RU2587725C1

RU2587725C1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2587725C1
Application number: RU2015122945/06A
Authority: RU
Inventors: Ольга Витальевна Ключник
Original assignee: Ольга Витальевна Ключник
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-06-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention can be used in engines with direct fuel injection into combustion chamber. In engine, comprising a cylinder, a piston and a cylinder head with an inlet valve, forming a combustion chamber, cylinder head has a guiding device. Guiding device has radial-tangential channels and is located so that air supplied to combustion chamber through inlet valve passes through channels is swirled and forms a vortex. Device for supply of fuel is at a distance from cylinder axis and fuel injection is performed in a vortex area with higher peripheral speed.

EFFECT: invention improves mixing fuel with air, improves combustion efficiency and provides smooth combustion.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано преимущественно в двигателях с непосредственной подачей топлива в камеру сгорания.The invention relates to piston internal combustion engines and can be used mainly in engines with direct fuel supply to the combustion chamber.

Известно устройство (патент РФ RU 2275516 C1, F02B 29/00. Впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания. / Христенко Алексей Владимирович [UA], Леонов Виктор Евгеньевич [RU]; Заявка: 2004133205/06, 15.11.2004; Опубликовано: 27.04.2006), в котором топливовоздушная смесь подвергается закрутке перед входом во впускной клапан двигателя.A device is known (RF patent RU 2275516 C1, F02B 29/00. Intake manifold of an internal combustion engine. / Aleksey Vladimirovich Khristenko [UA], Viktor Evgenievich Leonov [RU]; Application: 2004133205/06, 11/15/2004; Published: 04/27/2006 ), in which the air-fuel mixture is twisted before entering the engine intake valve.

Недостатком такого устройства является то, что закрутка топливовоздушной смеси в значительной степени теряется при прохождении впускного клапана и далее при расширении в камере сгорания. Кроме того, закрутка смеси перед клапаном уменьшает пропускную способность клапана.The disadvantage of this device is that the swirling of the air-fuel mixture is largely lost when passing the intake valve and then expanding in the combustion chamber. In addition, swirling the mixture in front of the valve reduces valve capacity.

Целью изобретения является оптимальная закрутка воздуха в камере сгорания и, соответственно, обеспечение хорошего перемешивания топлива с воздухом, высокой полноты сгорания топлива и плавности горения.The aim of the invention is the optimal swirling of air in the combustion chamber and, accordingly, ensuring good mixing of fuel with air, high completeness of fuel combustion and smooth combustion.

Указанная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндр, поршень и головку цилиндра с впускным клапаном, образующие камеру сгорания, а также устройство для подачи топлива в камеру сгорания, головка цилиндров имеет направляющий аппарат с радиально-тангенциальными каналами, расположенный со стороны камеры сгорания вблизи впускного клапана, а устройство для подачи топлива установлено на удалении от оси цилиндра.This goal is achieved by the fact that in the internal combustion engine containing a cylinder, piston and cylinder head with an inlet valve forming a combustion chamber, as well as a device for supplying fuel to the combustion chamber, the cylinder head has a guiding apparatus with radial tangential channels located on the side combustion chambers near the intake valve, and a device for supplying fuel is installed at a distance from the axis of the cylinder.

Двигатель показан на фиг. 1. На фиг. 2 показан вид А с фиг. 1. На фиг. 3 показан разрез Б-Б с фиг. 2. На фиг. 4 показан разрез В-В с фиг. 1.The engine is shown in FIG. 1. In FIG. 2 shows a view A of FIG. 1. In FIG. 3 shows a section BB of FIG. 2. In FIG. 4 shows a section BB of FIG. one.

Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2, головку 3 цилиндра, впускной клапан 4, направляющий аппарат 5, форсунку 6 для подачи топлива и выпускной клапан 7. Положения клапанов 4 и 7 соответствуют такту впуска. Цилиндр 1, поршень 2 и головка 3 образуют камеру сгорания. Направляющий аппарат 5 имеет радиально-тангенциальные каналы (фиг. 3). При открытии клапана 4 воздух поступает в камеру сгорания преимущественно по радиально-тангенциальным каналам направляющего аппарата 5. Положение форсунки 6 показано на фиг. 4.The engine comprises a cylinder 1, a piston 2, a cylinder head 3, an intake valve 4, a guide apparatus 5, a fuel injector 6 and an exhaust valve 7. The positions of the valves 4 and 7 correspond to the intake stroke. Cylinder 1, piston 2 and head 3 form a combustion chamber. The guide apparatus 5 has radial tangential channels (Fig. 3). When the valve 4 is opened, air enters the combustion chamber mainly through the radial tangential channels of the guide apparatus 5. The position of the nozzle 6 is shown in FIG. four.

Двигатель работает следующим образом. На такте впуска поршень 2 движется вниз и впускной клапан 4 открыт. Воздух через открытый клапан 4 поступает в направляющий аппарат 5 и далее в камеру сгорания. При прохождении через каналы направляющего аппарата 5 воздух закручивается и в камере сгорания образуется воздушный вихрь. За время такта впуска и далее такта сжатия воздушный вихрь выравнивается и становится практически соосным с цилиндром. Поскольку диаметр цилиндра 1 больше выпускного диаметра направляющего аппарата 5, степень закрученности вихря в камере сгорания будет ниже, чем на выходе из направляющего аппарата 5. Потери энергии вихря на выравнивание и трение за время тактов впуска и сжатия будут существенными, однако значительная часть энергии сохранится к моменту впрыска топлива. Поскольку форсунка 6 расположена на удалении от оси цилиндра 1, подача топлива производится в область воздушного вихря, имеющую значительную окружную скорость, и, таким образом, топливо, а для двигателей Дизеля и зона горения, распределяется по кругу. Качество смешивания топлива с воздухом улучшается, а процесс горения происходит плавно.The engine operates as follows. At the intake stroke, the piston 2 moves down and the intake valve 4 is open. Air through an open valve 4 enters the guide apparatus 5 and then into the combustion chamber. When passing through the channels of the guide apparatus 5, the air swirls and an air vortex forms in the combustion chamber. During the intake stroke and then the compression stroke, the air vortex is leveled and becomes almost coaxial with the cylinder. Since the diameter of the cylinder 1 is larger than the outlet diameter of the guide vane 5, the degree of swirl of the vortex in the combustion chamber will be lower than at the outlet of the guide vane 5. The energy loss of the vortex during alignment and friction during the intake and compression cycles will be significant, however, a significant part of the energy will be saved by the moment of fuel injection. Since the nozzle 6 is located at a distance from the axis of the cylinder 1, the fuel is supplied to the region of the air vortex having a significant peripheral speed, and thus the fuel, and for the diesel engines and the combustion zone, is distributed in a circle. The quality of mixing fuel with air is improved, and the combustion process is smooth.

Техническое решение позволяет обеспечить плавность горения и высокую полноту сгорания топлива и, соответственно, низкую токсичность выхлопных газов.The technical solution allows for smooth combustion and high completeness of fuel combustion and, accordingly, low toxicity of exhaust gases.

Claims

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень и головку цилиндра с впускным клапаном, образующие камеру сгорания, а также устройство для подачи топлива в камеру сгорания, отличающийся тем, что головка цилиндра имеет направляющий аппарат, расположенный со стороны камеры сгорания вблизи впускного клапана.1. An internal combustion engine comprising a cylinder, a piston and a cylinder head with an intake valve forming a combustion chamber, as well as a device for supplying fuel to the combustion chamber, characterized in that the cylinder head has a guide apparatus located on the side of the combustion chamber near the intake valve.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что направляющий аппарат имеет радиально-тангенциальные каналы.2. The engine according to claim 1, characterized in that the guide vane has radial tangential channels.

3. Двигатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что устройство для подачи топлива в камеру сгорания удалено от оси цилиндра. 3. The engine according to claim 1 or 2, characterized in that the device for supplying fuel to the combustion chamber is remote from the axis of the cylinder.