CZ279111B6 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
CZ279111B6
CZ279111B6 CS906043A CS604390A CZ279111B6 CZ 279111 B6 CZ279111 B6 CZ 279111B6 CS 906043 A CS906043 A CS 906043A CS 604390 A CS604390 A CS 604390A CZ 279111 B6 CZ279111 B6 CZ 279111B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cylinder
piston
internal combustion
combustion engine
combustion chamber
Prior art date
Application number
CS906043A
Other languages
English (en)
Inventor
Dan Merritt
Original Assignee
Univ Coventry
Dan Merritt
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
Priority claimed from GB898927617A external-priority patent/GB8927617D0/en
Priority claimed from GB909002177A external-priority patent/GB9002177D0/en
Priority claimed from GB909002871A external-priority patent/GB9002871D0/en
Application filed by Univ Coventry, Dan Merritt filed Critical Univ Coventry
Publication of CS604390A3 publication Critical patent/CS604390A3/cs
Publication of CZ279111B6 publication Critical patent/CZ279111B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/02Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • F02B19/04Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder the isolation being effected by a protuberance on piston or cylinder head
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/10Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder
    • F02B33/14Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder working and pumping pistons forming stepped piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká spalovacího motoru s válci o nestejném spalovacím objemu, které jsou vzájemně propojeny společnou spalovací komorou.
Dosavadní stav techniky
Spalovací motor se může rozdělit do několika vzájemně propojených sekci, které vzájemně spolupracují pro dosažení požadovaného výkonu, pokud jde o rychlost, výkon, spotřebu paliva a výfukové plyny tohoto motoru. Tyto sekce jsou:
a) zapalování
b) ovládání přívodu paliva
c) ovládání průtoku plynu ve válcích a spalovací komoře
Vznětové motory jsou způsobilé:
d) k segregaci paliva a vzduchu před spalovacím procesem
e) ke smíchání paliva se vzduchem ve spalovací komoře během spalovacího procesu
Výrazu segregace se používá k označení pro zabránění přívodu paliva do spalovací komory motoru během sacího a kompresního zdvihu motoru, pro zamezení jeho předčasného zapálení, když je ve spalovací komoře umístěno průběžně působící zážehové zařízení. Segregace přináší podstatné zlepšení ve využití paliva ve spalovacím motoru z následujících důvodů:
(i) Kompresní poměr motoru se může zvolit bez ohledu na použité palivo, protože se může zabránit jeho samovolnému vznícení při kompresi (ii) Při částečném zatížení se může omezit přívod paliva bez záměrného omezování přívodu vzduchu. Následkem je velice mírný průběh spalováni ve spalovacím motoru.
(iii) Při částečném zatížení není také potřeba vytvářet žádnou mechanickou zábranu v proudu vzduchu během sání, jako je například škrticí ventil, který způsobuje ztráty v sání.
Vznětový motor je jediným běžně používaným spalovacím motorem, který ve svém provozu používá segregace. Vzduch.se při provozu vhání do válce motoru a stlačuje se na vysoký kompresní poměr (14:1 až 25:1). Následkem stlačení dosáhne vzduch vysoké teploty 300 °C až 400 ’C. Na konci kompresního zdvihu se vstříkne do válce palivo. Vlivem vysoké teploty vzduchu se palivo samovolně vznítí. Ke vznícení paliva však nedojde bezprostředně po jeho vstříknutí. Palivo se přivádí do válce v podobě kapiček. Kapičky paliva se musí nejdříve důkladně smíchat se vzduchem ve válci a musí se vypařit, než se vznítí a nastane spalování. Tato inherentní prodleva při spalování vytváří ze spalovacího procesu poměrně pomalý proces, který omezuje účinnost provozu vznětového motoru na poměrně nízké rychlosti. Uvedená segregace se u vzněto-1CZ 279111 B6 vého motoru provádí mechanicky vstřikovacím čerpadlem, kde jehla vstřikovače mechanicky odděluje palivo od válce motoru nebo spalovací komory až do okamžiku vstřikování.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje spalovací motor sestávající z prvního válce a druhého válce, kde první válec má větší zdvihový objem než druhý válec a druhý válec je vytvořen v hlavě prvního válce, z prvního pístu a druhého pístu vzájemně uspořádaných v prvním válci a ve druhém válci, kde druhý píst tvoří výstupek na hlavě prvního pístu, ze spalovací komory, z prvního průchozího otvoru mezi prvním válcem a spalovací komorou, ze druhého průchozího otvoru mezi druhým válcem a spalovací komorou, za sacího potrubí spojeného s prvním válcem, pro přívod vzduchu do prvního válce během sacího zdvihu prvního pístu a ze vstřikovače paliva spojeného se druhým válcem, pro přívod paliva do druhého válce, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje převáděcí prostředek průchodu vzduchu z prvního válce do druhého válce mimo spalovací komoru ve zvoleném úhlu zdvihu prvního pístu a druhého pístu vzhledem k prvnímu válci a druhému válci, přičemž převáděcí prostředek sestává z kanálků, procházejících mezi prvním válcem a druhým válcem a ze řídicího prostředku průchodu vzduchu mezi prvním válcem a druhým válcem , kde řídicí prostředek obsahuje uzavírací prostředek k uzavírání prvního průchozího otvoru prvního válce ve zvoleném úhlu zdvihu prvního pístu a druhého pístu, vzhledem k prvnímu válci a druhému válci, při průchodu prvního pístu a druhého pístu horní ůvrati. Uzavírací prostředek sestává z uzavírací hrany, vytvořené na jednom z uvedených pístů nebo válců. Uzavírací prostředek ve tvaru uzavírací hrany je tvořen osazením mezi prvním válcem a druhým válcem. Uvedené kanálky sestávají z prvního spojovacího otvoru a ze druhého spojovacího otvoru, spojujících první válec a druhý válec. První spojovací otvor je vytvořen ve druhém pístu a konce tohoto prvního spojovacího otvoru spojují hlavu prvního pístu s hlavou druhého pístu. V jednom příkladu provedení je jeden z uvedených kanálků tvořen prvním vybráním, vytvořeným mezi boční stěnou druhého válce a druhého pístu a řídicí prostředek sestává z těsnicího prostředku vytvořeného na druhém pístu, z části boční stěny druhého pístu přiléhající k jeho hlavě a ke spolupůsobící obvodové drážce vytvořené v boční stěně druhého válce na předem stanoveném místě, k otvírání prvního vybrání do druhého válce nad druhým pístem, při jeho průchodu horní úvratí. V dalším příkladu provedení jsou kanálky tvořeny prvním vybráním nebo první štěrbinou nebo druhou štěrbinou mezi boční stěnou druhého válce a druhého pístu. První vybrání je tvořeno zploštělou axiální částí boční stěny druhého pístu. V jiném příkladu provedení je jeden z kanálků tvořen podélnou drážkou, vytvořenou v boční stěně druhého pístu. Podélná drážka a první vybrání jsou vytvořeny v boční stěně druhého pístu a jejich horní konec přiléhá k hlavě druhého pístu a těsnicí prostředek je vytvořen tímto druhým pístem mezi horním koncem podélné drážky a hlavy druhého pístu. Druhý píst má částečný prstencovitý zápich, upravený v jeho boční stěně pod těsnicím prostředkem a obvodově oddělený od prvního vybrání, kde tento prstencovitý zápich je spojený s prvním průchozím otvorem, k převádění tlaku ze spalovací komory do prstencovitého zápichu pomocí druhého vybrání, vytvořeného v opačné boční stěně druhého pístu než první vybrání. V dalším příkladu provedení je tento
-2CZ 279111 B6 spalovací motor proveden jako dvoudobý motor a obsahuje dále průchod procházející mezi prvním válcem a druhým válcem. Tento průchod je tvořen okraji vytvořenými na druhém pístu a styčném místě prvního válce a druhého válce. Tyto okraje jsou tvořeny první hranou, vytvořenou na druhém pístu nebo druhou hranou, vytvořenou ve styčném místě prvního válce a druhého válce a dále zkosenými částmi, vytvořenými na druhém pístu mezi jeho hlavou a boční stěnou. Okraj na styčném místě prvního válce a druhého válce je vytvořen úkosovým přechodem stěny prvního válce a druhého válce.
Cílem vynálezu je vytvořeni zdokonaleného spalovacího motoru. Spalovací motor podle vynálezu vychází z pohybu plynů mezi dvěma válci s nestejným zdvihovým objemem, spojených společnou spalovací komorou, v níž nastane zážeh, k podporování segregace. Bylo zjištěno, že když se oba písty posouvají do své horní úvratě, proudí plyn z většího válce spalovací komorou do menšího válce, po dobu větší části kompresního zdvihu. Do menšího válce se přivádí palivo během sacího zdvihu jeho pístu nebo během první části kompresního zdvihu7 až do polohy pístu, při níž se proud plynu obrací a obsah menšího válce se přivede do spalovací komory. Kapalné palivo se může přivést do menšího válce, počínaje jakoukoliv částí zdvihu nebo během celého zdvihu druhého pístu válce od horní úvratě druhého pístu na začátku sacího zdvihu až do polohy alespoň 10 % před horní úvratí na konci kompresního zdvihu, v celém rozsahu přívodu paliva od plného zatížení až po volnoběh, a konče alespoň v horní úvratí na konci kompresního zdvihu. Je dobře si uvědomit, že uvedené úhly pohybu pístů se ve skutečnosti týkají úhlů klikového hřídele, které jsou úměrné axiálnímu pohybu pístů.
Přivádění paliva do menšího válce v předem určené části cyklu před zážehem, umožňuje, aby se palivo v menším válci během určité doby odpařilo a přešlo do plynné fáze, takže když se vzniklý plyn přivádí do spalovací komory za účelem vznícení, obsahuje následný spalovací proces plynné palivo a je ve srovnání se spalovacím procesem u vznětového motoru mnohem rychlejší. To umožňuje účinnější provoz spalovacího motoru, podle vynálezu, při vyšších rychlostech, než je možné u vznětového motoru. Ve skutečnosti se u motorů podle vynálezu kombinuje účinnost vznětového (Dieselová) motoru, jako segregačního motoru, se způsobilostí k vysoké rychlosti zážehového (benzínového) motoru. Dále je uvedeno několik charakteristických znaků přednostního provedení vynálezu, které přispívají k účinné segregaci:
a) Spojení prvního válce o velkém zdvihovém objemu, v němž je pouze vzduch (nebo vzduch s tak malým množstvím paliva, že nemůže být zapáleno zážehovým zařízením ve spalovací komoře, kde horní mez směšovacího poměru je pod dolní (volnoběžnou) mezí vznícení takové směsi) , se druhým válcem o menším zdvihovém objemu, do něhož se přivádí palivo.
b) Přivedení paliva v kapalné fázi do druhého, menšího válce a jeho odpařování ochladí plyny ve druhém válci, takže se sníží tlak v porovnání s tlakem plynů v prvním válci ve všech daných polohách pístu během kompresního zdvihu až po jeho závěrečnou část. Tak se účinně podpoří proudění plynu z prvního válce, přes spalovací komoru do druhého válce.
-3CZ 279111 B6
c) Volitelným znakem je, že fázový posun mezi polohami pístů v prvním válci a ve druhém válci se může zvolit k nastavení úhlu kliky, při němž se obsah druhého válce přivádí do spalovací komory k vyvolání zážehu a spalovacího procesu.
d) Spalovací komora je propojena se druhým válcem druhým průchozím otvorem, který omezuje proudění plynu do druhého válce během sání, a ovlivňuje tlak ve druhém válci na počátku kompresního zdvihu tak, aby se zde udržoval tlak na nižší hodnotě, než je tlak v prvním válci.
Přehled obrázků na výkrese
Vynález bude blíže osvětlen pomocí připojeného výkresu, kde na obr. 1 je v částečném řezu znázorněno první provedení spalovacího motoru podle vynálezu a na obr. 2 až 8 jsou podobným způsobem znázorněna další provedení spalovacího motoru podle vynálezu. Co se týká výkresů, je zde znázorněna v řezu část přednostních provedení spalovacího motoru podle vynálezu. Pro lepší pochopení a pro úplný popis spalovacího motoru a jeho provozu je třeba uvést dřívější patenty UK 2 155 546 a 2 186 913 a přihlášku v řízení č. 2218153. U těchto zmíněných spisů je použito týchž vztahových značek u výkresů k označení stejných dílů.
Příklady provedení vynálezu
Spalovací motor podle obr. 1 sestává z jednoho nebo několika párů vzájemně spolupracujících prvních válců 12 a druhých válců 14, které obsahují odpovídající první písty 16 a druhé písty 18. První válec 12 a druhý válec 14 jsou propojeny společnou spalovací komorou 20,. Oba válce jsou tvořeny prvním, větším válcem 12, který formou válcového prodloužení na svém vrcholu vytváří druhý, menší válec 14. První, větší válec 12 má větší zdvihový objem než druhý, menší válec 14 a druhý válec 14 je vytvořen v hlavě prvního válce 12. První píst 16 a druhý píst 18 jsou vzájemně uspořádané v prvním válci 12 a ve druhém válci 14, kde druhý píst 18 tvoří výstupek na hlavě prvního pístu 16,. Osy obou válců jsou rovnoběžné a přesto, 'že druhý válec 14 je znázorněn jako souosý s prvním válcem 12., muže mít i jinou vhodnou polohu. Zdvih prvního pístu 16 je zvolen tak, aby druhý píst 18 procházel do druhého válce 14 právě ve své dolní úvrati. Spalovací motor dále sestává z prvního průchozího otvoru 44 mezi prvním válcem 12 a spalovací komorou 20, ze druhého průchozího otvoru 40 mezi druhým válcem 14 a spalovací komorou .20, z prvního sacího potrubí 25 spojeného s prvním válcem 12, pro přívod vzduchu do prvního válce 12 během sacího zdvihu, prvního pístu 16 a ze vstřikovače 36 paliva, řízeného řídicím členem 37 a spojeného se druhým válcem 14 pro přívod paliva do druhého válce 14. Spalovací komora 20 je zejména sférická nebo sféroidní, avšak může mít i jiný vhodný tvar. Ve spalovací komoře 20 je uspořádáno vhodné zážehové zařízení 22, jak bude dále popsáno. Sací potrubí 25 může být také opatřeno škrticí klapkou 206. První válec 12 je dále opatřen prvním výfukovým potrubím 27.· V alternativním provedení může být do prvního válce 12 zaústěno druhé výfukové potrubí 27 1 a druhé sací potrubí 251 , jak je na obr. 1 znázorněno čárkovaně. Obě uvedená potrubí se mohou otevírat a zavírat ventily, například talířovými ventily nebo přímo prvním pístem 16., když jsou umístěna v bočních stěnách prvního válce 12. Spalovací komora 20 je v tomto případě vytvoře-4CZ 279111 B6 na uvnitř druhého pístu 18, avšak může být vytvořena i v bloku válce. Druhý píst 18 může být provozován i bez pístních kroužků. Druhý válec 14 je opatřen tvarovým výstupkem 100, který zabírá většinu objemu druhého průchozího otvoru 40 v horní úvrati nebo blízko ní. Tvarový výstupek 100 je zde umístěn ke zmenšování druhého průchozího otvoru 40, když se druhý píst 18 blíží k horní úvrati, jak bude dále popsáno.
Spalovací komora 20 obsahuje v každém z popsaných provedení průběžné zážehové zařízení 22, tj. zážehové zařízení, které působí průběžně. Pokud se zde použije výrazu průběžné v souvislosti se. zážehovým zařízením, rozumí se tím takové zážehové zařízení, které může být aktivováno během celého pracovního cyklu motoru nebo během požadované periody, která tvoří podstatnou část, (tj. větší než 25 %) doby, potřebné k dokončení jedné otáčky motoru. Může se použít následujících druhů zážehového zařízení:
Část stěny nebo celá stěna spalovací komory může být vytvořena z keramického materiálu nebo jím může být pokryta. Keramický materiál je tepelný izolátor, který dosahuje velice vysokých teplot při provozu motoru a jeho horký povrch vytváří zážehové zařízení.
V alternativním provedení může být místo části stěny nebo celé stěny z keramického materiálu vytvořena kovová stěna, která může při provozu také dosáhnout teploty, postačující k zážehu.
Zážehové zařízení může být tvořeno katalytickým materiálem, který způsobí oxidaci paliva při nižší teplotě, než je teplota normálně nutná k jeho zážehu bez tohoto katalytického materiálu. Katalyzátorem je obvykle platina, palladium nebo rhodium nebo kombinace některého z těchto materiálů, zejména ve tvaru fólie nebo povlaku na části stěny nebo na celé stěně spalovací komory.
Dá se použít i kombinace kteréhokoliv z uvedených zařízení nebo materiálů. Ve výhodném provedení zážehového zařízení se katalytický materiál umístí na účinném tepelném izolátoru, jako například na keramickém materiálu s nízkou tepelnou vodivostí (například zirkonium). Keramický materiál-má dostatečnou tloušťku ke snížení tepelného gradientu z povrchu spalovací komory do materiálu, který je umístěn pod ním. Tak je zajištěno, že povrchová teplota ve spalovací komoře rychle vzrůstá a podporuje vznícení.
Ke vznícení může dojít i vlivem komprese, kdy horké plyny vyplňující spalovací komoru zapálí spontánně palivo na konci kompresního zdvihu, a to s pomocí nebo bez pomoci uvedených zážehových zařízení. Bude výhodné, když pod pojem průběžné zážehové zařízení budeme zahrnovat i kompresní zážeh, a to s pomocí nebo bez pomoci uvedených zážehových zařízení.
Jako pomocný prostředek k zahájení provozu může být ve druhém válci 14 umístěna zapalovací svíčka 52 nebo žhavicí svíčka, připevněná ve výstupku 100 ve stěně druhého válce 14.. Žhavicí svíčky se dá použít místo zapalovací svíčky pro pomoc při startování. Vytvoří se tak horký bod, který napomáhá při odpařování paliva ve druhém válci 14 a při zvyšování jeho teploty před jeho přívodem se spalovací komory 20. Horká svíčka může buď vystupovat
-5CZ 279111 B6 z výběžku 100, nebo může ohřívat jeho povrch zevnitř.
Spalovací motor podle vynálezu obsahuje převáděcí prostředek průchodu vzduchu z prvního válce 12 do druhého válce 14 mimo spalovací komoru 20 ve zvoleném úhlu zdvihu prvního pístu 16 a druhého pístu 18 vzhledem k prvnímu válci 12 a druhému válci 14, přičemž převáděcí prostředek sestává z kanálků, procházejících mezi prvním válcem 12 a druhým válcem 14 a ze řídicího prostředku průchodu vzduchu mezi prvním válcem 12 a druhým válcem 14, kde řídicí prostředek obsahuje uzavírací prostředek 43 k uzavírání prvního průchozího otvoru 44 prvního válce 12 ve zvoleném úhlu zdvihu prvního pístu 16 a druhého pístu 18., vzhledem k prvnímu válci 12 a druhému válci 14, při průchodu prvního pístu 16 a druhého pístu 18 horní úvratí. Uzavírací prostředek 43 sestává z uzavírací hrany vytvořené na jednom z uvedených pístů nebo válců. Uzavírací prostředek ve tvaru uzavírací hrany je tvořen osazením mezi prvním válcem 12 a druhým válcem 14.
V provedení znázorněném na obr. 2, uvedené kanálky, tvořící převáděcí prostředek, sestávají z prvního spojovacího otvoru 203 a ze druhého spojovacího otvoru 205, spojujících první válec 12. a druhý válec 14. První spojovací otvor 203 je vytvořen ve druhém pístu 18 a konce prvního spojovacího otvoru 203 spojují hlavu prvního pístu 16 s hlavou druhého pístu 18.
V provedení podle obr. 8a, 8b, jeden z uvedených kanálků je tvořen prvním vybráním 314, vytvořeným mezi boční stěnou druhého válce 14 a druhého pístu 18., a řídicí prostředek sestává z těsnicího prostředku 310, vytvořeného k jeho hlavě a spolupůsobící obvodové drážce 318, vytvořené v boční stěně druhého válce 14 na předem stanoveném místě, k otvírání prvního vybrání 314 do druhého válce 14 nad druhým pístem 18 při jeho průchodu horní úvratí. První vybrání 314 je tvořeno zploštělou axiální částí boční stěny druhého pístu 18, jak je znázorněno na obr. 8b, představující řez podle přímky X - X z obr. 8a.
V provedení podle obr. 2 a 7 jsou tyto kanálky tvořeny první štěrbinou 207 nebo druhou štěrbinou 301 mezi boční stěnou druhého válce 14 a druhého pístu 18.. Spalovací .motor v provedení podle obr. 1, 2, 7 a 8 je dále opatřen dalším vstřikovačem, a to vstřikovačem 200 plynu. '
V provedení podle obr. 1 je jeden z kanálků tvořen podélnou drážkou 201 vytvořenou v boční stěně druhého pístu 18., s možností spojení s obvodovým výřezem 202, vytvořeným v boční stěně druhého válce 14. Podélná drážka 201, podle obr. 1 a první vybrání 314, podle obr. 8a, 8b, jsou vytvořeny v boční stěně druhého pístu 18. a jejich horní konec přiléhá k hlavě druhého pístu 18, a těsnicí prostředek je vytvořen tímto druhým pístem 18 mezi horním koncem podélné drážky 201 a hlavy druhého pístu 18.. Druhý píst 18, podle obr. 8a, má částečný prstencovitý zápich 316, vytvořený v jeho boční stěně pod těsnicím prostředkem 310 a obvodově oddělený od prvního vybrání 314, kde tento prstencovitý zápich 316 je spojený s prvním průchozím otvorem 44., k převádění tlaku ze spalovací komory 20 do prstencovitého zápichu 316, pomocí druhého vybrání 312, vytvořeného v opačné boční stěně druhého pístu 18, než je první vybrání 314.
-6CZ 279111 B6
Spalovací motor, znázorněný na obr. 2 až 6, je proveden jako dvoudobý motor. Je podobný spalovacímu motoru podle obr. 1 a 2, ale má jenom jedno sací potrubí 25 a výfukové potrubí 27, kde obě potrubí jsou zapuštěna do stěny prvního válce 12 a jsou obvykle uspořádána proti sobě o 180°. Výfukové potrubí 27 je umístěno poněkud výše než sací potrubí 25. V provedení podle obr. 2, mohou být čelní stěna 204 a hlava prvního pístu 16, první průchozí otvor 44 a druhý průchozí otvor £0, část radiálního vnějšího povrchu druhého pístu 18 a hlavy ventilů (ale kromě hlavy druhého pístu) s výhodou pokryty vrstvou tepelně izolační hmotou, jako je keramika, jejíž vnější povrch obsahuje katalyzátor, jako je platina nebo palladium, ke snižováni obsahu škodlivin ve výfuku.
V provedení podle obr. 3 je v horní koncové stěně 60 prvního válce 12 vytvořen průchod 62, procházející mezi prvním válcem 12 a druhým válcem 14. Průchod 62 je tvořen okraji vytvořenými na druhém pístu 18 a styčném místě prvního válce 12 a druhého válce 14. Tyto okraje jsou tvořeny první hranou £5, vytvořenou na druhém pístu 18 nebo druhou hranou 65, vytvořenou ve styčném místě prvního válce 12 a druhého válce 14 a dále zkosenou částí 66 nebo 70, vytvořenými na druhém pístu 18 mezi jeho hlavou a boční stěnou. Okraj na styčném místě prvního válce 12 a druhého válce 14 je vytvořen úkosovým přechodem 61 stěny prvního válce 12 a druhé- •ho válce 14. Část druhého pístu 18., podle obr. 4, v místě spojení jeho hlavy a boční stěny je odstraněna a vytváří zkosenou část 66, která opět tvoří průchod mezi prvním válcem 12 a druhým válcem 14, když jsou oba písty ve své dolní úvrati nebo blízko své dolní úvratě. Zkosená část 66 může mít jakýkoliv vhodný tvar, například plochý nebo zakřivený a může probíhat po obvodu pístu v oblouku s úhlem 10° až 180°. V místě spojení boční a koncové stěny druhého válce 14 proti zkosené části 66 druhého pístu 18 je vytvořen odpovídající tvarový výstupek 68, ke snížení pasivního objemu druhého válce 14 na minimum, když jsou oba písty ve své horní úvrati nebo blízko své horní úvratě. V provedení podle obr. 5a, 5b je druhý píst 18 opatřen dvěma zkosenými částmi 70 a 72, které jsou podobně zkosené části 66 podle obr. 4. Sací a výfukové potrubí 25 a 27 jsou zaústěna po obvodu prvního válce 12 v předem zvoleném oblouku s úhlem 60° pro každé potrubí. Zkosené části 70 a 72 jsou uspořádány vždy proti příslušnému sacímu a výfukovému potrubí 25 a 27 nebo částečně překrývají úhel jejich zaústění.
V místě spojení boční a koncové stěny druhého válce 14 proti zkoseným částem 70 a 72 druhého pístu 18 jsou vytvořeny odpovídající tvarové výstupky 74 a 76, ke snížení pasivního objemu druhého válce 14 na minimum, když jsou oba písty ve své horní úvrati nebo blízko své horní úvratě. Každá zkosená část 70 a 72 zaujímá určitou část obvodu hlavy druhého pístu 18., ale v menším úhlu než 180°, jak vyplývá z obr. 5b. Na hlavě druhého pístu 18 je třeba ponechat nezkosenou část přes jeho celý průměr, aby zůstal zachován přesah druhého pístu 18 do druhého válce 14, v jeho dolní úvrati. V provedení podle obr. 6a je na boční vnitřní stěně druhého válce 14 vytvořen tvarový výstupek 53,. Výstupek 53 má tvar úseče kruhového průřezu druhého válce 14, ale může mít i jiný vhodný tvar. Část 54 boční stěny druhého pístu 18. otvírající první průchozí otvor £4, je odpovídajícím způsobem tvarována, aby lícovala s výstupkem 53. Ve znázorněném příkladu je část 54 boční stěny druhého pístu 18 rovinná. Těleso prvního pístu 16. mezi jeho boční stěnou a druhým pístem 18 , podle obr. 6a, má tvar komolého kužele, který lícuje s koncovou stěnou prvního válce 12. Druhý průchozí otvor £0, v uspořádání podle obr. 6a,
-7CZ 279111 B6
6b, je spojen se zkosenou částí 78, vytvořenou v místě spojení boční stěny s horním povrchem druhého pístu £8. V boční stěně druhého válce 14 je vytvořen odpovídající tvarový výstupek 80 tak, aby se přizpůsobil tvaru zkosené části 78 v horní úvrati pístů. Zkosená část 78 a tvarový výstupek 80 mohou mít opět jakýkoliv vhodný tvar a mohou probíhat po obvodu pístu v oblouku s úhlem 10° až 180°. V prvním průchozím otvoru 44 nebo v jeho blízkosti jsou také vytvořeny tvarový výstupek 53 a část 54 boční stěny. Povrch prvního pístu 16 může být rovinný nebo může mít tvar komolého kužele, jak je znázorněno na obr. 6a nebo může mít jiný vhodný tvar.
Na obr. 7 je znázorněno další provedení spalovacího motoru s pomocnými startovacími prostředky. Ve tvarovém výstupku 100 ve stěně druhého válce 14 je umístěna první elektroda 300. Druhá elektroda 302 je umístěna ve spalovací komoře 20, v blízkosti druhého průchozího otvoru 40, takže, když se druhý píst 18 blíži do své horní úvratě, obě elektrody se také vzájemně přibližují, a je mezi nimi volena minimální mezera. Druhá elektroda 302 je uzemněna, zatímco do první elektrody 300 se přivádí vysoké napětí, které je dostatečně vysoké, aby vytvořilo mezi elektrodami j iskru.
V provedení podle obr. 8a, 8b má druhý píst 18 hlavu ve tvaru komolého kužele, která přečnívá těleso pístu 18 a vytváří těsnicí prostředek 310 ve tvaru osazení. Na boční stěně druhého pístu 18 pod těsnicím prostředkem 310 jsou vytvořena protilehlá vybrání, a to první vybrání 314 a druhé vybrání 312, která mají obvykle tvar kruhové úseče, ale mohou mít libovolný vhodný tvar. První vybrání 314 prochází od hlavy prvního pístu 16 až k těsnicímu prostředku 310, zatímco druhé vybrání 312 prochází od prvního průchozího otvoru 44 až k těsnicímu prostředku 310. Podobně jako v provedení podle obr. 7 je první průchozí otvor 44 umístěn ve zvolené výšce nad hlavou prvního pístu £6. Druhé vybrání 312 je spojeno s prstencoví tým zápichem 316, vytvořeným ve druhém pístu 18 pod těsnicím prostředkem 310. Prstencovitý zápich 316 není, uspořádán po celém obvodu druhého pístu 18 a není spojen s prvním vybráním 314. První vybrání 314 je doplněno společně působící obvodovou drážkou 318, vytvořenou v boční stěně druhého válce 14 a procházející přes část nebo přes celý obvod prvního vybrání 314.
I když v provedení podle obr. 8a je znázorněno vytvoření prvního vybrání 314 a obvodové drážky 318 v téže pístové jednotce jako druhé vybrání 312 a prstencovitý zápich 316, mohou být v pístové jednotce vytvořeny vzájemně nezávisle.
Dále bude popsána činnost tohoto spalovacího motoru podle vynálezu.
Během sacího zdvihu se přivádí vzduch sacím potrubím 25 do prvního válce 12 a část nasávaného vzduchu pronikne spalovací komorou 20 do druhého válce £4,. Do druhého válce 14 se vstříkne nebo přivede palivo během zvoleného úhlu (délky zdvihu) pohybu pístu. Palivo se přivede do druhého válce 14 před horní úvrati na konci kompresního zdvihu tak, že se podstatná část paliva odpaří dříve,než druhý píst 18 dosáhne horní úvratě. Rozsah pohybu druhého pístu £8, během něhož začíná vstřikování, může probíhat od
-8CZ 279111 B6
22, horní úvrati pístu 18 na počátku sacího zdvihu až asi do úhlu 10° před horní úvrati na konci kompresního zdvihu. Výhodný rozsah pro začátek vstřiku je mezi horní úvrati na počátku sacího zdvihu a bodem, kde píst provedl 90 % (odpovídá úhlu asi 144°) svého kompresního zdvihu. Vstřikování paliva skončí nejpozději v horní úvrati na konci kompresního zdvihu. Vstřikování může probíhat kdykoliv během tohoto rozsahu, ve zvoleném úhlu, ale optimální vstřikování začne během sacího zdvihu, aby bylo co nejvíce času na odpařování paliva. Ve výhodném provedení začne vstřikování bezprostředně po zahájení sacího zdvihu. Po dosažení dolní úvratě začne kompresní zdvih obou pistů. Během větší části kompresního zdvihu se vzduch nebo plyn v prvním válci 12 pohybuje přes spalovací komoru 20 do druhého válce 14 a prochází prvním průchozím otvorem 44 a druhým průchozím otvorem 40. Palivo se vstřikuje do druhého válce 14 během sání a komprese a pohyb vzduchu nebo plynu druhým průchodem 40 prakticky vyloučí, aby palivo ve druhém válci 14 během této doby proniklo do spalovací komory 20,. Činnost motoru je založena na změně pohybu plynu mezi prvním válcem 12 a druhým válcem 14 během kompresního zdvihu, kde u konce kompresního zdvihu proudí plyn opačně a obsah druhého válce 14 může vniknout do spalovací komory 20 a může být zapálen zážehovým zařízením __ tvořeným katalyzátorem. Tento proces se nazývá ingresse. Úhlová poloha kliky, ve které k tomu dojde, neboli bod ingresse , určuje začátek vznícení. Tam, kde se použije katalyzátoru nebo horkého povrchu jako zážehového zařízení, je spalování vyvoláno katalyzovaným nebo horkým povrchem při styku se směsi paliva a vzduchu. Protože se směs, vytlačovaná ze druhého válce 14 do spalovací komory 20, zcela nebo částečně odpaří, nedochází k prodlevě při jejím vznícení, na rozdíl od běžného vznětového (Dieselová) motoru, kde se palivo vstřikuje poblíž horní úvratě v podobě kapiček, které se musí nejprve smísit se vzduchem ve spalovacím prostoru, musí se ohřát a odpařit, dříve než začne hořet. Palivo se sice u tohoto motoru podle vynálezu přivádí do spalovací komory 20 v koncentrované podobě (tento proces je znám jako stratifikace), ale vzhledem k tomu, že bylo předem přivedeno do druhého válce 14, tak je při vstupu do spalovací komory 20 alespoň částečně odpařené, a tak se zkracuje prodleva při vznícení. Otevře se první průchozí otvor 44 pro přívod vzduchu do spalovací komory 20 v tangenciálním směru vzhledem ke komoře 20, takže vzduch proudící do spalovací komory má tangenciální složku rychlosti, se přivede průchozím spalovací povrchu stěny spalovací komory 20. a podporuje vznícení zbývajících plynů, tak probíhající další průběh, kém povrchu spalovací komory 20 a rozpínají a pohybují se radiálně dovnitř, kde s proudem vzduchu ve spalovací komoře 20 vytváří účinek. Hořící směs se posouvá radiálně do spalovací a způsobí shoření zbylé směsi paliva spalovací komoře 20 pokračuje a zajišťuje prodloužení povrchem během této periody, pro lování. Oba písty se v té době pohybují od horní úvratě a umožňu
Ta vytváří ve spalovací komoře 20 víření, takže když směs paliva a vzduchu do spalovací komory 20 druhým otvorem 40, tak se tato směs rozprostře po stěně komory 20, aby mohla být zapálena na poměrně velkém Spalování zvyšuje teplotu Když už začne spalování, chemická reakce vyžaduje další kyslík pro svůj a následkem je zvýšený mísící pohyb. Při katalyticzážehu nebo vznícení horkým povrchem se palivo zapálí na hořící palivo způsobí, že se plyny silná interakce mocný mísící komory 20 a plynu. Vířivý pohyb ve během periody zapálení směsi styku s katalyzátorem nebo horkým podporu rychlého a úplného spa-9CZ 279111 B6 jí expanzi hořících plynů a předání výkonu na klikový hřídel nebo klikové hřídele motoru. Jako pomocného prostředku k zahájení provozu se může použít zapalovací svíčky 52 nebo žhavicí svíčky, připevněné na tvarovém výstupku 100 druhého válce 14. Tvarový výstupek 100 zajišťuje, že se směs paliva a vzduchu ve druhém válci 14 přivede do spalovací komory 20 a nezůstane ve druhém průchozím otvoru 40. Tvarový výstupek 100 zasahuje do druhého průchozího otvoru 40, když se druhý píst 18 blíží k horní úvrati, takže směs paliva a vzduchu uzavřená mezi čelem druhého pístu 18 a čelní stěnou druhého válce 14 je hnána zúženou částí druhého průchozího otvoru 40 do spalovací komory 20.. Tak se také zvyšuje rychlost proudění směsi paliva a vzduchu.
Při startování se palivo vstřikuje do druhého válce 14 vstřikovačem 36 paliva, který je řízen bud’ elektricky, nebo mechanicky obsluhou motoru. Vstřikovač 36 dodává předem stanovené množství paliva do druhého válce 14, které je přesně takové, aby směs paliva a vzduchu měla správné chemické složení (stochiometrické množství) nebo přibližně takové, aby ji bylo možno zapálit zapalovací svíčkou. Protože je objem druhého válce 14 menší než objem prvního válce 12., představuje toto množství paliva pouze zlomek, ve srovnání s plným výkonem, který může motor vyvinout, když je zásoben palivem pro využití celkového objemu kyslíku v obou válcích. Do zapalovací svíčky 52 se přivede proud, který vyvolá jiskru při vstupu svíčky 52 do spalovací komory 20., kde se zapálí směs paliva vzduchu při jejím průchodu ze druhého válce 14 do spalovací komory. Po několika cyklech spalování se aktivuje zážehové zařízení 22 ve spalovací komoře 20 a do zapalovací svíčky 52 se nemusí přivádět proud.
Může být výhodné, když první průchozí otvor 44, spojující spalovací komoru 20 s prvním válcem 12., obsahuje znatelné množství vzduchu na konci kompresního zdvihu. Toto množství vzduchu se nemusí podílet na spalovacím procesu ve spalovací komoře 20. Provedení spalovacího motoru podle obr. 6a, 6b umožňuje přemístění větší části vzduchu z prvního průchozího otvoru 44 do spalovací komory 20, na konci nebo u konce kompresního zdvihu. Jak je naznačeno čárkovaně na obr. 6a, když se písty 16 a 18 blíží ke své horní úvrati, první průchozí otvor 44 se zmenšuje tvarovým výstupkem 53., až po jeho uzavření, když písty dosáhnou horní úvratě.
Existuje několik způsobů, jak řídit okamžik ingresse, a tedy časování zážehu. Stlačený plyn se může přivést do druhého válce 14 vstřikovačem 200 plynu během periody segregace, (tj. po určitou dobu během sacího kompresního zdvihu). Stlačený plyn může být bez paliva (například stlačený vzduch) nebo s palivem (například butan nebo propan v plynné formě), nebo kombinace obou, takže tímto způsobem lze přivést určitý podíl paliva. Dalo by se také provést vstříknutím kapalného paliva pomocí vzduchu nebo jiného stlačeného plynu. Časování přívodu takového plynu do druhého válce 14 se může provést přesně, v pozdější fázi kompresního zdvihu, pro přímé vyvození ingresse, kde v tomto případě je množství vstřikovaného plynu méně kritické. Alternativně se může provést časování přívodu plynu o něco dříve, během periody segregace, jestliže je množství plynu přesně řízeno. Účelem přivádění plynu je zvýšení tlaku ve druhém válci 14 vzhledem k tlaku v prvním válci 12., a tím urychlit okamžik ingresse, což umožní
-10CZ 279111 B6 externí řídicí zařízení. Částečné škrcení přívodu vzduchu prvním sacím potrubím 25 do prvního válce 12 má opačný účinek, tj. zpoždění okamžiku ingresse, a lze jej také použít jako externího řízení okamžiku vznícení. Mírné snížení sacího tlaku v prvním válci 12 se může vyvolat škrticí klapkou 206 v prvním sacím potrubí 25. Poloha, velikost a tvar prvního průchozího otvoru 44 může také ovlivnit počátek ingresse. Jestliže se například zvedne spodní okraj prvního průchozího otvoru 44 proti hlavě prvního pístu 16, zabrání se průchodu vzduchu z prvního válce 12 do spalovací komory 20 prvním průchozím otvorem 44 u konce kompresního zdvihu a vzduch musí procházet štěrbinou mezi druhým pístem 18 a stěnami druhého válce 14. Tak se převádí vzduch do druhého válce 14 a urychlí se okamžik ingresse. Další výhodou zvednutí spodního okraje prvního průchozího otvoru 44 je, že se vhání hořící plyn do druhého válce 14 během počátečního stádia spalování, dříve než se přivede do prvního válce 12, a tím zapojí zbývající palivo ve druhém válci 14 do procesu spalování. Okamžik ingresse se také může urychlit použitím druhého spojovacího otvoru 205, spojujícího jako vnější průchod nebo jako by-pass první válec 12 s druhým válcem 14 a umožňujícího externí řízení. Jinou možností je vytvoření průchodu mezi druhým válcem 14 a prvním válcem 12, který je otevřen jenom u konce kompresního zdvihu. To se dá zajistit podélnou drážkou 201, končící pod vrcholem druhého pístu 18. Obvodový výřez 202 ve stěně druhého válce 14 přemostí okraj hlavy pístu na podélnou drážku 201, když druhý píst 18. dosáhne poslední částí kompresního zdvihu a první průchozí otvor 44 se uzavře. To umožní, aby plyny, které se dostaly do druhého válce 14, pronikly do druhého válce 14 podélnou drážkou 201 a obvodovým výřezem 202, když se uzavře první průchozí otvor 44, protože druhý píst dosáhl konce kompresního zdvihu. Obvodový výřez 202 může být tvořen obvodovým zápichem ve stěně druhého válce 14, spolupůsobící s několika podélným, v podstatě axiálními drážkami radiálně zahloubenými do vnější stěny druhého pístu 18. Další možností je vytvoření malého prvního spojovacího otvoru nebo otvorů 203 ve druhém pístu 18, propojujícího první válec 12 a druhý válec 14, který může tvořit průběžné spojení mezi těmito dvěma válci, kromě štěrbiny mezi stěnou druhého válce 14 a druhého pístu 18. Tvar prvního průchozího otvoru 44 může také ovlivnit okamžik ingresse. Rychlost změny průtokového průřezu pro danou jednotku posuvu pístu, pokud jde o polohu, velikost a tvar prvního průchozího otvoru 44, ovlivňuje dříve popsanou odchylku tlaku. Rychlost změny průtokového průřezu pro danou jednotku posuvu pístu, pokud jde o druhý průchozí otvor 40., když je v záběru s tvarovým výstupkem 100 druhého válce 14, také ovlivní okamžik ingresse.
Když okraj prvního pístu 16, v provedení dvoutaktního spalovacího motoru, podle obr. 3, odkryje sací potrubí 25 před koncem pracovního zdvihu, přivádí se do prvního válce 12 čerstvý vzduch, který byl buď stlačen v klikové skříni motoru pod pístem nebo v samostatné kompresní komoře pod pístem nebo externím dmychadlem nebo kompresorem, obvyklým způsobem. Protože první píst 16 odkrývá nejdříve výfukové potrubí 27, jsou výfukové plyny v prvním válci 12 a ve druhém válci 14 vyfukovány výfukovým potrubím 27., zatímco se čerstvý vzduch přivádí do prvního válce 12. Tento proces je znám jako vyplachování. Účinné vyplachování umožňuje nahrazení většiny zbytkových výfukových plynů čerstvým vzduchem, když nechává malý podíl zbytkových plynů pro podporu redukce
-11CZ 279111 B6 výfukových emisí oxidů dusíku. Ve znázorněném uspořádání pístu a válce existuje nutnost podpoření přívodu čerstvého vzduchu během vyplachování do druhého válce 14 a také do spalovací komory 20, pro nahrazení zbytkových nebo úplně shořelých plynů.
V provedení podle obr. 4 se skosenou částí 66 druhého pístu 14 a tvarovým výstupkem 68 druhého válce 14 je cesta pro vyplachování stejná jako v provedení podle obr. 3.
V provedení podle obr. 5a, 5b může být čerstvý vzduch ze sacího potrubí 25 přiváděn dvěma souběžnými cestami, jednou přes spalovací komoru 20, jak již bylo popsáno, a druhou přímější cestou ze druhého válce 14 do prvního válce 12 a do výfukového potrubí 27.
V provedení podle obr. 6a, 6b může být čerstvý vzduch pro vyplachování přiváděn ze sacího potrubí 25 přímo přes spalovací komoru 20 do výfukového potrubí 27 a také přes druhý válec 14 do výfukového potrubí 27. Kuželový nebo zkosený tvar hlavy druhého pístu 16 má výhodu, že usměrňuje vzduch pro vyplachování vzhůru od sacího potrubí 25 ke druhému válci 14 a do spalovací komory 20. Navíc může být tvar hlavy druhého pístu 16 volen tak, že podporuje mírnou rotaci vzduchu pro vyplachování, a to buď svým vlastním tvarem, nebo v součinnosti se směrem sacího potrubí 25. Je nutno uvést, že v důsledku směru ' prouděni vzduchu během kompresního zdvihu nepotřebuje druhý píst 18 žádné pístní kroužky pro utěsnění ve vrtání druhého válce 14, což umožňuje vytvoření zápichů v boční stěně druhého pístu 18.
V dalším provedení spalovacího motoru, podle obr . 7, jak již bylo uvedeno, je použito první a druhé elektrody 300 a 302, jako pomocného zařízení pro start, přičemž napětí se přivádí jenom do první elektrody 300. Vstřikovač 36 paliva dodává předem určené množství paliva do druhého válce 14 ve správném chemickém složení nebo v přibližně takovém, aby ji bylo možno zapálit jiskrou. Po několika cyklech spalování začne působit zážehové zařízení 22 ve spalovací komoře 20 a přívod napětí od první elektrody 300 může být přerušen. Toto uspořádání nevyžaduje rozdělovači systém napětí mezi válce nebo přívod napětí do první elektrody v daný okamžik během pracovního cyklu motoru. Napětí přiváděné do první elektrody 300 může být odvozeno z kondenzátoru, který je opakovaně nabíjen při chodu motoru. Když se písty pohybují do horní úvratě, začíná se směs paliva a vzduchu ve druhém válci 14.obsahující odpařené palivo, přivádět do spalovací komory 20 druhým průchozím otvorem 40. Když se‘palivo přivede do spalovací komory 20, zapálí se průběžným zážehovým zařízením 22 (například katalyzátorem), které je uspořádané na stěnách spalovací komory 20. Důsledkem je vzrůst tlaku ve spalovací komoře 20. Tento tlak působí proti vstupu další směsi paliva a vzduchu ze druhého válce 14 do spalovací komory 20, dokud tlak ve druhém válci 14 opět nevzroste více než tlak ve spalovací komoře 20. Tendence ke vzrůstu tlaku ve druhém válci 14 může způsobit, že směs paliva a vzduchu prosakuje podél druhého pístu 18 do prvního válce 12. Aby se zabránilo takovému prosakování, je první průchozí otvor 44 umístěn ve zvoleném odstupu nad hlavou prvního pístu 16, takže první průchozí otvor 44 je uzavřen boční stěnou druhého válce 14 dříve, než písty dosáhnou své horní úvratě. Když se písty blíží ke své horní úvrati, přeruší se spojení mezi prvním
-12CZ 279111 B6 průchozím otvorem 44 a prvním válcem 12 a rychle se zvyšuje tlak zbylého vzduchu v prvním válci 12.· Kromě toho během zážehu směsi paliva a vzduchu ve spalovací komoře 20 také vzrůstá rychle tlak v prvním průchozím otvoru 44, a tedy i v obvodovém zápichu 304. Když na začátku brání tlak ve spalovací komoře 20 přívodu další směsi paliva a vzduchu ze druhého válce 14, vzrůstající tlak v prvním průchozím otvoru 44 a v obvodovém zápichu 304 také brání prosakování směsi paliva a vzduchu ze druhého válce 14 mezi stěnami druhého pístu 18 a druhého válce 14. Když tlak ve druhém válci 14 překročí tlak ve spalovací komoře 20, rychle vzrůstající tlak vzduchu v prvním válci 12, po přerušení spojení mezi prvním průchozím otvorem 44 a prvním válcem 12., působí také k zabránění průsaku paliva a vzduchu do prvního válce 12.
V provedení spalovacího motoru podle obr. 8, podobně jako v provedení podle obr. 7, začíná spalování ve spalovací komoře 20, tlak ve spalovací komoře 20 se zvyšuje a převádí se prvním průchozím otvorem 44 do druhého vybrání 312 a prstencovitého zápichu 316 pro zabránění průsaku ve válcové části druhého pístu 18. Ke konci kompresního zdvihu, když je první průchozí otvor 44 uzavřen prvním válcem 12, vzrůstá tlak ve spalovací komoře 20, vlivem zastavení přívodu vzduchu z prvního válce 12, zatímco tlak ve druhém válci 14 dále roste, když se druhý píst 18 pohybuje do své horní úvratě. Následkem toho se směs paliva a vzduchu přivádí ze druhého válce 14 do spalovací komory 20 druhým průchozím otvorem 40. Když je přerušeno spojení mezi prvním průchozím otvorem 44 a prvním válcem 12, vzduch zadržený nad druhým pístem 16. v tlakovém prostoru může proudit do prvního vybrání 314♦ První vybrání 314 je uspořádáno tak, že když se písty přibližují ke své horní úvrati, je válcovitá těsnicí část druhého válce 14 přemostěna obvodovou drážkou 318, což umožní, aby vzduch, který je tlačen do prvního vybrání 314 z prvního válce 12 proudil kolem válcové těsnicí části druhého válce 14 do prostoru druhého válce 14 nad druhý píst 18. To dále zvýší tlak směsi paliva a vzduchu ve druhém válci 14., za současné podpory pohybu směsi paliva a vzduchu druhým průchozím otvorem 40 do spalovací komory 20. Obvodová drážka 318 může být tvořena jedním nebo několika propojenými žlábky. Po zážehu v horní úvrati může tlak plynu ve druhém válci 14 způsobit určité prosakování z prostoru nad druhým pístem 18 obvodovou drážkou 318, ale toto prosakování bude velice krátké a bude obsahovat pouze vzduch, bez paliva, který předtím prošel prvním vybráním 314 a obvodovou drážkou 318, předtím, než došlo k zážehu.
Je třeba uvést, že jakýkoliv ze znaků, uvedený ve vztahu k jakémukoliv popsanému provedení, může být použit ve spojení s jakýmkoliv dalším znakem jakéhokoliv provedení, tam, kde je to možné.

Claims (15)

1.
Spalovací motor, sestávající kde první válec a druhý válec je vytvořen v pístu a druhého pístu vzájemně uspořádaných v
2.
z prvního zdvihový hlavě prvního a druhého válce, než druhý válec válce, z prvního prvním válci a ve druhém válci, kde druhý píst tvoří výstupek na hlavě prvního pístu, ze spalovací komory, z prvního průchozího otvoru mezi prvním válcem a spalovací komorou, ze druhého průchozího otvoru mezi druhým válcem a spalovací komorou, ze sacího potrubí spojeného s prvním válcem, pro přívod vzduchu do prvního válce během sacího zdvihu prvního pístu a ze vstřikovače paliva spojeného se druhým válcem, pro přívod paliva do druhého válce, vyznačující se tím, že obsahuje převáděcí prostředek průchodu vzduchu z prvního válce (12) do druhého válce (14) mimo spalovací komoru (20) ve zvoleném úhlu zdvihu prvního pístu (16) a druhého pístu (18) vzhledem k prvnímu válci (12) a druhému válci (14), přičemž převáděcí prostředek sestává z kanálků, procházejících mezi prvním válcem (12) a druhým válcem (14) a prostředku průchodu vzduchu mezi prvním válcem válcem (14) dek (43) válce (12) ve zvoleném úhlu zdvihu ho pístu (18), vzhledem k prvnímu (14), při průchodu prvního pístu horní úvratí.
má větší válce objem řídicího a druhým prostřeprvního a druhéze (12) , kde řídicí prostředek obsahuje uzavírací k uzavírání prvního průchozího otvoru (44) prvního pístu (16) (12) a druhému válci a druhého pístu (18) válci (16) načuj ící
Spalovací motor podle nároku 1, tím, že uzavírací prostředek (43) sestává z uzavírací vytvořené na jednom z uvedených pístů nebo válců.
s e hrany
3. Spalovací motor podle nároku 2, vyznačující se tím, že uzavírací prostředek (43) ve tvaru uzavírací hrany je tvořen osazením mezi prvním válcem (12) a druhým válcem (14).
4. Spalovací motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené kanálky sestávají z prvního spojovacího otvoru (203) a ze druhého spojovacího otvoru (205), spojujících první válec (12) a druhý válec (14).
5. Spalovací motor podle nároku 4, vyznačující se tím, že první spojovací otvor (203) je vytvořen ve druhém pístu (18) a konce tohoto prvního spojovacího otvoru (203) spojují hlavu prvního pístu (16) s hlavou druhého pistu (18).
6. Spalovací motor podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jeden z uvedených kanálků je tvořen prvním vybráním (314) vytvořeným mezi boční stěnou druhého válce (14) a druhého pístu (18), a že řídicí prostředek sestává z těsnicího prostředku (310) vytvořeného na druhém pístu (18), z části boční stěny druhého pístu (18) přiléhající k jeho hlavě a obvodové drážce (318) vytvořené v boční stěně druhého válce (14) na předem stanoveném místě, k otvírání
-14CZ 279111 B6 prvního vybrání (314) do druhého válce (14) nad druhým pístem (18) při jeho průchodu horní úvratí.
7. Spalovací motor podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že kanálky jsou tvořeny prvním vybráním (314) nebo první štěrbinou (207) nebo druhou štěrbinou (301) mezi boční stěnou druhého válce (14) a druhého pístu (18).
8. Spalovací motor podle nároku 7, vyznačující se tím, že první vybrání (314) je tvořeno zploštělou axiální částí boční stěny druhého pístu (18).
9. Spalovací motor podle nároku 6, vyznačující se tím, že jeden z kanálků je tvořen podélnou drážkou (201), vytvořenou v boční stěně druhého pístu (18).
10.Spalovací motor podle nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že podélná drážka (201) a první vybrání (314) jsou vytvořeny v boční stěně druhého pístu (18) a jejich horní konec přiléhá k hlavě druhého pístu a že těsnicí prostředek je vytvořen tímto druhým pístem (18) mezi horním koncem podélné drážky (201) a hlavy druhého pístu (18).
11.Spalovací motor podle nároků 6 až 10, vyznačující se tím, že druhý píst (18) má částečný prstencovitý zápich (316), vytvořený v jeho boční stěně pod těsnicím prostředkem (310) a obvodově oddělený od prvního vybrání (314), kde tento prstencovitý zápich (316) je spojený s prvním průchozím otvorem (44), k převádění tlaku ze spalovací komory (20) do prstencovitého zápichu (316), pomocí druhého vybrání (312), vytvořeného v opačné boční stěně druhého pístu (18), než první vybrání (314).
12.Spalovací motor podle nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že motor je dvoudobý a dále obsahuje průchod (62). procházející mezi prvním válcem (12) a druhým válcem (14).
13.Spalovací motor podle nároku 12, vy-značující se tím, že průchod (62) je tvořen okraji vytvořenými na druhém pístu (18) a styčném místě prvního válce (12) a druhého válce (14).
14.Spalovací motor podle nároku 12, vyznačující se tím, že tyto okraje jsou tvořeny první hranou (45), vytvořenou na druhém pístu (18) nebo druhou hranou (65), vytvořenou ve styčném místě prvního válce (12) a druhého válce (14) a dále zkosenou částí (66) nebo (70), vytvořenými na druhém pístu (18) mezi jeho hlavou a boční stěnou.
15.Spalovací motor podle nároku 12, vyznačující se tím, že okraj na styčném místě prvního válce (12) a druhého válce (14) je vytvořen úkosovým přechodem (61) stěny prvního válce (12) a druhého válce (14).
CS906043A 1989-12-06 1990-12-05 Internal combustion engine CZ279111B6 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB898927617A GB8927617D0 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Internal combustion engine
GB909002177A GB9002177D0 (en) 1990-01-31 1990-01-31 Internal combustion engine
GB909002871A GB9002871D0 (en) 1990-02-08 1990-02-08 Internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS604390A3 CS604390A3 (en) 1992-02-19
CZ279111B6 true CZ279111B6 (en) 1994-12-15

Family

ID=27264829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS906043A CZ279111B6 (en) 1989-12-06 1990-12-05 Internal combustion engine

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5060609A (cs)
EP (1) EP0431920B1 (cs)
JP (1) JP2934793B2 (cs)
KR (1) KR0149863B1 (cs)
CN (1) CN1042453C (cs)
AT (1) ATE103669T1 (cs)
AU (1) AU626481B2 (cs)
BR (1) BR9006172A (cs)
CA (1) CA2031592C (cs)
CZ (1) CZ279111B6 (cs)
DE (1) DE69007755T2 (cs)
DK (1) DK0431920T3 (cs)
ES (1) ES2057446T3 (cs)
GB (1) GB2238830B (cs)
LV (1) LV11365B (cs)
MD (1) MD1236C2 (cs)
RU (1) RU2084650C1 (cs)
SK (1) SK279413B6 (cs)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2246394B (en) * 1990-07-23 1994-02-23 Dan Merritt An internal combustion engine.
IN185712B (cs) * 1991-11-02 2001-04-14 Univ Coventry
DE69300473T2 (de) * 1992-07-02 1996-03-14 Dan Merritt Brennkraftmaschine.
DK0632191T3 (da) * 1993-06-26 1996-10-14 Univ Coventry Forbrændingsmotor
US5678517A (en) * 1996-08-09 1997-10-21 Thermo Power Corporation Internal combustion reciprocating engine and method for burning a mixture of fuel and air therein
US6880501B2 (en) * 2001-07-30 2005-04-19 Massachusetts Institute Of Technology Internal combustion engine
WO2003012266A1 (en) 2001-07-30 2003-02-13 Massachusetts Institute Of Technology Internal combustion engine
US6557520B2 (en) 2001-08-30 2003-05-06 Southwest Research Institute Multi-zone combustion chamber and method for combustion control in compression-ignited reciprocating engines
US6708666B2 (en) 2001-10-10 2004-03-23 Southwest Research Institute Multi-zone combustion chamber for combustion rate shaping and emissions control in premixed-charge combustion engines
US6637393B2 (en) * 2002-01-24 2003-10-28 General Motors Corporation HCCI engine combustion control apparatus and method
CA2406297A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-02 Westport Research Inc. Glow ring ignition assist for internal combusion engine
US6848413B1 (en) 2003-12-04 2005-02-01 Mack Trucks, Inc. Method for homogenous charge compression ignition start of combustion control
DE102007019197A1 (de) * 2007-04-20 2008-10-23 Volkswagen Ag Abgasnachbehandlung mit verringerter Rhodiumbeladung
GB0712185D0 (en) * 2007-06-23 2007-08-01 Merritt Dan Internal combustion engine
EP2060737A1 (de) * 2007-11-15 2009-05-20 Wärtsilä Schweiz AG Zylinderanordnung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie Hubkolbenbrennkraftmaschine
US20090151708A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Schouweiler Jr David J Internal combustion engine having a selectively insulated combustion chamber
US20100300417A1 (en) * 2008-12-12 2010-12-02 Schouweiler Jr David J Internal combustion engine having a transitionally segregated combustion chamber
CN102305156A (zh) * 2011-08-29 2012-01-04 丁云涛 内燃机燃烧室内固化催化剂催化燃烧方法
JP6175143B2 (ja) * 2012-09-06 2017-08-02 プロメテウス アプライド テクノロジーズ,エルエルシー 大口径ガスエンジン用2段式予燃焼室
AT512532B1 (de) * 2012-09-26 2013-09-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Vorkammersystem für eine Brennkraftmaschine
US9920684B2 (en) 2012-11-07 2018-03-20 Dave Schouweiler Fuel-stratified combustion chamber in a direct-injected internal combustion engine
CA2798870C (en) * 2012-12-17 2014-07-22 Westport Power Inc. Air-enriched gaseous fuel direct injection for an internal combustion engine
RU2557138C2 (ru) * 2013-10-22 2015-07-20 Владимир Степанович Григорчук Двухтактный дизельный двигатель
US9556832B1 (en) * 2015-09-01 2017-01-31 Combustion Engine Technologies, LLC Adiabatic fuel injection-ignition method and device
US10927750B2 (en) 2016-01-14 2021-02-23 Nautilus Engineering, Llc Systems and methods of compression ignition engines
KR20180112791A (ko) 2016-01-14 2018-10-12 노틸러스 엔지니어링 엘엘씨 압축 착화 엔진의 개선된 시스템 및 방법
US10208651B2 (en) 2016-02-06 2019-02-19 Prometheus Applied Technologies, Llc Lean-burn pre-combustion chamber
US10060387B2 (en) * 2016-06-22 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Multi-step combustion chamber with multi-step cylinder head
CN111577454A (zh) * 2019-02-15 2020-08-25 张诗刚 具有独立燃烧室、特殊活塞和同步增压的二冲程发动机

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB193424A (en) * 1922-02-20 1924-05-19 Porsche Ferdinand A Improvements relating to producing ignition in internal combustion engines
FR34347E (fr) * 1927-09-21 1929-05-04 Gras & Sacksteder Ets Dispositif d'injection pneumatique pour moteur à combustion interne
FR836074A (fr) * 1938-04-02 1939-01-10 Perfectionnements aux moteurs à combustion interne
FR847467A (fr) * 1938-06-16 1939-10-10 Perfectionnements aux moteurs à combustion interne
SE430532B (sv) * 1981-01-16 1983-11-21 Blidsberg Verktygsind System for tillforsel av ett kompressibelt drivmedium
US4378764A (en) * 1981-11-27 1983-04-05 Jorgensen Adam A Piston and combustion chamber with improved fuel circulation
GB2125891A (en) * 1982-08-19 1984-03-14 James Sleator Johnston Compression ignition engine
GB2155546B (en) * 1984-03-10 1988-07-13 Coventry City Council Internal combustion engine
GB2186913B (en) * 1986-02-25 1989-11-08 Coventry City Council Internal combustion engine
GB8810871D0 (en) * 1988-05-07 1988-06-08 Coventry City Council I c engine(catalytic)
CA1329780C (en) * 1988-05-07 1994-05-24 Dan Merritt Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
GB9026386D0 (en) 1991-01-23
KR0149863B1 (ko) 1999-03-20
CS604390A3 (en) 1992-02-19
DE69007755T2 (de) 1994-07-28
DK0431920T3 (da) 1994-06-27
EP0431920A1 (en) 1991-06-12
MD1236C2 (ro) 2000-09-30
JPH0868329A (ja) 1996-03-12
LV11365A (lv) 1996-06-20
AU6781190A (en) 1991-06-13
MD950109A (en) 1996-09-30
CA2031592C (en) 2000-07-25
EP0431920B1 (en) 1994-03-30
SK279413B6 (sk) 1998-11-04
GB2238830B (en) 1994-04-27
BR9006172A (pt) 1991-09-24
DE69007755D1 (de) 1994-05-05
GB2238830A (en) 1991-06-12
US5060609A (en) 1991-10-29
LV11365B (en) 1996-10-20
CN1042453C (zh) 1999-03-10
RU2084650C1 (ru) 1997-07-20
JP2934793B2 (ja) 1999-08-16
CN1054473A (zh) 1991-09-11
AU626481B2 (en) 1992-07-30
CA2031592A1 (en) 1991-06-07
MD1236B2 (en) 1999-05-31
ATE103669T1 (de) 1994-04-15
KR910012506A (ko) 1991-08-08
ES2057446T3 (es) 1994-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ279111B6 (en) Internal combustion engine
US5117789A (en) Internal combustion engine
RU2136918C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания и способ его работы
US5009207A (en) Internal combustion engine
JPH11513461A (ja) 複合サイクル・エンジン
CZ333994A3 (en) Internal combustion engine
JPS62261651A (ja) 内燃機関
JP3357902B2 (ja) 内燃機関
GB2218153A (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20051205