CS259652B1

CS259652B1 - Combustion proator

Info

Publication number: CS259652B1
Application number: CS85335A
Authority: CS
Inventors: Stefan Kotoc
Original assignee: Stefan Kotoc
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS33585A1

Abstract

Řešení se týká spalovacího prostoru vznětového motoru, bud v pístu nebo v oddělené komůrce, který má stěny opatřeny porézní vrstvou. Porézní vrstva může být s výhodou uspořádána v několika oddělených vloženýoh kamenech.The invention relates to a combustion chamber of a diesel engine, either in a piston or in a separate chamber, the walls of which are provided with a porous layer. The porous layer can advantageously be arranged in several separate inserted stones.

Description

Vynález se týká spalovacího prostoru, zvláště v pístu spalovacího motoru, opatřeného na svém povrchu vrstvou porézního materiálu.The invention relates to a combustion chamber, in particular in a piston of an internal combustion engine provided with a layer of porous material on its surface.

Z výsledků výzkumu tvoření směsi ve vznětových motorech vyplývá poznatek, že se palivo mísí se vzduchem ve spalovacím prostoru jen v plynné fázi po odpaření z tekuté ho nebo kapkovitého stavu. Rychlost odpařování volného paprsku rozprášeného paliva je při kvalitním rozprášení dosti vysoká, přesto však dochází k tomu, že převážná částThe results of the research on the formation of a mixture in compression ignition engines indicate that the fuel is mixed with air in the combustion chamber only in the gas phase after evaporation from a liquid or droplet state. The vaporization rate of the free jet of atomized fuel is fairly high at good atomization, but most of the fuel

O hmoty vstřikovaného paliva posahuje stěny spalovacího pros toruo Směw drobných kapek i par paliva má zde tendenci srá žet se a proudí souvislou vrstvou po stěně komory ve směru vstřikování. Současně však dochází k převažujícímu se odpařování pod vlivem poměrně vysokého kompresního tepla a také teploty samotné stěny komory. V současné době převládá názor, že u přeplňovaných spalovacích motorů s velkými dávkami vstřikovaného paliva na jednotku objemu spalovací komory dochází více než z 90 jřk odpařování na stěně komory a jen malý zbytek se odpaří na trase mezitryskou a stěnou.The mass of the injected fuel extends through the walls of the combustion chamber. The mixture of small drops and fuel vapors tends to shrink and flows through a continuous layer along the chamber wall in the injection direction. At the same time, the prevailing evaporation is due to the relatively high compression heat and also the temperature of the chamber wall itself. At present, it is believed that in supercharged high-dose internal combustion engines per unit of combustion chamber volume, more than 90 evaporation yarns occur on the chamber wall and only a small residue evaporates on the inter-jet and wall route.

Z toho důvodu je důležitým faktorem motoru rychlost odpařování paliva na stěně komory. Tato rychlost má být co nej vyšší, aby nedocházelo k velkým prodlevám zážehu, které je nutno kompenzovat větším předstihem začátku vstřikovární před horní úvratí pístu. Velký předstih totiž zhoršuje účinnost tepelného oběhu, zvyšuje hluk spalování i koncentraci kysličníků· dusíku ve výfukových plynech.Therefore, an important factor of the engine is the rate of evaporation of fuel on the chamber wall. This speed should be as high as possible in order to avoid large ignition delays, which must be compensated for more in advance of the start of the injection molding before the top dead center of the piston. In fact, a large advance deteriorates the efficiency of the heat circulation, increases the combustion noise and the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gases.

Další známé spalovací prostory jsou na svých stěnách po celé ploše opatřeny vrstvou keramického materiálu, který může být porézní. Nevýhodou těchto spalovacích prostorů je zpomalení odpařování paliva na. povrchu vlivem nižší teplotní setrvačnosti porézního materiálu, přestože se poměrně zvýší povrch, na kterém se palivo odpařuje. Další nevýhodou je obtížné spojování dvou fyzikálně různorodých hmot.Other known combustion chambers are provided on their walls over their entire surface with a layer of ceramic material which may be porous. The disadvantage of these combustion chambers is the slowing down of evaporation of the fuel to. surface due to the lower thermal inertia of the porous material, although the surface on which the fuel evaporates is relatively increased. Another disadvantage is the difficulty of combining two physically diverse masses.

Cílem vynálezu je vytvoření spalovacího prostoru, ve kterém dochází k rychlému odpaření paliva a tím možnosti snížení předstihu začátku vstřikování, přičemž jě zajištěno dobré spojení částí spalovacího prostoru o různých materiálech. Podstata spalovacího prostoru podle vynálezu . spočívá v tom, že vrstva porézního materiálu je uspořádána na vzájemně oddělených kamenech a je umístěna proti výstřikovým otvorům vstřikovací trysky.It is an object of the present invention to provide a combustion chamber in which the fuel evaporates rapidly and thus the possibility of reducing the start of the injection, while ensuring a good connection of the combustion chamber parts of different materials. The essence of the combustion chamber according to the invention. in that the layer of porous material is arranged on spaced apart stones and is located opposite the injection orifices of the injection nozzle.

Výhodou spalovacího prostoru podle vynálezu je rychlé odpaření paliva v místě styku paliva s povrchem spalovacího prostoru, přičemž celkově je Uchována jeho dostar· tečná tepelná setrvačnost. Další výhodou, spalovacího prostoru je vytvoření kovových můstků v materiálu pístu vzniklé mezi jednotlivými vloženými kameny, které mají význam pevnostních žeber zajištující potřebnou pevnost a stabilitu spojení s vloženými kameny.The advantage of the combustion chamber according to the invention is the rapid evaporation of the fuel at the point of contact of the fuel with the surface of the combustion chamber, while generally maintaining sufficient thermal inertia. Another advantage of the combustion chamber is the formation of metal bridges in the piston material formed between the individual intermediate stones, which have the importance of strength ribs ensuring the necessary strength and stability of the connection with the intermediate stones.

Na přiloženém výkresu - je zřejmý spalovací prostor v pístu 1 spalovacího motoru. Na stěnách 2 je uspořádána porézní hmota £ v několika vložených kamenech. Porézní stěna poskytuje mnohem větší plochu přestupu tepla než hladká, zvyšuje sé tím její tepelný výkon několikanásobně při. nepatrné tepelné setrvačnosti (více než 90% jejího objemu připadá na póry). Porézní ohřev kapaliny éje kromě toho vyznačuje objemovým a nikoliv jen plošným přestupem tepla. Toto vede k omezení místní karbpnizace přehřátín$$tííva, které by jinak měly omezenou lokální možnost pro odpařování a tvoření spalovací směsi se vzduchem. Porézní materiál může být například vysokoporézní uhlík nebo keramičký materiál. Porézní materiál, je-li uspořádán v několika oddělených komorách, může být zalit do pístu a takto dobře zakotven. V tomto uspořádání se kameny umístí proti výstřikovým otvorům vstřikovací trysky.In the attached drawing, the combustion space in the piston 1 of the internal combustion engine is evident. On the walls 2 a porous mass 6 is arranged in several intermediate stones. The porous wall provides a much larger area of heat transfer than a smooth, increasing its heat output several times at. slight thermal inertia (more than 90% of its volume is due to pores). In addition, porous heating of the liquid is characterized by a volumetric rather than a flat heat transfer. This leads to a limitation of the local carbization of the superheaters which otherwise would have a limited local possibility for evaporation and formation of the combustion mixture with air. The porous material may be, for example, high porous carbon or ceramic material. The porous material, when arranged in a plurality of separate chambers, can be embedded in the piston and thus well anchored. In this arrangement, the stones are placed against the injection orifices of the injection nozzle.

Zařízení podle vynálezu je využitelné u vznětových spalovacích motorů.The device according to the invention is applicable to compression-ignition internal combustion engines.

Claims

Combustion chamber, in particular in an internal combustion engine piston, provided with a layer of porous material on its surface, characterized in that the layer (3) of porous material is arranged on separate stones.

Combustion chamber according to Claim 1, characterized in that the porous material layer (3) is located opposite the injection orifices of the injection nozzle.