Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения заключается в том, что зоны, образованные перегородкой в камере сгорания, сообщены между собой в трех направлениях, одно из которых ориентировано через центр камеры сгорания с образованием канала, а два других - по касательной к стенке камеры сгорания и направлены встречно. Продукты сгорания направляют из топливной зоны в воздушную в одном направлении, а воздух вытесняют продуктами сгорания из воздушной зоны в топливную по двум направлениям. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень, свечу зажигания, камеру сгорания, разделенную перегородкой на свечную и бессвечную полости (авт. св. N 956828, опубл. 1982).

Известный двигатель не обеспечивает полного сжигания топлива на мощностных режимах при глубоком расслоении заряда на воздух и смесь.

Цель изобретения - повышение эффективности двигателя.

Цель достигается путем засасывания в цилиндр на любых нагрузочных режимах воздуха и смеси по раздельным каналам, каждого в свою зону цилиндра, разделения зон при расположении поршня в верхней мертвой точке с образованием центрального канала и двух периферийных с направлен- ностью соответственно из топливной зоны в воздушную и из воздушной в топливную, поджига смеси в топливной зоне цилиндра и создания потоков заряда из топливной зоны в воздушную через центральный канал и из воздушной зоны в топливную по касательной к стенкам цилиндра с образованием встречных потоков.

На фиг. 1 изображен заявленный двигатель; на фиг. 2 - обратный клапан (сечение А-А на фиг. 1); на фиг. 3 - канал при расположении поршня в верхней мертвой точке (вид Б на фиг. 1); на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3.

Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2, впускной 3 и выпускной (не показан) клапаны, впускные каналы 4, 5 соответственно подачи смеси и воздуха, образованные перегородкой 6 (от общего сечения каналов сечение канала 4 имеет порядок 0,3-0,5), параллельной в клапанной зоне оси клапана, разделяющие перегородки 7, 8 соответственно в головке 9 цилиндра и поршне, повторяющие форму перегородки 6, выпускные каналы 10, 11 соответственно топливной 12 и воздушной 13 зон цилиндра, образующихся при расположении поршня в верхней мертвой точке, которые могут быть перекрыты обратными клапанами 14 (клапан канала 11 не показан). Стрелками показано направление движения заряда по каналам 10, 11. Обратный клапан 14 может представлять собой флажковую заслонку 15 с осью в головке цилиндра, свободно вращающуюся между двумя фиксаторами 16, 17, ограничивающими ее перемещения (на фиг. 2 показаны нижнее положение заслонки в момент ее касания с поверхностью поршня и верхнее (пунктир) при полном открытии заслонки с касанием фиксатора 16), заслонка в сторону фиксатора 17 может быть подпружинена (не показано). Каналы 11 вместо обратного клапана могут быть выполнены как показано на фиг. 3, 4, где поршень 2 расположен в верхней мертвой точке, а перегородка 7 имеет выступ 18 с конусом 19 в направлении движения заряда. В топливной зоне для поджига может устанавливаться свеча зажигания (не показана), или одна из зон цилиндра может быть снабжена дополнительным цилиндром с подпружиненным поршнем, рабочая поверхность которого сообщается с цилиндром 1, а пружина отрегулирована на заданное давление в цилиндре 1 (перечисленные элементы также не показаны). Каналы 10, 11 располагаются напротив друг друга и производят подачу газов в противоположные зоны полостей 12, 13.

При открытом клапане 3 в зоны 12, 13 по каналам 4, 5 производят впуск переобогащенной смеси и воздуха (с общим коэффициентом избытка воздуха α = 1), при этом смесь может иметь α = 0,3-0,5. Впущенный заряд сжимается с сохранением созданного расслоения, и при расположении поршня в верхней мертвой точке образуется с помощью перегородок 7, 8 разделенная камера сгорания, состоящая из топливной 12 и воздушной 13 зон. После поджига смеси в зоне 12 горение повышает давление в последней, клапан 14 открывается (заслонка 15 под давлением газов в направлении стрелки переходит в пунктирное положение) и в зону 13 нагнетается несгоревшая смесь, продукты неполного сгорания зоны 12, с некоторой задержкой последние сжигаются в зоне 13, при этом воздух периферийных зон полости 13 по каналам 11 нагнетается в зону 12, оттесняет из околоцилиндровых зон смесь и продукты неполного сгорания вглубь зоны 12 к каналу 10, способствуя тем самым быстрому и полному сгоранию поданного в цилиндр 1 топлива.

Формула изобретения

СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска в цилиндр расслоенного свежего заряда с образованием воздушной и топливовоздушной зон, сжатия свежего заряда, поджига топливовоздушной смеси, расширения продуктов сгорания и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, продукты сгорания направляют из топливной зоны в воздушную в одном направлении, а воздух вытесняют продуктами сгорания из воздушной зоны в топливную по двум направлениям, ориентированным по касательной к стенке цилиндра навстречу одно другому.

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным патрубками, в которых установлены соответственно впускной и выпускной клапаны, камеру сгорания, образованную днищем поршня и головкой цилиндра, свечу зажигания, расположенную в головке цилиндра, по меньшей мере одну перегородку, разделяющую камеру сгорания на две зоны и образующую с головкой цилиндра первый канал, связывающий зоны камеры сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, зоны сообщены между собой в трех направлениях, одно из которых ориентировано через центр камеры сгорания с образованием второго канала, а два других - по касательной к стенке камеры сгорания и встречно направлены с образованием соответственно третьего и четвертого каналов.

3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что перегородка закреплена в головке цилиндра.

4. Двигатель по п. 2, отличающийся тем, что перегородка закреплена на поршне.

5. Двигатель по пп.2-4, отличающийся тем, что по меньшей мере один из каналов снабжен обратным клапаном.

6. Двигатель по п.2., отличающийся тем, что впускной патрубок разделен на две магистрали для впуска соответственно воздуха и топливовоздушной смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4