CS210617B2 - Internal combustion engine - Google Patents

Description

Spalovací motor uzpůsobený pro zatlačování části přivedené spalné plynové náplně válce při začátku kompresní fáze zpět do přívodního kanálku přidruženého každému válci motoru, a to zpožděním okamžiku uzavření přívodního- ventilu každého válce za bod dolní úvratě pístu, za účelem vytvoření rezervní zásoby stlačených spalných plynů pro zlepšené proplachování při práci motoru s malými zatíženími a/nebo malými t. rychlostmi, a za účelem zmenšení skutečného kompresního poměru vyvolávajícího snížení teplot při práci motoru při velkých zatíženích a velkých rychlostech.

V přívodním kanálku je hmístěina zpětná klapka, vymezující ishromažďovací prostor pro směrem zpět vytlačovanou část spalné plynové náplně, ležící mezi příi vodním ventilem a zpětnou klapkou, přiI čemž shromažďovací prostor je spojen s přívodním rozváděčem přes zpětnou klapku průchodem uzavíratelným pomocí regulovatelného- ventilu, opatřeného vnějším ovládacím ústrojím pro ovládání jeho otevření.

4

Vynález se týká spalovacích motorů, uzpůsobeiných pro zatlačování části přivedené spalné plynové náplně válce při začátku kompresní fáze zpět do přívodního kanálku, přidruženého každému válci motoru, a to zpožděním Okamžiku uzavření přívodního ventilu každého· válce za bod dolní úvratě pístu, za účelem vytvoření rezervní zásoby stlačených spalných plynů pro zlepšené pro^plachování při práci motoru s malými zatí•ženími a nebo malými rychlostmi, a za účelem zmenšení skutečného· kompresního pohněru vyvolávajícího snížení teplot při práci taiotoru při velkých zatíženích a velkých ‘rychlostech.

Je známo, že pro zlepšení výkonu motorů, zejména motorů s přetlakovým plněním, je účelné zajistit dobré vyplachování válců, což dovoluje zvýšit množství vzduchu přivedeného do válce a zejména ochladit výfukové ventily.

Při rozjíždění a malých zatíženích motoru, tj. chodu dopomala nebo naprázdno, však může dojít к tomu, že přívodní tlak je vzhledem к tlaku výfukových plynů nedostatečný, aby zajistil vyplaichování válce. V nejnepříznivějším případě kupříkladu může připadat tlak výfukových plynů 17,65 N/cm² na přívodní tlak přibližně 9,81 N/cm². Jelikož uzavírání výfukového ventilu je zpravidla zpožděno a okamžik otevření přívodního ventilu posunut dopředu, dochází к nevyhnutelnému propojení přívodního sběrače a sběrače výfukových plynů. Je-li tlak výfukových plynů vyšší než je tlak přiváděného· vzduchu, není tak během tohoto údobí možno zajistit vyplachování válců, nýbrž naopak dochází к velmi nepříznivému protisměrnému proudění. Kromě toho je v případě, kdy tlakový rozdíl je nejnepríznivější (7,84 N/cm²), nutno vypnout turbinu každého turbokompre'soru pro přetlakové plnění a pohánět kompresor mechanicky, aby se vyloučilo nadměrné protisměrné proudění. To je velmi komplikované, nákladné, a značně zvyšuje spotřebu, a to přibližně o 30 %.

Pro odstranění této nevýhody je možno· zkrátit nebo dokonce zrušit překrývání mezi dobou otevření přívodních ventilů a obdobím otevření výfukových ventilů a vyloučit ták nebezpečí proudění proti směru vyplachování. V důsledku toho vsak nebude к vyplachování docházet, výkon motoru bude snížen a výfukové ventily nebudou ochlazovány.

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález, jehož podstatou je spalovací motor uzpůsobený pro zatlačování části přivedené spalné plynové náplně válce při začátku kompresní fáze zpět do přívodního kanálku přidruženého každému válci motoru, a to zpožděním okamžiku uzavření přívodního ventilu každého válce za bod dolní úvratě pístu, za účelem vytvoření rezervní zásoby stlačených spalných plynů pro zlepšené proplachování při práci motoru s malými zatíženími a/nebo malými rychlostmi, a za úče lem zmenšení skutečného kompresního poměru vyvolávajícího snížení teplot při práci motoru při velkých zatíženích a velkých rychlostech, který se podle vynálezu vyznačuje tím, že v přívodním kanálku je umístěna zpětná klapka, vymezující shromažďovací prostor pro směrem zpět vytlačovanou část spalné plynové náplně, ležící mezi přívodním ventilem a zpětnou klapkou, přičemž shromažďovací prostor je spojen s přívodním rozváděčem přes zpětnou klapku průchodem uzavíratelným pomocí regulovatelného ventilu, opatřeného vnějším ovládacím ústrojím pro ovládání jeho otevření.

Podle výhodného provedení vynálezu je průchod tvořen ochozem, spojujícím shromažďovací prostor s přívodním rozváděčem okolo místa přívodního kanálku, uzavíratelného zpětnou klapkou.

Podle dalšího provedení vynálezu jsou zpětná klapka a regulovatelný ventil součástí jediného uzavíracího tělesa umístěného v přívodním kanálku. Zpětná klapka je s výhodou tvořena membránou, zakrývající při zpětném tlaku průchozí otvory v uzavíracím tělese. Průchozí otvor otevřeného uzavíracího ventilu je s výhodou tvořen prstencovitou mezerou mezi obvodem otvřeného uzavíracího tělesa a sedlem na obvodě přívodního kanálku, к němuž uzavírací těleso v uzavřené poloze dosedá.

Takto řešený motor umožňuje odstranit nebezpečí proudění spalin proti směru vyplachování, a to zejména při malých zatíženích nebo malých rychlostech, popřípadě obojím, a zajistit přes to vyplachování válců, a to bez potřeby přetlakového plnění za tohoto stavu motoru. Tím se současně umožní vyloučit potřeba mechanicky pohánět kompresor turbodmychadla pro výše uvedený nejnepříznivější případ.

Dalším podstatným přínosem vynálezu je dosažení proměnlivosti účinného kompresního poměru a užitečného zdvihového objemu válce, což dovoluje především přetlakově plnit motory při velmi vysokých kompresních poměrech, při kterých je v normálních případech nelze přetlakově plnit v důsledku příliš vysokých maximálních spalovacích tlaků. Stejně tak je umožňováno značně zvýšit přetlakový poměr motorů, které jsou již přetlakově plněny, a snížit tak na minimum nevýhody jejich funkce při rozjíždění a při částečných zatíženích.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení, neomezujících jeho rozsah, s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých, značí:

Obr. 1 až 4 schematické řezy pracovním válcem motoru, uzpůsobeného podle vynálezu v jeho prvním provedení, a to v různých okamžicích práce motoru při rozjíždění a při malých zatíženích a/nebo malých rychlostech, obr. 5 a 6 schematické řezy pracovním válcem motoru uzpůsobeného podle vynále210617 <zu při velkých zatíženích a/nebo velkých Rychlostech, ,obr. 7 grafické znázornění cyklů různých motorů při velkých zatíženích a/nebo rychlostech, vynesené v logaritmických souřadnicích, a poskytující srovnání funkce zařízení podle vynálezu s jinými způsoby . řešení motorů, obr. 8 grafické znázornění logaritmické stupnice křivek kompresní teploty (°Kj cyk<lů motoru z obr. 7 v závislosti na úhlu otočení klikového hřídele (°AM), obr. 9 schematický řez pracovním válcem motoru, uzpůsobeného podle vynálezu v jeho druhém provedení, obr. 10 až 13 druhé provedení zpětné klapky a přívodního ventilu ve čtyřech různých polohách, odpovídajících každá' jinému pracovnímu stavu motoru, obr. 14 grafické znázornění, vynesené v Ιοί garitmických souřadnicích, závislosti komprese na objemu pro· různé motory, z nichž jeden je upraven podle vynálezu, obr. 15 grafické znázornění kompresního • poměru kompresoru v závislosti na výkonu motoru s přetlakovým plněním, a to pro běžný motor .a motor upravený podle vynálezu a obr. 16 grafické znázornění výchylek momentových křivek nebo středního . účinného tlaku ' v závislosti na rychlosti, a to' pro obzvláštní případ velkého Dieselová motoru . se silným přetlakovým plněním.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn válec ' motoru 1 s pístem 2, přívodním rozváděčem 3, přívodním kanálkem 4 zaústěným · do hlavy válce, přívodním ventilem 5, ' ' sběračem výfukových plynů 6, výfukovým kanálkem 7 vystupujícím z hlavy válce, a výfukovým ventilem 8.

Podle prvního provedení ' zařízení podle vynálezu toto. zařízení dále obsahuje:

— zpětnou klapku 9 osazenou v přívodním ' kanálku 4. Tato zpětná klapka 9 je osazena tak, že zajišťuje jednosměrné spojení ve směru přívodu do válce, — alespoň jeden ochoz 10 stejného průměru jako přívodní kanálek 4, který spojuje přívodní rozváděč 3 s přívodním kanálkem 4 v místě ležícím ve směru přívodu za zpětnou klapkou 9. V tomto ochozu 10 je umístěn ventil 11, jehož otevírání je regulovatelné a ovládáno například plnicím přetlakem.

• Před podrobným popisem provedení vynálezu je třeba si povšimnout obr. 7, kde jsou graficky znázorněny pro velká . zatížení nebo rychlosti:

• — čárkovaně cyklus běžného Dieselová motoru, — čerchovaně cyklus známý pod názvem Millerův cyklus, platný pro. plynové motory, a — tlustou čarou cyklus Dieselová motoru podle vynálezu.

Millerův cyklus plynových motorů se vy' značuje posunutím uzavírání přívodního ventilu dopředu, přičemž toto uzavření se mění podle zatížení motoru tím, že je okamžik zavření přívodního ventilu vázán na plnicí přetlak nebo hodnotu zatížení motoru. čím jsou tyto příslušné hodnoty vyšší, tím ' více se posouvá dopředu okamžik zavírání ventilu (okamžik uzavření se může posunout maximálně do okamžiku 60° před dolním mrtvým bodem pístu).

,Ve znázorněném příkladě je pro případ vysokého zatížení okamžik uzavření přívodního ventilu označen bodem A. Jelikož přívodní ventil je uzavřen před dolním mrtvým bodem (PMB) pístu, dochází v průběhu poslední části sestupného zdvihu pístu (část AB Millerova cyklu] ke zvětšení objemu přivedeného vzduchu, obsaženého ve válci.

Toto rozepnutí vyvolané zvětšením objemu pro stejné množství plynu na přívodní straně má výhodu v tom, že se. zmenší ve srovnání s běžným motorem teplota na konci komprese. To. vyplývá z obr. 8, kde jsou znázorněny křivky kompresních teplot pro tři sledované cykly, a to čárkovaná křivka Dl, znázorňující kompresní teploty běžného Dieselová motoru, čerchovaná křivka D2 pro Millerův . cyklus a křivka D3 vykreslená tlustou plnou čarou pro cyklus podle vynálezu.

Jako kompenzaci tohoto posunu okamžiku uzavření přívodního ventilu směrem dopředu před dolní mrtvý bod pístu je zapotřebí mít poněkud zvýšený plnicí přetlak. To se projevuje tím, že křivka přívodního. tlaku a‘ pro cyklus podle vynálezu leží na odpovídající křivkou a pro běžný motor.

Při malých zatíženích se v Millerově systému zmenšuje posun uzavření přívodu dopředu, aby se mohl využít čelý kompresní zdvih, zatímco při velkých zatíženích je kompresní zdvih zmenšený, takže je zapotřebí, aby okamžik uzavření přívodního ventilu byl . vázán na hodnotu zatížení.

Z obr. 7 je rovněž . patrno, že u cyklu motoru podle vynálezu, znázorněného. plnou čarou, odpovídají kompresní a expanzní · takt v podstatě obvyklému cyklu, zatímco výfukový takt odpovídá v podstatě Millerovu cyklu. Podle vynálezu je sledována snaha zachovat výhody Millerova cyklu a přitom stále umožňovat, aby se zajistilo vyplachování válců zejména při nízkých zatíženích a/nebo malých rychlostech.

Z obr. 7 je dále patrno, že rozdíl mezi Millerovým cyklem a cyklem podle vynálezu spočívá především ve skutečnosti, že se přívodní ventil zavírá po dolním mrtvém bodu pístu . (tj. v bodě A4 křivky, přičemž tento bod leží s odpovídajícím bodem A Millerova cyklu vzhledem k dolnímu mrtvému bodu v podstatě symetricky). Jinými slovy se místo posunu okamžiku zavření přívodního ventilu provádí jeho zpoždění.

Za těchto podmínek a pří otevření ochozu se . rovněž zmenšuje přívodní objem, stejně jako i teplota . plynů na konci komprese vzhledem к běžnému Dleselovu motoru, přičemž se zkracuje efektivní kompresní takt. Při malých zatíženích a/nebo nízkých rychlostech, kdy je ochoz uzavřen, se využívá celého kompresního zdvihu jako v případě Millerova cyklu, avšak s vyloučením jakéhokoli proudění v opačném směru. Je tak zajištěno účinné vyplachování válců, jak to bude ukázáno dále s odvoláním na obr. 1 až 0.

,Na obr. 1 je znázorněn válec 1 v okamžiku sacího zdvihu, kdy je přívodní ventil 5 otevřen a výfukový ventil 8 uzavřen. Za předpokladu, že motor pracuje při malém zatížení a/nebo nízké rychlosti, je ventil 11 v uzavírací poloze, to znamená, že přiváděný vzduch volně vniká do válce přívodním kanálkem 4, jak je u takových motorů obvyklé.

Na obr. 2 je znázorněna poloha pístu 2 při jeho vzestupném pohybu, avšak před okamžikem uzavření přívodního ventilu 5. Za této situace má vstupující vzduch sklon být vytlačován к přívodnímu rozváděči 3, čemuž však brání zpětná klapka 9. Tato zpětná klapka 9 tak vymezuje v přívodním kanálku 4 shromažďovací prostor 200 pro směrem zpět vytlačovanou část vzduchové náplně.

Na obr. 3 je znázorněna poloha pístu 2 v okamžiku, kdy se zavírá přívodní ventil 5, a který odpovídá zpoždění vůči dolnímu mrtvému bodu například o více než 50°. Během tohoto zdvihu x pístu 2 mezí polohami znázorněnými na obr. 1 a 3 se zadrží ve shromažďovacím prostoru 200 přívodního kanálku 4 určité množství přiváděného vzduchu, a tento vzduch je stlačován.

Na obr. 4 je znázorněn píst 2 v blízkosti svého horního mrtvého bodu ke konci výfukového taktu, přičemž kompresní a expanzní takt probíhají známým způsobem. Jelikož bylo provedeno zpoždění okamžiku uzavření výfukového ventilu 8 a posun okamžiku otevření přívodního ventilu 5 dopředou, nastane údobí, kdy oba tyto ventily budou současně otevřeny. V důsledku toho se vzduch uzavřený ve shromažďovacím prostoru 20D přívodního kanálku 4 rozepne a vypláchne válec. Tímto vypláchnutím se tak dosáhne vypuzení zbytkových horkých výfukových plynů a ochlazení výfukového ventilu. Poté celý cyklus znovu začne způsobem, jaký byl výše popsán.

V případě, kdy motor pracuje při velkém zatížení a/nebo vysoké rychlosti, hraje velmi důležitou roli ochoz 19. Aby se totiž omezila teplota na konci komprese, je třeba jako při Millerově cyklu zajistit únik spalné náplně okolo zpětné klapky 9 průchodem 300, který je v daném případě tvořen ochozem 10, uzavíratelným regulovatelným 'ventileim 11 a ústícím do přívodního rozváděče 3.

Na obr. 5 je znázorněna poloha pístu 2, odpovídající poloze z obr. 1, avšak v tomto případě přiváděný vzduch vniká do válce současně přívodním kanálkem 4 a ochozem 10.

Obr. 6 ukazuje píst 2 v poloze odpovídající obr. 2, během jeho vzestupného pohybu předtím, než se zavře přívodní ventil 5. Na rozdíl od případu na obr. 2 zde dochází к vypuzování přiváděného vzduchu bez tvorby rezervní zásoby vzduchu pod tlakem.

Popsali jsme tedy podstatné znaky funkce zařízení na dvou extrémních situacích, kterými jsou malá zatížení a/nebo nízké rychlosti (ventil 11 uzavřen) a velká zatížení a/nebo vysoké rychlosti (ventil 11 otevren). Je samozřejmé, že totéž platí i pro nevyhraněné situace se zatíženími ležícími mezi těmito extrémními hodnotami. Ventil 11 v ochozu 10 bude více či méně otevřen, což umožňuje regulovat tlak uvpitř přívodního kanálku 4.

Jak je zřejmé z obr. 7, projevuje se část B‘A‘ cyklu motoru podle vynálezu, odpovídající v případě velkých zatíženích a/nebo rychlostí zdvihu pístu mezi jeho dolním mrtvým bodem a uzavřením přívodního ventilu, jako prodleva křivky a vyplývá z účinků zpoždění okamžiku uzavření přívodního ventilu a z anulování účinku zpětné klapky 9 otevřením ochozu 10.

V důsledku přítomnosti zásoby stlačeného vzduchu nashromážděné ve shromaždovacím prostoru 280 přívodního kanálku 4 na konci sacího taktu se tedy dosahuje vyplachovacího účinku rozpínáním tohoto vzduchu během vyplachovací fáze následujícího cyklu, a to zejména při malých zatíženích a/nebo nízkých rychlostech. Vzhledem к přítomnosti ochozu 10 se současně zachovávají výhody Millerova cyklu, á dosahuje se při velkých zatíženích a/nebo vysokých rychlostech snížení teploty plynů na konci komprese únikem stlačené náplně okolo zpětné klapky 9.

Ve znázorněném případě byla zpětná klapka 9 umístěna do bezprostřední blízkosti napojení přívodního kanálku 4 na přívodní rozváděč 3. Je samozřejmé, že tato zpětná klapka 9 může být uložena i blíže к přívodnímu ventilu 5, což umožňuje upravovat konstrukcí zařízení velikost objemu zásoby stlačeného vzduchu na jakoukoli předem určenou hodnotu. Ať je však její poloha jakákoli, je při malých zatíženích a/nebo rychlostech jakékoli vyplachování v opačném směru vyloučeno.

Na obr. 9 je schematicky znázorněno druhé provedení zařízení podle vynálezu, opatřené uzavíracím tělesem 114, které je včleněno do přívodního kanálku 4 a zajišťuje současně funkci zpětné klapky 9 a ventilu 11 prvního provedení vynálezu.

Ják je zřejmé z obr. 10 až 13, které detailně znázorňují uzavírací těleso 114, je toto těleso řešeno jako ventil 110 kombinovaný se zpětnou klapkou 111. Ventil 110 je uložen rovnoběžně s osou proudu přivá210617 děných plynů, přičemž jeho hlava leží na straně válce a dřík vybíhá směrem к rozváděči 3. Uzavírací těleso 114 tvořící ventilovou hlavu ventilu 110 dosedá na ventilové sedlo 112 tak, že otevírání ventilu se provádí ve směru opačném vůči směru proudění vstupujících přívodních plynů. Zpětná klapka lll je vytvářena jednak osovými průchozími otvory 113 v uzavíracím tělese 114, a jednak například membránou 115 spojenou s uzavíracím tělesem 114 a schopnou těsně uzavírat průchozí otvory 113 v tomto uzavíracím tělese 114.

Míra otevření ventilu 110 je určována vnějším ovládacím ústrojím 116, připojeným kupříkladu ke dříku ventilu 110, který к tomuto účelu s utěsněním prostupuje stěnou přívodního kanálku 4 v úrovni jeho kolena. Takové uspořádání platí samozřejmě i pro první provedení.

Funkce druhého provedení zařízení podle vynálezu je založena na stejném principu, jaký byl výše popsán.

Při rozjíždění motoru nebo práci s malými zatíženími a/nebo rychlostí je ventil 110 v uzavřené poloze, tj. opírá se o své sedlo 112. Za těchto podmínek a během sacího taktu je zpětná klapka lll v otevřené poloze, tj. dovoluje průchod směsi přívodním kanálkem 4 směrem к válci, a to průchozími otvory 113 v hlavě ventilu. Membrána 115 je odlepena od těchto průchozích otvorů 113 v důsledku sání vyvolávaného sestupem pístu 10.

Směs uzavřená ve válci může při svém stlačení unikat přívodním kanálkem 4 pouze částečně, neboť během kompresního taktu působí tlakem na membránu 115, kterým je tato membrána přitlačována к uzavíracímu tělesu 114, takže těsně uzavírá průchozí otvory 113. Tento tlak však přitom nemá žádný účinek na otevírání vlastního ventilu 110, udržovaného zevně v uzavřené poloze. Jinými slovy brání zpětná klapka lll vypuzování stlačené směsi z přívodního kanálku 4 směrem к přívodnímu rozváděči 3 (obr. 11).

Při velkých zatíženích a/nebo rychlostech motoru je naproti tomu ventil 110 vnějším ovládacím ústrojím 116 udržován v poloze více nebo méně otevřené, což umožňuje jednak v průběhu sacího taktu plnění válce (obr. 12) a jednak zajistit na začátku kompresního· taktu vypuzení části stlačené směsi. Když je ventil 110 v otevřené poloze, zpětná klapka lll nemá prakticky žádnou funkci. Přívodní kanálek 4 za těchto podmínek zastává spolu s průchozími otvory 113 sám funkci průchodu 300 z prvního provedení vynálezu.

Nejobvyklejší případ, který při práci motoru nastává, odpovídá poloze ventilu 110 blízké jeho plnému otevření. Zpětná klapka lll je v důsledků toho ve funkci pouze velmi zřídka, což tím více zvětšuje její životnost.

Motor ve svých dvou formách provedení tedy umožňuje velmi jednoduše dosáhnout vytčeného cíle, a to:

— vytvořit rezervní zásobu stlačeného plynu mezi přívodním ventilem 5 a ústrojím 109, a to s výhodou při malých rychlostech a/nebo· zatíženích motoru, přičemž rezervní zásoby plynu se potom používá pro vyplachování válce na začátku vyplachovací fáze následujícího cyklu, a přičemž ventil 110 je prakticky zavřený, — zmenšit účinný kompresní poměr zejména při velkých zatíženích a/nebo rychlostech, přičemž ventil 110 je v poloze více či méně otevřené.

Taková úprava motoru tedy umožňuje docílit významných výhod, uváží-li se účinný kompresní poměr a zdvihový objem válce takto uzpůsobeného motoru.

Na obr. 14 jsou znázorněny diagramy komprese pro různé motory, a to·:

— diagram A (tenkou plnou čarou) pro obvyklý motor, — diagťam В (tenkou čárkovanou čarou) pro motor s nízkým kompresním poměrem, například nižší než 10 pro velký Dieselový motor, — diagramy Cl až C4 pro motor uzpůsoben ný podle vynálezu, přičemž:

— diagram Cl (tlustou čárkovanou čarou) odpovídá křivce vyjadřující závislost tlaku a objemu ve válci při rozjíždění s ventilem 110 v uzavřené poloze, — diagram C2 (tlustou plnou čarou) znázorňuje idealizovanou křivku závislosti tlaku a objemu ve válci a přívodního kanálku při rozjíždění, a to s okamžitým uzavřením přívodního ventilu v poloze klikového hřídele přibližně 100° po dolním mrtvém bodu, — diagram C3 znázorňuje křivku objem— tlak s ventilem 110 v poloze úplného otevření, a — diagram C4 znázorňuje křivku objem— tlak pro částečné otevření ventilu 110.

Prohlídka těchto křivek a zejména křivek Cl а C2 ukazuje, že na začátku kompresního taktu je křivka C2 posunuta vzhledem ke křivce Cl o hodnotu odpovídající v podstatě objemu přívodního· kanálku 4. Je důležité si hlavně všimnout toho, jak ukazuje srovnání křivek A a Cl a zejména na konci kompresního taktu (tj. v blízkosti horního mrtvého bodu pístu), že u motoru uzpůsobeného podle vynálezu je kompresní ztráta (ΔΡ) vůči běžnému motoru malá.

Motorem podle vynálezu se umožňuje dosáhnout proměnlivosti účinného kompresního poměru, aby byl maximální při rozjíždění a minimální při jmenovitém výkonu. Při rozjíždění, tj. malých zatíženích a/nebo nízkých rychlostech motoru, kdy je ventil 110 prakticky uzavřen, začíná kompresní takt dříve, tj. zvětšuje se kompresní poměr proti případu, kdy je ventil 110 v uzavřené poloze.

Takto upravený motor tedy spojuje výho210817 dy motoru s nízkými kompresními poměry při velkých zatíženích a/nebo při vysokých rychlostech, a výhody běžného motoru při rozjíždění, kdy ' zatížení a/nebo rychlosti jsou malé.

Tato proměnlivost účinného kompresního* poměru se rovná proměnlivosti zdvihového objemu 'válce, který se mění ' ve stejném smyslu jako kompresní poměr. Je samozřejmé, že když je ventil uzavřen, zvýší se užitečný zdvih pístu.

Motor upravený podle vynálezu má rovněž další výhody. Dovoluje zejména omezit maximální spalovací tlaky při otevření ventilu, což umožňuje dosahovat větších výkonů v důsledku možnosti využití zvýšených plnicích přetlaků pro kompenzování zmenšeného ' zdvihového objemu válce. Při částečných zatíženích a/nebo rychlostech se dosáhne dobré účinnosti při obvyklých kompresních poměrech a při uzavření nebo malém otevření ventilu 110.

Motor podle . vynálezu se vyznačuje rovněž další výhodou, která bude zřejmá v případě motoru s přetlakovým plněním s odvoláním na obr. 15. Na tomto obrázku jsou graficky znázorněny změny celkového kompresního poměru kompresního stupně nebo stupňů v závislosti na výkonu motoru pro případ běžného· motoru (křivka Dl) a pro případ motoru upraveného podle vynálezu (křivka D2J. Na tomto diagramu jsou rovněž znázorněny křivka D3, která vyznačuje mez čerpání kompresoru přetlakového plnicího stupně a dělí rovinu na dvě pásma, a to pásmo I, kde funkce je nemožná, a pásmo II, kde funkce je možná ,a dále křivky D4, D5, a D6, které odpovídají různým·, funkčním okamžikům při jednotlivých výkonech, stejných pro obě křivky Dl a D2, a to 25 %, 50 %, 75 % a 100 %.

Z diagramu je zřejmá výhoda, vyplývající z proměnlivého zdvihového objemu válce, tj., že zmenšováním zatížení a rychlosti motoru je možno při menších rychlostech •motoru v důsledku zvětšení zdvihového· objemu válce zavřením ventilu 110 dosáhnout větší absorbování výkonu motorem, to znamená, že se křivka vzdaluje od meze čerpání vymezované křivkou D3, což je velmi příznivé. Jinak řečeno se dosahuje při ' částečných rychlostech před vstupem do motoru zvýšeních tlaků vzduchu pro přetlakové plnění, neboť množství plynu poskytované turbině klesá poměrně málo s rychlostí motoru, a to v důsledku zvětšování užitečného zdvihového objemu válce.

Na obr. 16 jsou znázorněny výchylky křivky středních hodnot ' maximálního tlaku (Pme) pro velký motor se značným přetlakovým plněním v případě běžného motoru (D7), a v případě velkého motoru upraveného podle vynálezu (D8), přičemž křivka D9 vyjadřuje funkci velkého motoru D9 odpovídající zákonu šroubovice. Ze srovnání křivek je zřejmé, že při částečných rychlostech je možno dosáhnout větších momentů při použití motoru upraveného podle vynálezu. Je nutno poznamenat, že výchylky jsou stejného. smyslu i pro menší motory.

Je třeba též poznamenat, že soustava vytvářená ventilem 110 a zpětnou klapkou 111 může být nahrazena jakýmkoli ekvivalentním systémem, který zajišťuje popsané funkce. Kromě toho může mít stupeň . otevření ventilu 110, ovládaný ústrojím 116 . v závislosti například na rychlosti a/nebo. zatížení motoru, alespoň dvě krajní hodnoty, tj. minimální a maximální, anebo se přerušovaně nebo spojitě mění mezi těmito krajními hodnotami.

S těmito znaky vynálezu je tak bez obtíží možné řešit motor s turbokompresorem nebo motor, který je lépe přizpůsoben přirozeným vlastnostem turbodmychadla.

Jiná výhoda vynálezu spočívá ve zlepšení schopnosti akcelerace a/nebo náhlých zvýšení zatížení v případě motoru se silným přetlakovým plněním, a to v důsledku možnosti vyplachování válce při zavřeném přívodním ventilu, a to i tehdy, když je tlak přiváděného' vzduchu menší, než je výstupní tlak plynů z válce. To· je časté . na začátku přechodné fáze akcelerace a/nebo rychlého vzrůstu zatížení.

Výše uvedené výhody, týkající se vyplachování, které vyplývají z použití zpětné klapky, platí rovněž v případě motoru bez přetlakového plnění.

Claims (5)

1. Spalovací motor uzpůsobený pro zatlačování části přivedené spalné plynové náplně ' válce . při začátku kompresní fáze zpět do '' přívodního kanálku přidruženého každému '' válci motoru, a to zpožděním okamžiku uzavření přívodního ventilu každého válce ' za ' bod dolní úvratě pístu pro vytvoření rezervní zásoby stlačených spalných plynů pro zlepšené proplachování při práci motoru s malými zatíženími a/nebo malými rychlostmi a za účelem zmenšení skutečného kompresního poměru vyvolávajícího . snížení teplot při práci . . motoru . při velkých zatíženích a velkých rychlostech, vyznačený

VYNÁLEZU tím, že v přívodním kanálku (4J je umístěna zpětná klapka (9, 111), vymezující shromažďovací prostor (200) pro směrem zpět vytlačovanou část spalné plynové náplně, ležící mezi přívodním ventilem (5) a zpětnou klapkou (9), přičemž shromažďovací prostor (200) je spojen s přívodním rozváděčem (3) přes zpětnou klapku (9) průchodem (300) uzavíratelným pomocí regulovatelného ventilu (11, 110), opatřeného vnějším ovládacím ústrojím (116) pro ovládání jeho otevření. ‘

2. Spalovací motor podle bodu 1, vyzná210617 čený tím, že průchod (300) je tvořen ochozem (10), -spojujícím shromažďovaní prostor (200) s přívodním - rozváděčem (3) okolo místa přívodního kanálku (4), uzavíratelného zpětnou klapkou (9).

3. Spalovací motor podle bodu 1, vyznačený tím, že zpětná klapka (111) a regulovatelný ventil £110) jsou součástí jediného uzavíracího tělesa, umístěného v přívodním kanálku (4).

4. Spalovací motor podle bodu 3, vyznačený tím, že zpětná klapka (111) je tvoře na membránou (115) zakrývající při zpětném tlaku průchozí otvory (113) v uzavíracím tělese (114).

5. Spalovací motor podle bodů 3 nebo 4, vyznačený tím, že průchozí otvor otevřeného- uzavíratelného ventilu (110) je tvořen prst-encovitou mezerou - mezi -obvodem otevřeného uzavíracího tělesa (114) a sedlem (112) na obvodě, přívodního kanálku (4), k němuž uzavírací těleso (114) v uzavřené poloze dosedá. _;