Двотактний двигун внутрішнього згоряння

Двотактний двигун внутрішнього згоряння, який включає головку циліндра з витискувачем і 3 згоряння в сполученні з подачею всієї циклової порції палива в об'єм камери. За прототип прийнята конструкція двотактного двигуна [5] у якому для інтенсифікації процесу сумішоутворення також використовують камеру згоряння з розвитим витискувачем, площею 0,5 площі поршня, але, при цьому, паливо в процесі упорскування подають не тільки в об'єм камери згоряння, а частково і на поверхню витискувача. Недоліком двигуна-прототипу є можливість появи детонації і погіршення еколого-економічних показників роботи на режимах зовнішньої швидкісної характеристики. Аналіз результатів експериментальних досліджень двигунів аналога і прототипу показав, що на появу детонації впливає форма камери згоряння. Зокрема, при наявності в складі паливоповітряної суміші часток палива, що невипарувалися (неоднорідна суміш), у випадку різких поворотів потоку суміші в процесі сумішоутворення (повороти потоку мають місце в камерах згоряння двигунів аналога і прототипу у основи розточення голівки циліндра і поверхнею поршня при замиканні їм обсягу камери згоряння) частки палива осідають на поверхню поршня, що викликає формування вогнищ детонації в процесі згоряння суміші поблизу його поверхні, про що свідчать сліди ерозії (викрашування матеріалу) на окремих ділянках поверхні поршня розташованих на окружності основи розточення при її проекції на поверхню поршня. Однак, якщо при роботі двигуна-аналога детонація виникає вже на часткових режимах, то в двигуні прототипі її виникнення відзначалося на найбільш швидкісних режимах зовнішньої характеристики, що можливо пояснити наслідком більш повного випару палива в процесі сумішоутворення за рахунок використання теплоти поверхні витискувача при частковій подачі палива на його поверхню при упорскуванні і зменшенні тим самим кількості часток палива, що невипарувалися, у складі суміші, що надходить з надпоршневої порожнини в обсяг камери згоряння. Задача винаходу полягає в забезпеченні бездетонаційної роботи двигуна шляхом підвищення повноти випару палива в процесі сумішоутворення. Поставлена задача вирішується в такий спосіб - у двотактному двигуні який включає голівку циліндра з витискувачем і розточенням камери згоряння, поршень, а також пристрій упорскування палива на поверхню витискувача ВІДПОВІДНО до винаходу в якості основи камери згоряння ψ горловині розточення голівки циліндра виконана вставка, при цьому поверхні вставки і розточення утворюють постійний об'єм камери згоряння у формі тіла обертання, причому вставка має канал, що сполучає надпоршневу порожнину з камерою згоряння, площа прохідного перетину якого складає 0,2...0,4 площі горловини розточення. Функціональне призначення сукупності ознак, що заявляються, забезпечує бездетонаційну роботу і поліпшення еколого-економічних показників двигуна внаслідок підвищення повноти 81832 4 випару палива в процесі сумішоутворення за рахунок: - установки вставки в горловину розточення голівки циліндра і її використання як основи камери згоряння дозволяє забезпечити постійний об'єм камери і при узгодженні геометрії поверхонь вставки і розточення виконати камеру згоряння у формі тіла обертання, наприклад сферичної, що виключає різкі повороти потоку паливоповітряної суміші у процесі сумішоутворення й осідання часток палива на поверхню поршня за рахунок чого запобігається утворення вогнищ детонації; - посилення інтенсивності руху потоку паливоповітряної суміші в обсязі камери згоряння за рахунок збільшення площі витискувача при установці вставки зі сполучним каналом у горловину розточення голівки циліндра; - використання теплоти поверхні витискувача для випару палива при його упорскуванні на поверхню витискувача, а також теплоти вставки для випару палива в складі паливоповітряної суміші у процесі сумішоутворення в обсязі камери згоряння. Необхідно відзначити, що спільна дія відмітних ознак, таких як - додаткове посилення турбулізації паливоповітряного заряду, використання камери згоряння обтічної форми і теплоти поверхонь деталей камери згоряння для випару палива дозволяє виключити в двигуні конструкції, що заявляється, утворення вогнищ детонації в процесі згоряння паливоповітряної суміші. На Фіг. показаний двигун, що заявляється, що містить голівку 1 циліндра 2 з витискувачем 3 і розточенням 4 камери згоряння 5, поршень 6, форсунку 7 встановлену в стінці циліндра 2. У якості підстави камери згоряння 5 у горловині розточення 4 голівки І виконана вставка 8, при цьому поверхня 9 вставки 8 і поверхня 10 розточення 4 утворюють постійний обсяг камери згоряння 5 у формі тіла обертання, причому вставка 8 має канал 11 що сполучає надпоршневу порожнину 12 і камеру згоряння 5, при цьому площа прохідного перетину каналу складає 0,2...0,4 площі горловини розточення 4, подачу палива здійснюють форсункою 7 на поверхню витискувача 3 голівки 1. Двигун працює в такий спосіб - на поверхню витискувача 3, площа якого збільшена за рахунок установки в горловину розточення 4 вставки 8 зі сполучним каналом 11 площа прохідного перетину якого складає 0,2...0,4 площі горловини розточення 4 голівки 1 циліндра 2, форсункою 7 подають паливо, що випаровується на гарячій поверхні витискувача 3. Пари палива, які утворилися над поверхнею витискувача 3 і частки палива, що невипарувалися, наприкінці такту стиску посиленим повітряним потоком переносяться по сполучному каналі 11 з надпоршневої порожнини 12 у камеру згоряння 5, утворену поверхнею 9 вставки 8 і поверхнею 10 розточення 4, у якій за рахунок контакту паливоповітряної суміші з гарячою поверхнею 9 вставки 8 закінчується випар палива в складі суміші, при цьому в камері згоряння 5 виконаної у формі тіла обертання виключаються різкі повороти 5 потоку паливоповітряної суміші й осідання часток палива на поверхню поршня 6 у процесі сумішоутворення, що виключає утворення вогнищ детонації. У конструкції двотактного двигуна, що заявляється, усунутий головний недолік двигунів з іскровим запалюванням - поява детонації, що забезпечує можливість істотного поліпшення еколого-економічних показників даного типу двигунів, дозволяє використовувати в двигунах з високим ступенем стиску низькооктанові прямогонні бензини менш дорогі при одержанні і не утримуючі високотоксичні антидетонаційні присадки шкідливі для здоров'я людини і навколишнього середовища. 5 Джерела інформації 1. Мотлохов А.В. О причинах детонации в двигателях с искровым зажиганием //Автомобильный транспорт. - Харьков: ХНАДУ. 2005. - №17. -С.55-60. 2. Автомобильные двигатели. Под. ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977.-с.117. 3. Патент №60614А Двигатель внутреннего сгорания. Корогодский В.А., Обозный С.В. опубл. Бюл. №10. 2003г. 4. Корогодский В.А. и др. Оценка показателей рабочих процессов двигателя с искровым зажиганием и непосредственным впрыскиванием углеводородных топлив различного состава // Двигатели внутреннего сгорания. Научнотехнический журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». - 2005, №1(6). - с.22. 5. Патент №2038493 С1 (Россия) Двигатель внутреннего сгорания. / Дьяченко В.Г., Мотлохов А.В. Опубл. в Б.И. - 1995. - №18. 81832 6