Двигатель внутреннего сгорания

Полезная модель относится к двигателестроению, и может быть использована при конструировании и производства двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Технический результат направлен на оптимизацию характеристик тепловыделения циклового заряда.

Технический результат достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с центрально установленной форсункой с соплами, камеру сгорания, ограниченную поверхностями цилиндра и углублением в поршне с коническим выступом по оси и вырезами, ограниченными радиусом, краем углубления поршня и линией по спирали, приближающейся к краю углубления по мере приближения к нему, форсунку с распылителем, на конце которого имеется головка, в которой выполнены сопла, при этом в двигатель установлена форсунка с тремя распыливающими отверстиями, расположенными под углом 120 градусов друг от друга, сферическим углублением, а вырезы в поршне расположены под углом 120 градусов относительно друг друга.

Полезная модель относится к двигателестроению, и может быть использована при конструировании и производства двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с центрально установленной форсункой с соплами, камеру сгорания, ограниченную поверхностями цилиндра и углублением в поршне с коническим выступом по оси и вырезами, ограниченными радиусом, краем углубления поршня и линией по спирали, приближающейся к краю углубления по мере приближения к нему, форсунку с распылителем, на конце которого имеется головка, в которой выполнены сопла [1].

Недостатком данного механизма является то, что основная часть топлива впрыскивается в камеру сгорания через центральное сопло форсунки, попадая на выступ поршня и испаряясь, проходит предпламенную подготовку, что снижает эффективность работы боковых сопел и значительно увеличивает жесткость работы двигателя.

Технический результат направлен на оптимизацию характеристик тепловыделения циклового заряда.

Технический результат достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с центрально установленной форсункой с соплами, камеру сгорания, ограниченную поверхностями цилиндра и углублением в поршне с коническим выступом по оси и вырезами, ограниченными радиусом, краем углубления поршня и линией по спирали, приближающейся к краю углубления по мере приближения к нему, форсунку с распылителем, на конце которого имеется головка, в которой выполнены сопла, при этом в двигатель установлена форсунка с тремя распыливающими отверстиями, расположенными под углом 120 градусов друг от друга, сферическим углублением, а вырезы в поршне расположены под углом 120 градусов относительно друг друга.

Отличительным признаком является то, что в двигатель установлена форсунка с тремя распыливающими отверстиями, расположенными под углом 120 градусов друг от друга, сферическим углублением, а вырезы в поршне расположены под углом 120 градусов относительно друг друга.

На фигуре 1 изображен продольный разрез предлагаемого двигателя, на фигуре 2 - поршень предлагаемого двигателя (вид сверху), на фигуре 3 - форсунка предлагаемого двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1 с поршнем 2, головку цилиндра 3, камеру сгорания 4 (фигура 1, 2). На поршне 2 имеется цилиндрическое углубление 5 с днищем сферической формы. На поршне 2 сделаны вырезы 6, ограниченные радиусом, краем углубления 5 и спиралью, постепенно приближающейся к углублению 5. Глубина выреза 6 увеличивается до глубины углубления 5 по мере приближения к углублению. По центральной оси цилиндра на головке цилиндра 3 расположена форсунка 7.

Форсунка 7 состоит из распылителя 8 закрытого типа с запорной иглой 9 (фигура 3). Игла имеет острую часть 10 запирающую каналы сопел 11 для газов. На конце распылителя 8 имеется головка 12, удерживаемая подшипниками 13 (качения или скольжения) и гайкой 14 прикрученная к распылителю 8. Между гайкой 14 и головкой 12, головкой и распылителем 8 имеется уплотнение 15. В головке сделаны отверстия сопел. Выходное отверстие сопел сделано под углом до 30 градусов к радиусу и оси головки в сторону вращения воздуха камеры сгорания. Головка на подшипниках 13 может вращаться вокруг своей оси, под действием реактивных сил, возникающих при выходе топлива из боковых сопел. Для снижения температуры распылителя 8 и уменьшения температуры подшипников установлен специальный тепловой экран 16 и может быть установлена сталефторопластовая прокладка.

Двигатель работает следующим образом.

При сжатии воздуха в надпоршневом пространстве воздух перетекает в камеру сгорания 4 по вырезам 6, образуя вращение. И это вращение воздуха усиливается при приближении поршня 2 к верхней мертвой точке. При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке игла 9 поднимается и впрыскивается топливо из форсунки 7. Топливо из распыливающих отверстий 11 попадает на вырезы 6 под острым углом испаряется и сгорает, зажигая остальное топливо. При впрыске топлива головка 12 начинает вращаться на подшипниках 13 под действием реактивных сил, возникающих при выходе топлива из боковых сопел, улучшая распределение топлива в камере сгорания и тем самым смесеобразование.

Предлагаемый двигатель более совершенен по сравнению с известными, так как установка форсунки с тремя распыливающими отверстиями, расположенными под углом 120 градусов друг от друга, наличие трех вырезов в поршне, расположенных под углом 120 градусов относительно друг друга позволяют оптимизировать тепловыделение циклового заряда, повысить эффективность работы боковых сопел, что снизит жесткость работы двигателя.

Литература

1. Авторское свидетельство 206766 Российская Федерация, МПК⁶ F02B 23/06 Двигатель внутреннего сгорания, 1996.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с центрально установленной форсункой с соплами, камеру сгорания, ограниченную поверхностями цилиндра и углублением в поршне с коническим выступом по оси и вырезами, ограниченными радиусом, краем углубления поршня и линией по спирали, приближающейся к краю углубления по мере приближения к нему, форсунку с распылителем, на конце которого имеется головка, в которой выполнены сопла, отличающийся тем, что в двигатель установлена форсунка с тремя распыливающими отверстиями, расположенными под углом 120º друг от друга, сферическим углублением, а вырезы в поршне расположены под углом 120º относительно друг друга.