SU1657690A1 - Двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Description

1

(21)4644179/06 (22)31.01.89 (46)23.06.91. Бюл. №23

(71)Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола

(72)М.Ф.Чеповский (53)621.434(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1204758, кл. F 02 В 23/00, 1984

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57)Изобретение позвол ет повысить топливную экономичность и снизить техничность отработавших газов двигател  внутреннего сгорани . Двигатель содержит цилиндр 1 с поршнем 2 и головку 3 с

углублением 4 дл  полости камеры сгора ни , большим и малым вытеснител ми впускным 8 и выпускным клапанами. По следние соединены с впускным 10 и выпускным патрубками, выполненными в головке 3, В камере сгорани  размещены электроды свечи 7 зажигани , установленной в малом вытеснителе. В большом вытеснителе, расположенном под впускным патрубком 10 предусмотрен по меньшей мере один капилл рный канал 12, посредством которого полость камеры сгорани  сообщена с впускным патрубком 10, а электроды свечи 7 размещены в углублении 13. На такте сжати  под воздействием перепада давлений меж ду углублением 4 и впускным патрубком 10 происходит .частичный переток рабочей

О СП VJ

о ю о

смеси через канал 12 в полость впускного патрубка 10. При термодинамических усло- ои х е цилиндре двигател , характерных дл  порога возникновени  детонационного механизма сгорани  благодар  демпфирующему эффекту (дросселированному переИзобретение относитс  к области машиностроени , в частности к двигателест- роению, а именно к двигател м внутреннего сгорани .

Цель изобретени  - повышение топлив- ной экономичности и снижение токсичности отработавших газов.

На фиг.1 представлен предлагаемый двигатель: на фиг,2 - вид А на фиг.1.

Двигатель содержит цилиндр 1 с порш- нем 2, головку 3 цилиндра 1 с углублением 4 дл  полости камеры сгорани , образованной дниа(ем поршн  2 и стенками цилиндра 1. большим 5 и малым 6 вытеснител ми. В полости камеры сгорани  размещены элек- троды свечи 7 зажигани , установленной в вытеснителе 6, впускной 8 и выпускной 9 клапаны. Последние соединены с впускным 10 и выпускным 11 патрубками, выполненными в головке 3.

В габаритах большого вытеснител  5. расположенного под впускным патрубком 10, предусмотрен по меньшей мере один капилл рный канал 12 (показано два), посредством которого полость камеры сгора-  и  сообщена с полостью впускного патрубка 10. Электроды свечи 7 зажигани  размещены в углублении 13 прилива 14.

Суммарное проходное сечение каналов 12 выбираетс  из расчета, чтобы при пере- токе газовой смеси в пределах 2-15% от объема свежего зар да в полость впускного патрубка 10 в процессах сжати , сгорани  и расширени  предотвратить проникновение пламени из полости камеры сгорани  в по- лость впускного патрубка 10. С этой целью каналы 12 выполн ютс  плам гас щими. Плам гашение достигаетс  при отношении длины канала 12 к его диаметру l/d в пределах 15-25. В случае несоблюдени  условий плам гашени  выбираетс  большее число каналов (2-3 канал а) соответственно с меньшим проходным сечением каждого из них с условием соблюдени  эквивалентного суммарного проходного сечени .

Суммарна  площадь проходного сечени  fi выбираетс  из услови  обеспечени  оптимума коэффициента дросселированно

току части газов из углублени  4 в полость впускного патрубка через канал 12) срезаютс  волны повышени  давлени  и температуры, чем предотвращаетс  детонационный характер сгорани . 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

го перетока К др - - -

который дл 

fk МУГ Vri л

широкого диапазона размерностей и быстроходности двигател  выбираетс  в пределах Кдр 0,1-10, где Vh - рабочий объем цилиндра.

Двигатель работает следующим образом .

При перемещении поршн  2 в цилиндре

1от верхней мертвой точки (ВМТ) и нижней мертвой точке (НМТ) на такте впуска под действием разрежени  в надпоршне- вом пространстве в камеру сгорани  при открытом впускном клапане 8 через впускной патрубок 10 поступает свежа  топли- вовоздушна  смесь. Происходит такт наполнени  цилиндра 1, который заканчиваетс  в момент закрыти  клапана 8 согласно выбранных фаз газораспределени .

При возвратном перемещении поршн 

2от НМТ и ВМТ при закрытых впускном 8 и выпускном 9 клапанах смесь цилиндровых газов сжимаетс ., т.е. реализуетс  такт сжати . На такте сжати  в камере сгорани  образовавша с  рабоча  смесь турбулизуетс  вытеснительным потоком, образующимс  в процессе вытеснени  (перетока) зар да из защемленной зоны, т.е. между поршнем 2 и большим вытеснителем 5 в углубление 4 (фиг.1).

Одновременно с этим под воздействием перепада давлений между углублением 4 камеры сгорани  и полостью впускного патрубка 10 происходит частичный переток рабочей смеси через каналы 12 в полость впускного патрубка 10, что благодар  уменьшению давлени  Рс и температуры Тс в процессе сжати  снижает скорость протекани  предпламенных реакций и способствует улучшению детонационной характеристики двигател .

При подходе поршн  2 к ВМТ на такте сжати , как обычно, на электроды свечи 7 зажигани  подаетс  высоковольтное напр жение , Происходит поджигание рабочей смеси в камере сгорани .

В начальной фазе сгорани  благодар  наличию углублени  13 стабильно развиваетс  первичный очаг горени  и фронт пламени .

В процессе распространени  пламени от пересжати  на номинальном нагрузочном режиме, режимах перегрузкидвигател  и вследствие возникновени  резонансных автоколебательных процессов могут созда- сатьс  услови  дл  возникновени  детонации .

При термодинамических услови х в цилиндре двигател , характерных порогу возникновени  детонационного механизма сгорани  и в его начальной фазе благодар  демпфирующему эффекту (дросселированному перетоку части газов из углублени  4 в полость впускного патрубка 10 через каналы 12) срезаютс  волны повышени  давлени  и температуры, чем предотвращаетс  детонационный характер сгорани . Одновременно с этим примешивание к свежему зар ду балластных компонентов ( в том числе и продуктов сгорани ) в комплексе с задержкой темпа повышени  Рс и Тс компенсирует падение оптимального угла опережени  зажигани , вызываемого пересжатием двигател , обеспечива  дополнительный эффект повышени  степени последующего расширени  6 и эффективных показателей работы двигател ,

После прохождени  пламени по объему камеры сгорани  следует расширение рабочего тела, выпуск отработавших газов и ра бочий цикл двигател  повтор етс .

Claims (3)

1. Двигатель внутреннего сгорани , содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленными в ней впускным и выпускным клапанами, соединенными с

впускным и выпускным патрубками и выполненными с большим и малым вытеснител ми , и камеру сгорани , образованную днищем поршн  и стенками цилиндра и вытеснителей и имеющую свечу зажигани , установленную в малом вытеснителе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  топливной экономичности и снижени  токсичности отработавших газов, камера сгорани  сообщена с впускным патрубком при

помощи по меньшей мере одного капилл рного канала.

2.Двигатель по п.1. о т л и ч а ю щ и и - с   тем, что впускной патрубок расположен над большим вытеснителем, а капилл рный

канал выполнен в последнем.

3.Двигатель по пп. 1и 2, отличающий с   тем, что отношение длины капилл рного канала к его диаметру составл ет 15-25, а отношение площади проходного

сечени  капилл рного канала к рабочему объему цилиндра составл ет 0,1-10 мм /л.

8