ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
>464707
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.09.73 (21) 1962228/24-6 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 25.03.75. Бюллетень № 11 (51) Ч. Кл, F 02b 19/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.433 (088.8) Дата опубликования описа|нс я 22.09.75 (72) Авторы изобретения
А. А. Муталибов, Б. P. Рахметов, T. Х. Вильданов, Ш. М. Миноваров и М. Г. Вильданов
Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (71) Зая.витель (54) ФОРКАМЕРА ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Известны форкамеры двигателя внутреннего сгорания, содержащие подсоединенный к газоподающему клапану топлпвопровод, снабженный каналом, размещенным между свечами перпендикулярно к внутренней поверхности форкамеры, и соплом, размещенным в полости последней.
Однако сопло в таких форкамерах выполнено в виде отверстия, соосного с каналом, и топливо, вводимое через сопло, не обдувает ту часть внутренней поверхности форкамеры, которая примыкает к каналу. А так как именно в этой части поверхности расположены электроды запальных свечей, межэлектродное пространство не продувается свежим топливом и не очищается с его помощью от остаточных тазов, что ухудшает условия воспламенения.
Целью изобретения является улучшение условий воспламенения топлнвовоздушной . 2О с»еси в форкамере от разряда запальной свечи.
Для этого сопло выполнено в виде перпендикулярных к оси канала отверстий.
На фиг. 1 показана часть форкамеры со свечами и газоподающим клапаном; на фиг.
2 — разрез по А — А на фиг. 1.
Форкамера 1 снабжена установленным на ней газоподающим клапаном 2, а ее полость сообщена с последним при помощи топливопровода, содержащего канал 8 и сопло 4.
Канал размещен между свечами 5 перпендикулярно к внутренней поверхности форкамеры.
Сопло выполнено в виде отверстий, перпендикулярных к оси канала.
Газоподающий клапан открыт тогда, когда давление в форкамере снижается ниже, чем давление газа перед форкамерой. Во время выпуска отработавших газов пз цилиндра газ под действием перепада давленнй через сопловые отверстия нагнетается в форкамеру, вытесняет из нее продукты сгорания предыдущего цикла и заполняет весь ее об.ьем.
В процессе сжатия топлнвовоздушной смеси в цилиндре, когда давле|ше в форкà»ере превысит давление газа, клапан закроется.
Смесь из цилиндра под давлением вытесняется в форкамеру через соединяющее пх соп";o, перемешивается с заполнившим ее чистым топливным газом и обогащается, Работа клапана рассчитана на создание легковоспламеI. ÿþùåã0 состава смеси в форкамере вне зависимости от состава смеси в цилиндре.
Выполнение сопла в виде отверстий, перпендикулярных к оси канала, приводит и тому, что газ, нагнетаемый B форкамеру, направлен в виде струй, расходящихся радиально от канала вдоль ее внутренней поверхности. При этом улучшается вытеснение про464707
Риг/,З, — Д
9аг.2
Составитель М. Файн
Редактор А. Вер Текред Т. Миронова Корректор В. Гутман
Заказ 620/!09! Изд. ¹ 588 Тира>к бБз8 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фпл. пред. «Патент» дуктов сгорания предыдущего цикла из пристеночных зон и, что особенно важно, из межэлектродных зазоров. Распределение газа в форкамере становится более равномерным и условия воспламенения смеси улучшаются.
Предмет изобретения
Форкахгера газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая подсоединенный к газоподающему клапану топливопровод, снабженный каналом, размещенным между свечами перпендикулярно к внутренней поверхности форкамеры, и соплом, размещенным в полости последней, 07,гггиа/оигаяся тем, что, с целью улучшения условий воспламенения, сопло выполнено в виде перпендикулярных к осн канала отверстий.
www.findpatent.ru
Главной технической новинкой был форкамерно-факельный двигатель ЗМЗ-4022.10.Первые разработки форкамерных двигателей на ГАЗ-е относятся к пятидесятым годам, и велись в целях повышения топливной экономичности. Были созданы двигатели с форкамерным зажиганием для автомобилей ГАЗ-51 (ГАЗ-51Ф, было выпущено некоторое количество)
и ГАЗ-21 (опытный, ставился на прототипы).
Поджиг рабочей бензовоздушной смеси в них осуществлялся не непосредственно искрой на свече зажигания, а факелом раскалённых газов, вырывающимся из специальной форкамеры (предкамеры) — частично отделённой от остального объёма камеры сгорания полости, в которой располагалась свеча (по одной на цилиндр).В форкамеры через небольшие дополнительные клапаны в головке двигателя (то есть всего у двигателя было 12 клапанов — 8 впускных и 4 выпускных) подавалась обогащённая смесь, которая поджигалась искрой и инциировала горение непосредственно в цилиндре, куда подавалась, наоборот, относительно бедная рабочая смесь. Соответственно, карбюратор был трёхкамерным — первичная, вторичная и третья, подающая обогащённую смесь в форкамеры.Однако, в ходе испытаний выяснились и недостатки — в первую очередь, недостаточное улучшение экономичности (не более 3-5 %), что, в сочетании с отмечавшейся неустойчивостью работы на переходных режимах, не окупало существенного сложнения конструкции форкамерного двигателя. Как результат, в крупносерийное производство такие моторы тогда не пошли.Тем временем, работы продолжались. Для автомобиля ГАЗ-24 также готовился двигатель с форкамерной системой зажигания (ГАЗ-24Ф), однако разработчики столкнулись с теми же проблемами, и до серийного производства он допущен также не был.К идее вернулись при разработке модели, предназначенной на смену «двадцать четвёртой» «Волге», имея в виду уже не только повышение топливной экономичности, но и необходимость снижения вредных выбросов в атмосферу — форкамерный механизм позволял достичь этого за счёт обеспечения работы двигателя на обеднённой бензовоздушной смеси.Однако, прорыв в разработке наступил только после того, как за рубежом появились работоспособные серийные модели с форкамерным зажиганием. В середине семидесятых на заводе тщательно изучили силовой агрегат автомобиля «Хонда Сивик» CVCC (1975 г.), найдя в японской разработке недостающие ответы на многие из имевшихся вопросов.
Мощность его возросла до 105 л.с. (по сравнению с 95 л.с. у обычного ЗМЗ-24)
при этом топливная экономичность, по данным производителя, существенно улучшилась (расход топлива снизился с 10,5 л. на 100 км пробега при постоянной скорости 80 км/ч — до 8,5 л. на 100 км в тех же условиях, то есть, почти на 20 %). Динамика «Волги» ГАЗ-3102 с таким двигателем также существенно улучшилась — разгон с места до 100 км/ч занимал теперь 16,2 с. против 21 с. у ГАЗ-24 — то есть, почти столько же, сколько у считавшегося в то время весьма динамичным ВАЗ-2106.*
( Материал из Википедии )
volga3102.blogspot.com
К середине 70х годов «Волга» ГАЗ-24 устарела внешне и технически в сравнении с своими европейскими аналогами. В конце с70х с участием НАМИ были проведены масштабные испытания текущей модели ГАЗ-24, призванные выявить её недостатки и найти способы к их устранению. Эксперты отметили недостаточную курсовую устойчивость автомобиля на высоких скоростях, низкую пассивную безопасность, повышенную шумность. Для исправления этих недостатков были предложены конкретные меры, введение бесшкворневой передней и пружинной задней подвески, были даже определены некоторые даты, новую подвеску планировалось внедрить к 1978 году.
Но для осуществления этих планов на деле не хватило ресурсов и финансирования. Заводу пришлось обойтись рестайлингом и техническим обновлением «Волги».
Ввиду устаревания базовой модели Волги — ГАЗ-24, требовалось разработать новую машину с модернизированной «начинкой», а главное — обновлённой внешностью, в основном для обслуживания номенклатуры — то есть машину, промежуточную по престижности между «Чайкой» (которая после начала выпуска в 1976 году намного более длинной и тяжёлой, чем предыдущая модель, ГАЗ-14, «ушла» в более высокий класс, вплотную приблизившись к автомобилям ЗИЛ) и ГАЗ-24, престижность которой за прошедшее с начала серийного выпуска время несколько снизилась из-за увеличения количества частных автомобилей этой модели. Эта ниша в те годы стала заполняться чешской моделью Tatra 613, которую необходимо было заменить автомобилем отечественного производства.
Главной технической новинкой был форкамерно-факельный двигатель ЗМЗ-4022.10.
Первые разработки форкамерных двигателей на ГАЗ-е относятся к пятидесятым годам. Они велись в целях повышения топливной экономичности.
В таком двигателе поджиг рабочей бензовоздушной смеси осуществлялся не непосредственно искрой на свече зажигания, а факелом раскалённых газов, вырывающимся из специальной форкамеры (предкамеры) — частично отделённой от остального объёма камеры сгорания полости, в которой располагалась свеча (по одной на цилиндр).
В форкамеры через небольшие дополнительные клапаны в головке двигателя (то есть всего у 4-цилиндрового двигателя было 12 клапанов — 8 впускных и 4 выпускных, а у 6-цилиндрового, соответственно, 18) подавалась обогащённая смесь, которая, в свою очередь, поджигалась искрой и инициировала горение непосредственно в цилиндре, куда подавалась, наоборот, относительно бедная рабочая смесь. Соответственно, карбюратор был трёхкамерным — первичная, вторичная и третья, подающая обогащённую смесь в форкамеры.
Однако в ходе испытаний выяснились и недостатки — в первую очередь, недостаточное улучшение экономичности (не более 3-5 %), что, в сочетании с отмечавшейся неустойчивостью работы на переходных режимах, не окупало существенного усложнения конструкции форкамерного двигателя. Как результат, в крупносерийное производство такие моторы тогда не пошли.
Тем временем работы продолжались. Для автомобиля ГАЗ-24 также готовился двигатель с форкамерной системой зажигания (ГАЗ-24Ф), однако разработчики столкнулись с теми же проблемами, и до серийного производства он допущен не был.
К идее вернулись при разработке модели, предназначенной на смену «двадцать четвёртой» «Волге», имея в виду уже не только повышение топливной экономичности, но и необходимость снижения вредных выбросов в атмосферу — форкамерный механизм позволял достичь этого за счёт обеспечения работы двигателя на обеднённой бензовоздушной смеси.
Результатом многолетних разработок стал серийный двигатель модели ЗМЗ-4022.10.
Мощность его возросла до 105 л.с. (по сравнению с 95 л.с. у обычного ЗМЗ-24), при этом топливная экономичность, по данным производителя, существенно улучшилась (расход топлива снизился с 10,5 л. на 100 км пробега при постоянной скорости 80 км/ч — до 8,5 л. на 100 км в тех же условиях, то есть почти на 20 %).
Динамика «Волги» ГАЗ-3102 с таким двигателем также существенно улучшилась — разгон с места до 100 км/ч занимал теперь 16,2 с. против 21 с. у ГАЗ-24 — то есть почти столько же, сколько у считавшегося в то время весьма динамичным ВАЗ-2106.
Кроме того, благодаря использованию обеднённой смеси новый двигатель оказался существенно экологичнее своего предшественника.
Однако же , будучи вполне работоспособной и доведённой до ума конструкцией, серийный форкамерный двигатель имел и большие, существенные недостатки. В первую очередь следует отметить проблемы с перегревом: несмотря на радиатор увеличенной ёмкости, температурный режим двигателя был довольно напряжённым. Кроме того, система оказалась чувствительной к настройке и квалификации обслуживающего персонала. Довольно сложным и трудоёмким было и обслуживание трёхкамерного карбюратора К-156.
В результате двигатель приобрёл у ремонтников довольно отвратительную репутацию, а после прекращения его выпуска запасные части стали весьма дефицитны, и впоследствии в процессе длительной эксплуатации на большинстве машин форкамерные двигатели после выработки моторесурса были заменены на обычные, модели ЗМЗ-402.10. В настоящее время «Волги» ГАЗ-3102 в раннем кузове (с расположенным за задним сидением бензобаком и, соответственно, его лючком под задней стойкой крыши) с родными форкамерными двигателями достаточно редки, очень нечасто встречаются и запчасти.
В 1997 году автомобиль ГАЗ-3102 был модернизирован. Обновления: 5ти-ступенчатая коробка передач, карданный вал с промежуточной опорой, неразрезной задний мост, гидроусилитель руля, передние вентилируемые дисковые тормоза, 15-дюймовые колёса и новые колпаки, панель приборов и сиденья типа и другое оснащение салона. Кроме того Газ 3102 серийно оснащался струйным омывателем передних фар. Что очень облегчало эксплуатацию автомобиля в труных климатических условиях.
Габаритные размерыДлина, мм 4960Ширина, мм 1800Высота, мм 1422Колесная база, мм 2800Дорожный просвет, мм 156
zazsila.ru
Свечи зажигания для двигателя ЗМЗ-4022.10 отличаются от тех, что мы в течение многих лет привыкли видеть на “Волгах”. Ничего в них сверхъестественного нет, это обычные свечи, а не “форкамерные”, как пишут на некоторых интернетовских сайтах. Это двигатель, который устанавливался с 1982 года на ГАЗ-3102, форкамерный, или, как его еще называют, с форкамерно-факельным зажиганием.
Просто у этих свечей зажигания резьба длинная, как у свечей, предназначенных для моторов “жигулевской” “классики”, а не короткая, как у свечей восьмиклапанных двигателей “Волг”, и калильное число у них не 17, а 14. Их маркировка — А14Д (по каталогу запасных частей — А14 Д-0-Э). Как видно по маркировке, они более “горячие”, чем “семнадцатые”. Вы правильно почувствовали на испытаниях, что у двигателя не те свечи.
В этот форкамерный двигатель, известный капризным поведением на холостом ходу, лучше устанавливать только предписанные заводом свечи зажигания. Поэтому вам надо приобрести свечи с маркировкой А14Д, а не более распространенные “жигулевские” А14ДВ или А14ДВР, у которых тепловой корпус изолятора, в отличие от нужных вам свечей, выступает за металлический корпус свечи (на это указывает буква “В” в маркировке).
Чешские свечи Brisk L17 соответствуют нашим А14Д, а значит, стояли в двигателе правильно. В нашей литературе нередко можно было прочитать, что свече А14Д соответствовала Brisk L15 (С), но мы вам приводим данные взаимозаменяемости свечей из документации чешского завода.Присутствие в маркировке свечей Brisk буквы “С” означает, что центральный электрод имеет медный сердечник.
Свечи зажигания для ГАЗ-3102 с форкамерным двигателем
| Автомобиль | Тип свечей зажигания | Длина резьбы, мм | Размер шестигранника под ключ, мм | Величина искрового зазора, мм |
| ГАЗ-3102 | А14Д | 19,0 | 20,8 | 0,7+0,15 |
Александр ЕЛЬЧИЩЕВalex-elch.ru2004 г.
alex-elch.ru
двигатель внутр. сгорания, имеющий в пространстве сжатия форкамеру (предкамеру, аванкамеру). См. рис. и ст. Предкамера.
К ст. Форкамерный двигатель. Камера сгорания с форкамерой: 1 - отверстие для форсунки; 2 - свеча подогрева; 3 - выемка в поршне; 4 - форкамера
Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.
ФОРКАМЕРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — двигатель внутреннего сгорания с дополнительной камерой (25 40% от объема пространства сжатия) для улучшения условий воспламенения … Большой Энциклопедический словарь
форкамерный двигатель — двигатель внутреннего сгорания с дополнительной камерой (25 40% объёма пространства сжатия) для улучшения условий воспламенения. * * * ФОРКАМЕРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ФОРКАМЕРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, двигатель внутреннего сгорания с дополнительной камерой (25 40% от … Энциклопедический словарь
форкамерный двигатель — prieškamerinis variklis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklis, suspaudimo ertmėje turintis prieškamerį. atitikmenys: angl. engine with precombustion chamber vok. Motor mit Vorkammer, m rus. форкамерный двигатель, m pranc … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
ГАЗ-3102 — ГАЗ 3102 … Википедия
Motor mit Vorkammer — prieškamerinis variklis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklis, suspaudimo ertmėje turintis prieškamerį. atitikmenys: angl. engine with precombustion chamber vok. Motor mit Vorkammer, m rus. форкамерный двигатель, m pranc … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
engine with precombustion chamber — prieškamerinis variklis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklis, suspaudimo ertmėje turintis prieškamerį. atitikmenys: angl. engine with precombustion chamber vok. Motor mit Vorkammer, m rus. форкамерный двигатель, m pranc … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
moteur à antichambre de combustion — prieškamerinis variklis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklis, suspaudimo ertmėje turintis prieškamerį. atitikmenys: angl. engine with precombustion chamber vok. Motor mit Vorkammer, m rus. форкамерный двигатель, m pranc … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
prieškamerinis variklis — statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklis, suspaudimo ertmėje turintis prieškamerį. atitikmenys: angl. engine with precombustion chamber vok. Motor mit Vorkammer, m rus. форкамерный двигатель, m pranc. moteur à antichambre de … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
dic.academic.ru
