Способ работы четырехтактного форкамерного двигателя внутреннего сгорания

Способ работы четырехтактного форкамерного двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

моиза Советских

Социапистичесиих

Республик

ОП ИСАНЙЕ „„вр1рщ

ИЗОБРЕТЕН Ия (61) Дополнйтельное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 21 07 ° 76 (21) 2388669/25"06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 23, 12.81 Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 23 . 1? . 81

Г 02 В 19/10

Гоеударстеенный комитет ив делам изобретений и открытий (áÇ) УЙК 621 113Ц. . 011 3-224. 3 (088.8) Л.N.Bàõoøèí, С.B.Коробнанко, B.R.Ñàòàðîâ, я.B.Сорвиий, Л.Я.битки ° Я.Л.Рубин, H.Ô.Bóõàíoâ и А.R.Êàëàøíèêoâ ф аш.. а (72} Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красного Знаме исследовательский автомобильный и автомотор (НАМИ) и Автомобильный ордена Трудового Кра завод им. Ленинского комсомола (7l) Заявители (g4) СПОСОБ РАБОТЫ 4ЕТЫРЕХТАКТНОГО ФОРКАМЕРНОГО

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателе" строению, в частности к форкамерйым четырехтактным поршневым двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажигательным зажиганием.

Известен способ работы форкамерного двигателя внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, заключающийся в том, что в основную камеру сгорания на такте впуска вводят раздельно две смеси различного состава — богатую и бедную, причем бо.гатую смесь вводят из форкамеры, через сопловое отверстие и обеспечивают минимальное смешение этих смесей на такте впуска и сжатия до момента воспламенения, осуществляя поступательное их перемещение вдоль стенки цилиндра (11.

Недостатки известного способа заключа1отся в том, что для обеспечения минимального смешения вводимых смесей двух различных составов исключают турбулизацию заряда, что.ухудшает антидетонационные качест" ! ва двигателя, увеличивает толщину пристеночного слоя рабочей смеси в основной камере сгорания, сгорающего неэффективно, и ограничивает.

5 возможности сжигания обедненных смесей с высоким коэффициентом полез" ного действия.

Кроме того, трудности обеспечения минимального смешения этих сме" сей из-за их турбулизации при истечении через клапан на такте впуска вызывают использование черезмерно богатых форкамерных смесей во всем диапазоне работы двигателя. Это тре15 бует применения эффективной системы подогрева форкамерной смеси, что усложняет конструкцию двигателя и ухудшает ее технологичность.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов двигателя путем уменьшения относитель« ного количества топлива в присте891982 ночном слое основной камеры сгорания щающейся бедной смеси. Богатую смесь и повышения в нем турбулизации заря- 11 удерживают в этой зоне до ее восда. пламенения за счет градиента давлеЦель достигается тем, что в спо- ния дР и радиальной составляющей собе работы форкамерного двигателя > скорости Мр в центральной зоне вравнутреннего сгорания с симметричной щающейся в основной камере сгораосновной камерой сгорания, предус- ния 5 бедной смеси б. .матривающем раздельный ввод в основ- Указанные градиент давления и раную камеру сгорания на такте впуска диальная составляющая скорости набогатой и бедной смеси с минимальным щ правлены к оси 7 цилиндра 2. Благоих смешением, бедную смесь на такте даря такому их направлению обеспечивпуска закручивают вокруг продольной вают минимальное смешение богатой оси цилиндра, а богатую - вводят в и бедной смеси на такте впуска и центр основной камеры вдоль его оси сжатия до их воспламенения. и в каждой смеси регулируют на впус- ig Концентрация топлива в смеси ке отношение количества воздуха и топ- по сечению основной камеры сгорания лива в зависимости от режима работы распределяется от наибольшей в центдвигателя. ральной ее части до наименьшей у

При этом отношение количества воз- стенок цилиндра 2.. Для этого количест духа в богатой смеси к количеству, >0 во воздуха в богатой смеси 11, ввовоздуха в бедной смеси изменяют в пре- димой в центральную зону основной каделах: на холостом ходу.0,1-0,2; íà .меры 5 сгорания, регулируют в зависисредней нагрузке 0,08-0,2; на полной мости от режима работы двигателя по нагрузке 0,045-0,08. отношению к количеству воздуха в бедКроме того, отношение количества ной смеси б, подаваемому на перифетоплива в богатой смеси к количеству Рию цилиндра 2, в следующих преде" топлива в бедной смеси изменяют в лах: на холостом ходу 0,1-0,2; на пределах: на холостом ходу 0,18-0,55; средней нагрузке 0,08-0,2; на полной на средней нагрузке 0,20-0,40; на пол- нагрузке 0,045-0,08, ной нагрузке 0,055-0,20. Количество топлива в богатой смеНа фиг. 1 представлена схема дви- си 11 по отношению к количеству жения бедной и богатой смесей на так" топлива в бедной смеси 6 регулируют

* те впуска, на фиг.2 — разрез А-А на в таких пределах: на холостом хофиг. 1; на фиг. 3 - схема расположе- ду 0,18-0,55; на средней нагрузке ния смесей в начале рабочего такта; 0,20-0,40; на полнои нагрузке 0,05535 на фиг. 4 - .разрез Б-Б на фиг. 3 ° 0,20, Способ работы двигателя заключает- Использование вращающейся вокруг ся в следующем. оси 7 цилиндра 2 бедной смеси обесНа такте впуска поршень 1 (фиг.1 печивает стабильное удержание богаи 2) в цилиндре 2 перемещают вниз той смеси в центральной зоне основи создают тем самым разрежение в ци40 нои камеры 5 сгорания, В результате линдре, благодаря чему по впускному этого, разбавление богатой смеси в каналу 3 через основной впускной кла- форкамере 10 бедной смесью, поступан 4 вводят в основную камеру 5 сго- пающей из основной камеры 5 сгорарания бедную топливовоздуыную смесь б. ния на такте сжатия, наименьшее, что

В этот период смесь 6 закручивают дает возможность значительно обед45 вокруг продольной оси 7 цилиндра 2, нить богатую смесь 11 без ухудшенапример, посредством спиральной ния показателей двигателя, умень(винтовой) камеры, выполненной во шить требования к ее подогреву и впускном канале 3. тем упростить конструкцию двигатеОдновременно с этим по форкамерно- Ж ля. му впускному каналу 8 через дополни- В конце такта сжатия (фиг,3 и 4) тельный впускной клапан 9 в форкаме- богатую смесь в форкамере 10 зажигаРу 10 подают богатую топливовоздуш- . ют от искрового разряда свечи зажиную смесь 11 которую затем через гания 14 и образовавшимся факелом

1 с пловое отверстие 12 с выходным ок-,Ы пламени воспламеняют богатую смесь сопловое отверс ном 13 вводят в центральную зону в центральной зоне основной камеры основной камеры 5 сгорания, т.е. 5 сгорания. 3а счет высокой реакцион в центр образовавшегося вихря вра- ной способности смеси с повышенной концентрацией топлива в центральной зоне основной камеры сгорания и сосредоточения в этой зоне тепловой и химической энергии факела обеспечивают эффективное воспламенение смеси.

Распространение пламени в основной камере 5 сгорания осуществляют по смеси с переменной концентрацией топлива - от наибольшей в централь- i0 ной зоне и наименьшей у стенок цилиндра 2, а также с переменной турбулизацией заряда - с наименьшей в центральной зоне и наибольшей у сте" нок цилиндра, За счет уменьшения от- 15 носительного количества топлива в пристеночном слое основной камеры 7 сгорания и повышения в нем турбулизации заряда достигается комплексное повышение показателей двигателя, улуч" 20 шение топливной экономичности, анти" детонационных качеств и снижение токсичности отработавших газов двигателя.

При таком характере процесса сго- д рания кислорода при сгорании большей части топлива в заряде в центральной зоне обеспечивает снижение выбросов

ИОх за счет общего избытка кислорода в топливовоздушной смеси значительно снижают в отработавших газах содержание СО. Интенсивное движение заряда у поверхности внутренних стенок основной камеры 5 сгорания позволяет повысить цикловую стабиль35 ность горения смеси с малой концентрацией топлива, уменьшить ширину пограничного слоя смеси и тем снизить выбросы СН с отработавшими газами .и повысить экономичность. Повышенная . турбулизация заряда и относительно меньшая доля топлива, сгорающего в последней части заряда, обеспечивают лучшие антидетонационные качества.

Таким образом, изобретение обеспе45 чивает улучшение топливной экономичности, антидетонационных качеств и снижение токсичности отработавших газов, а также дает возможность без снижения степени с><атия использовать более дешевое топливо с меньшим окта50 новым числом, и кроме того, значительно снижает загрязнение окружающей среды токсичными продуктами отработавших газов. формула изобретения

1. Способ работы четырехтактного форкамерного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что на такте впуска в основную камеру и цилиндр вводят две смеси различного состава: богатую - из форкамеры и бедную - из впускного канала, обеспечивают их минимальное смешение на такте сжатия и воспламеняют, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности отработавших газов путем уменьшения относительного количества топлива в пристеночном слое основной камеры и повышения в нем турбулизации заряда, бедную смесь на такте впуска закручивают вокруг, продольной оси цилиндра, а богатую - вводят в центр основной камеры вдоль его оси и в каждой смеси регулируют на впуске отношение количества воздуха и топлива в зависимости от режима работы двигателя, . 2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что отношение количества воздуха в богатой смеси.к количеству воздуха в бедной смеси изменяют в пределах: на холостом ходу 0,1"0,2; на средней нагрузке 0,080,2; на полной нагрузке 0,045-0,08, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и " с я тем, что отношение количества топлива в богатой смеси к количеству топлива в бедной смеси изменяют а п р еeд е л а хx: на холостом ходу 0,18-0,55-, на средней нагрузке

0,2-0,40; на полной нагрузке 0,0550,20.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Франции Р 2167512, кл. F 02 В 19/00, 1972.

891982

Составитель Г.Смирнова

Техред Ж. Кастелевич Корректор,Е.Рошко

Редактор Н.Джуган

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Заказ 11180/49

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4