SU1638333A1

SU1638333A1 - Internal combustion engine with compression ignition

Info

Publication number: SU1638333A1
Application number: SU894676489A
Authority: SU
Inventors: Григорий Евгеньевич Живлюк; Вадим Борисович Огородников
Original assignee: Центральный научно-исследовательский дизельный институт
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и позвол ет повысить экономичность двигател внутреннего сгорани с воспламенением от сжати . Двигатель содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, головку 3 с установленными в ней впускным 4 и выпускным 5 клапанами, камеру сгорани , образованную осесимметричной цилиндрической выемкой 6 в днище поршн 2, торцовой кольцевой поверхностью 7 последнего , стенкой цилиндра 1 и головкой 3, вставку, выполненную в виде центрального стержн 8. соединенного с входной втулкой 9 при помощи профилированных ребер с образованием каналов завихрени . Стержень 8 установлен в головке 3 и выполнен с полостью 13, в которой размещена топливна форсунка 12, и с расшир ющимис от оси цилиндра 1 каналами 14, соосными с распылительными отверсти ми форсунки 12 и сообщающими полость 13 с каналами завихрени . Ребра вставки выполнены с суммарной площадью торцовых поверхностей , превышающей площадь поверхности 7. 2 ил.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering and makes it possible to increase the efficiency of an internal combustion engine with compression ignition. The engine contains a cylinder 1 with a piston 2 placed in it, a head 3 with inlet 4 and exhaust 5 valves installed in it, a combustion chamber formed by an axisymmetric cylindrical recess 6 in the piston bottom 2, an end annular surface 7 of the latter, a cylinder wall 1 and a head 3, an insert made in the form of a central rod 8. connected to the input sleeve 9 by means of profiled ribs with the formation of vortex channels. The rod 8 is installed in the head 3 and is made with a cavity 13 in which the fuel injector 12 is located and with channels 14 extending from the axis of the cylinder 1, coaxial with the spray holes of the nozzle 12 and communicating the cavity 13 with the turbulence channels. The edges of the insert are made with a total area of the end surfaces exceeding the surface area of 7. 2 Il.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к двигателестроению, а именно к двигател м внутреннего сгорани с воспламенением от сжати ,The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, namely to internal combustion engines with compression ignition,

Цель изобретени - повышение эконо- мичности.The purpose of the invention is to increase economic efficiency.

На фиг, 1 представлен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Fig, 1 shows the proposed engine; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Двигатель содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, головку 3 цилин- дра 1 с установленными в ней впускным 4 и выпускным 5 клапанами, камеру сгорани , образованную оеесимметричной цилиндрической выемкой 6 в днище поршн 2, торцовой кольцевой поверхностью 7 последнего, стенкой цилиндра 1 и его головкой 3, вставку , выполненную в виде центрального стержн 8, соединенного с входной втулкой 9 при помощи ребер 10 с образованием каналов 11 завихрени , и топливную форсунку 12 с сопловыми отверсти ми. Центральный стержень 8 установлен в головке 3 и выполнен с полостью 13, в которой размещена топливна форсунка 12, и расшир ющимис от оси цилиндра 1 (т.е. имеющими форму топливного факела на данном участке, например форму конуса) каналами 14, соосны- ми распылительным отверсти м форсунки 12 и сообщающими полость 13 с каналами 11 завихрени . Ребра 10 вставки выполне- ны профилированной формы с суммарной площадью торца всех поверхностей, превышающей площадь торцовой кольцевой поверхности 7 поршн 2.The engine contains a cylinder 1 with a piston 2 placed in it, a cylinder 3 of cylinder 1 with inlet 4 and exhaust 5 valves installed in it, a combustion chamber formed by an asymmetrical cylindrical recess 6 in the bottom of the piston 2, an end annular surface 7 of the latter, the wall of cylinder 1 and its head 3, an insert made in the form of a central rod 8 connected to the inlet sleeve 9 by means of ribs 10 to form turbulence channels 11, and a fuel nozzle 12 with nozzle openings. The central rod 8 is installed in the head 3 and is made with a cavity 13 in which the fuel injector 12 is placed and the channels 14 that extend from the axis of the cylinder 1 (i.e. having the shape of a fuel plume in this area, for example, a cone) the spray openings of the nozzle 12 and communicating the cavity 13 with the channels 11 of the vortex. The fins 10 of the insert are made of a profiled shape with a total area of the end face of all surfaces exceeding the area of the end annular surface 7 of the piston 2.

Двигатель работает следующим обра- зом.The engine operates as follows.

На такте впуска, т.е. при движении поршн 2 вниз, через впускной клапан 4 происходит наполнение цилиндра 1 свежим зар дом воздуха. На такте сжати , т.е. при движении поршн 2 к верхней мертвой точке (ВМТ), происходит сжатие воздушного зар да в цилиндре 1. При этом по мере подхода поршн 2 в ВМТ за 30-90° поворота коленчатого вала (ПКВ) вставка, т.е. стер- жень 8 с входной втулкой 9 и профилированными ребрами 10, перекрывает горловину цилиндрической выемки 6 и начинает входить в нее, вытесн из последней воздушный зар д через каналы 11 завихрени , расположенные между ребрами 10, создава вихревое движение воздуха, в которое за 10-20° ПКВ до ВМТ через форсунку 12 впрыскиваетс циклова порци топлива. Образовавша с топливовоз- душна смесьчерез 6-12°ПКВ после началаAt the intake stroke, i.e. as piston 2 moves down, cylinder 4 is filled with fresh air through the intake valve 4. On the compression stroke, i.e. when piston 2 moves to the upper dead center (TDC), air pressure in the cylinder 1 is compressed. At the same time, as the piston 2 approaches the TDC, the crankshaft (PCV) rotates an insert, i.e. rod 8 with the inlet sleeve 9 and profiled ribs 10, closes the neck of the cylindrical recess 6 and begins to enter it, displacing the last air charge through the swirl channels 11 between the ribs 10, creating a vortex movement of air in which A 20 ° PCV to TDC through a nozzle 12 is injected into a cycle portion of fuel. Formed with fuel mixture through 6-12 ° PKV after the start

подачи топлива (период задержки самовоспламенени ) воспламен етс . На такте Рабочий ход, т.е. при движении поршн 2 вниз - к нижней мертвой точке (НМТ), за счет выхода вставки из цилиндрической выемки б создаетс перепад давлени между надпоршневым пространством и освобождаемым вставкой объемом выемки 6, что вызывает интенсивное (вихревое) движение газа в каналах 11 завихрени , которые заполн ют высвобождающийс объем выемки 6, а свежий воздух, находившийс в надпор- шневом пространстве , поступает в зону горени основной порции топлива, т.е. в каналы 11 завихрени . Добавка свежего воздуха в зону горени продолжаетс до полного выхода вставки из выемки 6.the fuel supply (auto-ignition delay period) ignites. On the stroke Working stroke, i.e. when the piston 2 moves down to the lower dead center (BDC), due to the insertion of the insert from the cylindrical recess b, a pressure differential is created between the overpiston space and the recess volume 6 released by the insertion, which causes intense (vortex) gas movement in the swirl channels 11, which The released volume of the recess 6 is released, and the fresh air that was in the overhead space enters the combustion zone of the main portion of the fuel, i.e. into the channels 11 swirls. The addition of fresh air to the combustion zone continues until the insert leaves the recess 6 completely.

На такте выпуска очистка цилиндра 1 от продуктов сгорани происходит через выпускной клапан 5, при этом в начале такта выпуска - за счет свободного истечени газа из цилиндра 1, а затем - принудительно при движении поршн 2 от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. На этом цикл заканчиваетс и вновь повтор етс тактом впуска.At the exhaust stroke, the cylinder 1 is cleaned of combustion products through the exhaust valve 5, while at the beginning of the exhaust stroke due to the free flow of gas from cylinder 1, and then forcedly when the piston 2 moves from the bottom dead center to the top dead center. The cycle ends and repeats the intake stroke again.

Claims

Claims: Compression ignition internal combustion engine, comprising at least one cylinder with a piston placed in it, a cylinder head with a fuel injector installed therein, having nozzle openings, a combustion chamber formed by its symmetrical cylindrical recess in the bottom of the piston, the last annular surface , the wall of the cylinder and its head, and an insert made in the form of a central rod connected to the inlet sleeve by means of fins with the formation of a vortex channel, and placed in a cylindrical recess of the piston when the latter is in the upper dead center, characterized in that, in order to improve efficiency, the central insert core is installed in the cylinder head and is made with a cavity in which the fuel injector is placed and coaxially extending from the cylinder axis nozzles of the nozzle and communicating the cavity with the turbulence channels, and the insertion ribs are made of a profiled shape with a total area of the end surfaces exceeding the area of the end annular over piston surfaces.

Aa

eleven

FIG. 2