Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к дизельным двигателям с форкамерой. Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр с возвратно-поступательно перемещающимся в нем поршнем, головку с камерой сгорания. Последняя сообщена с цилиндром посредством горловины и дополнительных каналов. На поршне выполнен выступ с лабиринтным уплотнением с возможностью сопряжения его с горловиной камеры сгорания. В каждом дополнительном канале установлен узел выравнивания давления в цилиндре при начальном сопряжении выступа с горловиной. Узел для выравнивания давления может быть образован обратным клапаном. Такая конструкция двигателя обеспечивает повышение надежности и кпд двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению.

Из уровня техники известен дизельный двигатель с форкамерой (фирма Мерседес), содержащий блок цилиндров с поршнями, форкамерой с форсункой; форкамера сообщена с цилиндром посредством перфорированной перегородки.

Основным недостатком известного двигателя является снижение экономических и скоростных показателей, поскольку в начальный момент каналы в перегородке являются гасителями ударных нагрузок от взрывного характера сгорания рабочей смеси, а в следующий момент относительно "узкие" каналы являются "тормозом" на пути распространения давления газов на поршень и, как следствие, снижение мощности на маховике коленвала двигателя.

Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационных показателей двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, включающем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения поршнем, головку с камерой сгорания и форсункой, камера сгорания сообщена с цилиндром двигателя посредством горловины и дополнительными каналами, на поршне выполнен выступ с лабиринтным уплотнением с возможностью сопряжения его с горловиной камеры сгорания, в каждом дополнительном канале установлен узел выравнивания давления в цилиндре при начальном и последующем сопряжении выступа поршня с горловиной камеры сгорания.

Такое конструктивное выполнение предложенного двигателя обеспечивает создание условий работы его, при которых максимально используется энергия сгорающих газов, что сказывается положительно на экономических и мощностных показателях двигателя, обеспечивается последующий "мягкий" режим работы шатунно-поршневой группы двигателя и улучшаются условия смесеобразования в камерах сгорания двигателя.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображен цилиндр с поршнем, в разрезе, схема.

Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере цилиндр 1, расположенный в нем поршень 2 с выступом 3, имеющим лабиринтное уплотнение, головку 4 с камерой сгорания 5 и форсункой 6, камера сгорания сообщена с цилиндром посредством горловины 7 и дополнительными каналами 8. В каждом дополнительном канале установлен узел 9 выравнивания давления в цилиндре при начальном сопряжении выступа 3 с поверхностью горловины 7. Узел 9 выравнивания давления может быть образован обратным клапаном 10 или любой другой конструкцией, обеспечивающей регулирующий перепуск газовой среды из надпоршневого пространства в камеру сгорания при начальном сопряжении выступа с горловиной.

Двигатель внутреннего сгорания работает по известному принципу (воспламенение от сжатия). При положении поршня в В.М.Т. выступ 3 находится в сопряжении с горловиной 7, клапаны 10 "запирают" дополнительные каналы 8.

При воспламенении рабочей смеси, приобретающей взрывной характер, максимум энергии ударной волны (давления) воспринимается выступом 3 поршня. Выступ 3 в сочетании с днищем поршня в данном случае работает как упругая балка: смягчает ударное воздействие волны, передавая при этом максимально мощность работы сгоревших газов и обеспечивая при этом "мягкий" режим работы деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя при дальнейшем движении поршня к НТМ, что повышает долговечность и надежность работы двигателя, а также повышаются мощностные показатели. При движении поршня к ВМТ в момент начального сопряжения выступа с горловиной объем камеры сгорания "отсекается" от полости цилиндра, при этом газовая среда, находящаяся над поверхностью поршня в цилиндре будет сжиматься, оказывая сопротивление перемещению поршня в цилиндре, однако наличие в дополнительных каналах узлов выравнивания давления (обратных клапанов) обеспечивает поступления подпоршневой газовой среды в камеру сгорания, увеличивая качество смесеобразования за счет касательного сопряжения дополнительных каналов с камерой сгорания, что в свою очередь повышает качество процесса сгорания и, как следствие, повышает мощность двигателя.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения поршнем, головку цилиндра с камерой сгорания с форсункой, отличающийся тем, что камера сгорания сообщена с цилиндром посредством горловины и дополнительными каналами, выполненными в головке, на поршне выполнен выступ с лабиринтным уплотнением с возможностью сопряжения его с горловиной камеры сгорания, при этом в каждом дополнительном канале установлен узел выравнивания давления в цилиндре при начальном сопряжении выступа с горловиной.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что каждый узел выравнивания давления в цилиндре образован обратным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1