Цилиндрическая камера для двигателя внутреннего сгорания

 

(в) RU (н) 2001 (51) 5 F02 F1 00 F02823 00

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и

К ПАТЕНТУ

3Щ (21) 4941197/06 (22) 03.06.91 (46) 15.10.93 Бюл. NQ 37-38 (71) Днепропетровский молодежный центр "3pa" (72) Дмитриев О.Э.; Криворучко С.Г. (73) Днепропетровская производственно-коммерческая фирма "Эпсилон" (54) ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: механика, конкретно двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: цилиндрическая камера содержит цилиндр 1 с пазами

2 и 3, выполненными продольно на диаметрально противоположных участках стенки, и продувочными окнами 4 и 5, форсунку 6. введенную в камеру 7, и аксиапьно установленный поршень 8 с продольными выступами 9 и 10, сопряженными с профилями пазов 2 и 3 цилиндра Поршень 8 шарнирно связан с шатуном 11. Продольные пазы 2 и 3 выполнены на всю длину хода поршня 8, 2 ил.

ЬЭ

Ю

ЬЭ 40

2001296

Изобретение относится к механике, в частности к двигателям внутреннего сгорания или силовым установкам, работающим на продуктах сгорания, и может быть использовано в двигателестроении при конструировании камер сгорания особой формы и механизмов увеличенного хода.

Известна цилиндрическая камера для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая цилиндр, снабженный продувочными окнами, форсунки, размещенные в камере, аксиально установленные поршни, шарнирно связанные с шатунным механизмов. Полость цилиндра в известном техническом решении используется в качестве направляющего элемента перемещаемого поршня.

Недостаток известной камеры заключается в ограничении хода поршня, недостаточных стабильности аксиального зазора и точности хода поршня, в наличии трения скольжения в цилиндрических поверхностях, содержащих повышение КПД.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является цилиндрическая камера для ДВС, содержащая цилиндр, снабженный пазами, выполненными продольно на диаметрально противоположных участках стенки, и продувочными окнами, форсунку, размещенную в камере, аксиально установленный поршень с продольными выступами, сопряженными с профилем пазов, шарнирно связанный с шатунным механизмом. В известном техническом решении продольные пазы и выступы, связанные между собой в продольном направлении, выполняют функцию направляющих элементов, повышающих точность рабочего хода поршня и стабильность аксиального зазора, что частично уменьшает трение и повышение КПД.

Однако в устройстве еще существенны силы трения, активны инерционные силы и ограничен рабочий ход поршня, сдерживающие повышение КПД. Это объясняется большой площадью контактирования скользящих цилиндрических поверхностей поршня и цилиндра, а также большим давлением сгораемой горючей смеси (при недостаточном заходе поршня в нижнюю часть цилиндра) на поршень, Цель изобретения — повышение КПД путем снижения трения и инерционных сил, Цель достигается тем, что в цилиндрической камере для двигателя внутреннего сгорания, содержащей цилиндр, снабженный пазами, выполненными продольно на диаметрально противоположных участках стенки, и продувочными окнами, форсунку. размещенную в камере, аксиально установленный поршень с продольными выступами, сопряженными с профилем пазов, шарнирно связанный с шатунным механизмом, пазы цилиндра выполнены на всю длину хода поршня, Выполнение пазов цилиндра на всю длину хода позволяет сократить высоту поршня, а следовательно, увеличить длину хода последнего и уменьшить величину трения скольжения в аксиальном зазоре, Эффект усиливается тем, что сокращенный участок поршня компенсируется усиленной продольной связью пазов и выступов. Выполнение пазов на длину, меньшую всей длины хода поршня, не позволит повысить КПД, поскольку это снижает упомянутый эффект направляющих элементов и точность хода поршня в аксиальном зазоре. Выполнение пазов на длину, большую всей длины хода поршня, также нецелесообразно, поскольку этим ограничивается полезный объем камеры, перемещение поршня и, соответственно, снижается КПД. Установлено, что выполнение пазов на всю длину хода поршня позволяет увеличить длину рабочего хода поршня и снизить коэффициент трения с поверхностью цилиндра в достаточной степени для противодействия давлению горя30 чей смеси, инерционных сил и удовлетворения стабильной аксиальности установленного зазора. Дополнительный эффект — снижение металлоемкости эа счет сокращения высоты поршня.

На фиг.1 представлена цилиндрическая камера для ДВС, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез.

Цилиндрическая камера содержит цилиндр 1 пазами 2 и 3, выполненными про40 дольно на диаметрально противоположных участках стенки, и продувочными окнами 4 и 5, форсунку б, введенную в камеру 7, и аксиально установленный поршень 8 с продольными выступами 9 и 10, сопряженными

45 с профилями пазов 2 и 3. Поршень 8 шарнирно связан с шатунным механизмом 11, Продольные пазы 2 и 3 выполнены на всю длину хода поршня 8.

На примере конкретного выполнения

50 устройства выполнение пазов и выступов вдоль продольных осей цилиндра и поршня может быть обеспечено фрезерованием. Поперечное сечение упомянутых элементов может иметь прямоугольную форму или

55 форму типа "ласточкин хвост". Сопрягаемые поверхности пазов и выступов целесообразно подвергнуть шлифованию и полированию; класс чистовой обработки 7, 8, Для цилиндрической камеры двигателя С-100, применяемого в качестве силовой установке

2001296

Составитель В.Белозуб

Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор Л.Волкова

Заказ 3121

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Проиэводс венно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 генератора переменного тока, был выполнен поршень из алюминиевого сплава. Габариты поршня: диаметр 95 мм, высота 47 мм, что на 65% короче стандартной высоты ранее использованного в известной камере поршня. Габариты выступа 4х7 мм; форма сопрягаемых поверхностей паза и выступа— прямоугольная; ширина зазора между пазом и выступом 0,5»-0,01 мм; чистота обработки поверхностей -8, Полезный объем камеры эа счет выполнения пазов на всю длину(87 мм) рабочего хода поршня и сокращения в этой связи его высоты увеличился на 618 см . э

При достижении поршнем 8 верхней мертвой точки в соответствующей зоне цилиндра 1 происходит сгорание горючей смеси, Поршень 8, перемещаясь к нижней мертвой точке, вдоль направляющих, организованных пазами 2 и 3 и выступами 9 и

Формула изобретения

ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, СОДЕРжащая цилиндр, снабженный пазами, выполненными продольно на диаметрально противоположных участках стенки, и продувочными окнами, форсунку, установленную в камере, аксиально установленный

10, под влиянием давления горючей смеси снижает трение скольжения эа счет меньшей площади контактирования в аксиальном зазоре и заходит в нижнюю часть

5 цилиндра 1 на всю длину рабочего хода.

Сокращение высоты поршня 8 ослабляет влияние инерционных сил на участке, приближенном к положению нижней мертвой точки. Перемещение поршня 8 к верхней

10 мертвой точке сопровождается ослаблением влияния энергии сгораемой горючей смеси. Таким образом, путем снижения трения и действия инерционных сил.

Предлагаемое техническое решение

15 может быть использовано в двигателестроении и других отраслях общего машиностроения. (56) Патент Великобритании М 431237, 20 кл, F 02 В 75/26, опублик. 1935. поршень с продольными выступами, сопряженными с профилем пазов, шарнирно

25 связанный с шатунным механизмом, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости, снижения потерь на трение и инерционных сил. пазы цилиндра выполнены на всю длину хода поршня.