Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

 

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Целью изобретения является улучшение экономичности двигателя путем повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания. Указанная цель достигается тем, что углубление 3 в днище 2 поршня 1 выполнено с диаметром di (0,5 - 0,6) диаметра поршня 1, расстояние между осями углубления 3 и поршня 1 составляет d2 (0,05-0,1) диаметра поршня 1, расстояние между осью последнего и точкой 7 пересечения осей распылительных отверстий форсунки 8 между собой составляет da(0,15 - 0,25) диаметра поршня 1, а отношение Максимального расстояния отточки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точек их пересечения с боковой стенкой 4 углубления 3 к минимальному расстоянию составляет 1 Макс/1-мин (1,5- 1.7). 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s F 02 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741715/06 (22) 29.09.89 (46) 15;03.92. БюлЛФ10 (71) Производственное объединение "Горьковский автомобильный завод" (72): А.В.Дубков, П.А.Куракин, Н.Д,Пархоменко и М.И.Дробыш (53) 621.436.056 (088.8) (56) Патент Франции М 2204224, кл. F 02 М

61/00, F 02 В 23/00, опублик.1974.

Дизели. Справочник. Л.: Машиностроение, 1977, с.64. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (57) Изобретение может быть использовано в двигателестроении, Целью изобретения является улучшение экономичности двигаИзобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, в основном к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с непосредственным впрыском топлива.

Известен двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, с непосредственным впрыском топлива, с камерой сгорания, эксцентрично расположенной в поршне, представляющей собой симметричное тело вращения, стенки которого параллельны оси поршня и переходят в днище по радиусу, а также с эксцентрично расположенной многоструйной форсункой, имеющей по меньшей мере четыре отверстия впрыска, причем эти отверстия имеют различные диаметры и определенные угловые направления, рассчитанные таким образом, чтобы проникновение каждой струи топлива в момент впрыска было равно длине пути, проходимого этой струей до контактирова... SU,, 17119678А1 теля путем повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания. Указанная цель достигается тем, что углубление

3 в днище 2 поршня 1 выполнено с диаметром d> = (0,5 — 0,6) диаметра поршня 1, расстояние между осями углубления 3 и поршня 1 составляет d2 =(0,05 — 0,1) диаметра поршня 1, расстояние между осью последнего и точкой 7 пересечения осей распылительных отверстий форсунки 8 между собой составляет бз =(0,15 — 0,25) диаметра поршня 1, а отношение максимального расстояния от точки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точек их пересечения с боковой стенкой 4 углубления 3 к минимальному расстоянию составляет LMawc/Law = (1,5 1,7). 3 ил, ния со стенкой камеры сгорания в поршне, причем поблизости от этой стенки камеры .всегда имеется постоянный избыток воздуха для всех струй.

Однако данная конструкция имеет ряд недостатков: нецелесообразно с технологической точки зрения изготовление распылителей форсунок с различными диаметрами сопловых отверстий; данная конструкция не обеспечивает оптимальных условий для эффективного процесса объемно-пленочного смесеобразования.

Известен также двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, имеющей по меньшей мере четыре распылительных отверстия, и камеру сгорания, образованную головкой и смещенным цилиндрическим углублением в

1719678

ЗО

40

50

55 днище поршня, образующие боковой стенки которого параллельны оси поршня и сопряжены с дном углубления по радиусу, причем форсунка смещена относительно поршня и углубления, ось поршня, ось углубления и точка пересечения осей распылительных отверстий форсунки между собой расположены в одной плоскости, а точки пересечения осей распылительных отверстий форсунки с боковой стенкой углубления расположены в плоскости, перпендикулярной оси углубления, и равномерно распределены по периметру его боковой стенки.

Однако данная конструкция не обеспечивает достижения оптимальных условий, гарантирующих эффективность процессов объемно-пленочного смесеобразования и сгорания, при любом взаимоположении форсунки. поршня и углубления в поршне.

Кроме того, данная конструкция не обеспечивает достижения оптимальных условий при количестве распылительных отверстий более четырех.

Цель изобретения — улучшение экономичности двигателя путем повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания.

Указанная цель достигается тем, что, углубление выполнено с диаметром dq = 0,5—

0,6 диаметра поршня, расстояние между осями углубления и поршня составляет dz =

=0,05 — 0,1 диаметра поршня, расстояние между осью последнего и точкой пересечения осей распылительных отверстий форсунки между собой составляет бз = 0,15—

0,25 диаметра поршня, а отношение максимального расстояния между точкой пересечения осей распылительных отверстий между собой и точками их пересечения с боковой стенкой углубления к минимальному составляет макс/ мин = 1 5 1 7

На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания, поперечный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 —. пространственное расположение элементов двигателя внутреннего сгорания.

Поршень 1 имеет днище 2, в котором выполнено цилиндрическое углубление 3, образующие боковой стенки 4 которого параллельны оси поршня 1 и сопряжены с дном 5 углубления 3 по радиусу б. Углубление 3 выполнено с диаметром Ф = 0 5 — 0,6 диаметра поршня 1, расстояние между осями углубления 3 и поршня 1 составляет dz =

-0,05-. 0,1 диаметра поршня 1, расстояние между осью последнего и точкой 7 пересечения осей распылительных отверстий форсунки 8 между собой составляет бз = 0,15—

0,25 диаметра поршня 1. Отношение 1-максмаксимального расстояния 9 от точки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точек их пересечения с боковой стенкой углубления 3 к Ь,ин - минимальному расстоянию 10 составляет 1,5—

1,7.

В дизельных двигателях с непосредственным впрыском топлива, как правило, камера сгорания образуется поверхностью головки цилиндра, стенкой цилиндра и каким-либо углублением в поршне. Форсунка установлена в головке, а ее распылитель — в отверстии поверхности головки. Если двигатель предусматривается с двумя клапанами на цилиндр, клапанам придается возможно больший диаметр, вследствие чего расстояwe, разделяющее ближайшие точки обоих седел клапанов, недостаточно для размещения отверстия под распылитель форсунки, Следовательно, компоновка двигателя с двумя клапанами на цилиндр обязывает смещать форсунку относительно геометрической ос«цилиндра. Смещение форсунки вызывает необходимость смещения камеры сгорания в поршне. Однако камеру сгорания в поршне невозможно сместить достаточно от центра поршня с тем, чтобы она располагалась симметрично под форсункой, так как такое смещение приводит к асимметрии тепловых напряжений, которым подвергается поршень.

Таким образом, у двигателей с двумя клапанами на цилиндр форсунка располагается эксцентрично относительно камеры сгорания в поршне, а следовательно, появляется разница в свободной длине струй топлива, впрыскиваемого в камеру через разные сопловые отверстия. Это обстоятельство . не всегда позволяет получить на двигателях с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания с объемно-пленочным смесеобразованием наиболее оптимальное смесеобразование и эффективное сгорание.

Для рациональной организации процесса объемно-пленочного смесеобразования желательно обеспечить такое соотношение наибольших и наименьших длин топливных струй, чтобы часть топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, использовалась для образования пленки на поверхности камеры сгорания, а другая часть объемно сгорала до соприкосновения со стенками камеры сгорания. При этом эффективность процесса объемно-пленочного смесеобраэования будет в значительной мере зависеть от количественного соотношения между объемно-сгорающей частью топлива и частью топлива, образующей пленку на поверхности камеры сгорания, 1719678

Двигатель внутренного сгорания работает следующим образом, При работе двигателя топливные с груи впрыскиваются через сопловые отверстия форсунки 8 в углубление 3 днища 2 поршня

1 и попадают на его боковую стенку 4 (в одной плоскости А — А, перпендикулярной оси углубления 3) равномерно распределенными по периметру боковой стенки 4 углубления 3. При этом взаимное расположение форсунки 8, углубления 3 и поршня 1 таково, что отношение максимального расстояния 9 от точки 7 пересечения осей распылительных отверстий между собой до точки их пересечения с .боковой стенкой 4 углубления 3 к минимальному расстоянию

10 составляет LM>«/l»< = 1,5 — 1,7.

Испол ьзова ние и редлагаемой конструкции обеспечивает повышение эффективности смесеобразования и сгорания, а следовательно улучшает технико-экономические показатели двигателя.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, имеющей по меньшей мере четыре распылительных отверстия и камеру сгорания, образованную головкой и смещенным цилиндрическим углублением в днище поршня, образующие боковой стенки которого параллельны оси поршня и сопряжены с дном

5 углубления по радиусу, причем форсунка смещена относительно поршня и углубления, ось поршня, ось углубления и точка

- пересечения осей распылительных отверстий форсунки с боковой стенкой углубле10 ния расположены в плоскости, перпендикулярной оси углубления, и равномерно распределены по периметру его боковой стенки, отличающийся тем, что, с целью улучшения экономичности путем

15 повышения эффективности процессов смесеобразования и сгорания, углубление выполнено с диаметром d1 = 0,5 — 0,6 диаметра поршня, расстояние между осями углубления и поршня составляет dg = 0,05 — 0,1

20 диаметра поршня, расстояние между осью последнего и точкой пересечения осей распылительных отверстий форсунки между собой составляет бз = 0,15 — 0,25 диаметра поршня, а отношение максимального рас25 стояния между точкой пересечения осей распылительных отверстий между собой и точками их пересечения с боковой стенкой углубления к минимальному составляет

1 макс/1 мин = 1,5 1.7.

1719678

Фиг.д ,4

Составитель Il,Êóðàêèí

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 753 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101