[LT] Išradimas priklauso vidaus degimo varikliams. Aprašyta sumažinto darbo@kietumo degimo kamera su turbulentinėmis čiurkšlėmis, daugiausia dyzeliniams varikliams. @ Degimo kamerą sudaro cilindro įvorė (3), cilindro įvorėje slankiojamai judantis stūmoklis (4) ir cilindro dangtelis (5) su įvore (10) ir purkštuvu (2). Įvorė (10) su purkštuvu (2) visumoje sudaro uždarymo elementą (11), kuris judant stūmokliui į viršutinį rimties tašką, užtveria stūmoklio ertmę (8) nuo antstūmoklinės ertmės (7). Į ertmę (8) įpurkšti ir užsiliepsnoję degalai tam tikrą laiką lieka nuo antstūmoklinės ertmės (7) reliatyviai izoliuoti.
[EN] There is described combustion chamber of a decreased vibrations using turbulent jets of work, used for diesel engines usually. This invention is ascribed to the combustion chambers of engines using turbulent jets one of disadvantagesof which is a big vibrations during work of the engine. Therefore the task of an invention is to present comparatively cheap and economiccombustion chamber with a decreased vibrations which are similar to that of the swirl-chamber and antechamber engines. Combustion chamber comprises of cylinder liner (3), piston having reciprocal motion within liner of the cylinder (4) and cylinder cover (5) with a bushing (10) and injector (2) taken as a complex compose locking element (11) which while piston moves to the top dead center makes a barrier between piston cavity (8) and cavity above the piston (7). Fuel injected into the cavity (8) and ignited stay relatively insulated from the piston cavity (7) for certain moment.
[0001] Sumažinto kietumo veikimo degimo kamera su turbulen — tinėmis čiurkšlėmis , daugiausia dyzeliniams varikliams.
[0002] Išradimas priskiriamas vidaus degimo stūmoklinių varik-lių degimo kameroms, turinčioms degimo kamerą stūmoklyje, tai yra varikliams su tiesioginiu Įpurškimu.
[0003] Tokių kamerų žinomi Įvairūs variantai. Vienas iš jų, pavyzdžiui, pagal JAV patento Nr 3.152.523 aprašymą. Kamera susideda iš cilindro įvorės, stūmoklio judančio slankioja— mai cilindro Įvorėje ir cilindro dangtelio. Stūmoklio dugne yra pagilinimas i kurį įpurškiami degalai. Pagilinimas su antstūmokli ne ertme papildomai sujungtas skylėmis. Suspaudimo takto metu oras iš antstūmoklinės ertmės pa-tenka į pagilinimą ne tik tiesiogiai, bet ir turbulenti— nėmis čiurkšlėmis pro papildomas skyles. Intensyvumas turbulenti nių čiurkšlių palyginti yra nedidelis, kadangi stū-moklio pagilinimas su antstūmokli ne ertme pusiau atidary-tas.
[0004] Didesni turbulentinių čiurkšlių intensyvumą turi degimo kamera pagal Prancūzijos patento Nr 2.680.545 aprašymą. Kamera susideda iš cilindro įvorės, įvorėje slankiojamai judančio stūmoklio ir cilindro dangtelio. Viename patento aprašymo variante stūmoklio dugnas turi du pagilinimus. Vienas centre, kitas periferijoje. Du pagilinimai sujungti skylėmis. Cilindro dangtelis turi iškyšą, kurios forma ir išdėstymas atitinka stūmoklio periferiniam pagilinimui. Stūmokliui judant dangtelio link, iškyša įeina į pagilini-mą. Tokiu būdu oras iš uždarytos ertmės išstumiamas dideliu greičiu į centrinį pagilinimą sudarant ten didelio intensyvumo turbulenti nes čiurkšles.
[0005] Turbulentinės čiurkšlės greitina degalų garavimo ir su oru maišymo procesus. Degalų ir oro mišinys sudega grei-čiau ir kokybiškiau.
[0006] Paminėtos degimo kameros su gerais ekonomiškumo rodik-liais, lyginant su sūkuriniais ir prieškameriniais varikliais,turi esminį trūkumą - didesni variklio kietumo veikimą. Bet sūkuriniai ir prieškameriniai varikliai, lyginant su tiesioginio įpurškimo varikliais, turi savo trūkumą — blogesnius degalų sunaudojimo rodiklius.
[0007] Tam, kad sumažinti variklio kietuma veikimą, naudojami įvairūs techniniai sprendimai, kurie taip pat turi trūkumų, pavyzdžiui : 1) degalų ir oro mišinio plevelinio tipo sudarymas - sunkus šalto variklio paleidimas; 2) riebinto pri esienelinio sluoksnio sudarymas — reika-lauja ypatingo tikslaus purkštuvo ir degimo kameros iš-dėstymo, taip pat nepriekaištingo purkštuvo darbo; 3) vieno ar keleto purkštuvų, valdomų mikroprocesorine technika, sudėtingos konstrukcijos vibroatramy panaudojimas
[0008] Išradimo tikslas - pateikti degimo kamerą su kietumo veikimu, artimu sūkuriniams ir prieškameriniams varikliams, palyginti pigią, pagal degalų sunaudojimo rodiklius artimą varikliams su tiesioginio įpurškimo kameromis.
[0009] ši uždavinį išsprendžia degimo kamera pagal apibrėžties punkto 1 skiriamąją dalį tuo, kad purkštuvas su įvore visumoje sudaro uždarymo elementą, kuris stūmokliui judant cilindro dangtelio link užtveria degimo kamerą stūmoklyje nuo antstūmoklinės ertmės. Užtvėrimas vyksta su tam tikru tarpeliu A, kadangi B daugiau C, i i g.1,2.Tarpelio A dydis susideda iš dviejų dėmenų. Pirmas dėmuo reikalingas tam, kad oras arba degimo produktai cirkuliuotų pro tarpelį A iš degimo kameros stūmoklyje į antstūmoklinę ertmę arba atgal. Jeigu tam tikslui stūmoklio dugne yra specialios sky-lės, tada šito dėmens nėra, o tarpelis A minimalus, šiuo atveju oro ir degimo produktų cirkuliacija vyksta daugiausia pro specialias skyles.
[0010] Antras dėmuo reikalingas tam, kad kiekvienu atveju tarp stūmoklio ir uždarymo elemento būtų tarpas : terminė degimo kameros ir uždarymo elemento deformacija, geometri-nis jų pagaminimo tikslumas, eksploatacinis stūmoklio ir cilindro įvorės dilimas.
[0011] Užtvėrimo momentas vyksta per laiką , artimą degalų įpurškimo pradžiai.
[0012] Variklio su siūloma degimo kamera kietumo veikimo sumažinimas, lyginant su tiesioginio įpurškimo kameros varikliu, užtikrinamas tuo, kad stūmoklio degimo kameroje užsiliepsnojęs degalų ir oro mišinys nuo antstūmoklinės ertmės tam tikrą laiką lieka reliatyviai izoliuotas. Per $i laiką dujų spaudimo jėga į stūmoklį ribota, kadangi ribotas dujų spaudimo plotas. Toliau degimo produktai iš stūmoklio degimo kameros pro tarpeli A ir jeigu yra — skyles prasiveržia i antstūmoklinę ertmę. Prasiverži-mas vyksta su droseli avimu. Droseli avimo procesas sunaudo-ja dalį šiluminės energijos, kuri padeda aukštos tempera-tūros degimo produktams dar labiau įkaitinti prasiveržimo zonas. Bet suspaudimo takto metu, palyginti šaltas oras, įstumiamas į stūmoklio degimo kamerą būtent pro įkaitin-tas zonas ir jas aušinant pats įkaista. Tai gerina de-galų ir oro mišinio sudarymą ir užsiliepsnojimą.
[0013] Siūlomoje degimo kameroje šiluminės energijos praradimas, lyginant su sūkuriniais ir prieškameriniais varikliais, yra mažesnis todėl, kad : - siūloma degimo kamera neturi papildomos kameros ir šilumos praradimas į sieneles mažesnis; — droseliavimo procesas vyksta trumpiau ir droseliuojamy dujų kiekis yra mažesnis.
[0014] šitie faktoriai lemia tai, kad siūlomos degimo kameros, lyginant su sūkuriniais ir prieškameriniais varikliais, degaly sunaudojimo rodiklis yra geresnis.
[0015] Išradimas toliau aprašomas, remiantis vienu brėžinyje pateiktu konstrukcijos variantu, kuriame : 1 f i g.— pateiktas už tvėrimo momentu degimo kameros ašies simetrijos pjūvis; 2 fig.- tas pats pjūvis, tik stūmoklis viršutiniame rimties taške;fig.— degimo kameros variantas su dvilaiptiniu stū-mokliu 4 ir atitinkamos formos cilindro dangteliu 5; 4 fig.- variklio su priverstiniu uždegimu degimo kame-ras variantas, pavyzdžiui su uždegimo žvake 1 ir purkštu-vu 2.
[0016] Degimo kamerą sudaro cilindro įvorė 3, cilindro įvorėje siankiojamai judantis stūmoklis 4 ir cilindro dangtelis 5.
[0017] Stūmoklio dugne simetriškai arba asimetriškai stūmoklio ašies atžvilgiu yra skylė 6. Skylė 6 jungia antstūmokli-nę ertmę 7 su stūmoklio ertme 8, į kurią įpurškiami
[0018] degalai. Tai reiškia, kad ertmė 8 vykdo degimo kameros stūmoklyje funkciją. Stūmoklio degimo kameros forma turi būti suderinta su panaudotu purkštuvo tipu, degalų fakelo purškimo kampu, mišinio sudarymo būdu ir taip toliau.
[0019] Antstūmokli nė ertmė 7 su ertme 8 gali būti sujungta papildomai skylės arba skylių sistemos 9 pagalba. Skylių 9 ašys stūmoklio dugno atžvilgiu gali būti išdėstytos statmenai ir pasvirai.
[0020] Cilindro dangtelyje 5 yra įvorė 10 su purkštuvu 2.
[0021] Jų visuma sudaro uždarymo elementą 11. Matmuo A daugiau B. Tai reiškia, kad tarp uždarymo elemento 11 ir stūmoklio 4 visada yra oro tarpelis A. Jo dydis įvertina eksploataci-nį stūmoklio ir cilindro įvorės dilimą, terminę degimo kameros 8 ir uždarymo elemento 11 deformaciją ir jų pagaminimo geometrinį tikslumą, skylių 9 buvimą. Cilindro dangtelyje gali būti išdėstyti vožtuvai 12.
[0022] Išnagrinėkime keturtaktinio variklio darbo ypatybes
[0023] įsiurbimo takto metu stūmoklis 4 juda nuo viršutinio iki apatinio rimties taško. Atsidarius įsiurbimo vožtuvams, oras pradeda pripildynėti cilindrą. Jeigu įsiurbimo vam-zdyne padarytas oro sukuri avimas, kuris, judant stūmokliui apatinio rimties taško link, virš jo sudaro besisukantį srautą, tai geresniam stūmoklio ertmės 8 pripildymui šviežiu oru rekomenduojama stūmoklio dugne skyles 9 iš-dėstyti užbėgančio srauto link. Geresniam ertmės 8 pripildymui oru taip pat padeda uždarymo elemento 11 siurbia-masis poveikis.
[0024] Toliau vyksta suspaudimo taktas - stūmoklis juda nuo apatinio iki viršutinio rimties taško, įsiurbimo ir išme-timo vožtuvai uždaryti. Spaudžiamas oras laisvai pripildo ertmę 8. Kai uždarymo elementas įeina į stūmoklį, vyksta ertmių 7 ir 8 užtvėrimas. Toliau oras iš ertmės 7 į ertmę 8 gali patekti pro tarpelį A, skyles 9.
[0025] Užtvėrimo momentu purkštuvas 2 įpurškinėja į ertmę 8 degalus. Palyginti šaltas oras, patenkantis pro karštesnį
[0026] stūmoklio dugną į ertmę 8, smarkiai įkaista, o stūmoklio dugnas tokiu būdu aušinamas. įstumiamas dideliu greičiu i ertmę 8 aukštos temperatūros oras sudarinėja ten intensyves turbulenti nes čiurkšles. Suspaudimui stiprėjant, temperatūra ertmėje 8 kyla dar daugiau. įpurkštiems degalams susidaro geros sąlygos garuoti, maišytis su oru ir užsiliepsnoti. Ertmėje 8 prasideda degimo procesas su greitu spaudimo didėjimu. Laisvam spaudimo sklidimui trukdo ertmės 8 reliatyvus izoliavimas. Degimo produktai i ertmę 7 turi prasiveržti pro tarpelį A, skyles 9. Prasiveržimo
[0027] metu šiluminės energijos dalis sunaudojama droseliavimo procesui. Stūmoklio ertmė 8 ir stūmoklio dugnas smarkiai į kai sta.
[0028] Stūmoklis, pasiekęs viršutinį rimties tašką, juda apatinio rimties taško link, įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai uždaryti. Prasideda darbo taktas. Kol stūmoklio ertmė 8 užtverta uždarymo elementu 11, o dujų spaudimas ertmėje 8 didesnis negu ertmėje 7, tol tęsiasi dujų prasiveržimas su droseliavimo procesu. Tai mažina variklio kietumo veikimą.
[0029] Stūmoklis, pasiekęs apatinį rimties tašką, pradeda judė-jimą viršutinio rimties taško link. Prasideda išmetimo
[0030] taktas. Išmetimo vožtuvai atidaryti, šito takto ypatybė ta, kad uždarymo elementas 11 įeinant į stūmoklio ertmę 8 padeda išstumti likusius degimo produktus.
[0031] Reikia pažymėti, kad stūmoklio viršutiniame ir apatiniame rimties taškuose padėtis su aprašyta vožtuvų padėtimi sutapimas yra teorinis. Realiuose varikliuose šitos padėtys gali nesutapti.
1.Sumažinto kietumo veikimo degimo kamera su turbu-lentinėmis čiurkšlėmis , daugiausia dyzeliniams varikliams turintį cilindro įvorę 3, cilindro įvorėje slankiojamai judantį stūmoklį 4, turinti mažiausia vieną ertmę 8, išdėstytą simetriškai simetrijos ašies atžvilgiu, cilindro dangtelį 5, turintį mažiausia vieną įvorę 10 su purkštuvu 2, besiskirianti tuo, kad įvorė 10 su purkštuvu 2 visumoje sudaro uždarymo elementą 11, kuris judant stūmokliui cilindro dangtelio link, degalų įpurškimo pradžioje užtveria stūmoklio ertmę 8 nuo antstūmoklinės ertmės 7 su tam tikru tarpeliu A.
2. Degimo kamera pagal 1 punktą , besiski — r i a n t i tuo, kad mažiausia vienas uždarymo elementas 11 ir atitinkamai stūmoklio ertmė 8 išdėstyti asimetriškai stūmoklio simetrijos ašies atžvilgiu.
3. Degimo kamera pagal 1—2 punktus , besiskirianti tuo, kad antstūmoklinė ertmė 7 su stūmoklio ertme 8 sujungta mažiausia viena skyle 9.
4. Degimo kamera pagal 1—3 punktus , besiski — r i a n t i tuo, kad stūmoklis 4 ir atitinkamai cilindro dangtelis 5 turi mažiausia du laiptelius .
5. Degimo kamera pagal 1—4 punktus , besiskirianti tuo, kad uždarymo elementas 11 susideda iš įvorės 10 ir priemonės 1 pri verstiniam užsiliepsnojimui, pavyzdžiui uždegimo žvakės .
6. Degimo kamera pagal 1-4 punktus , besiskirianti tuo, kad uždarymo elementas 11 susideda iš įvorės 10 ir priemonės degimo kameros įkaitinimui , pavyzdžiui įkaitinimo žvakės .
7. Degimo kameros veikimo būdas, turintis degalų įpurškimą, besiskiriantis tuo, kad degalų įpurškimas prasideda iki užtvėrimo uždarymo elementu 11 stūmoklio ertmės 8.
8. Būdas pagal 7 punktą, besiskiriantis tuo, kad degalų įpurškimas prasideda po užtvėrimo uždarymo elementu 11 stūmoklio ertmės 8 .