ES2221408T3 - Motor de combustion interna con encendido controlado. - Google Patents
Motor de combustion interna con encendido controlado.Info
- Publication number
- ES2221408T3 ES2221408T3 ES99936704T ES99936704T ES2221408T3 ES 2221408 T3 ES2221408 T3 ES 2221408T3 ES 99936704 T ES99936704 T ES 99936704T ES 99936704 T ES99936704 T ES 99936704T ES 2221408 T3 ES2221408 T3 ES 2221408T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cavity
- cylinder
- internal combustion
- combustion engine
- cylinder head
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/102—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the spark plug being placed offset the cylinder centre axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/241—Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Un motor de combustión interna que comprende: - una cámara de combustión (1), delimitada por la pared superior de un pistón (3), montado en un ánima cilíndrica (2) de un bloque de cilindros, y la pared inferior de una culata (4); - dos conductos de admisión (5, 6) formados a través de la culata (4) y que desembocan en la cámara de combustión (1), en un lado de la superficie de tejado (13), por dos orificios de admisión distintos (7, 8) obturados por válvulas; - dos conductos de escape (9, 10) formados a través de la culata (4) y que desembocan en la cámara de combustión (1), en el lado opuesto a los orificios de admisión, por dos orificios de escape distintos (11, 12) obturados por válvulas; - un vaciado (18) practicado en la culata y que desemboca en la pared inferior de la culata (4); - un inyector de carburante (16), dispuesto paralelamente al eje del cilindro (2) y que sale por la parte superior o cúspide del vaciado (18); - una bujía de encendido (17) que sale lateralmente en el vaciado (18); caracterizado porque: el pistón (3) está provisto en su pared superior de una cavidad (30) que se extiende sensiblemente bajo dicho vaciado (18), estando rodeada dicha cavidad (30) por dos resaltes en saliente (33) que se extienden simétricamente respecto al plano transversal del cilindro.
Description
Motor de combustión interna con encendido
controlado.
La presente invención concierne a un motor de
combustión interna de encendido controlado e inyección directa de
carburante, destinado especialmente a equipar un vehículo automóvil
o de carretera. La presente invención concierne, más
particularmente, a la forma de la cámara de combustión de un motor
de esta clase y especialmente de la cara superior del pistón.
Por el documento JP3-286124,
relativo a un motor de tipo multicilindro, de encendido controlado e
inyección directa, es conocido que los inyectores de carburante se
dispongan sensiblemente en el eje de los cilindros, desembocando
cada inyector en la parte superior de un vaciado cónico practicado
en la culata.
Esta posición central del inyector de carburante
presenta la ventaja de limitar los fenómenos de humedecimiento de
la pared, es decir, el depósito de partículas de carburante sobre
las paredes del cilindro, y reducir por tanto la gran emisión de
substancias contaminantes, tales como hidrocarburos sin quemar
(HC).
Conforme al documento antes citado, también es
conocido que se haga asomar una bujía de encendido directamente en
el vaciado cónico dispuesto en la desembocadura del inyector.
Las formas de los pistones conocidos, planos o
con forma de tejado o incluso los que presentan una cavidad,
asociados con este tipo de cámara de combustión, presentan el
inconveniente de no satisfacer de manera óptima los dos modos
principales de funcionamiento conocidos de los motores de inyección
directa de gasolina, a saber, el funcionamiento estratificado y el
funcionamiento homogéneo.
En efecto, hasta ahora, cuando la geometría de
los pistones se adapta a la preparación de la carga estratificada y
a la concentración local de la combustión, entonces el que se
degrada es el funcionamiento en carga homogénea, y viceversa,
cuando la geometría de los pistones se adapta al funcionamiento en
carga homogénea, entonces el que resulta perjudicado es el
funcionamiento en modo estratificado.
Por tanto, la presente invención tiene por objeto
realizar un motor de combustión interna de encendido controlado e
inyección directa de carburante, de nueva concepción, que subsane
los inconvenientes antes citados y que, especialmente gracias a un
pistón de forma adaptada, permita a la vez el funcionamiento
estratificado y el homogéneo.
El motor de combustión interna, según la
invención, es del tipo que comprende:
- una cámara de combustión, delimitada por la
pared superior de un pistón, montado en un ánima cilíndrica de un
bloque de cilindros, y la pared inferior de una culata;
- dos conductos de admisión formados a través de
la culata y que desembocan en la cámara de combustión, en un lado
de la superficie en forma de tejado, por dos orificios de admisión
distintos obturados por válvulas;
- dos conductos de escape formados a través de la
culata y que desembocan en la cámara de combustión, en el lado
opuesto a los orificios de admisión, por dos orificios de escape
distintos obturados por válvulas;
- un vaciado practicado en la culata y que
desemboca en la pared inferior de la culata;
- un inyector de carburante, dispuesto
paralelamente al eje del cilindro y que sale por la cúspide del
vaciado;
- una bujía de encendido que sale lateralmente en
el vaciado.
Según la invención, el motor de combustión
interna se caracteriza porque:
el pistón está provisto en su pared superior de
una cavidad que se extiende sensiblemente bajo dicho vaciado,
estando rodeada esta cavidad por dos resaltes en saliente que se
extienden simétricamente respecto al plano transversal del
cilindro.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, el vaciado está constituido por
una cavidad principal, delimitada por un fondo por el que sale la
punta del inyector y una pared lateral, y una pluralidad de
cavidades secundarias que desembocan en la parte inferior de la
cavidad principal.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, dicha cavidad principal se
extiende sensiblemente según el eje del cilindro.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, la cavidad principal tiene sección
sensiblemente circular o elíptica.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, las cavidades secundarias se
extienden por ambas partes de la cavidad principal entre los
orificios de admisión y/o de escape.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, los resaltes practicados en la
cara superior del pistón, en torno de una y otra parte de la
cavidad, se extienden según un sector angular comprendido entre 90º
y 130º.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, los resaltes practicados en la
cara superior del pistón por ambas partes de la cavidad presentan
extremos que se extienden bajo los orificios de admisión y de
escape, que están conformados para generar zonas de empuje
consecuente orientadas hacia el centro de la cavidad.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, la cara superior del pistón
presenta superficies en forma de plano inclinado que se extienden
entre los resaltes por ambas partes de la cavidad, estando
adaptadas estas superficies para que canalicen el empuje generado
por los extremos de los resaltes hacia el centro de la cavidad.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, los electrodos de la bujía de
encendido se extienden en la proximidad del eje del cilindro.
Según otra característica del motor de combustión
interna, objeto de la invención, la bujía de encendido está
dispuesta encima de los conductos de admisión, o de los conductos
de escape, con una inclinación adaptada con relación al eje del
cilindro.
Las finalidades, aspectos y ventajas de la
presente invención se comprenderán mejor tras la descripción, que
se proporciona a continuación, de un modo de realización de la
invención, presentado a título de ejemplo no limitativo, con
referencia a los dibujos anejos, en los que:
la figura 1 es una vista esquemática desde arriba
que presenta la cámara de combustión de un motor de combustión
interna, según la invención;
la figura 2 es una vista en sección según la
línea II-II de la figura 1;
la figura 3 es una vista desde arriba del pistón
representado en la figura 2.
El ejemplo de realización de la invención,
descrito en conformidad con las figuras, concierne a un motor de
combustión interna de cuatro tiempos, de tipo multicilindro, de
encendido controlado, de inyección directa de carburante y de
cuatro válvulas por cilindro.
El cuerpo principal de este motor de combustión
interna está constituido por una culata 4 que está montada sobre un
cárter de cilindros 24. Una pluralidad de ánimas cilíndricas o
cilindros, idénticos al cilindro 2 representado en la figura 2,
están dispuestas dentro del cárter de cilindros 24. Cada cilindro 2
aloja un pistón 3 cuyo movimiento alternativo está destinado a
convertirse en movimiento rotativo mediante un sistema de
biela-cigüeñal, no representado.
En la parte superior del cilindro 2 se extiende
una cámara de combustión 1 que está delimitada por la cara superior
del pistón 3, la cara inferior 13 opuesta de la culata 4 y las
paredes del cilindro 2. La pared inferior 13 de la culata tiene
esencialmente forma de tejado de dos aguas cuya arista superior 14
se extiende sensiblemente de forma paralela al eje longitudinal de
la culata 4.
Con referencia a las figuras 1 y 2, se ve que la
culata 4 está atravesada transversalmente, para cada cámara de
combustión 1, por dos conductos de admisión 5, 6 del gas de
combustión y por dos conductos de escape de los gases quemados 9,
10. Estos conductos de admisión y de escape se extienden
respectivamente por ambas partes de la cámara de combustión,
respecto al plano medio longitudinal de la culata, y desembocan en
dicha cámara de combustión por orificios de admisión 7, 8 y de
escape 11, 12 que están provistos de válvulas de vástago que
permite controlar su apertura.
Los dos orificios de admisión 7, 8 están
dispuestos a través de la pared inferior 13 de la culata 4 en un
mismo lado respecto a la arista superior 14, mientras que los
orificios de escape 11 y 12 están dispuestos a través de la pared
inferior 13 de la culata 4 en el lado opuesto a los orificios de
admisión. El ángulo que forman las válvulas de admisión y de escape
corresponde sensiblemente al ángulo del techo 13.
Por otra parte, la calibración de los orificios
de admisión está adaptada para ocupar al máximo la cara de admisión
de la cubierta 13, con el límite de los efectos de las paredes,
estando además los dos conductos de admisión 5 y 6, que se
extienden sensiblemente paralelos el uno al otro a través de la
culata 4, conformados para favorecer el llenado de la cámara de
combustión 1 con aire comburente.
Según la presente invención, la pared inferior 13
de la culata 4 tiene además un vaciado 18 que se extiende
sensiblemente de modo paralelo al eje del cilindro 2. En este
vaciado 18 asoman un inyector de carburante 16 y una bujía de
encendido 17. El inyector 16 está conectado de manera clásica a un
circuito de alimentación de carburante bajo presión, no
representado. La cantidad de carburante inyectada se determina por
medio de un sistema electrónico de control del motor, igualmente no
representado, el cual determina la puesta en fase y la duración de
apertura del inyector 16 según las condiciones de funcionamiento del
motor y, especialmente, según la carga y el régimen. Este sistema
electrónico de control del motor también controla la puesta en fase
y la duración de encendido de la bujía 17.
El vaciado 18 está constituido por una cavidad
principal 22 que, con preferencia, se extiende sensiblemente según
el eje del cilindro 2. No obstante, por necesidades de
implantación, el eje del vaciado 18 puede apartarse del eje del
cilindro 2 algunos milímetros. Esta cavidad está delimitada por una
pared de fondo 20 en su parte superior, en la cual asoma la punta
del inyector 16, y por una pared lateral 19 de forma sensiblemente
ojival truncada en la que asoma la bujía de encendido 17. La
abertura inferior de esta cavidad se prolonga en dirección a los
cuatro puentes interválvulas por cavidades secundarias 21.
Estas cavidades secundarias 21 tienen como
función principal aumentar el volumen del vaciado 18, sin aumentar
la profundidad de la cavidad principal 22. De este modo se puede
disponer de un volumen de confinamiento de dimensión apropiada sin
afectar al carácter compacto de la culata y sin reducir la
superficie de empuje.
Naturalmente, el número de estas cavidades
secundarias no es limitativo, siendo por tanto posible que sólo
existan tres cavidades secundarias: extendiéndose una en dirección
del puente de admisión y extendiéndose las otras dos por ambas
partes de la cavidad principal 22, paralelamente a la arista 14.
Del mismo modo, la forma y las dimensiones de estas cavidades se
adaptan en función del espacio disponible y del volumen de
confinamiento deseado.
Por otra parte, las formas de las distintas
cavidades secundarias 21 que rodean la cavidad principal 22 están
igualmente unidas a la forma de esta última. La cavidad principal
22 puede tener sección circular o incluso elíptica, como se ha
representado, pudiendo el eje mayor de la elipse ser paralelo a la
arista 14 o incluso perpendicular a ésta. Igualmente, el vaciado
practicado en la pared lateral 19 puede reducirse al mínimo
permitido por las técnicas de moldeado/mecanizado, de modo que se
obtenga una forma sensiblemente cilíndrica.
El inyector de carburante está montado a través
de la culata 4 paralelamente al eje del cilindro, de modo que su
punta de inyección desemboca sensiblemente recta por la pared de
fondo 20 del vaciado 18. Según variantes de realización de la
invención, la punta del inyector puede sobresalir o bien quedar
ligeramente detrás de la pared de fondo 20.
Las dimensiones del vaciado 18 y las del cono de
eyección del carburante están adaptadas unas a otras para evitar
cualquier humedecimiento directo de la pared lateral 19 por el
chorro de carburante, cualesquiera que sean las condiciones de
funcionamiento del motor.
La bujía 17, que desemboca lateralmente a través
de la pared 19, se extiende dentro de la culata 4 preferentemente
según el plano axial de la culata, ya sea encima de los conductos
de admisión 5, 6, como se ha representado, ya sea encima de los
conductos de escape 9, 10. La bujía está inclinada respecto al eje
del cilindro un ángulo \alpha, siendo este ángulo preferentemente
mayor de 45º. Por otra parte, el posicionamiento de la bujía 17
está adaptado para que el punto de encendido, constituido por el
entrehierro de sus electrodos, se encuentre a una distancia h
adaptada a la punta del inyector 16 y sea alcanzado por el chorro
de carburante cuando el motor funcione con mezcla
estratificada.
La profundidad H del vaciado 18 se elige de
manera que la distancia h antes citada sea sensiblemente inferior a
dos tercios de H, (h < (2/3)*H). En particular, la bujía 17 se
extiende por encima de las cavidades secundarias 21. Esta
implantación de la bujía 17 en la parte superior del vaciado 18, en
la proximidad inmediata de la punta del inyector 16, permite
controlar mejor la iniciación de la combustión.
En efecto, en el interior del volumen de
confinamiento que constituye el vaciado 18, los movimientos
aerodinámicos siguen estando limitados, en particular en la parte
superior del vaciado 18. Por tanto se puede controlar con precisión
la estratificación de la mezcla carburada alrededor de la bujía.
Además, para el funcionamiento con fuertes cargas, se puede
conseguir una primera fase de combustión limitada al vaciado 18, de
desarrollo muy rápido, próximo a una transformación isócora, y
después, cuando el frente de llama sale del vaciado 18 para llegar
al cilindro, una segunda fase del tipo de transformación isóbara.
Un desarrollo de esta clase permite mejorar el rendimiento
termodinámico de la combustión para una misma temperatura máxima de
ciclo.
Ha de observarse que las cavidades secundarias,
repartidas por la periferia de la cavidad principal 22, presentan
la ventaja suplementaria de canalizar los gases barridos por el
efecto de empuje. Estos gases son dirigidos así hacia la salida de
la cavidad principal 22 y permiten, por tanto, favorecer la rápida
propagación del frente de llama al conjunto de la cámara de
combustión 1.
Conforme a la invención, el pistón 3 y más
particularmente su cara superior están optimizados respecto al
resto de la cámara de combustión, y más particularmente respecto al
vaciado 18, para permitir el funcionamiento del motor tanto en modo
homogéneo como en modo estratificado.
Para realizarlo, la cara superior del pistón 3
presenta un rebaje cóncavo 30 en forma de casquete esférico. Esta
cavidad 30, que procede de fundición y/o se obtiene después del
mecanizado, se extiende sensiblemente en el centro del pistón,
debajo del vaciado 18. La abertura circular de esta cavidad 30
presenta un diámetro inferior a la mitad del diámetro del pistón y
con preferencia igual al de la abertura inferior opuesta del
vaciado 18.
La cavidad 30 está rodeada por dos resaltes en
saliente 33. Los dos resaltes 33 están dispuestos en ambos lados de
la cavidad 30 según el eje longitudinal de la culata 4 y se
extienden simétricamente respecto al plano vertical transversal del
cilindro.
Estos resaltes están dispuestos en la periferia
de la cavidad 30 según un sector angular comprendido con
preferencia entre 90º y 130º. Su forma es complementaria a la de la
cara inferior 13 de la culata 4, lo cual permite especialmente
limitar el volumen residual de la cámara de combustión 1 cuando el
pistón 3 se encuentra en el punto muerto superior, con el fin de
conseguir con ello una relación de compresión de los gases
adecuada.
Las paredes laterales de los resaltes 33 opuestos
a la cavidad 30 están conformadas para prolongar el casquete
esférico; en cuanto a los extremos 32 de los resaltes 33 que se
extienden debajo de los orificios de admisión 7, 8 y de escape 11,
12, están conformados para generar zonas de empuje consecuente
orientadas hacia el centro de la cavidad 30.
La cara superior del pistón 3 presenta, por otra
parte, superficies 31 en forma de plano inclinado que se extienden
entre los resaltes 33 a ambos lados de la cavidad 30. La pendiente
de estas superficies 31, sensiblemente inferior a la de los
extremos 32, está adaptada para que canalicen el empuje generado por
esos extremos 32 hacia la cavidad 30. Por otra parte, estas
superficies 31, cuyos bordes superiores delimitan la abertura de
la cavidad 30, contribuyen a aumentar el volumen de ésta última sin
aumentar las dimensiones del pistón 3 ni el espesor de su cabeza
en particular.
La cara superior del pistón 3 permite conseguir
así, cuando este último está en el punto muerto superior, un
volumen residual de la cámara de combustión 1, constituido por el
vaciado 18 y la cavidad 30, que tiende hacia un volumen de forma
esférica con un punto de encendido relativamente centrado.
La forma seleccionada para el pistón 3, asociada
al vaciado 18 practicado en la culata 4, está particularmente
adaptada para que permita modos de funcionamiento estratificados y
homogéneos muy eficientes, tanto en términos de rendimiento como de
emisión de contaminantes. Esta disposición influye pues de modo
favorable tanto sobre la aerodinámica interna como sobre la
formación y la propagación de la combustión.
Por lo que se refiere a la aerodinámica interna,
la organización del movimiento de los gases admitidos en la cámara
de combustión 1 se centra en la cavidad 30, lo cual asegura el
mantenimiento de su energía durante la fase de compresión cercana
al punto muerto superior de combustión, energía que resulta
incrementada al final de la compresión por los efectos de empuje
orientados hacia el centro de la cavidad residual seudoesférica que
constituye entonces la cámara de combustión. Esta intensa
aerodinámica interna permite conseguir velocidades de combustión
elevadas, por tanto un rendimiento termodinámico óptimo.
Por lo que concierne a la iniciación de la
combustión y a su propagación, en carga estratificada, el
carburante inyectado tardíamente se halla concentrado en el vaciado
18 y en parte en la cavidad 30, lo cual limita su dispersión por el
resto del cilindro. En carga homogénea, la mezcla carburada ocupa un
volumen residual que tiende hacia una forma esférica que aprovecha
un punto de encendido sensiblemente central. La combustión tiende
por tanto a propagarse de modo uniforme alrededor de este punto de
encendido, teniendo lugar tardíamente en el ciclo y aproximadamente
en el mismo instante en las paredes, de lo que resultan unas
pérdidas térmicas reducidas y el mantenimiento de una velocidad de
combustión elevada durante mucho tiempo en el ciclo.
Claims (10)
1. Un motor de combustión interna que
comprende:
- una cámara de combustión (1), delimitada por la
pared superior de un pistón (3), montado en un ánima cilíndrica (2)
de un bloque de cilindros, y la pared inferior de una culata
(4);
- dos conductos de admisión (5, 6) formados a
través de la culata (4) y que desembocan en la cámara de combustión
(1), en un lado de la superficie de tejado (13), por dos orificios
de admisión distintos (7, 8) obturados por válvulas;
- dos conductos de escape (9, 10) formados a
través de la culata (4) y que desembocan en la cámara de combustión
(1), en el lado opuesto a los orificios de admisión, por dos
orificios de escape distintos (11, 12) obturados por válvulas;
- un vaciado (18) practicado en la culata y que
desemboca en la pared inferior de la culata (4);
- un inyector de carburante (16), dispuesto
paralelamente al eje del cilindro (2) y que sale por la parte
superior o cúspide del vaciado (18);
- una bujía de encendido (17) que sale
lateralmente en el vaciado (18);
caracterizado porque:
el pistón (3) está provisto en su pared superior
de una cavidad (30) que se extiende sensiblemente bajo dicho
vaciado (18), estando rodeada dicha cavidad (30) por dos resaltes
en saliente (33) que se extienden simétricamente respecto al plano
transversal del cilindro.
2. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho vaciado (18)
está constituido por una cavidad principal (22), delimitada por un
fondo (20) en que asoma la punta del inyector (16) y una pared
lateral (19), y una pluralidad de cavidades secundarias (21) que
desembocan en la parte inferior de la cavidad principal (22).
3. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicha cavidad
principal (22) se extiende sensiblemente según el eje del cilindro
(2).
4. Un motor de combustión interna según una
cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado
porque dicha cavidad principal (22) tiene sección sensiblemente
circular o elíptica.
5. Un motor de combustión interna según una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado
porque las cavidades secundarias (21) se extienden a ambos lados de
la cavidad principal (22) entre los orificios de admisión (7, 8)
y/o de escape (11, 12).
6. Un motor de combustión interna según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque dichos resaltes (33) practicados en la cara superior del
pistón (3), en torno de una y otra parte de la cavidad (30), se
extienden según un sector angular comprendido entre 90º y 130º.
7. Un motor de combustión interna según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque dichos resaltes (33) practicados en la cara superior del
pistón (3) a ambos lados de la cavidad (30) presentan extremos, que
se extienden debajo de los orificios de admisión y de escape, que
están conformados para generar zonas de empuje consecuente
orientadas hacia el centro de la cavidad (30).
8. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 7, caracterizado porque la cara superior del
pistón (3) presenta superficies (31) en forma de plano inclinado
que se extienden entre los resaltes (33) a ambos lados de la
cavidad (30), estando adaptadas estas superficies para que
canalicen el empuje generado por los extremos (32) de los resaltes
(33) hacia el centro de la cavidad (30).
9. Un motor de combustión interna según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque los electrodos de la bujía (17) se extienden en la
proximidad del eje del cilindro (2).
10. Un motor de combustión interna según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque la bujía (17) está dispuesta encima de los conductos de
admisión (5, 6), o de los conductos de escape (9, 10), con una
inclinación adaptada con relación al eje del cilindro (2).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9811881 | 1998-09-23 | ||
| FR9811881A FR2783566B1 (fr) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Moteur a combustion interne a allumage commande |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2221408T3 true ES2221408T3 (es) | 2004-12-16 |
Family
ID=9530752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99936704T Expired - Lifetime ES2221408T3 (es) | 1998-09-23 | 1999-08-06 | Motor de combustion interna con encendido controlado. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1115966B1 (es) |
| DE (1) | DE69918702T2 (es) |
| ES (1) | ES2221408T3 (es) |
| FR (1) | FR2783566B1 (es) |
| WO (1) | WO2000017505A1 (es) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2809452B1 (fr) | 2000-05-26 | 2002-10-31 | Renault | Moteur a combustion interne a allumage commande et a injection directe |
| FR2833646B1 (fr) * | 2001-12-18 | 2006-05-05 | Renault | Moteur a combustion interne a injection |
| JP3966798B2 (ja) * | 2002-09-27 | 2007-08-29 | 本田技研工業株式会社 | ４サイクルエンジン |
| FR2849901B1 (fr) * | 2003-01-13 | 2005-03-11 | Renault Sa | Cylindre pour moteur a combustion interne et allumage par compression et moteur comprenant un tel cylindre |
| FR2885391A1 (fr) * | 2005-05-09 | 2006-11-10 | Renault Sas | Moteur a combustion interne de vehicule automobile a injection directe, notamment de type diesel |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4162661A (en) * | 1977-02-25 | 1979-07-31 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with combustion chambers which create a squish and swirl of an air-fuel mixture |
| FR2650630A1 (fr) * | 1989-08-02 | 1991-02-08 | Renault | Moteur multicylindre a injection d'essence, comportant quatre soupapes par cylindre |
| JPH03286124A (ja) | 1990-03-30 | 1991-12-17 | Mazda Motor Corp | 筒内燃料噴射式エンジン |
| JP3158443B2 (ja) * | 1995-03-28 | 2001-04-23 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型内燃機関 |
-
1998
- 1998-09-23 FR FR9811881A patent/FR2783566B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-08-06 DE DE69918702T patent/DE69918702T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-06 ES ES99936704T patent/ES2221408T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-06 EP EP99936704A patent/EP1115966B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-06 WO PCT/FR1999/001950 patent/WO2000017505A1/fr active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1115966A1 (fr) | 2001-07-18 |
| WO2000017505A1 (fr) | 2000-03-30 |
| FR2783566B1 (fr) | 2000-10-27 |
| DE69918702T2 (de) | 2005-08-18 |
| FR2783566A1 (fr) | 2000-03-24 |
| EP1115966B1 (fr) | 2004-07-14 |
| DE69918702D1 (de) | 2004-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2564575T3 (es) | Un motor de combustión interna | |
| US10156182B2 (en) | Combustion chamber structure for direct injection engine | |
| US7204225B2 (en) | Internal combustion engine with auxiliary combustion chamber | |
| KR102062999B1 (ko) | 프리챔버 배열체 | |
| US20100132660A1 (en) | Prechamber for a gas engine | |
| KR970703481A (ko) | 통내분사형 내연기관 | |
| ES2347459T3 (es) | Procedimiento de inyeccion de combustible para un motor de combustion interna, especialmente de inyeccion directa, que comprende un piston provisto de un cuenco con un teton. | |
| JP2021127706A (ja) | プレチャンバを備える内燃機関 | |
| US10125667B2 (en) | Structure of combustion chamber for direct injection engine | |
| KR970703480A (ko) | 통내분사형 내연기관 | |
| US4122805A (en) | Diesel engine combustion chambers | |
| ES2221408T3 (es) | Motor de combustion interna con encendido controlado. | |
| RU96124762A (ru) | Двигатель внутреннего сгорания с впрыском в цилиндр | |
| KR101072316B1 (ko) | 가솔린 직접분사 엔진용 피스톤 | |
| ES2344196T3 (es) | Motor de combustion interna con dispositivo de inyeccion de combustible. | |
| US4122804A (en) | Diesel engine combustion chambers | |
| US6076498A (en) | Direct-injection spark-ignition four-stroke internal-combustion engine | |
| JP6187452B2 (ja) | 直噴エンジンの燃焼室構造 | |
| ES2345878T3 (es) | Procedimiento de inyeccion de carburante para un motor de combustion interna de gran sensibilidad de inyeccion y motor que utiliza dicho procedimiento. | |
| ES2287331T3 (es) | Motor de combustion interna, de explosion e inyeccion directa de gasolina, que comprende un sistema de inyeccin directa a muy alta presion. | |
| JP2006258053A (ja) | 直接噴射式内燃機関およびその燃焼方法 | |
| ES2842447T3 (es) | Procedimiento de encendido de combustible en un motor de combustión interna con autoignición inducida por compresión | |
| GB1561729A (en) | Pre-combustion chamber diesel engines | |
| US4142501A (en) | Internal combustion engine having improved cylinder head configuration | |
| JP4075471B2 (ja) | 筒内直接噴射式内燃機関 |