Способ организации смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при конструировании и разработке простых и экономичных двигателей внутреннего сгорания. Способ организации смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания с системой газораспределения, содержащей как минимум один клапан, в котором камера сгорания выполнена в углублении поршня размером более диаметра тарелки клапана и глубиной не менее длины хода клапана, при этом топливовоздушную смесь направляют в камеру сгорания в виде кольцевой струи через кольцевой зазор, образуемый камерой сгорания и обтекателем на тарелке клапана под действием разрежения, создаваемого клапаном в камере сгорания при ходе поршня от верхней мертвой точки. Заполняя объем камеры сгорания, струя преобразуется в кольцевой или тороидальный вихрь в зависимости от формы камеры. В конце такта сжатия обтекатель входит в камеру сгорания, уменьшая ее проходное сечение, при этом воздух входит в камеру сгорания через кольцевой зазор, образуемый поршнем и обтекателем на тарелке клапана. Изобретение обеспечивает улучшение смесеобразования и повышение экономичности работы двигателя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при конструировании и разработке простых и экономичных двигателей внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннего сгорания (ДВС), газораспределительный механизм (ГРМ) которого содержит один главный клапан, открывающий газовый канал переходящий во впускной и выпускной каналы, открываемые клапанами с электроприводом. Камера сгорания тороидальной формы выполнена в углублении поршня размером более диаметра тарелки клапана и глубиной не менее длины хода клапана. Форсунка впрыска топлива установлена с возможностью впрыска топлива в начале такта впуска.

RU 2361093, опубл. 10.07.2009. Патент выдан на имя автора.

В предлагаемом изобретении раскрывается способ организации смесеобразования в данном двигателе.

Уровень техники.

Известен способ организации вихревого движения топливовоздушной смеси в расположенной в поршне тороидальной камере сгорания.

(SU 266454, 17.03.1970)

Вихревое движение образуется при сжатии воздуха в надпоршневом пространстве и его перетекании через кольцевой зазор, образуемый горловиной камеры сгорания и обтекателем.

Недостатком известного технического решения является отсутствие продувки камеры сгорания, что снижает мощность двигателя. В известном техническом решении для завихрения топливовоздушной смеси использовано сжатие. Автору неизвестны технические решения, в которых для завихрения топливовоздушной смеси используется разрежение.

Раскрытие изобретения.

Способ направлен на улучшение смесеобразования и повышение экономичности работы двигателя. Предлагаемый способ отличается от известных тем, что топливовоздушную смесь направляют в камеру сгорания в виде кольцевой струи через кольцевой зазор между поршнем и клапаном, под действием разрежения, создаваемым клапаном в камере сгорания при ходе поршня от верхней мертвой точки.

Вследствие этого большая часть топлива во время такта впуска будет находиться в камере сгорания и вблизи ее в вихреобразном состоянии, конденсация частиц топлива на стенках цилиндра уменьшится, что улучшит экономичность двигателя. Камера сгорания может иметь торообразную или цилиндрическую с винтовой нарезкой форму. Для создания кольцевой струи в конце такта сжатия целесообразно тарелку клапана дополнить обтекателем. Торообразный или кольцевой вихрь в камере сгорания улучшат качество смесеобразования.

Описание позиций.

1 поршень, 2 форсунка впрыска топлива, 3 впускной канал, 4 впускной управляющий клапан, 5 выпускной управляющий клапан, 6 выпускной канал, 7 клапан, 8 камера сгорания, 9 обтекатель.

Осуществление изобретения.

Предлагаемый способ можно реализовать в двигателе, представленном на чертеже. При ходе поршня 1 вниз от ВМТ в камере сгорания 8 под тарелкой клапана 7 создается разрежение, куда через кольцевой зазор, образуемый тарелкой клапана и поршнем, подается топливовоздушная смесь в форме кольцевой струи. Топливо подается через форсунку 2. Заполняя объем камеры сгорания, струя преобразуется в кольцевой или тороидальный вихрь в зависимости от формы камеры. Для создания кольцевой струи в конце такта сжатия тарелка клапана 7 снабжена обтекателем 9. В конце такта сжатия обтекатель 9 выходит в камеру сгорания, уменьшая ее проходное сечение, при этом воздух входит в камеру сгорания через кольцевой зазор, образуемый камерой сгорания и обтекателем.

Осуществление описанного способа позволяет улучшить смесеобразование и повысить экономичность двигателя.

1. Способ организации смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания с системой газораспределения, содержащей как минимум один клапан, в котором камера сгорания выполнена в углублении поршня размером более диаметра тарелки клапана и глубиной не менее длины хода клапана, характеризующийся тем, что, с целью оптимизации процесса смесеобразования, топливовоздушную смесь направляют в камеру сгорания в виде кольцевой струи через кольцевой зазор, образуемый камерой сгорания и обтекателем на тарелке клапана под действием разрежения, создаваемого в камере сгорания клапаном при ходе поршня от верхней мертвой точки.

2. Способ по п.1 отличается тем, что топливовоздушную смесь направляют в виде кольцевой струи в камеру сгорания торообразной формы.

3. Способ по п.1 отличается тем, что топливовоздушную смесь направляют в виде кольцевой струи в камеру сгорания цилиндрической формы с винтовой нарезкой по окружности.

4. Способ по п.1 отличается тем, что воздух в конце такта сжатия направляют в камеру сгорания в виде кольцевой струи через кольцевой зазор, образуемый поршнем и обтекателем на тарелке клапана.