Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

()883533

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

? (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.03.80 (21) 2892075/25-06 с присоединением заявки М— (23) Приорнтет

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 25.11.81 (5l)M. Кл.

F 02 В 19/10

)ооударствеииый комитет

СССР ио делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 621.43. .056 (088.8) А. Ф, Чичигин и В. Н. Хухарев (72) Авторы изобретения

Центральная научно-исследовательская и кон технологическая лаборатория токсичности дв (7I) Заявитель

{54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателе.строению я может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с фор- камерно- >акельным зажиганием.

Известны двигатели внутреннего сгора ния, содержащие цилиндр с поршнем и головкой, ограничивающими основную камеру сгорания, канал подачи топливс-воздушной смеси в основную камеру и свечу зажигания, установленную в головке цилиндров, подсоединенную к источнику тока при помощи токопроводящпх элементов и снабженную центральной полостью, подключенной через подпружиненный клапан к дополнительному каналу подачи топливо-воздушной смеси, и

IS соплом для соединения с основной камерой

crop ания.

В известных двигателях на такте всасывания богатая топливо-воздушная смесь по каналу токолроводяшего электрода че рез клапан поступает в форкамеру свечи, а бедная — через впускной клапан в основную камеру сгорания.

На такте сжатия часть бедной смеси из камеры сгорания перетекает в форкамеру, где приобретает турбулентное движение, благодаря чему интенсивно смешивается с богатой смесью.

Смесь, образованная в форкамере в результате смешивания бедной и богатой смесей, воспламеняется электрической искрой. Воспламенившаяся в форкамере смесь выбрасывается в виде горящего факела в основную камеру сгорания и поджигает бедную смесь 1). г

Недостатком известных двигателей, является то, что при работе на режимах холостого и особенно принудительного холостого хода имеются пропуски воспламенения смеси, что приводит к повышенному выбросу углеводородов в отработавших газах. Пропуски воспламенения при работе двигателя на режимах холостого и принудительного холостого хода связаны, с тем, что на этих режимах ухудшаются условия развития начального очага воспламенения из за возрастания количест%

l0 ва остаточных газов в смеси и понижения давления впуска, а также крупномасштабности турбулентного движения смеси.

Наличие первого и последнего факторов особенно неблагоприятно сказывается в двигателях с форкамерно.факельНым зажиганием.

Бель изобретения — повышение экономичности и снижение токсичности путем путем интенсификации начального очага воспламенения.

Указанная цель достигается тем, что сопло выполнено с удлиненной криволинейной образующей, суммарный объем центральной полости и сопла составляет

0,5-2,5% or объема основной камеры сгорания, а объем полости составляет не более 10% от суммарного объема сопла и полости, причем клапан может быть выполнен в виде гокопроводящей пластины.

На фиг. 1 показан двигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 — свеча зажигания; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4— сечение А-Л на фиг. 2.

Пвигатель содержит поршень 1, перемещающийся в цилиндре 2, основную камеру сгорания 3, образованную внутренней полостью головки цилиндров 4 и поршнем 1, находящимся в В,М. Т., впускной клапан 5, свечу зажигания, состоящую из токопроводящего корпуса 6 с выполненным в нем соплом 7, изолятора

8, в котором размещен токопроводящий электрод 9 с каналом, клапан 10 и центральная полость 11. Токопроводящий электрод 9 со стороны полости l 1 имеет токопроводящее седло L2„в котором размещена пружина 13. Пружина 13 одним концом закреплена в проточке седла 12, а другим - в проточке клапана 10, который выполнен в виде токопроводяшего пластинчатого элемента. Пружина 13 работает на растяжение и прижимает клапан 10 к седлу 12. Электрод 9 закреплен в изоляторе 8 гайкой 14. В полости

11 расположены упоры 15, которые составляют с корпусом 6 свечи единое целое. двигатель работает следующим образом.

На такте всасывания при перемещения поршня 1 вниз бедная смесь, под действием разряжения, образующегося в надпоршневом пространстве, через впускной клапан 5 поступает в основную камеру сгорания 3 и цилиндр 2. Одновременно под действием разряжения, преодолевая сопротивление пружины 13, открывается

3533 4 клапан 10 и богатая смесь через канал токопроводящего электрода 9 поступает в центральную полость l l и сопло 7.

B конце такта всасывания, когда поршень

1 перемещается в нижнюю мертвую точку, рязряжение в цилиндре 2 и основной камере сгорания 3 уменьшается и клапан

10 закрывается под действием пружины

13. Поступление богатой смеси в полость 11: и сопло 1 прекращается.

На такте сжатия при перемещении поршня l вверх под действием давления, образующегося в надпоршневом пространстве, часть бедной смеси, из основной

15 камеры сгорания 3 перетекает в сопло

7, заполненное богатой смесью, и вытесняет богатую смесь в полость l l, В конде такта сжатия богатая смесь в полости 11 поджигается электрической

20 искрой в зоне искрового промежутка, образованного нижней поверхностью прижатого к седлу 12 клапана 10 и упорами 15. Искровой промежуток имеет зазор

0,6-0,8 MM.

25 Высокое напряжение для образования электрической искры в искровом промежутке подается к токопроводящему электроду 9. Воспламенившаяся от искры богатая. смесь в виде горящего факела из полости зо 11 выбрасывается через сопло 7 в основную камеру сгорания 3 и поджигает находящуюся гам бедную смесь, Чтобы исключить заброс бедной смеси, перетекающей в форкамеру из основной камеры сгорания 3 на такте сжатия в зону искрового промежутка полость 11 выполнена с минимальным объемом и составляет не более 10% ог суммарного объема сопла 7 и полости 11. Суммарный объем

g0 составляет 0,5-2,5% от объема основной камеры сгорания 3. Клапан 10 в свече, служащий для впуска богатой смеси в форкамеру на такте всасывания, выполнен в виде подпружиненного токопроводя<> щего элемента. Пружина 13 расположена в канале токопроводящего электрода 9 и работает на растяжение, прижимая клапан 10 х седлу 12 гокопроводящего электрода 9 в конце такта всасывания при .И достижении поршня 1 нижней мертвой точки, Наличие пружины 13 исключает перетекание богатой смеси через клапан

10, на такте сжатия обратно в канал токопроводящего электрода 9.

Богатая смесь поджигается электрической искрой,в зоне искрового промежутка в конце такта сжатия. Искровой промежуток, образованный нижней поверхностью прижато-

5 8835 го к седлу 12 клапана 10 и упорами 15, расположен в полости 11 под клапаном 10. Упоры 15 составляют с корпусом 6 свечи единое целое и предназначены для ограничения хода клапана 10. Они выполняют также у роль массового электрода свечи.

Отсутствие перемешиванж бедной и богатой смесей в суммарном объеме лоб зволяет подавать в него богатую топливовоздушную смесь с коэффициентом избытка jy воздуха равным 0,6-1,1, что беднее богатой топливо-воздушной смеси, подавае- мой в форкамеру известных двигателей внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием. Для приготовления и у подачи в форкамеру топливо-воздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха 0,61,1 требуется менее сложная топливоподающая аппаратура, а также уменьшается ее пригорание на стенках форкамеры и е на рабочих поверхностях клапана, что повышает надежность двигателя.

Формула изо бре тения 33

1 Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с поршнем и головкой, ограничивающими основную камеру сгорания, канал подачи топливо-Boaapmtol смеси в основную камеру и ".вечу зажигания, установленную в головке цилиндров, подсоединенную к источнику тока при помощи токопроводящих элементов и снабженную центральной полостью подключенной через подпружиненный клапан к дополнительному каналу подачи топливо-воздушной смеси, и соплом для соединения с основной камерой сгорания, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности путем интенсификации начального очага воспламенения, сопло выполнено с удлиненной криволинейной образующей, суммарный объем центральной полости и сопла составляет

0,5-2,5% от объема основной камеры сгорания, а объем полости составляет не более 10% от суммарного объемд сопла и полости, 2.Двигательпо и, l,о тлич аюш и и с я тем, что клапан выполнен в виде токопроводящей пластины;

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3908625, кл. 123-32, опублик, 1975.