SU1453070A1

SU1453070A1 - I.c. engine

Info

Publication number: SU1453070A1
Application number: SU874245579A
Authority: SU
Inventors: Евгений Григорьевич Пономарев; Леонтий Николаевич Басистый; Олег Борисович Рябиков; Михаил Самуилович Гитис; Мифодий Николаевич Клинкевич; Валентин Александрович Поваляев
Original assignee: Производственное Объединение "Челябинский Тракторный Завод Им.В.И.Ленина"
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к двигател м внутреннего сгорани с камерами сгорани , имеющими особую форму дл улучшени рабочего процесса. Цель изобретени - улучшение топливной экономичности двигател и снижение токсичности отработавших газов. Форсунка 6 установлена в головке 3 цилиндра 1 с эксцентриситетом относительно оси горловины полости 7 в поршне 2. Камера 4 -1| сгорани выполнена в виде двух полостей 7 и 10. Полость 7 размешена в поршне 2 и выполнена в форме усеченного конуса 8, обра- шенного меньшим основанием к горловине и сопр женного с плоским дном 9 полости 7 по радиусу. Полость 10 размещена в головке 3 соосно с полостью 7 и выполнена в виде усеченного конуса 11, обращенного большим основанием к горловине и сопр женного с плоским дном 12 полости 10 по радиусу и с конусом 8 при положении поршн в верхней мертвой точке. Объем полости 10 составл ет 0,02-0,03 объема камеры 4. Центры радиусов сопр жений конусов 8, 11 с их днищами 9, 12 размещены на одной линии, выход щей из верщины конуса 8 и наклоненной к его оси под углом, равным 22-32&deg;. За счет организации в камере сгорани более интенсивного перемешивани факелом топлива с воздушным зар дом обеспечиваетс интенсификаци процессов смесеобразовани и тем самым обеспечиваетс повышение полноты сгорани топлива, повышаетс экономичность двигател , снижаетс токсичность и дымность отработавших газов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил./ S (Л сд оо ISThis invention relates to internal combustion engines with combustion chambers having a particular shape for improved workflow. The purpose of the invention is to improve the fuel economy of the engine and reduce the toxicity of exhaust gases. The nozzle 6 is installed in the cylinder head 3 of cylinder 1 with eccentricity relative to the axis of the throat of cavity 7 in the piston 2. Chamber 4 -1 | Combustion is made in the form of two cavities 7 and 10. The cavity 7 is placed in the piston 2 and is made in the shape of a truncated cone 8, turned with a smaller base to the throat and adjoined to the flat bottom 9 of the cavity 7 radially. The cavity 10 is placed in the head 3 coaxially with the cavity 7 and is made in the form of a truncated cone 11, with a large base facing the throat and radially adjacent to the flat bottom 12 of the cavity 10 and the cone 8 when the piston is in the dead center. The volume of the cavity 10 is 0.02-0.03 of the volume of the chamber 4. The centers of the conjugation radii of the cones 8, 11 with their bottoms 9, 12 are located on the same line extending from the top of the cone 8 and inclined to its axis at an angle equal to 22-32 & By arranging in the combustion chamber more intensive mixing by a torch of fuel with an air charge, intensification of the processes of mixture formation is ensured and thereby increases the completeness of the combustion of fuel, increases engine efficiency, reduces toxicity and exhaust smoke. 1 hp f-ly, 2 ill. / S (L sd oo IS

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к двигателестроению, в частности к двигател м внутреннего сгорани с камерами сгорани , имеющими особую форму дл улучшени рабочего процесса.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, in particular, to internal combustion engines with combustion chambers having a special shape for improving the working process.

Целью изобретени вл етс улучшение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов.The aim of the invention is to improve fuel economy and reduce exhaust emissions.

На фиг. 1 представлен двигатель внутреннего сгорани , продольный разрез; на фиг. 2 - схема расположени тороидального вихр в камере сгорани .FIG. 1 shows an internal combustion engine, a longitudinal section; in fig. 2 shows the arrangement of a toroidal vortex in a combustion chamber.

Двигатель внутреннего сгорани содер- |Жит цилиндр 1, порщень 2, головку 3 цилинд- |ра 1, камеру 4 сгорани с горловиной 5 и |форсунку 6, установленную в головке 3 с экс- |центриситетом относительно оси ОО горловины 5. Камера 4 сгорани выполнена в виде двух полостей. Перва полость 7 размещена в поршне 2 и выполнена в форме усеченного конуса 8, обращенного меньшим основанием к горловине 5 и сопр женного с плоским |дном 9 полости 7 по радиусу R,, с образующей , наклоненной к оси камеры сгорани под углом f, , равным, например, 40-45°. Втора дополнительна полость 10 размещена в головке 3 соосно с полостью 7 в поршне 2 и выполнена в виде усеченного конуса 11, обрашенного большим основанием к горловине 5 и сопр женного с плоским дном 12 дополнительной полости 10, параллельным ;днищу 13 поршн 2, по радиусу R, причем конус 11 дополнительной полости 10 сопр жен с конусом 8 полости 7 в поршне 2 при положении порщн 2 в верхней мертвой точке . Наилучшие результаты обеспечиваютс I при объеме дополнительной полости 10, рав- ; ном 0,02-0,03 объема камеры 4 сгорани , I при этом центры d и О, радиусов R, и RZ. сопр жений конусов 8 и И полостей 7 и 10 с их днищами 9 и 12 размещены на одной линии, выход щей из вершины конуса 8 полости 7 в порщне 2 и наклоненной к его оси под углом, равным 22-32°.The internal combustion engine contains- | cylinder 1, piston 2, cylinder 3 cylinder- | ra 1, combustion chamber 4 with throat 5 and | nozzle 6 installed in cylinder 3 with ex-centrisity relative to the axis OO of throat 5. combustion chamber 4 made in the form of two cavities. The first cavity 7 is located in the piston 2 and is made in the shape of a truncated cone 8, with a smaller base facing the throat 5 and adjoining the cavity 7 with the flat bottom 9 along the radius R ,, with the generator inclined to the axis of the combustion chamber at an angle f, equal to , for example, 40-45 °. The second additional cavity 10 is located in the head 3 coaxially with the cavity 7 in the piston 2 and made in the form of a truncated cone 11, trimmed with a large base to the throat 5 and an additional cavity 10 conjugated with the flat bottom 12 parallel to the bottom 13 of the piston 2, along the radius R , moreover, the cone 11 of the additional cavity 10 is interfaced with the cone 8 of the cavity 7 in the piston 2 at the position of the piston 2 at the top dead center. The best results are achieved with an additional cavity volume of 10, equal to; 0.02-0.03 volume of the chamber 4 combustion, I with the centers d and O, radii R, and RZ. The matings of the cones 8 and And cavities 7 and 10 with their bottoms 9 and 12 are placed on the same line extending from the top of the cone 8 of the cavity 7 in the bottom 2 and inclined to its axis at an angle of 22-32 °.

Двигатель внутреннего сгорани работает следующим образом.The internal combustion engine works as follows.

При движении поршн 2 к верхней мертвой точке на такте сжати воздух вытесн етс из надпоршневого пространства через горловину 5 в полость 7 в днище поршн 2. Далее перемещаетс вдоль конуса 8 и вовлекает во вращательное движение воздух, наход щийс в полости 7. Благодар тому, что боковые стенки полости 7 плавно сопр жены с днищем 13, образуетс кольцевой то- рообразный вихрь воздуха. Топливо впрыскиваетс форсункой 6 так, что топливные факелы касаютс поверхности конуса 8, при этом наличие дополнительной полости 10 позвол ет избежать касани ; топливных факелов головки 3 цилиндра 1 при оптималь- ном выступании носка распылител форсунки 6.When the piston 2 moves to the top dead center at the compression stroke, air is displaced from the over-piston space through the throat 5 into the cavity 7 in the bottom of the piston 2. Next, it moves along the cone 8 and draws the air in the cavity 7 into rotational movement. The side walls of the cavity 7 smoothly mate with the bottom 13, an annular, toroid-shaped vortex of air is formed. The fuel is injected by the nozzle 6 so that the fuel plumes touch the surface of the cone 8, while the presence of an additional cavity 10 avoids contact; fuel torches of the head 3 of cylinder 1 with optimal protrusion of the nozzle tip of the nozzle 6.

При прохождении поршнем 2 верхней мертвой точки топливовоздушный поток устремл етс к головке 3 цилиндра 1 и, по0 пада в дополнительную полость 10, образует выт нутый торообразный вихрь, при этом интенсивность основного вихр Е камере сго рани не снижаетс и не тер ет своей ориентации . За счет организации в камере сгора5 ни более интенсивного перемеиивани факелов топлива с воздушным зар дом обеспечиваетс интенсификаци процессов сме- собразовани и, тем самым, повышение полноты сгорани топлива, повы .иаетс экономичность двигател , снижаетс токсич0 ность и дымность отработавших газов.When the piston 2 is at the top dead center, the air-fuel flow rushes to the head 3 of cylinder 1 and, once in the additional cavity 10, forms an elongated toroid-shaped vortex, while the intensity of the main vortex E does not decrease and does not lose its orientation. By arranging in the combustion chamber5 more intensive mixing of the fuel plumes with air charge, the processes of mixing are intensified and, thus, the combustion efficiency increases, the engine efficiency increases, the toxicity and exhaust gas emissions decrease.

Claims

Invention Formula

I. A compression-ignition internal combustion engine containing at least one cylinder with a piston, a cylinder head, a combustion chamber made in the piston in the form of an axisymmetric cavity in the form of a truncated cone, facing a smaller base to the throat and converging with a flat bottom cavity along the radius, and a nozzle installed in the head with eccentricity relative to the axis of the cavity of the cavity in the piston, characterized in that in order to improve fuel efficiency and reduce toxicity of exhaust gases, the chamber the combustion is equipped with an additional cavity, made in the head coaxially with the cavity in the piston with a flat bottom parallel to the bottom of the piston, and in the form of a truncated cone, facing a large

0 base to the throat and an additional cavity adjoining to a flat bottom along the radius and with the cavity cone in the piston when the latter is in the top dead center, and the volume of the additional cavity

c is 0.02-0.03 volume of the combustion chamber.

2. The motor according to claim 1, characterized in that the centers of radii of coupling of the cones of the cavity in the piston and the additional cavity in the head with their bottoms are placed on

50 one line extending from the top of the cone of the cavity in the piston and inclined to its axis at an angle of 22-32 °.

FIG. 2