресман; В.А. Рожанский; Ш.Я. Рубинштейн; Э.И. Шпаковский
Original assignee: Минский Моторный Завод; Белорусский Политехнический Институт
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1988-03-07

Abstract

1. ДИЗЕЛЬ, содержащий камеру сгорани , выполненную в виде выемки в поршне с горловиной (типа ЦНИДИ), головку цилиндра, впускной и выпускной клапаны, форсунку дл впрыска топлива, установленную в головке цилиндра над выемкой в поршне наклонно к оси камеры, смещенную от ее центра и снабженную многодьфчатым распылителем с сопловьми отверсти ми, оси которых пересекают боковую поверхность камеры сгорани под кромкой горловины при положении поршн в верхней мертвой точке, причем клапаны и носок распылител со стороны огневой поверхности головки окружены выемками-цековками, перекрывающими друг друга, отличающийс тем, что, с целью улучшени мощностных и экономических показателей двигател , сопловые отверсти распьти- теп выполнены с ос ми, расположенными в- плане, под выeмкaми-цeкoвкa iи на участке от носка распылител до горловины камеры сгорани . 2. Дизель по п. 1, отлич аю щ и и с тем, что количество сопловых отверстий распылител выполнено равным i 3-5, причем центральный относительно камеры сгорани угол d в плане между точками пересечени соседних осей сопловых отверстий с боковой поверхностью камеры выполнен в соответствии с соотношением 360 . , , 360 1+1 1. A DIESEL containing a combustion chamber, made in the form of a notch in the piston with a throat (like CNIED), a cylinder head, intake and exhaust valves, a fuel injection nozzle installed in the cylinder head above the notch in the piston obliquely to the axis of the chamber, offset from it center and fitted with a multi-nozzle with nozzles holes, the axes of which intersect the side surface of the combustion chamber under the neck edge when the piston is in the top dead center, with the valves and the toe of the sprayer from the firing surface the heads are surrounded by recesses, which are overlapping, which are different in that, in order to improve the power and economic performance of the engine, the nozzle openings are crucified with the axes located in the plan, under the grooves i and the section from the nose of the sprayer to mouths of the combustion chamber. 2. A diesel engine according to claim 1, distinguishes ayi yu and the fact that the number of nozzle holes of the atomizer is i 3-5, and the angle d relative to the combustion chamber in terms of the intersection points of the adjacent axes of the nozzle holes with the lateral surface of the chamber according to the ratio of 360. , 360 1 + 1

Description

Изобретение относитс к двигател м внутреннего сгорани , в частнос .ти к двигател м с воспламенением от сжати , более конкретно к дизел м, имеющим камеру сгорани в поршне. Известен дизель, содержащий камеру сгорани , выполненную в виде выем ки в поршне с горловинЬй (типа ЦНИДИ головку цилиндра, впускной ивыпускной клапаны, форсунку дл впрыска топлива, установленную в головке цилиндра над выемкой в поршне наклонно к оси камеры, смещенную, от ее центра и снабженную многодырчатым распылителем с сопловыми отверсти ми оси которых пересекают боковую поверхность камеры сгорани под кромкой горловины при положении поршн в верхней мертвой точке, причем клапаны и носок распылител со стороны огневой поверхности головки окружены выемками - цековкамн, перекрывающими друг друга. Недостатком указанного дизел вл етс то, что взаимное расположение топливных факелов и выемок-цековок не обеспечивает полного воздухоиспользовани в процессе сгорани , что отрицательно сказываетс на мощност- ных и экономических показател х двигател . Цель изобретени - улучшение мощностных и экономических показателей двигател . Это достигаетс тем, что в дизеле , содержащем камеру сгорани , выполненную в виде выемки в поршне. с горловиной (типа ЦНИДИ), головку цилиндра, впускной и выпускной клапаны , форсунку дл впрыска топлива, установленную в головке цилиндра над выемкой в поршне наклонно, к оси камеры , смещенную от ее центра и снабженную многодьфчатым распылителем с со.пловыми отверсти ми, оси . которых пересекают боковую поверхность камеры сгорани под кромкой горловины при положении поршн в верхней мертвой точке, причем клапаны и носок распьшител со стороны огневой поверхности головки окружены выемками-цековками, перекрывающими друг друга, сопловые отверсти распыпител выполнены с ос ми, расположенными в плане под выемками-цековками на участке от носка распылител до горловины камеры сгорани При этом угловое расположение топливных струй .при количестве сопловых отверстий, равном i 3-5, предпочтительно выбирать так, чтобы центральный относительно камеры сгорани угол о в плане между точками пересечени соседних осей сопловых отверстий с боковой поверхностью камеры бьщ выполнен в соответствии с соотношением 3601 ;, 360V I 1+11-1 На фиг. 1 изображен дизель, поперечный разрез плоскостью, проход щей через ось форсунки; на фиг, 2 - то же, продольный разрез плоскостью, проход щей через оси клапанов; на фиг. 3 - расположение цековок головки , камеры сгорани и осей сопловых отверстий распылител , план. Дизель содержит камеру сг.орани , выполненную в виде выемки 1 в поршне 2 с горловиной 3, головку 4 цилиндра , впускной 5 и выпускной 6 клапаны , форсунку 7 с многодырчатым распьшителем 8. Клапаны 5 и-6 и носок распыпител 8 окружены выемкамицековками 9, 10, 11 соответственно. Форсунка 7 установлена наклонно относительно вертикальной оси 12 камеры сгорани , носок распылител .8 смещен в плане относительно оси 12 камеры сгорани , а оси 13 сопловых отверстий распьшител 8 пересекают боковую поверхность камеры сгорани . в точках а, расположенньйс под кромкой 14 горловины 3 при положении поршн 2 в верхней мертвой точке. При этом между поршнем 2 и огневой поверхностью 15 головки 4 имеетс надпоршневой зазор 16. Выемки-цековки 9, 10, 11, выполненные на огневой поверхности 15, образуют полости с увеличенным надпоршневым зазором, частично расположенные над горловиной 3 камеры сгорани . Выемки-цекобки 9, 10 под клапаны 5 и 6 и выемкацековка 11 под носок распьшител 8 смещены в противоположные стороны относительно продольной оси 17 каме ры сгорани . Оси 13 сопловых отверстий распылител 8 на участке, от носка распьшител 8 до боковой поверх ности (точки а) камеры сгорани расположены под выемками-цековками 9, 10 и 11. Угол d между радиусами-лучами 18, соедин ющими вертикальную ось 12This invention relates to internal combustion engines, in particular to compression ignition engines, more specifically to diesel engines having a combustion chamber in a piston. A diesel engine is known that contains a combustion chamber made in the form of a recess in the piston with a throat (such as a CNID cylinder head, intake and exhaust valves, a fuel injection nozzle installed in the cylinder head above the recess in the piston obliquely to the axis of the chamber, offset from its center and equipped with a multihole sprayer with nozzle openings of the axis of which intersect the side surface of the combustion chamber under the throat edge when the piston is at the top dead center, with the valves and the toe of the sprayer from the side of the firing surface These heads are surrounded by recesses — tsekovkamn, which overlap each other. The disadvantage of this diesel engine is that the relative position of the fuel plumes and recess-sidewalks does not ensure complete air utilization during the combustion process, which adversely affects engine power and economic indicators. - improvement of engine power and economic indicators. This is achieved by the fact that in a diesel engine containing a combustion chamber, made in the form of a notch in the piston. with a throat (such as TsNIDI), a cylinder head, intake and exhaust valves, a fuel injection nozzle installed in the cylinder head above a recess in the piston obliquely, to the axis of the chamber, offset from its center and fitted with a multi-atomized sprayer with .plot holes, axis . which intersect the side surface of the combustion chamber under the neck edge when the piston is in the top dead center, and the valves and the toe of the gun are surrounded by grooves under the recess of the head from the fire surface of the head, the nozzle openings of the raspeeler are made with axes located in the plan under the grooves In this case, it is preferable to choose the angular arrangement of the fuel jets with the number of nozzle holes equal to i 3-5, To the central combustion chamber with respect to the angle of a plane between the points of intersection of the axes of adjacent nozzle holes with a lateral surface of the chamber bsch made in accordance with the relation 3601;, 360V I 1 + 11-1 FIG. 1 shows a diesel engine, a transverse section by a plane passing through the axis of the nozzle; Fig. 2 is the same longitudinal section through a plane passing through the axes of the valves; in fig. 3 - the location of the back and ends of the head, the combustion chamber and the axes of the nozzle openings of the atomizer, the plan. The diesel engine contains an exhaust chamber made in the form of notch 1 in piston 2 with throat 3, cylinder head 4, inlet 5 and outlet 6 valves, nozzle 7 with multi-hole gun 8. Valves 5 and-6 and toe of the dispenser 8 are surrounded by notches 9, 10, 11 respectively. The nozzle 7 is installed obliquely relative to the vertical axis 12 of the combustion chamber, the toe of the spray gun .8 is offset in plan relative to the axis 12 of the combustion chamber, and the axis 13 of the nozzle openings of the sprayer 8 intersect the side surface of the combustion chamber. at points a, located under the edge 14 of the neck 3 at the position of the piston 2 in the top dead center. At the same time, between piston 2 and fire surface 15 of head 4, there is an over piston gap 16. Recesses of the counterbolts 9, 10, 11, made on fire surface 15, form cavities with an increased above piston gap, partially located above the neck 3 of the combustion chamber. The notches of the tsekobki 9, 10 under the valves 5 and 6 and the recessing of the socket 11 under the toe of the spreader 8 are shifted in opposite directions relative to the longitudinal axis 17 of the combustion chamber. The axes 13 of the nozzle openings of the atomizer 8 in the area, from the tip of the grinder 8 to the lateral surface (point a) of the combustion chamber are located under the recesses 9, 10 and 11. The angle d between the radii 18 that connect the vertical axis 12

камеры с точками а, в которых оси 13 сопловых отверстий пересекают боко-. вую поверхность камеры сгорани j определ етс соотношениемcameras with points a, in which the axis 13 of the nozzle openings intersect the side. the void surface of the combustion chamber j is determined by

360% ,360° 1+1 i-1 360%, 360 ° 1 + 1 i-1

где 1 - количество сопловых отвер- д стий, равное 3-5.where 1 is the number of nozzle holes, equal to 3-5.

Дизель работает следующим образом . Diesel works as follows.

На такте сжати за счет вытеснени воздушного зар да из надпоршне- }5 вого зазора 16 в камере сгорани возникает тороидальный вихрь. При полсйкении поршн 2 в зоне в„м.т. надпоршневый зазор 16 уменьшаетс до минимальных значений и воздух из не- 20 го вытесн етс в камеру сгорани . В полост х, образованных выемкамицековками 9, 10 и 11, находитс дополнительное количество воздуха. При впрыске топлива топливные факелы, 25 распростран сь в направлении осей 13 сойловых отверстий, проход т под указанными полост ми. При этом наход щийс в полост х воздух участвует в смесеобразовании с верхними сло ми факелов. В результате коэффициент избытка воздуха в зонах распыпивани топливных факелов увеличиваетс . Увеличение количества воздуха в этих зонах позвол ет улучшить топливную экономичность дизел при сохранении неизменной мощности либо увеличить мощность дизел при сохранении расхода топлива.At the compression stroke, a toroidal vortex arises in the combustion chamber due to the displacement of the air charge from the piston- 5 gap 16. When polysykenii piston 2 in the area in "m. M. The piston nip 16 is reduced to a minimum and air is forced out of it into the combustion chamber. In the cavity formed by the recesses 9, 10 and 11, there is an additional amount of air. When fuel is injected, the fuel plumes, 25 spreading in the direction of the axes 13 of the sol-holes, pass under the indicated cavities. At the same time, the air in the cavity participates in the mixture formation with the upper layers of the plumes. As a result, the excess air ratio in the flare zones of fuel flares increases. Increasing the amount of air in these zones allows improving diesel fuel economy while maintaining constant power or increasing diesel power while maintaining fuel consumption.

Использование предлагаемой конструкции в опытных дизел х Д-240 Минского моторногозавода позвол ет снизить удельный расход топлива при мощности Ne 61,6 кВт и частоте вращени п 2200 об/мин с 229,5 до 227,5 г/кВт-ч.The use of the proposed design in pilot diesel engines D-240 of the Minsk Motor Plant allows to reduce the specific fuel consumption at a power Ne of 61.6 kW and a rotational speed of 2200 rpm from 229.5 to 227.5 g / kWh.

При сохранении удельного расхода на уровне ge 229,5 г/кВт-ч мощность повышаетс с 61,6 до 63,2 кВт.When the specific consumption at the level of ge is 229.5 g / kWh, the power rises from 61.6 to 63.2 kW.

При частоте вращени п 1700 об/мин и Ne 51 кВт ge снижаетс на 4,5 г/кВт ч, а при сохранении уровн удельного расхода топлива мощность дизел повышаетс на 2,5 кВтWith a rotation frequency of 1700 rpm and Ne 51 kW, ge decreases by 4.5 g / kW h, and while maintaining the level of specific fuel consumption, the diesel power increases by 2.5 kW.

Claims

1, a DIESEL containing a combustion chamber made in the form of a recess in a piston with a neck (type ЦНИДИ), a cylinder head, intake and exhaust valves, a fuel injection nozzle mounted in the cylinder head above the recess in the piston, inclined to the chamber axis, offset from it center and equipped with a multi-hole spray with nozzle openings, the axes of which intersect the side surface of the combustion chamber under the edge of the neck when the piston is at top dead center, and the valves and spray tip on the side of the fire surface of the heads and are surrounded by recesses-recesses, overlapping another friend, characterized in that, in order to improve power and economic performance of the engine, the nozzle holes of the sprayer are made with axes located and plan. under recesses-recesses in the area from the toe of the sprayer to the neck of the combustion chamber.

2. A diesel engine according to claim 1, characterized in that the number of nozzle openings of the atomizer is made i = 3-5, and the central angle d relative to the combustion chamber in plan between the intersection points of the adjacent axes of the nozzle openings with the side surface of the chamber — ί is made in accordance with the ratio

360 ° ^, <360 ° i + ΐ '' ϊ ⁼ ϊ '