SU1721276A1

SU1721276A1 - Internal combustion engine with compression ignition

Info

Publication number: SU1721276A1
Application number: SU894702012A
Authority: SU
Inventors: Игорь Валентинович Кузнецов; Алексей Иванович Ваулин
Original assignee: Центральный Научно-Исследовательский Институт По Моторостроению
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение позвол ет улучшить экономичность двигател внутреннего сгорани с воспламенением от сжати путем увеличени турбулизации в камере сгорани , образованной овальной выемкой в днище поршн и вход щим в нее тангенциально каналом. Дл этого канал образован двум сопр женными плоскост ми, одна из которых расположена под тупым углом к днищу, а друга направлена по касательной к стенке выемки, имеющей максимальную крутизну , и расположена по направлению вращени зар да, причем одно из сопловых отверстий форсунки ориентировано в канал при положении поршн в верхней мертвой точке, а по меньшей мере один впускной патрубок головки цилиндра может быть выполнен винтовым или тангенциальным. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention improves the efficiency of a compression ignition engine by increasing turbulence in the combustion chamber formed by an oval recess in the piston crown and the channel tangentially entering it. For this, the channel is formed by two adjacent planes, one of which is located at an obtuse angle to the bottom, and the other is directed tangentially to the wall of the notch having the maximum steepness, and is located in the direction of rotation of the charge, one of the nozzle openings in the channel at the position of the piston in the top dead center, and at least one inlet of the cylinder head can be made screw or tangential. 3 hp f-ly, 2 ill.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к двигателест- роению и может быть использовано в поршневых двигател х внутреннего сгорани , в частности, воспламенением от сжати .The invention relates to engine-building and can be used in internal combustion piston engines, in particular, compression ignition.

Известны двигатели внутреннего сгорани с воспламенением от сжати , содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным патрубком, снабженным впускным клапаном и устройством дл закрутки зар да, камеру сгорани ,образованную овальной выемкой в днище поршн , и топливную форсунку с сопловыми отверсти ми .Compression-ignition internal combustion engines are known, comprising at least one cylinder with a piston disposed therein, a cylinder head with an inlet manifold provided with an inlet valve and a charge booster device, a combustion chamber formed by an oval recess in the bottom of the piston, and a fuel nozzle with nozzles.

В.известном двигателе внутреннего сгорани повышение эффективности работы достигаетс путем создани направленногоB. a well-known internal combustion engine, an increase in operating efficiency is achieved by creating a directional

вихревого движени зар да при впуске. Однако эффективность этого меропри ти ограничена влени ми, св занными с перезавихриванием зар да, а также со снижением наполнени цилиндров.vortex charge motion on admission. However, the effectiveness of this measure is limited by the effects associated with recrystallization of charge, as well as a decrease in cylinder filling.

Известны также двигатели внутреннего сгорани с воспламенением от сжати , содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным патрубками и установленными в них соответственно впускным и выпускным клапанами, камеру сгорани , образованную овальной выемкой в днище поршн и вход щим в нее тангенциально каналом, и топливную форсунку и сопловыми отверсти ми, установленную в головке.Compression-ignition internal combustion engines are also known, containing at least one cylinder with a piston placed in it, a cylinder head with inlet and outlet connections and inlet and exhaust valves installed in them, a combustion chamber formed by an oval recess in the bottom of the piston and an inlet tangential channel into it, and a fuel nozzle and nozzle openings installed in the head.

VJVj

ГОGO

го VJ оgo vj o

Однако улучшение эффективности работы такого двигател внутреннего сгорани достигаетс созданием вихревого движени в камере сгорани при сжатии зар да путем его вытеснени через танген- циальный канал в камеру сгорани . Такое выполнение создает возможность сохранени коэффициента наполнени . Однако эффективность процесса сгорани будет ограничена влением перезавихрени .However, an improvement in the efficiency of such an internal combustion engine is achieved by creating a vortex motion in the combustion chamber when the charge is compressed by displacing it through the tangential channel into the combustion chamber. This arrangement makes it possible to maintain the filling ratio. However, the efficiency of the combustion process will be limited by the phenomenon of rebounding.

Цель изобретени - повышение экономичности путем интенсификации смесеобразовани .The purpose of the invention is to increase efficiency by intensifying the mixture formation.

Поставленна цель достигаетс тем, что в двигателе внутреннего сгорани , содер- жащем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным патрубками и установленными в них соответственно впускным и выпускным клапанами, камеру сгорани , образованную овальной выемкой в днище поршн и вход щим в нее тангенциально каналом, и топливную форсунку с сопловыми отверсти ми, установленную в головке, впускной патрубок снабжен уст- ройством дл закрутки зар да вокруг оси цилиндра, а канал образован двум сопр женными через цилиндрическую поверхность плоскост ми, одна из которых расположена под тупым углом к днищу, а друга направлена по касательной к стенке выемки, имеющей максимальную крутизну, и расположена по направлению вращени зар да , причем ось одного из сопловых отверстий форсун ки может быть ориентирована в канал при положении поршн в верхней мертвой точке, а впускной патрубок может быть выполнен винтовым или тангенциальным .The goal is achieved by the fact that in an internal combustion engine containing at least one cylinder with a piston placed in it, a cylinder head with inlet and outlet pipes and installed in them, respectively, inlet and exhaust valves, a combustion chamber formed by an oval recess in the bottom the piston and the tangential channel entering into it, and a fuel nozzle with nozzle holes installed in the head, the inlet pipe is equipped with a device for swirling the charge around the axis of the cylinder, and the channel is formed by two planes, one of which is located at an obtuse angle to the bottom, and the other is directed tangentially to the wall of the notch, which has a maximum steepness, and is located in the direction of rotation of the charge; moreover, the axis of one of the nozzle orifices can be oriented into the channel at the position of the piston at the top dead center, and the inlet pipe can be made screw or tangential.

На фиг.1 показан двигатель внутренне- го сгорани , поперечный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the internal combustion engine, a cross section; figure 2 - section aa in figure 1.

Двигатель внутреннего сгорани с воспламенением от сжати содержит цилиндр 1, в котором размещен поршень 2, головку 3 цилиндра 1, снабженную впускным патрубком 4 и выпускным патрубком 5, в которых расположены впускной клапан 6 и выпускной клапан 7 соответственно, камеру 8 сгорани , образованную овальной выем- кой 9 в днище 10 поршн 2, и вход щим в него тангенциальным каналом 11, топливную форсунку 12с сопловыми отверсти ми 13, установленную в головке 3, причем впускной патрубок 4 снабжен устройством 14 дл закрутки зар да вокруг оси цилиндра, а канал 11 образован двум сопр женными плоскост ми соответственно 15 и 16, плоскость 15 расположена под тупым углом а к днищу 10 поршн 2, а плоскость 14 направлена по касательной к стенке выемки 9, имеющей наибольшую крутизну.The compression-ignition internal combustion engine comprises a cylinder 1 in which a piston 2 is placed, a cylinder 3 of cylinder 1 equipped with an inlet 4 and an exhaust nozzle 5 in which the inlet valve 6 and the exhaust valve 7 are located, respectively, a combustion chamber 8 formed by an oval recess 9 in the bottom 10 of the piston 2, and the tangential channel 11 entering into it, the fuel nozzle 12 with nozzles 13 installed in the head 3, and the inlet 4 is equipped with a device 14 for swirling the charge around the axis of the cylinder and the channel 11 is formed by two adjacent planes 15 and 16, the plane 15 is located at an obtuse angle a to the bottom 10 of the piston 2, and the plane 14 is directed tangentially to the wall of the recess 9 having the greatest steepness.

Ось одного из сопловых отверстий 13 может быть ориентирована в канал 11 при положении поршн 2 в верхней мертвой точке . Впускной патрубок 4 может быть выполнен тангенциальным или винтовым.The axis of one of the nozzle holes 13 can be oriented into the channel 11 when the piston 2 is in the top dead center position. The inlet 4 can be made tangential or screw.

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

Через впускной патрубок 4 в цилиндр 1 поступает зар д воздуха, которому сообщаетс вихревое движение вокруг оси цилиндра . Дл этого впускной патрубок 4 может быть выполнен тангенциальным (фиг.1) или винтовым. Сущность изобретени не изменитс , если будут использованы два тангенциальных или винтовых патрубка 4, а также один винтовой и один тангенциальный впускные патрубки 4.Through the inlet 4, a charge of air enters the cylinder 1, which receives a swirling motion around the axis of the cylinder. For this, the inlet 4 can be made tangential (figure 1) or screw. The invention will not change if two tangential or screw nozzles 4, as well as one screw and one tangential inlet nozzles 4 are used.

При сжатии зар д будет вытесн тьс в тангенциальный канал 11 с образованием вихр , который создает движение в камере 8 сгорани , направленное в противоположную сторону относительно вихревого движени зар да в цилиндре 1, созданное при впуске. Взаимодействие вихрей увеличит мелкомасштабную турбулизацию зар да в камере 8 сгорани , что способствует улучшению экономичности и снижению вредных выбросов с отработавшими газами.During compression, the charge will be forced out into the tangential channel 11 to form a vortex, which creates movement in the combustion chamber 8, directed in the opposite direction relative to the vortex movement of charge in cylinder 1, created at the inlet. The interaction of the vortices will increase the small-scale turbulization of the charge in the combustion chamber 8, which contributes to improving efficiency and reducing harmful emissions with the exhaust gases.

Очень важным условием эффективной работы вл етс уменьшение объема воздуха , не участвующего в процессе сгорани . В св зи с этим целесообразно, чтобы одно из сопловых отверстий 13 форсунки 12 было направлено в канал 11.A very important condition for efficient operation is to reduce the volume of air that is not involved in the combustion process. In this connection, it is advisable that one of the nozzle holes 13 of the nozzle 12 be directed into the channel 11.

Claims

1. An internal combustion engine with compression ignition, containing at least one cylinder with a piston placed in it, a cylinder head with inlet and outlet pipes and inlet and exhaust valves installed in them, a combustion chamber formed by an oval recess in the bottom of the piston and an inlet tangential channel into it, and a fuel nozzle with nozzle openings installed in the head, characterized in that, in order to increase efficiency by intensifying the process of mixing, The tubes are equipped with a device for twisting the charge around the axis of the cylinder, and the channel is formed by two adjacent planes, one of which is located at an obtuse angle to the bottom, and the other is directed tangentially to the wall of the maximal slope.

and is located in the direction of rotation of the charge.

2. The engine according to claim 1, about t l and h and y y and y with the fact that the axis of one of the nozzle holes

The nozzles are oriented to the channel with a 5-ni and so that the inlet pipe of the piston is at the top dead center. It is not screwed.

four

eight

3. The engine for PP. 1 and 2, that is, with the fact that the inlet pipe is tangential.

4. The engine in PP, 1 and 2, differing 72

1

AA

Phage 2