Двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в области машиностроения. Цель изобретения - повышение эффективности двигателя. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр с установленным в нем поршнем, головку цилиндра, впускной и выпускной каналы, впускной и выпускной клапаны и свечу зажигания. Впускной канал выполнен с перегородкой, разделяющей его на два канала, и снабженной выступом, размещенным в надклапанной зоне. Двигатель дополнительно содержит ширму, установленную на тарелке впускного клапана с возможностью взаимодействия с выступом и образования щели при открытии клапана. 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения.

Известен двигатель внутреннего сгорания (Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977, с. 249), содержащий цилиндр с поршнем, впускной и выпускной клапаны с соответствующими каналами, причем впускной канал выполнен с перегородкой, разделяющей его на два канала, и выступом в надклапанной зоне.

Известный двигатель обеспечивает недостаточно высокое расслоение заряда в цилиндре на малых нагрузках.

Цель изобретения - повышение эффективности двигателя.

Цель достигается тем, что дополнительно двигатель снабжается ширмой, установленной на тарелке впускного клапана с возможностью взаимодействия с выступом и образования при открытии клапана щели.

На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - камера сгорания, вид сверху; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 5 - поршень с вариантами исполнения основной полости.

Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2 с полостью 3, впускной клапан 4, надклапанная зона которого разделена выступом 5 на топливную и воздушную (а, б) зоны, к которым подключены воздушный 6 и топливный 7 каналы со средствами 8 подачи топлива и дроссельной заслонкой 9, свечу зажигания 10 в зоне вихря обогащенной смеси, паровую форсунку 11, расположенную в любой точке линии, параллельной плоскости 12 продолжения выступа 5. Чашка клапана 4 снабжается ширмой 13, скользящей при перемещениях клапана 4 вдоль поверхности выступа 5, примыкая к ней и обеспечивая частичное перекрытие образующейся между полостями а, б щели при открытии клапана 4.

Полость 3 в поршне 2 состоит из основной (наиболее заглубленной) полости 14, расположенной в центральной части поршня и перпендикулярной плоскости выступа 5, и поверхностей 15, обеспечивающих плавное соединение основной полости 14 с периферийными частями поршня. Основная полость может быть равномерной по всей своей длине поперек поршня (фиг. 4, I) и переменной (фиг. 4, II, III) с расположением наиболее заглубленной части со сдвигом от оси цилиндра. Варианты границ основной полости 16 показаны на фиг. 5. Выступ 5 плотно прилегает к границам надклапанной зоны 17. Форсунка 11 при исполнении полости, как на фиг. 4, I, устанавливается в любой точке линии 12, а при исполнении полости, как на фиг. 4, II, III, несколько смещена от линии 12 в сторону наибольшего заглубления полости 14. Условной плоскостью 12 рабочий объем цилиндра делится на топливную А и воздушную Б зоны цилиндра 1.

Режим максимальных нагрузок. Заслонка 9 открыта, давление газов в полости а, б одинаковое, при открытом клапане 4 в цилиндр 1 впускается свежий заряд с образованием к концу впуска расслоения на смесь в зоне А и воздуха в зоне Б, заряд сжимается и поджигается, сгорание смеси происходит в два этапа, сначала в зоне А частично сгорает смесь, а продукты неполного сгорания дожигаются при расширении за счет воздуха зоны Б. К концу сжатия в зону плоскости 12 подается форсункой 11 водяной пар, снижая в этой зоне концентрацию окислителя и повышая при этом детонационную стойкость.

Снижение нагрузок. Прикрывают дроссельную заслонку 9, недостаток смеси полости а компенсируется воздухом зоны б, при открытии клапана 4 зоны а, б сообщаются через щель между чашкой клапана 4 и выступом 5, что обеспечивает в цилиндре при впуске дальнейшее расслоение заряда с отклонением смеси в сторону ширмы 13 с обеспечением при этом гарантированного поджига смеси за счет увеличения глубины расслоения заряда.

Формула изобретения

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с установленным в нем поршнем, головку цилиндра, снабженную впускным и выпускным каналами соответственно с впускным и выпускным клапанами, и свечу зажигания, размещенную в головке, причем впускной канал выполнен с перегородкой, разделяющей его на два канала подачи богатой топливо-воздушной смеси и воздуха и снабженной выступом, размещенным в надклапанной зоне, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности двигателя, последний дополнительно содержит ширму, установленную на тарелке впускного клапана с возможностью взаимодействия с выступом и образования при открытии клапана щели.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5