Камера сгорания

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению и может быть применена на транспортных средствах и других объектах. Задача, на решение которой направлена полезная модель - создание устройства обеспечивающего наиболее полное сгорание топлива и способного максимально использовать мощность взорвавшегося топлива и энергию образовавшегося тепла. Задача решается за счет того, что камера сгорания, включающая свечу зажигания, дополнительно снабжено ресивером, с верхней и нижней крышками, внутри которого размещены: трубчатый спиралевидный теплообменник и успокоительные верхняя и нижняя решетки, в свою очередь верхняя крышка ресивера оборудована обратным клапаном и датчиком уровня воды, а нижняя крышка имеет сливную пробку и вход для долива воды, причем трубчатый спиралевидный теплообменник конструктивно отделен щелью от верхней крышки для свободного прохода воздуха с топливом и поднимающегося пара, а в нижней части трубчатый спиралевидный теплообменник имеет выход к внешней стороне ресивера, в котором расположена свеча зажигания. 1 фиг., 1 н.п.ф.

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению и может быть применена на транспортных средствах и других объектах.

Из области техники известен одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания включающий: 1 - головку цилиндра; 2 - цилиндр; 3 - поршень; 4 - поршневые кольца; 5 - поршневой палец; 6 - шатун; 7 - коленчатый вал; 8 - маховик; 9 - кривошип; 10 - распределительный вал; 11 - кулачок распределительного вала; 12 - рычаг; 13 - клапан; 14 - свеча зажигания [http://amastercar.ru/articles/engine_car_26. shtml}

Недостатками данного устройства являются: изменяющийся объем камеры сгорания, который не способствует правильной подготовки топливной смеси к полному сгоранию и конструкция устройства с изменяющимся объемом такова, что значительная часть энергии тратиться на преодоление силы трения между поршнем и цилиндром и на охлаждение деталей устройства, что приводит к принудительному отбору мощности на охлаждение.

Наиболее близким техническим решением к заявленному, является «Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания» [патент РФ 2009338, опубликован 15.03.1994 г.]. Устройство содержит цилиндр 1, поршень 2, головку 3 цилиндра 1, сферическую выемку 4 в головке 3 цилиндра 1 и центральную сферическую часть 5 в днище поршня 2, образующие объем камеры сгорания при положении поршня в ВМТ. Вытеснитель заряда образован плоским или вогнутым участком 6 на головке 3 цилиндра 1 и сопрягаемым участком 7 на днище поршня. Сферическая выемка 4 головки 3 цилиндра 1 снабжена торцовыми тангенциально направленными выступами 8 и выемками 9, образующими завихрители заряда. На днище поршня 2 выполнена цилиндрическая выемка 10, в которую входят выступы 8 при подходе поршня в ВМТ. В сферической выемке 4 головки 3 цилиндра 1 размещена свеча зажигания 11 или форсунка 12. На днище поршня 2 вокруг сферической части 5 выполнен кольцевой отражатель 13, перекрывающий при положении поршня в ВМТ (верхняя «мертвая» точка) внутреннюю цилиндрическую поверхность выступов 8 и выемок 9. Выемка 9 в верхней части имеют участок 14, наклонный под углом к плоскости, проходящей через торцевую поверхность кольцевого отражателя 13.

Недостатками данного устройства являются: изменяющийся объем камеры сгорания, который не способствует правильной подготовки топливной смеси к полному сгоранию и конструкция устройства с изменяющимся объемом такова, что значительная часть энергии тратиться на преодоление силы трения между поршнем и цилиндром и на охлаждение деталей устройства, что приводит к принудительному отбору мощности на охлаждение.

Задача, на решение которой направлена полезная модель - создание устройства обеспечивающего наиболее полное сгорание топлива и способного максимально использовать мощность взорвавшегося топлива и энергию образовавшегося тепла.

Задача решается за счет того, что камера сгорания, включающая свечу зажигания, дополнительно снабжено ресивером, с верхней и нижней крышками, внутри которого размещены: трубчатый спиралевидный теплообменник и успокоительные верхняя и нижняя решетки, в свою очередь верхняя крышка ресивера оборудована обратным клапаном и датчиком уровня воды, а нижняя крышка имеет сливную пробку и вход для долива воды, причем трубчатый спиралевидный теплообменник конструктивно отделен щелью от верхней крышки для свободного прохода воздуха с топливом и поднимающегося пара, а в нижней части трубчатый спиралевидный теплообменник имеет выход к внешней стороне ресивера, в котором расположена свеча зажигания.

Технический результат полезной модели заключается в уменьшении вредного влияния на окружающую среду за счет удлиненного цикла сгорания, а следовательно уменьшения количества выбросов в атмосферу, топливная экономичность за счет наиболее полного использования энергии сгоревшего топлива, что способствует повышению КПД.

На фиг.1 представлена камера сгорания, продольный разрез. Устройство состоит из ресивера 1, который заполнен водой, с верхней 2 и нижней 3 крышками. Внутри ресивера 1 размещены: трубчатый спиралевидный теплообменник 4 и успокоительные верхняя 5 и нижняя 6 решетки. Верхняя крышка 2 ресивера 1 снабжена обратным клапаном 7 и датчиком уровня воды 8, нижняя крышка 3 имеет сливную пробку 9 для слива воды и вход 10 для подпитки водой ресивера 1. В свою очередь трубчатый спиралевидный теплообменник 4 в верхней своей части конструктивно отделен щелью 11 от верхней крышки 2 для свободного прохода воздуха с топливом и поднимающегося пара, а в нижней части трубчатый спиралевидный теплообменник 4 имеет выход 12 к внешней стороне ресивера 1, в котором расположена свеча зажигания 13.

Работа камеры сгорания осуществляется в несколько этапов. В проходящий через клапан 7 сжатый воздух посылается порциями топливо, которое, проходя через трубчатый спиралевидный теплообменник 4, тщательно смешивается с воздухом и, подходя к свече зажигания 13, загореться и взрывается, после чего энергия взрыва используется для осуществления работы. Выделенное тепло через трубчатый спиралевидный теплообменник 4 нагревает воду до паровыделения. Пар поднимаясь к верхней крышке 2 проходит через щель 11 в трубчатый спиралевидный теплообменник 4, а, следовательно, повышает давление в нем и способствует лучшему сгоранию топливной смеси. Нижняя успокоительная решетка 6 служит для отстоя осадков, которые периодически сбрасываются через сливную пробку 9 нижней крышки 3 ресивера 1. Верхняя успокоительная решетка 5 служит для успокоения воды. При понижении определенного уровня воды датчик 8 дает команду для долива воды через вход 10.

Камера сгорания, включающая свечу зажигания, отличающаяся тем, что устройство снабжено ресивером, с верхней и нижней крышками, внутри которого размещены: трубчатый спиралевидный теплообменник и успокоительные верхняя и нижняя решетки, в свою очередь, верхняя крышка ресивера оборудована обратным клапаном и датчиком уровня воды, а нижняя крышка имеет сливную пробку и вход для долива воды, причем трубчатый спиралевидный теплообменник конструктивно отделен щелью от верхней крышки для свободного прохода воздуха с топливом и поднимающегося пара, а в нижней части трубчатый спиралевидный теплообменник имеет выход к внешней стороне ресивера, в котором расположена свеча зажигания.