CS258875B1 - Spalovací komůrka pístového spalovaoího motoru - Google Patents

Spalovací komůrka pístového spalovaoího motoru Download PDF

Info

Publication number
CS258875B1
CS258875B1 CS866947A CS694786A CS258875B1 CS 258875 B1 CS258875 B1 CS 258875B1 CS 866947 A CS866947 A CS 866947A CS 694786 A CS694786 A CS 694786A CS 258875 B1 CS258875 B1 CS 258875B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
insert
combustion chamber
air
engine
chamber
Prior art date
Application number
CS866947A
Other languages
English (en)
Other versions
CS694786A1 (en
Inventor
Vaclav Balsik
Original Assignee
Vaclav Balsik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaclav Balsik filed Critical Vaclav Balsik
Priority to CS866947A priority Critical patent/CS258875B1/cs
Publication of CS694786A1 publication Critical patent/CS694786A1/cs
Publication of CS258875B1 publication Critical patent/CS258875B1/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Řešení se týká spalovací komůrky pístového spalovacího motoru, která slouží k rozvíření zápalné Směsi před zážehem, nebo vzduchu před vstříknutím paliva. Spalovací komůrka má tvar obrácené misky a je^vymezena z vnější strany vybráním v hlavě motoru, které přechází do rovinného nebo kulovitého dna. Podstata řešení je v tom, že komůrka je z vnitřní strany vymezena čelem příruby a výstupkem vložky. Příruba vložky má větší průměr než je Vrtání pracovního válce a je pevně sevřena mezi hlavou motoru a tělesem pracovního váloe. Vložka je opatřena šikmými kanály, které navazují na vrtání pracovního válce a ústí do spalovací komůrky. Uvnitř vložky jsou vytvarovány napříč vedené chladicí kanály. Výhoda této komůrky spočívá^v tom, že při průchodu’vzdušiny přes šikmé kanály dojde při každém zdvihu pístu ke změně směru kroužení vzdušiny, což ve fázi plnění a komprese jemně rozptýlí palivo se vzduchem a tím dojde k jeho hospodárnému shoření, ve fázi expanze se utlumí tlakové špička, ve fázi výfuku §ojde ke zdokonalené výměně obsahu válce. Řešení je možno využít v automobilním průmyslu a v řadě dalších odvětví, kde se používají spalovací motory

Description

Vynález se týká spalovací komůrky pístového spalovacího motoru, která slouží k rozvíření zápalné směsi před zážehem, nebo vzduchu před vstříknutím paliva.
U dnešních pístových spalovacích motorů je patrná snaha kon struktérů po záměrném rozvíření vzdušiny, to je zápalné směsi před zážehem u zážehových motorů, nebo vzduchu před vstříknutím paliva u vznětových a také zážehových motorů. Rozvířením vzdušiny před hořením paliva se dosahuje dokonalejšího využití paliva, lepší tepelné účinnosti motoru, menší měrné spotřeby paliva, ome zení vzniku škodlivých exhalací a měkkého chodu motoru.
Rozvíření vzdušiny se dosahuje různými úpravami spalovacího prostoru a různým uspořádáním rozvodového mechanizmu. Jedno z nejstarších provedení spalovacího prostoru je patrné u motoru typu Brandis, u něhož se dosahuje rozvíření vzdušiny výstupkem ve středu pístu, který zasahuje před přední úvratí pístu do vybrání v hlavě, tvořící hlavní spalovací prostor. K víření vzdušiny doohází od okamžiku, kdy výstupek na pístu částečně uzavře před jeho přední úvratí vybrání v hlavě a vzdušina kolem výstupku je nucena pronikat mezerou ve tvaru mezikruží do hlavního spa lovaoího prostoru. Tím dojde k jejímu rozvíření, při. kterém se částečky vzdušiny pohybují v rovinách proložených osou válce a promíchají se S palivem vstříknutým do hlavního spalovacího prostoru před vrcholem komprese. Vzhledem k· jiným nedostatkům, jako je tvarově nevýhodný spalovací prostor, poloha a náhon ventilů, se tento motor už nevyrábí.
K jinému směru víření vzdušiny, používanému dříve u benzinových motorů, dochází u spalovacího prostoru typu Ricardo, Spalovací prostor je zde vytvořen v hlavě motoru jako klínovitá, ke konci zaoblená dutina, směřující k ventilům umístěným po straně 258875
- 2 válce. Při kompresi dochází k rotaci vzdušiny a jejímu promíchání s palivem, přičemž osa rotaoe vzdušiny je kolmá ns osu váloe. Ani tento spalovací prostor ae dnes už nepoužívá, protože je vázán na zastaralý rozvodový mechanizmus označovaný jako SV, který je už překonán novějším uspořádáním ventilů v hlavě.
U dvoudobých motorů se využívá záměrného pohybu vzdušiny nejen k lepšímu promíchání s palivem, ale i k dokonalejší výměně obsahu válce. Například u amerického dvoudobého automobilního motoru GMG s výfukovými ventily nebo i šoupátky a u podobného sovětského motoru JAZ je využito souproudého vyplachování s plnicími otvory, které jsou nasměrovány šikmo do válce, takže se dosahuje záměrného kroužení vzdušiny, to je- rotaoe s osou shodnou s osou válce. Toto kroužení se udrží alespoň z části i při kompresi a vstříknutí paliva.
U naftových motorů, u nichž'se zápalná směs vytváří až ve válci, je rozvíření vzdušiny zvláší důležité. K tomu účelu bylo vyvinuto mnoho různých spalovacích prostorů a způsobů přívodu paliva. U motorů s přímým vstřikem paliva se dosahuje potře bnérho rozvíření vzdušiny obtížně. Aby byl stupeň rozvíření co nej*X vyšší, používá se současného působení několika vlivů. Například u motoru typu Hesselmann k tomu slouží clonka na plnicím ventilu, tangenciálně směrované paprsky vstřikovaného paliva a kuželovité vyhloubené dno pístu s převýšeným okrajem. Vzdušina zde rotuje ve dvou rovinách, v rovině proložené osou válce a současné vykonává krouživý pohyb v rovině k této ose kolmé. Tento typ motoru je dnes už také překonán jiným uspořádáním spalovacího prostoru, kde se dosahuje vyšší intenzity pohybu vzdušiny. Například u motoru typu MAN-M je dosaženo zase rotace vzduchu ve dvou rovinách, podobně jako u předešlého motoru, ale s vyšší intenzitou. Dosahuje se toho šroubovité zakřiveným plnicím kanálem, kulovitým spalovacím prostorem vyhloubeným v pístu, tangenciálním vstřikem paliva a rozdělením dávky paliva na menší, zápalnou Část, která hořením zvýší intenzitu pohybu vzdušiny a na zbývající, silovou část, vštříknutou do rozvířené vzdušiny. Tím, že paprsek paliva dopadá na horkou stěnu pístu, kde se odpařuje až téměř na molekulární Částice, dojde téměř k dokonalému promíchání paliva s vířícím vzduchem a dosud k jeho nejhospodárnějšímu spálení. U tohoto motoru bylo dosaženo zatím nejlepšíoh výsledků oo do účihnošt$, specifické spotřeby paliva a . 258875.
měkkosti chodu motoru, ale pouze za určitých, úzce vymezených· podmínek teploty spalovacího prostoru, které nelze za běžného provozu motorů dodržet.
U jiného provedení naftového motoru, kde intenzita pohybu vzdušiny je nižší, je tento nedostatek vykompenzován neobyčejně jemným rozmizením paliva, tak zvanou atomizací, kterého se dosahuje vstřikováním paliva mimořádně vysokým tlakem až 140 MPa, jako je tomu například u amerického motoru CUMMINS. Tak vysoké tlaky kladou veliké nároky jak na vstřikovací zařízení, tak i na filtraci paliva, což je nevýhodou tohoto motoru.
U naftových motorů typu Saurer je spalovací prostor ve tvaru toroidu rovněž vyhloubený v pístu. Tento tvar spalovacího prostoru je velmi rozšířen u motorů mnoha firem. Intenzita rozvíření vzduchu, které se děje rovněž ve dvou rovinách, v rovině proloženě osou válce a v rovině kolmé na tuto osu, je ve srovnání s motorem MAN-M na nižší úrovni. Omezující podmínky pro žádoucí rozvíření vzduchu jsou dány tím, že vstup vzduchu šrou. bovým plnicím kanálem, který vyvozuje kroužení vzduchu kolem osy válce, nemá dostatečnou úhlovou rychlost, která při kompresi ve válči už jenom doznívá, a také tím, že rotace vzduchu v rovině proloženě osou válce je nejúčinnější až v přední úvrati pístu, ale to je už pozdě, protože· ke vstříknutí paliva do spalovacího prostoru došlo s určitým předstihem už dříve. Omezený pohyb vzduchu a jeho málo účinné rozvíření před vstřikem paliva jsou. tedy příčinou toho, že tento typ motoru nedosahuje ve specifické spotřebě paliva a v účinnosti· dříve uvedených parametrů motoru MAN-M.
U vznětových motorů se spalovací komůrkou se dosahuje snadno vysoké intenzity rozvíření vzduchu a jeho promíchání s palivem. Spalovací komůrka tvoří oddělenou část spalovacího.prostoru, s nímž je spojena jedním širším kanálem, nebo několika úzkými škrticími otvory. V literatuře j,sou uvedeny tři typy spalovacích komůrek - vírová, tlaková a vzduchová. Z nich nejúčinnější co do intenzity, rozvíření je komůrka vírová. Mezi úspěšné, často používané vírové komůrky patří například Ricardova komůrka GOMET III, komůrka anglického motoru Perkins, nebo amerického motoru Hercules. Všechny uvedené komůrky se vyznačují tím, že mají kulový nebo kouli se blížící tvar, že jsou spo258875
- 4 jeny s válcem tangenciálním kanálem a jsou umístěny mimo osu válce, U všech vykonává vzduch při kompresi rotační pohyb s osou rotace kolmou na osu válce. U motoru Hercules je rotace vzduchu v komůrce ještě zvýšena tím, že píst v přední úvrati postupně uzavírá přepouštěcí kanál do úzké mezery, kterou se musí prodírat vzduch uzavřený mezi hlavou a dnem pístu. Do rozvířeného vzduchu je pak u všech jmenovaných motorů s komůrkou vstříknuto palivo vstřikovacím ventilem umístěným v komůrce. Vírové komůrky se vyznačují pozvolným hořením paliva, tichým spalováním a příznivou hranicí kouření.
Tlaková komůrka mívá obsah asi 20 až 50 procent spalovacího prostoru, s nímž je spojena několika malými otvory. Palivo vstřikované poměrně malým tlakem do tlakové komůrky se vznítí a jeho část shoří v komůrce. Tlakem spalin vzniklých hořením se zbytek paliva vytlačí do spalovacího prostoru, kde se.promíchá se zbývajícím vzduchem a klidně shoří. Rozvíření vzdušiny je při tom neuspořádané. Pro tichý chod se motory s tlakovou komůrkou používají u osobních automobilů. Pro nedokonalé rozvíření vzdušiny a pneumatické odpory tlakové komůrky mají tyto motory větší měrnou spotřebu paliva.
Vzduchová komůrka je kombinací přímého vstřiku a tlakové komůrky. Pro svoje nevýhody se dnes už téměř nepoužívá. Motory s komůrkou obecně ve srovnání s motory s přímým vstřikem paliva jsou složitější, nedokonale se vyplachují, mají větší měrnou spotřebu paliva, ale pracují s menším přebytkem vzduchu, mají jednodušší, méně náročné vstřikovací zařízení, nejsou citlivé na změnu paliva, mají měkký chod a. při změně zatížení málo kouří. Naproti tomu motory s přímým vstřikem paliva jsou citlivé na změnu paliva, pracují s vyššími tlaky vstřikovacího zařízení, mají tvrdý chod, ale mají výhodu v nízké měrné spotřebě paliva. Pro tuto výhodu se neustále rozšiřuje oblast jejich využití.
Kromě uvedených motorů a pevnou spalovací komůrkou je v poslední době známý motor se spalovací komůrkou o proměnlivém obsahu podle čs. vynálezu AO č. 248 658, použitelný pro čtyřdobé i dvoudobé motory, v níž lze dosáhnout libovolné intenzity rozvíření vzdušiny. Toho se dosahuje deflektorem mimostředně umístěným na dnu pístu, zasahujícím do kanálu ústícího do spalovací komůrky, přičemž mezi deflektorem a přilehlou stěnou kanálu je vytvořena mezera, kterou proudí vzdušina před přední úvrati pís258875
- 5 tu tečně do zaoblené komůrky. Při kompresi rotuje vzdušina s θ’sou rotace kolmou na osu váloe. Pro lepší vy plechování komůrky je v ní umístěn plnicí nebo výfukový ventil, případně oba ventily. Výhoda tohoto motoru je v tom, že lze vhodným vytvarováním deflektoru a kanálu dosáhnout optimálního rozvíření vzdušiny a tím vysokého stupně promíchání paliva se vzduchem. Další jeho výhoda je ve zdokonalené výměně obsahu válce, ale nevýhodou tohoto motoru je mimostředné umístění deflektoru na pístu, což má za následek boční pohyb pístu při každém zdvihu, zejména při prvním náporu hořící směsi.
Pro benzinové motory se vstřikováním paliva byl vyvinut způsob spalování Texaco. Vzduch přiváděný do válce se uvede do kroužení plnicím ventilem s clohk.ou, nebo šroubovitým plnicím kanálem. Vzduch krouží ve válci kolem jeho stěn.s osou shodnou s osou válce a toto kroužení doznívá i při kompresi, na jejímž konci se vstříkne palivo přímo do válce, kde se rozmlží a krouživým pohybem vzduchu je unášeno ke svíčoe umístěné o 30 až 60 úhlových stupňů od vstřikovacího ventilu, takže nastane vznícení a postupné hoření paliva. Protože v době vznícení není ve spalovacím prostoru nahromaděno větší množství směsi, nemůže vzniknout detonace ani při vysokém kompresním poměru, nebo nízkooktanovém čísle paliva. Nevýhodou tohoto motoru je to, že potřebuje jak vstřikovací, tak i zapalovací zařízení.
Všechny dosud uvedené a jim podobné motory se vyznačují snahou po rozvíření vzdušiny a po co nejdokonalejším promíchání s palivem. Téměř u žádného z nich však není tohoto cíle dosaženo v patřičné míře, nebo je jeho dosažení spojeno s určitými nevýhodami, které znehodnocují jeho přínos.
Většina těchto nevýhod je ve značné míře odstraněna u spalovací komůrky pístového spalovacího motoru vymezené z vnější strany hlavou motoru, opatřenou v místě nad každým pracovním válcem vybráním, které přechází do rovinného, případně kulovitého dna, podle vynálezu. Podstata vynálezu je v tom, že spalovací komůrka je z vnitřní strany vymezena čelem příruby vložky a výstupkem vložky s výhodou kruhovým, který s radiální mezerou a axiální mezerou vystupuje z čela příruby do vybrání hlavy motoru s výhodou rotačního. Vložka má rovné dno, jehož okraj χ vět sím průměru než je vrtání praoovního válce a čelo příruby jsou 258875 pevně sevřeny mezi těleso pracovního válce a hlavu motoru. Do radiální mezery ústí nejméně dva vůči sobě v radiální ro'vině k ose pracovního válce ve stejné úhlové rozteči rozložené šikmé kanály o shodném stoupání šroubovice, jejichž začátek na dnu vložky navazuje na vrtání pracovního válce. Uvnitř vložky jsou vytvarovány vůči ose pracovního válce napříč vedené chladicí kanály, umístěné ve válcové ploše příruby, navazující na jedné straně na přívodní komoru chladicího média a na protilehlé straně na obdobnou odváděči komoru téhož chladicího média spalovací komůrky. Další podstata vynálezu je v tom, že výstupek vložky je na čelní ploše v místech proti ventilům opatřen odlehčením. Dal-, ší podstata vynálezu je v tom, že vložka je zhotovena z keramické hmoty. Další podstata vynálezu je v tom, že vložka je zhotovena z kovového materiálu. Další podstata vynálezu je v tom, že vložka je opatřena teplotním čidlem zapojeným do regulačního okruhu chladicího média.
Hlavní výhoda spalovací komůrky podle vynálezu spočívá v tom, že vzdušina je před zážehem nebo vstříknutím paliva nucené uvedena do víření s předem stanovenou intenzitou, vedoucí k jemnému promíchání paliva se vzduchem, což ve srovnání s dosavadními motory způsobuje dokonalejší shoření paliva s minimálním obsahem škodlivin, menší měrnou spotřebu paliva a měkký chod motoru. V důsledku odstředivé síly při kroužení v komůrce dojde k vrstvení směsi s bohatší směsí na obvodu, tam, kde je umístěna zapalovací svíčka a tím dojde ke vznícení i chudé směsi, která se u dosavadních motorů obtížně zapaluje. Další výhoda spalovací komůrky podle vynálezu jev tom, že šikmé kanály mají vzhledem ke kanálům dosavadních motorů s komůrkou větší průřez a nekladou tudíž procházející vzdušině tak velký odpor, což vede k větší rychloběžnosti motoru a menší měrné spotřebě paliva. Rovnoměrným rozložením šikmých kanálů je dosaženo vyvážení sil působících na píst a proto nedochází k jeho vybočování. Další výhoda spalovací komůrky podle vynálezu spočívá v tom, že vzdušina při každém zdvihu pístu vykonává šroubovitý pohyb, což při fázi plnění působí zvýšení objemové účinnosti plnění, při kompresi zvyšuje intenzitu rozvíření v důsledku toho, že vzdušina jé při kompresi nucěna měnit smysl kroužení a to při průchodu z válce šikmými kanály do spalovací komůrky, načež dojde k zážehu nebo vstříknutí paliva. V důsledku intenzivního rozvíření dojde ke klidnému hoření 258875 * Ί’ paliva, které se děje v komůrce za neustálého kroužení shodného se smyslem stoupání šroubovioe šikmých kanálů. Od začátku expanze musí hořící směs znovu obrátit smysl kroužení, aby se šroubovým pohybem přes šikmé kanály dostala zpět do válce. Právě tato změna smyslu kroužení vede k utlumení prvního náporu hořící směsi na píst, což způsobuje měkký chod motoru, protože rotační energie potřebné k obrácení smyslu kroužení se odčerpá hořící směsi právě v okamžiku tlakové špičky a vydá se až v další části expanzního zdvihu jako zvýšený tlak na píst. Po skončení expanze následuje výfuk spalin, který se děje zase šroubovitým pohybem spalin přes šikmé kanály, což má za následek zvýšení podtlaku v komůrce na konci výfuku a zlepšení podmínek pro následující plnění.
Vzhledem k tomu, že vložka není přímo ochlazována vodou, nezpůsobuje její zvětšený povrch ve srovnání s dosavadními motory podstatný odvod tepla a nezhoršuje tudíž významným způsobem tepelnou bilanci motoru. Její teplota po ohřátí je udržována na nejvyšší možné provozní teplotě řízeným ochlazováním, například podle potřeby profukováním vzduchu přes chladicí kanály. Tím, že šikmé kanály nekladou vzdušině tak velký odpor jako kanály dosavadních motorů a komůrkou, chová se motor a komůrkou podle vynálezu kromě jiných výhod jako motor s přímým vstřikem. Vzhledem k intenzivnímu rozvíření vzdušiny a neobyčejně jemnému promíchání paliva se vzduchem jsou u motoru 9 komůrkou podle vynálezu vytvořeny podmínky pro dosažení vysoké účinnosti spalování, nízké měrné spotřeby paliva, tichého a klidného chodu motoru. Tím jsou navíc spojeny výhody motoru s přímým vstřikem s výhodami motorů s vírovou komůrkou, přičemž jejich nevýhody jsou významným způsobem potlačeny.
Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení spalovací komůrky podle vynálezu. Na obr, 1 je znázorněn osový řez celkovým uspořádáním spalovací komůrky čtyřdobého spalovacího motoru s rovným dnem spalovací komůrky. Na obr. 2 je půdorys téhož motoru. Na obr. 3 je znázorněn osový řez podobného motoru jako na obr. 1, ale s dnem komůrky vyklenutým do tvaru k&lifověho· vrchlíku. Na obr. 4 je uveden osový řez dvoudobého motoru se · spalovací komůrkou podle vynálezu.
Na uvedených obrazech je pracovní válec 1 nebo pouzdro 2 válce, v nichž je uložen píst Pouzdro 2 válce je vloženo do 258875
- 8 bloku £ válců, k němuž je přišroubována hlava 2 motoru opatřená ' v tomto případě rotačním vybráním 6 s rovným dnem 7 nebo vyklenutým dnem 8, v němž je umístěn plnicí kanál 2 s plnicím ventilem 10 a výfukový kanál 11 s výfukovým ventilem 12, dále zapalovací svíčka 13 nebo vstřikovací ventil. V bloku 4 válců na obr.
1» 2, 3 je uložena vložka 14. Na obr. 4 jé vložka 14 uložena v prstenci 12· Vložka 14 se skládá z příruby 16, která je na okraji 17 dna 26 a na čele 18 neprodyšně pomocí těsnění 19, 20 sevřena mezi hlavu 2 motoru a pouzdro 2 vá^ce nebo pracovní váleo 1. Vložka 14 je opatřena výstupkem 21, v tomto případě kruhovým, který s radiální mezerou 22 a axiální mezerou 23 vyplňuje rotační vybrání 6 hlavy 2 motoru, přičemž je výstupek 21 podle potřeby například u čtyřdobého motoru opatřen v místech proti ventilům odlehčením 24« Radiální mezera 22 a axiální mezera 23 vytváří spalovací komůrku ve tvaru obrácejné misky, do jejíhož obvodu ústí šikmé kanály 25, v tomto případě čtyři. Šikmé kanály 25 procházejí přírubou 16 a navazují na dně 26 na vrtání pouzdra 2 válce nebo pracovního válce 1 a ústí do radiální mezery 22, Na válcovém obvodu 27 příruby 16 začínají a na protilehlé straně končí chladicí kahály 28 procházející napříč vložkou 14, přičemž chladicí médium je přiváděno blokem j· válců nebo prsténcem 15 do přívodní komory 29 a po průchodu chladicími kanály 28 ústí do odváděči komory 20 a z ní do volného prostoru. Zapínání a vypínání chladicího média je řízeno nezakresleným čidlem zabudovaným do vložky 14 pod její povrch. Jako chladicího média se použije vzduchu nebo oleje či oleji podobné látky. Vložka 14 může být zhotovena z keramického nebo i kovového materiálu. U dalšího neznázorněného provedení může mít vybrání 6 v hlavě 2 motoru i jiný tvar než rotační, například oválný a podobně. Tomuto tvaru vybrání 6 hlavy 2 motoru odpovídá pak tvarově Shodný výstupek f21, který s radiální mezerou 22 á axiální mezerou 23 zasahuje ďo uvedeného vybrání 6 hlavy 2 motoru.
Motor se spalovací komůrkou podle vynálezu pracuje tak, že při plnicím zdvihu pístu 2 prochází zápalná směs na obr, 1, 2 nebo vzduch na obr. 3 kolem plnicího ventilu 10 do komůrky vytvořené radiální mezerou 22 a axiální mezerou do pracovního válce 1 šikmými kanály 25, které uvedou vzdušinu do kroužení ve smyslů A. V důsledku poněkud zvýšeného odporu vzdušiny při průchodu šikmými kanály 25 se ve válci vytvoří ve srovnání s dosavadními motory 258875
- 9 zpočátku větší podtlak. Po dosažení zadní úvrati se píst 2 pohybuje už dopředu, ale plnění pracovního válce 1 pokračuje ještě po určitou dobu, což je způsobeno jednak pozdějším zavíráním plnicího ventilu 10 a také setrvačností vzdušiny vykonávající šroubový pohybe Proudící vzdušina má při plnění energii jak postupnou, tak i rotační a obě se ke konci plnění změní na energii tlakovou. V důsledku toho dojde ke zvýšení objemové účinnosti plnění. Mezitím se plnicí ventil 10 uzavře, nastává komprese. Při ní krouží vzdušina 'v pracovním váloi 1 ve smyslu A á je vytlačována do komůrky šikmými kanály 25. Při průchodu těmito kanály 25 je nucena změnit smysl kroužení na B, opačný ke smyslu A. Při této změně kroužení dochází u zážehových motorů k intenzivnímu promíchání paliva se vzduchem. Práce vložená do této změny smyslu kroužení se sice děje na úkor efektivní práce motoru, ale její přínos se projeví v dokonalejším využití paliva, což představuje podstatnou výhodu. U všech druhů motoru’ s komůrkou podle vynálezu dojde v důsledku šroubového pohybu vzdušiny a změny smyslu kroužení k těsnějšímu styku·vzdušiny s komůrkou, šikmými kanály 25 i stěnou pracovního válce 1, při němž je vzdušina ohřívána při plnění a kompresi horkými stěnami komůrky a šikmých kanálů 25. Tím je jejich teplo odváděno zpět do spalovacího prostoru, oož je z hlediska tepelné účinnqsti motoru žádoucí. Z téhož důvodu je účelné, aby hlava motoru byla co nejméně ochlazována, případně jen řízenýgi of ukováním vzduchem byla udržována na horní hranici teploty přípustné z hlediska provozní spolehlivosti. Před skončením komprese nastane zážeh nebo vstříknutí paliva do vzdušiny kroužící ve spalovací komůrce ve smyslu rotace Β. V důsledku intenzivního pohybu vzdušiny a také v důsledku toho, že vzdušina není soustředěna do jednoho kompaktního prostoru, dojde k postupnému, klidnému a hospodárnému hoření paliva bez nebezpečí detonace. Po dosažení přední úvrati pístu 2 nastane expanzní fáze, při níž hořící směs proniká zpět do pracovního válce 1, oož je provázeno další změnou kroužení hořícího plynu na smysl A, vedoucí k utlumení tlakové špičky. Hoříoí směs při průchodu šikmými kanály 25 vykonává zase šroubový pohyb, při němž se postupná i rotační energie expandujícího plynu mění ve druhé polovině dráhy pístu J na tlak, podqbně jako je tomu u roztočeného setrvačníku s vřetenem u šroubového lisu. U dosavadních vznětových motorů s vírovou komůrkou dochází také k určité analogii s popsaným dějem, U vírové komůrky dojde při kompresní fázi k rotaci vzdušiny, při níž vzdušina 258875 rotuje s osou rotace kolmou k ose pracovního válce. Smysl rotace budiž G. Po vstříknutí paliva a od okamžiku expanze se obrátí smysl rotace na D, opačný ke’smyslu 0. Při tom unikající hořící směs z komůrky působí jako klín na dno pístu, ale jeho působení je místní, vzhledem k ose pístu mimostředné, což je nevýhodné. U motoru s komůrkou podle vynálezu krouží celý obsah pracovního válce 1 s osou kroužení shodnou s osou pracovního válce 1. Přídavná síla působící na píst £ od přeměny rotační energie plynu na tlak má působiště v ose pracovního válce 1 a nezpůsobuje tudíž vybočování pístu J, což je výhodné. Před dosažením zadní úvrati pístu £ se v komůrce otevře výfukový ventil 12 a spaliny ža kroužení ve smyslu B unikají do výfuku-. V důsledku tohoto kroužení zanechávají za sebou ve srovnání s dosavadními motory nižší tlak v komůrce i v pracovním válci 1, což je z hlediska dalšího plnění výhodné. Cyklus dále pokračuje už popsaným způsobem.
Vynález je možno využít nejen v automobilním průmyslu, ale i u spalovacích velkých a stacionárních motorů, kde se používají spalovací motory zážehové, vznětové, případně i plynové, čtyřdobé i dvoudobé.

Claims (5)

1. Spalovací komůrka spalovacího pístového motoru, vymezená z vnější strany hlavou motoru, opatřenou v místě nad každým pracovním válcem vybráním, které přechází do rovinného, případně kulovitého dna, vyznačující sa tím, že z vnitřní strany je vymezena čelem (18) příruby (16) vložky (14) a výstupkem (21) vložky (14)| který s radiální mezerou (22) a axiální mezerou (23) vystupuje z čela (18) příruby (16) do vybrání (6) hlavy (5) motoru t přičemž vložka (14) má rovné dno (26), jehož okraj (17) o větším průměru než je vrtání pracovního válce (1) a Čelo (18) příruby (16) jsou pevně sevřeny mezi těleso pracovního válce (1) a hlavu (5) motoru, přičemž do radiální mezery (22) ústí nejméně dva vůči sobě v radiální rovině k ose pracovního váloe (1) ve stejné úhlové rozteči rozložené šikmé kanály (25) o shodném stoupání šroubovice, jejichž začátek na dnu (26) vložky (14) navazuje na vrtání pracovního válce (1), zatímco uvnitř • vložky (14) jsou vytvarovány vůči ose pracovního váloe (1) napříč vedené ohladioí kanály (28), umístěné ve válcové ploše příruby (16), navazující ňa ječné straně na přívodní komoru (29) chladicího média a na protilehlé straně na obdobnou odváděči komoru (30) téhož chladicího média spalovací komůrky.
2. »Spalovaoí komůrka podle bodu 1, vyznačená tím, že výstupek (21) vložky (14) je na čelní ploše v místech proti ventilům opatřen odlehčením (24)«
3. Spalovací komůrka podle bodu 1, vyznačená tím, že vložka (14) je zhotovena z keramické hmoty.
4. Spalovací komůrka podle bodu 1, vyznačená tím, že vložka (14) je zhotovena z kovového materiálu.
5. Spalovací komůrka podle bodu 1, vyznačená tím, že vložka (14) je opatřena teplotním čidlem zapojeným do regulačního okruhu chladicího média.
CS866947A 1986-09-26 1986-09-26 Spalovací komůrka pístového spalovaoího motoru CS258875B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS866947A CS258875B1 (cs) 1986-09-26 1986-09-26 Spalovací komůrka pístového spalovaoího motoru

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS866947A CS258875B1 (cs) 1986-09-26 1986-09-26 Spalovací komůrka pístového spalovaoího motoru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS694786A1 CS694786A1 (en) 1988-01-15
CS258875B1 true CS258875B1 (cs) 1988-09-16

Family

ID=5417659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS866947A CS258875B1 (cs) 1986-09-26 1986-09-26 Spalovací komůrka pístového spalovaoího motoru

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258875B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS694786A1 (en) 1988-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102581717B1 (ko) 밸브-제어 점화 프리챔버
US5379743A (en) Spark ignited internal combustion engines
US4543930A (en) Staged direct injection diesel engine
RU2136918C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания и способ его работы
US4060058A (en) Internal combustion engine control system
US5960767A (en) Combustion chamber of in-cylinder direct fuel injection engine
US4445468A (en) 2-Stroke internal combustion engine and an ignition-combustion method of an internal combustion engine
US5074265A (en) Rotary valve with facility for stratified combustion in the internal combustion engine
EP0276193B1 (en) Internal combustion engine
ES2224136T3 (es) Motor de combustion interna de dos pistones.
US3418981A (en) Internal combustion chamber and process utilizing a diffused mixture and auxiliary air
US3572298A (en) Stratified charge engine
JP3863933B2 (ja) 燃料または燃料・空気混合物を導入する弁
JPH08284665A (ja) エンジンの燃焼制御方法およびその装置
US4223645A (en) Combustion chamber of an internal combustion engine
US5239959A (en) Isolated combustion and diluted expansion (ICADE) piston engine
US4759323A (en) Combustion engine with one or more "squish" spaces between the piston and the cylinder head
US5025765A (en) Heat-insulated four-cycle engine with prechamber
US4182280A (en) Vortex automotive combustion engine
US4545344A (en) Diesel engine having turbulent combustion chamber
US4351294A (en) Fluidic diode combustion chamber
US4450795A (en) Four-stroke piston engine
US4751902A (en) Procedure and device for the introduction of a layer charge for Otto motors
GB2039614A (en) Two-stroke fuel injection engine with piston controlled ports
US5505172A (en) Process and device for a two-stroke combustion-engine