Дизель і спосіб його запуску

Группа изобретений относится к дизелям и способам их запуска и может быть использована в двигателестроении. Известен дизель с цилиндром и поршнем, образующими камеру сгорания, а также головкой цилиндра, в которой выполнена соединенная по меньшей мере одним каналом с камерой сгорания пусковая камера с установленными в ней форсункой и свечой накаливания, включающей корпус, спираль и изолятор. Известен способ запуска дизеля с цилиндром и поршнем, образующими камеру сгорания, а также головкой цилиндра, в которой выполнена пусковая камера с форсункой и свечой накаливания, включающий подачу в п усковую камеру сжатого воздуха и топлива, подогрев топливовоздушной смеси от свечи накаливания и подачу газов сгорания в камеру сгорания. Недостатки вышеуказанных дизеля и способа его запуска заключаются в следующем. Значительное гидравлическое сопротивление при прокрутке обусловливают недостаточно высокие обороты дизеля при пуске, недостаточные повышение температуры в конце сжатия и увеличение цикловой подачи топлива. Нахождение спирали свечи накаливания в пусковой камере вносит дополнительное сопротивление в вихревое движение заряда топливовоздушной смеси и обусловливает быстрый износ спирали. Все эти недостатки усугубляются при износе элементов дизеля, что еще более ухудшает его пусковые характеристики. Например, износ цилиндропоршневой группы увеличивает утечки заряда топливно-воздушной смеси и уменьшает температуру в конце такта сжатия. Износ деталей топливной аппаратуры повышает утечки в плунжерной паре и снижает пусковую цикловую подачу топлива. По мере износа запуск дизелей становится все более длительным и ненадежным. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования дизеля и способа его запуска путем оснащения свечи накаливания подвижным декомпрессионным клапаном, обеспечивающим выдвижение спирали свечи накаливания вглубь пусковой камеры и ее удаление и зоны горения, а также сообщение и разобщение пусковой камеры с атмосферой, что позволит ускорить запуск дизеля при повышенной частоте вращения и увеличить цикловую подачу топлива и ресурс свечи накаливания и, следовательно, обеспечить надежный запуск дизелей даже с сильно изношенными элементами. Поставленная задача решается тем, что в дизеле с цилиндром и поршнем, образующими камеру сгорания, а также головкой цилиндра, в которой выполнена соединенная по меньшей мере одним каналом с камерой сгорания пусковая камера с установленными в ней форсункой и свечой накаливания, включающей корпус, спираль и изолятор, согласно изобретению, корпус свечи накаливания выполнен со сквозным осевым каналом, в котором установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации в двух крайних положениях снабженный приводом этого перемещения декомпрессионный клапан, осевой канал в корпусе свечи накаливания соединен с атмосферой по меньшей мере одним каналом с перекрываемым в одном из крайних положений декомпрессионного клапана выходом, спираль свечи накаливания одним концом закреплена на стержне, а другим на корпусе свечи накаливания. Поставленная задача решается также тем, что в способе запуска дизеля с цилиндром и поршнем, образующими камеру сгорания, а также головкой цилиндра, в которой выполнена пусковая камера с форсункой и свечой накаливания, включающем подачу в п усковую камеру сжатого воздуха и топлива, подогрев топливовоздушной смеси от свечи накаливания и подачу газов сгорания в камеру сгорания, согласно изобретению, при запуске дизеля используют свечу накаливания с декомпрессионным клапаном, способным перемещаться в осевом канале свечи накаливания и сообщать и разобщать пусковую камеру с атмосферой, а также спираль, закрепленную одним концом на конце декомпрессионного клапана, при этом топливо подают на спираль свечи накаливания, а подогрев топливовоздушной смеси прекращают после стабилизации ее воспламенения путем втягивания декомпрессионного клапана со спиралью в осевой канал свечи накаливания с одновременным разобщением пусковой камеры и атмосферы. Открытие декомпрессионного клапана снижает гидравлическое сопротивление при прокрутке, что позволяет значительно повысить обороты дизеля при запуске, повысить температуру в конце сжатия и увеличить цикловую подачу топлива. Кроме того, при открытии декомпрессионного клапана спираль свечи накаливания перемещается вглубь пусковой камеры, обеспечивая ее подогрев, что облегчает воспламенение топлива. При работе дизеля спираль не выступает из осевого канала в свече накаливания, что увеличивает ее ресурс и не вносит дополнительного сопротивления в вихревое движение заряда топливно-воздушной смеси. Все это обеспечивает надежный запуск даже дизелей с сильно изношенными элементами. На фиг.1 представлена пусковая камера в рабочем такте дизеля при открытом декомпрессионном клапане; на фиг.2 - то же, при закрытом декомпрессионном клапане; на фиг.3 схема свечи накаливания с декомпрессионном клапаном. Дизель содержит камеру сгорания 1, ограниченную внутренней поверхностью цилиндра 2, торцем поршня 3 и головкой 4 цилиндра 2, в которой выполнена пусковая камера 5, соединенная с камерой сгорания 1 каналом 6. В камере 5 установлены форсунка 7 и свеча накаливания 8 с декомпрессионным клапаном 9 и спиралью 10. Свеча накаливания содержит корпус 11, который отделен от внутрицилиндрового пространства клапаном 12 с укрепленной на нем ферромагнитной насадкой 13 и прижат к седлу пружиной 14. Направляющей клапана 12 служит диэлектрическая антифрикционная втулка 15, в которой установлен упругий электрический контакт 16, соединенный изолированно от корпуса с контактом 17. Корпус 11 имеет каналы 18 и сальник 19. К корпусу 11 прикреплен диэлектрический корпус 20 катушки электромагнита 21, один конец которого подсоединен к корпусу 11, а другой - к электрическому разъему 22. Для регулирования натяжения пружины 14 предусмотрена проставка 23. Спираль 10 свечи накаливания 8 закреплена одним концом на корпусе 1, а другим - на тарелке клапана 12. Дизель работает следующим образом. Через контакт 22 электрическое напряжение подают на катушку электромагнита 21, благодаря чему происходит прокрутка коленчатого вала стартером. Ферромагнитная насадка 13 втягивается в катушк у 20 до соприкосновения с направляющей диэлектрической втулкой 15, замыкая упругий контакт 16, на который постоянно подается напряжение от системы электрооборудования дизеля через контакт 17. Жестко связанный с насадкой 13 клапан 12 открывается, соединяя каналами 18 внутрицилиндровую полость с атмосферой, при этом катушк у электромагнита 21 защищает от попадания грязи сальник 9. В открытом положении клапана 12 к одному концу спирали 10 подается напряжение через контакты 17, 16, ферромагнитную насадку 13 и клапан 12, а к другому приложено напряжение противоположной полярности от корпуса 1. Спираль 10 разогревается в течение определенного времени, после чего осуществляется прокрутка вала дизеля. При достижении повышенной пусковой частоты вращения снимают напряжение с катушки электромагнита 21, после чего декомпрессионный клапан 12 закрывается под действием пружины 14, усилие которой нормируется проставкой 23. После закрытия клапана 12 полость цилиндра дизеля герметизируется. Напряжение со спирали 10 снимается из-за размыкания контакта 16 с ферромагнитной насадкой 13. Спираль 10 остается в раскаленном состоянии в течение 10 20с, что обеспечивает пуск дизеля. Запуск дизеля осуществляют следующим образом. Открывают декомпрессионный клапан 9 и подают напряжение на спираль 10 свечи накаливания 8. Спираль 10, выдвинутая вглубь пусковой камеры 5, обеспечивает ее подогрев, что облегчает в дальнейшем испарение и воспламенение топлива. После нагрева спирали 10 до необходимой температуры осуществляют прокрутку коленчатого вала-дизеля при включенной подаче топлива. При этом поршень 3 перемещается в цилиндре 2, сжимая воздушный заряд в камере сгорания 1, и выталкивает его через канал 6 в пусковую камеру 5, а затем в атмосферу через декомпрессионный клапан 9, что уменьшает сопротивление прокрутке и облегчает достижение более высоких пусковых оборотов, при которых закрывается декомпрессионный клапан 9 и повышенный цикловой заряд топлива через форсунку 7 впрыскивается в пусковую камеру 5, где он воспламеняется, обеспечивая запуск дизеля, после чего прекращается подача напряжения на свечу накаливания 8 и прокрутка коленчатого вала дизеля. По второму варианту запуска до подачи топлива открывается декомпрессионный клапан 9 и подается напряжение на спираль 10 свечи накаливания 8 и осуществляется прокрутка коленчатого вала дизеля. После набора повышенных пусковых оборотов и разогрева спирали 10 до необходимой температуры закрывается декомпрессионный клапан 9 и отключается подача напряжения на спираль 10. Одновременно с закрытием клапана 9 включается подача топлива, которое подается форсункой 7. Топливо воспламеняется в пусковой камере 5 изза повышенной цикловой подачи топлива и повышения температуры в конце сжатия, что обеспечивает надежный запуск дизеля.