ES2301762T3 - Procedimiento y motor para asegurar la mezcla de al menos un fluido gaseoso, tal como aire y de un carburante en la camara de combustion de un motor de combustion interna con inyeccion directa. - Google Patents
Procedimiento y motor para asegurar la mezcla de al menos un fluido gaseoso, tal como aire y de un carburante en la camara de combustion de un motor de combustion interna con inyeccion directa. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para asegurar la mezcla de al menos un fluido gaseoso en la cámara de combustión de un motor de combustión interna con inyección directa que comprende al menos un cilindro (10), una culata (12), un pistón (22) que se desliza en este cilindro, un inyector (24) de carburante, una cámara de combustión delimitada a un lado por la cara superior del pistón (22) que comprende un tetón (30) orientado hacia la culata (12) y dispuesto en un cuenco cóncavo (28) y medios de admisión (14, 18) de al menos un fluido gaseoso, estando dichos medios de admisión conformados para admitir al fluido gaseoso en la cámara de combustión en un movimiento de remolino o swirl, caracterizado porque el carburante se inyecta con el inyector (24) que tiene un ángulo de inyección (a1) inferior o igual a 2Arctg CD/2F donde CD es el diámetro del cilindro (10) y F la distancia entre el punto de origen de los chorros de carburante que salen del inyector (24) y la posición del pistón correspondiente a un ángulo del cigüeñal de 50º con respecto al punto muerto superior (PMS) y porque el fluido gaseoso se admite con un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
Description
Procedimiento y motor para asegurar la mezcla de
al menos un fluido gaseoso, tal como aire y de un carburante en la
cámara de combustión de un motor de combustión interna con inyección
directa.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para asegurar la mezcla de al menos un fluido gaseoso,
tal como aire, y de un carburante en la cámara de combustión de un
motor de combustión interna con inyección directa, particularmente
de tipo Diesel.
La invención también se refiere a un motor de
combustión interna que utiliza dicho procedimiento.
Ya se conoce en los motores Diesel de combustión
tradicional la utilización de una admisión particular del fluido
gaseoso, tal como aire o una mezcla de aire y de gases de escape
recirculados, para favorecer la mezcla entre este fluido y el
carburante inyectado.
Algunas de las realizaciones conocidas para
favorecer esta mezcla consisten, como se describe mejor en el
documento US 5.906.183, en dar un movimiento de remolino, es decir
un movimiento de rotación del fluido gaseoso alrededor de un eje
prácticamente paralelo o que se confunde con el de la cámara de
combustión, después de su admisión en la cámara de combustión o en
cuanto entra en esta cámara para que el fluido gaseoso se mezcle
"por agitación" con el carburante inyectado en forma de gotas
finas.
Este movimiento de remolino del fluido gaseoso
puede crearse mediante al menos una tobera de admisión dispuesta
tangencialmente y de manera radial a la cámara de combustión,
llamada tobera tangencial. De este modo, el fluido gaseoso es
admitido a lo largo de la pared del cilindro y genera un movimiento
de remolino alrededor del eje principal de la cámara de combustión.
Este movimiento también puede crearse mediante al menos una tobera
de forma helicoide, llamada tobera helicoidal, que está conformada
de tal manera que el fluido gaseoso ya tenga un movimiento de
remolino en cuanto entra en esta cámara de combustión. También puede
preverse asociar al menos una tobera tangencial con al menos una
tobera helicoidal para generar este movimiento de remolino.
Este movimiento de remolino del fluido gaseoso
lo conoce el especialista en la técnica con el término "swirl"
y se caracteriza por un índice que es igual a N_{D}/N donde
N_{D} se evalúa mediante la integración en el trayecto del
pistón, durante el tiempo de admisión, de la rotación de la carga
elemental introducida teniendo en cuenta la carrera de la válvula y
la velocidad del pistón, seguido de una división por la cantidad
total de aire (o de fluido gaseoso) introducido mientras que N es
la velocidad de rotación del motor.
El swirl tiene la ventaja de mejorar la mezcla
del fluido gaseoso con el carburante mientras disminuye las
emisiones de contaminantes, tales como gases de humo. Es más
particularmente interesante en el funcionamiento a régimen bajo y a
carga del motor reducida cuando la aerodinámica interna de la cámara
de combustión es insuficiente para asegurar la mezcla del fluido
gaseoso con el carburante.
Sin embargo cuando se utiliza un índice de swirl
demasiado elevado, esto tiene el inconveniente no despreciable de
desviar a la periferia los chorros de carburante en fase de vapor
que salen del inyector y se llega a una configuración según la cual
los chorros de carburante se superponen unos sobre otros, lo que es
nefasto para las emisiones de gases de humo.
De este modo, en los motores Diesel de
combustión tradicional, existe un compromiso, para cada punto de
funcionamiento, entre el índice máximo de swirl que permite limitar
las emisiones contaminantes con carga parcial y un índice de swirl
compatible con las características de inyección, tales como el
ángulo de inyección de los chorros de carburante, el diámetro de
los orificios del inyector de carburante, el número de orificios de
este inyector y la presión de inyección del carburante, para evitar
el recubrimiento de los chorros a carga fuerte. De manera general,
se selecciona siempre un swirl bastante elevado, que es superior a
3.
En el caso de motores Diesel que funcionan con
combustión homogénea, es una mezcla más o menos homogénea entre el
fluido gaseoso y el carburante la que se
auto-inflama y por lo tanto es importante favorecer
la mezcla del fluido gaseoso y del carburante.
Para favorecer la obtención de esta mezcla
homogénea, el carburante y el fluido gaseoso se presentan
precozmente en el ciclo. Un índice de swirl elevado teóricamente
sería beneficioso a causa de la agitación que provoca entre el
fluido gaseoso y el carburante, pero las gotas de carburante pueden
proyectarse hacia la pared del cilindro y de este modo diluirse en
el aceite.
Esta proyección de carburante implica, no
solamente una degradación del revestimiento de lubricante presente
en esta pared así como la creación de hollín con riesgo de gripado
del pistón en el cilindro, sino también un aumento de las emisiones
contaminantes y una reducción del rendimiento del motor.
La presente invención se propone remediar los
inconvenientes mencionados anteriormente gracias a un procedimiento
y a un motor que permitan obtener una mejor mezcla del fluido
gaseoso con el carburante inyectado en la cámara de combustión
mientras permite la combustión homogénea con carga reducida y la
combustión tradicional con carga fuerte.
Para ello, la invención se refiere a un
procedimiento para asegurar la mezcla de al menos un fluido gaseoso
en la cámara de combustión de un motor de combustión interna con
inyección directa que comprende al menos un cilindro, una culata,
un pistón que se desliza en este cilindro, un inyector de
carburante, una cámara de combustión delimitada a un lado por la
cara superior del pistón que comprende un tetón orientado hacia la
culata y dispuesto en un cuenco hueco y medios de admisión de al
menos un fluido gaseoso, estando dichos medios de admisión
conformados para admitir al fluido gaseoso en la cámara de
combustión en un movimiento de remolino o swirl, caracterizado
porque se inyecta el carburante con el inyector que tiene un ángulo
de inyección inferior o igual a 2Arctg \frac{CD}{2F} donde CD es
el diámetro del cilindro y F la distancia entre el punto de origen
de los chorros de carburante que salen del inyector y la posición
del pistón correspondiente a un ángulo del cigüeñal de 50º con
respecto al punto muerto superior (PMS) y porque se admite el fluido
gaseoso con un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
El fluido gaseoso puede admitirse en un
movimiento de remolino o swirl coaxial al del cuenco.
El carburante puede inyectarse con un ángulo de
inyección inferior o igual a 120º.
El carburante puede inyectarse con un ángulo de
inyección comprendido entre 40º y 100º.
Puede utilizarse un pistón con un tetón tal que
el ángulo en la cúspide de dicho tetón prácticamente concuerde con
el ángulo de inyección del inyector y un cuenco cuya pared esté
conformada para guiar al carburante inyectado hacia el exterior de
éste y se vaporice sin alcanzar las paredes de dicho cilindro, para
cualquier posición del pistón hasta
\pm 30º con respecto al punto muerto superior (PMS).
\pm 30º con respecto al punto muerto superior (PMS).
La invención también se refiere a un motor de
combustión interna que comprende al menos un cilindro, una culata,
un pistón que se desliza en este cilindro, un inyector de
carburante, una cámara de combustión delimitada a un lado por la
cara superior del pistón que comprende un tetón orientado hacia la
culata y dispuesto en un cuenco hueco y medios de admisión de al
menos un fluido gaseoso, estando dichos medios de admisión
conformados para admitir al fluido gaseoso en la cámara de
combustión en un movimiento de remolino o swirl, caracterizado
porque este motor comprende al menos el inyector para inyectar
carburante con un ángulo de inyección inferior o igual a 2Arctg
\frac{CD}{2F} donde CD es el diámetro del cilindro y F la
distancia entre el punto de origen de los chorros de carburante que
salen del inyector y la posición del pistón correspondiente a un
ángulo del cigüeñal de 50º con respecto al punto muerto superior
(PMS) y porque se admite el fluido gaseoso en la cámara de
combustión con un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
Los medios de admisión pueden comprender al
menos una tobera de admisión conformada para admitir al fluido
gaseoso con un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
Los medios de admisión pueden comprender un
sistema de compuertas y el motor puede comprender al menos un medio
de control para accionar el sistema de compuertas para obtener un
índice de swirl inferior o igual a 1,7.
El ángulo de inyección del inyector puede
seleccionarse entre 0º y 120º.
El ángulo de inyección del inyector puede
seleccionarse entre 40º y 100º.
El ángulo en la cúspide del tetón se selecciona
superior al ángulo de inyección con un valor comprendido entre 0º y
30º.
El cuenco puede comprender una pared lateral
inclinada y el ángulo de inclinación de la pared es inferior a
45º.
Las otras características y ventajas de la
invención surgirán con la lectura de la siguiente descripción, que
se da únicamente a modo de ejemplo no limitante y con la que se
adjuntan:
- la figura 1 que muestra esquemáticamente un
motor de combustión interna que utiliza el procedimiento de acuerdo
con la invención;
- la figura 2 que es un gráfico que muestra la
evolución de la fracción quemada en la cámara de combustión para
diferentes índices de swirl con carga fuerte.
- la figura 3 que es un gráfico que representa
la evolución del rendimiento y del consumo del motor en función de
la variación del índice de swirl en un punto de carga parcial en
combustión homogénea;
- la figura 4 que es otro gráfico que muestra el
aumento de potencia y de consumo del motor para diferentes índices
de swirl en un punto de carga fuerte y
\global\parskip0.980000\baselineskip
- la figura 5 que es un gráfico que muestra la
temperatura de los gases de escape y la cantidad de gases de humo
para diferentes índices de swirl en un punto de carga fuerte.
Remitiéndonos a la figura 1, un motor de
combustión interna, de tipo Diesel, comprende al menos un cilindro
10 d eje XX', una culata 12, al menos una tobera de admisión 14 de
fluido gaseoso, tal como aire o una mezcla de aire y gases
recirculados (EGR), al menos una tobera de escape 16, estando
controlada la apertura o el cierre de las toberas por un medio de
obturación tal como, respectivamente, una válvula de admisión 18 y
una válvula de escape 20, un pistón 22 que se desliza en el
cilindro 10 y un inyector de carburante 24 de chorros múltiples,
preferiblemente dispuesto en el eje XX' del cilindro y a partir del
que salen los chorros 26 de carburante.
El inyector de carburante es de tipo con ángulo
de inyección reducido a_{1} y se selecciona para que las paredes
del cilindro no se mojen nunca de carburante para cualquier posición
del pistón comprendida entre +50º y +\alpha o entre -50º y
-\alpha, donde \alpha representa el ángulo del cigüeñal para la
fase de inyección seleccionado con respecto al punto muerto
superior (PMS), siendo este ángulo \alpha superior a 50º e
inferior o igual a 180º para obtener una combustión de tipo
homogéneo.
Si CD representa el diámetro del cilindro 10 (en
mm) y F la distancia (en mm) entre el punto de origen de los
chorros del inyector 24 y la posición del pistón correspondiente a
un ángulo del cigüeñal de 50º, entonces el ángulo de inyección
a_{1} (en grados) será inferior o igual a 2Arctg
\frac{CD}{2F}.
Un intervalo angular típico para el ángulo de
inyección a_{1} es como máximo de 120º y preferiblemente entre 40º
y 100º.
La cámara de combustión está delimitada por la
cara interna de la culata 12, la pared circular del cilindro 10 y la
cara superior del pistón 22.
Esta cara superior del pistón comprende un
cuenco cóncavo 28 en cuyo interior se dispone un tetón 30 que se
eleva hacia la culata 12 situándose en el centro de este cuenco.
En el ejemplo representado, el eje general del
cuenco 28, el eje del inyector 24 y el eje del tetón 30 se
confunden con el eje XX' del cilindro, pero por supuesto, puede
preverse que los ejes del cuenco, del inyector y del tetón no sean
coaxiales con el del cilindro. Pero es importante que la disposición
sea tal que el eje de inyección de los jorros de carburante 26 que
salen del inyector 24, el eje del tetón 30 y el eje del cuenco 28
sean prácticamente coaxiales.
El tetón 30, de forma general troncocónica,
comprende una cúspide 32, preferiblemente redondeada, que continúa,
en dirección al fondo 34 del cuenco, por un costado inclinado 36
prácticamente rectilíneo y después, a partir del fondo del cuenco
34, por una pared lateral inclinada 38 prácticamente rectilínea que
se une a una superficie prácticamente horizontal 40 de la cara
superior del pistón 22.
El ángulo en la cúspide a_{2} del tetón 30 y
el ángulo de inclinación de la pared lateral 38 del cuenco 28 están
prácticamente adaptados al ángulo de inyección del inyector 24, de
modo que, en combustión tradicional con una inyección de carburante
cercana al punto muerto superior de combustión (PMSc), el carburante
se inyecta prácticamente a lo largo del costado 36 del tetón y
después sube a lo largo de la pared lateral 38 del cuenco como se
representa mediante las flechas F en la figura 1.
Ventajosamente, el ángulo en la cúspide a_{2}
del tetón se selecciona de tal manera que sea superior al ángulo de
inyección a_{1} de los chorros de carburante con un valor
comprendido entre 0º y 30º y el ángulo de inclinación de la pared
lateral 38 del cuenco 28 es inferior a 45º.
La cámara de combustión está adaptada para
recibir mediante la tobera de admisión 14 al menos un fluido
gaseoso, tal como aire del exterior o una mezcla de aire y de gases
de escape recirculados (EGR), de tal manera que este fluido se
introduzca en esta cámara creando un movimiento de remolino o swirl
en el interior de esta cámara, como se representa mediante la
flecha A en la figura 1.
En el ejemplo de la figura 1, el movimiento de
remolino del fluido gaseoso tiene un eje prácticamente coaxial con
el eje XX' del cilindro y se produce gracias a la disposición
tangencial de la tobera 14, es decir que la dirección general de
esta tobera, proyectada en un plano prácticamente perpendicular al
eje XX', es prácticamente tangencial a la pared del cilindro 10.
Por supuesto, también puede preverse una
disposición denominada helicoidal de la tobera 14 para realizar este
swirl, consistiendo esta disposición en realizar la tobera de
manera que se extienda en espiral en torno a su eje general que es
principalmente vertical. También son posibles varias toberas, así
como asociaciones de al menos una tobera helicoidal con al menos
una tobera tangencial.
De este modo, para realizar la mezcla del fluido
gaseoso y del carburante, la tobera se conforma para inyectar el
fluido gaseoso en la cámara de combustión con un índice de swirl
inferior o igual a 1,7 cuando la válvula de admisión 18 está
abierta.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En otra configuración, se prevé equipar esta
tobera de admisión con un sistema de compuertas, tal como una
compuerta de tipo mariposa 42, cuya rotación está controlada por un
medio de control 44 que permite obtener un índice de swirl inferior
o igual a 1,7.
De este modo, para realizar la mezcla del fluido
gaseoso y del carburante, la válvula de admisión 18 está abierta y
el medio de control 44, tal como un micromotor eléctrico, ordena la
apertura de la compuerta 42, para admitir en la cámara de
combustión un fluido gaseoso cuyo índice de swirl es inferior o
igual a 1,7.
En el modo de combustión tradicional, durante la
admisión del fluido gaseoso, el carburante, en forma de inyección
de chorros 26 con ángulo de inyección reducido tal como se ha
descrito anteriormente, se proyecta sobre el tetón 32 y más
particularmente a lo largo de su costado 36. Este carburante se
vaporiza en el cuenco 28 y se mezcla con el fluido gaseoso subiendo
a lo largo de la pared 38 hacia la salida del cuenco.
Si se utiliza un fuerte índice de swirl del
fluido gaseoso, se crea una especie de tapón a la salida del cuenco
que crea un obstáculo y dificulta, e incluso impide, la salida del
carburante vaporizado fuera de este cuenco.
En efecto, las velocidades tangenciales del
fluido gaseoso superan las velocidades prácticamente axiales del
carburante vaporizado y, por consiguiente, la subida del carburante
a lo largo de la pared del cuenco es bloqueada por el fluido
gaseoso en remolino, esto es más acusado cuanto más reducida es la
velocidad de los chorros.
Es importante que el carburante pueda salir del
cuenco ya que, si queda atrapado en el interior de éste, una parte
del aire (o del fluido gaseoso) del avance del pivote, que se sitúa
en las proximidades de la superficie 40 del pistón 22, no se
utiliza.
Debido a esto, una parte del carburante no se
mezcla con el fluido gaseoso lo que, por un lado, reduce las
posibilidades de riqueza máxima y, por otro lado, hace imperfecta a
la combustión resultante, lo que tiene el inconveniente de producir
hidrocarburos no quemados y gases de humo así como una disminución
del rendimiento del motor.
Utilizando un índice de swirl reducido, como se
ha mencionado anteriormente, el carburante vaporizado puede salir
del cuenco gracias a que la velocidad axial del fluido gaseoso es
inferior a la del carburante vaporizado. Además, este carburante
puede mezclarse fácilmente con el fluido gaseoso debido a que la
velocidad circunferencial de este fluido es tal que permite una
agitación entre el carburante y el fluido gaseoso. De este modo, el
rendimiento, a plena carga en combustión tradicional del motor, no
es alterado por este índice de swirl.
La utilización conjunta del inyector con ángulo
de inyección relativamente reducido y de un índice de swirl
reducido, permite un modo de funcionamiento tradicional para una
inyección de carburante cerca del punto muerto superior pero en un
intervalo angular mayor que el permitido habitualmente sin penalizar
la mezcla del carburante con el fluido gaseoso.
Además, esto permite evitar la presencia de
carburante líquido en las paredes del cilindro mientras ofrece
grandes posibilidades de control de la contaminación y del
rendimiento de los motores.
A plena carga y a cargas elevadas, el motor
permite un buen arrastre del carburante vaporizado favoreciendo de
este modo su mezcla con el fluido gaseoso para obtener una buena
velocidad de combustión y riquezas de funcionamiento elevadas, que
se traducen en una buena utilización del fluido gaseoso admitido y
del carburante inyectado.
Como comparación, los Solicitantes han realizado
ensayos cuyos resultados aparecen en la figura 2.
En esta figura, el eje de ordenadas indica la
cantidad de fracción quemada del carburante (en %) y, en abscisas,
el desplazamiento angular del cigüeñal (en grados) correspondiente a
la fase de combustión de la mezcla carburada en la cámara de
combustión del motor a carga fuerte, concordando este desplazamiento
con el desplazamiento lineal del pistón 22.
Las curvas D y E representan la fracción quemada
de la mezcla carburada respectivamente para un índice de swirl de 5
y para un índice de 1,5 del fluido gaseoso, en este documento aire
del exterior, admitido en esta cámara de combustión.
Como puede constatarse con la lectura de este
gráfico, la fracción quemada del carburante es mayor para una
mezcla carburada que resulta de un índice de swirl de 1,5 (curva
E).
Esto se concreta en un aumento del rendimiento
del motor del orden del 10%.
Como ejemplo, los Solicitantes han realizado una
serie de ensayos cuyos resultados se representan en las figuras 4 y
5.
Para estos ensayos, los Solicitantes han
utilizado un motor de inyección directa de tipo Diesel con un índice
de swirl de 1,7 y de 3,4.
De acuerdo con los resultados de la figura 4 que
muestra un gráfico que lleva, en ordenadas, la potencia del motor P
(en base 100) y su consumo C (en base 100) y, en abscisas, los
índices de swirl, el consumo ha disminuido del orden del 5% y la
potencia ha aumentado aproximadamente el 4% con un motor funcionando
con un índice de swirl de 1,7 con respecto a este mismo motor
funcionando con un índice de swirl de 3,4.
De acuerdo con la figura 5 que muestra un
gráfico que lleva, en ordenadas, la temperatura de los gases de
escape T (en base 100) y el contenido de gases de humo F (en base
100) y, en abscisas, los índices de swirl, los resultados de los
ensayos muestran que la temperatura de los gases de escape ha
disminuido del orden del 4% y la emisión de gases de humo ha
disminuido aproximadamente el 30% para un motor funcionando con un
índice de swirl de 1,7 con respecto a un motor con un índice de
swirl de 3,4.
En el caso de este motor Diesel funcionando en
combustión homogénea, es una mezcla más o menos homogénea entre el
fluido gaseoso y el carburante la que se
auto-inflama y por lo tanto es importante favorecer
la mezcla del fluido gaseoso y del carburante.
Para favorecer la obtención de esta mezcla
homogénea, el carburante y el fluido gaseoso se presentan mediante
inyecciones precoces en el ciclo. Teóricamente, un índice de swirl
elevado sería beneficioso debido a la agitación que provoca entre
el fluido gaseoso y el carburante, pero las gotas de carburante
pueden proyectarse hacia la pared del cilindro y de este modo
diluirse en el aceite, lo que conlleva los inconvenientes
mencionados anteriormente.
A cargas parciales, un ángulo de inyección
reducida asociado a un índice de swirl reducido permite una gran
latitud en los reglajes del sistema de inyección al evitarse el
humedecimiento de las paredes del cilindro y asegurando la mezcla
del carburante con el fluido gaseoso. De manera general, el reducido
ángulo de inyección de los chorros de carburante permite una gran
latitud de reglaje mientras que un índice de swirl reducido genera
poca centrifugación de las gotas de carburante.
En referencia ahora a la figura 3 que es un
gráfico que lleva, en ordenadas, la potencia del motor P (en base
100) y su consumo C (en base 100) y, en abscisas, los índices de
swirl, para un motor que funciona en un punto de carga parcial en
combustión homogénea. Estos índices de swirl se han obtenido
utilizando un motor que comprende una tobera helicoidal de admisión
y una tobera de admisión tangencial del que una de las dos toberas
está equipada con un sistema de compuertas, en este documento una
compuerta de tipo mariposa 42, como se ha descrito anteriormente.
Para una apertura del 100% de esta compuerta (posición completamente
abierta), se obtiene un índice de swirl del orden de 1 y para una
apertura del 0% de esta misma compuerta (posición completamente
cerrada), el índice de swirl es del orden de 3.
Con la lectura de este gráfico, puede
constatarse que el consumo permanece prácticamente constante para un
desplazamiento de la compuerta de mariposa del 100% al 65%, lo que
corresponde a un índice de swirl de aproximadamente 1 a 1,7 y
después aumenta de forma no despreciable a partir de este valor. En
cuanto a la potencia del motor, permanece prácticamente en su
máximo para un índice de swirl de 1 a aproximadamente 1,7 y después
cae bruscamente más allá de este valor.
De este modo, puede constatarse que un índice de
swirl inferior o igual a 1,7 permite obtener una combustión que
proporciona un máximo de potencia al motor mientras limita el
consumo de carburante y en particular su dilución.
Puede observarse que la utilización de un índice
de swirl reducido permite la utilización de una culata de gran
permeabilidad.
La presente invención no se limita al ejemplo
descrito sino que engloba todas las variantes sin salir del marco
de la invención tal como se define mediante las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (12)
1. Procedimiento para asegurar la mezcla de al
menos un fluido gaseoso en la cámara de combustión de un motor de
combustión interna con inyección directa que comprende al menos un
cilindro (10), una culata (12), un pistón (22) que se desliza en
este cilindro, un inyector (24) de carburante, una cámara de
combustión delimitada a un lado por la cara superior del pistón
(22) que comprende un tetón (30) orientado hacia la culata (12) y
dispuesto en un cuenco cóncavo (28) y medios de admisión (14, 18) de
al menos un fluido gaseoso, estando dichos medios de admisión
conformados para admitir al fluido gaseoso en la cámara de
combustión en un movimiento de remolino o swirl,
caracterizado porque el carburante se inyecta con el inyector
(24) que tiene un ángulo de inyección (a_{1}) inferior o igual a
2Arctg \frac{CD}{2F} donde CD es el diámetro del cilindro (10) y
F la distancia entre el punto de origen de los chorros de
carburante que salen del inyector (24) y la posición del pistón
correspondiente a un ángulo del cigüeñal de 50º con respecto al
punto muerto superior (PMS) y porque el fluido gaseoso se admite con
un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el fluido gaseoso se
admite en un movimiento de remolino o swirl coaxial al del cuenco
(28).
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el carburante se
inyecta con un ángulo de inyección (a_{1}) inferior o igual a
120º.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque el carburante se
inyecta con un ángulo de inyección (a_{1}) comprendido entre 40º
y 100º.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se utiliza
un pistón (22) con un tetón (30) tal que el ángulo de la cúspide
(a_{2}) de dicho tetón prácticamente concuerde con el ángulo de
inyección (a_{1}) del inyector (24) y un cuenco (28) cuya pared
(38) está conformada para que el carburante inyectado sea guiado
hacia el exterior de ésta y vaporizado sin alcanzar las paredes de
dicho cilindro, para cualquier posición del pistón hasta \pm 30º
con respecto al punto muerto superior (PMS).
6. Motor de combustión interna que comprende al
menos un cilindro (10), una culata (12), un pistón (22) que se
desliza en este cilindro, un inyector (24) de carburante, una cámara
de combustión delimitada a un lado por la cara superior del pistón
(22) que comprende un tetón (30) orientado hacia la culata (12) y
dispuesto en un cuenco cóncavo (28) y medios de admisión (14, 18)
de al menos un fluido gaseoso, estando dichos medios de admisión
(14, 18) conformados para admitir al fluido gaseoso en la cámara de
combustión en un movimiento de remolino o swirl,
caracterizado porque este motor comprende al menos el
inyector (24) para inyectar carburante con un ángulo de inyección
(a_{1}) inferior o igual a 2Arctg \frac{CD}{2F} donde CD es el
diámetro del cilindro (10) y F la distancia entre el punto de
origen de los chorros de carburante que salen del inyector (24) y la
posición del pistón correspondiente a un ángulo del cigüeñal de 50º
con respecto al punto muerto superior (PMS) y porque los medios de
admisión (14, 18) están previstos para admitir al fluido gaseoso en
la cámara de combustión con un índice de swirl inferior o igual a
1,7.
7. Motor de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado porque los medios de admisión comprenden al
menos una tobera de admisión conformada para admitir al fluido
gaseoso con un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
8. Motor de acuerdo con la reivindicación 6, en
el que los medios de admisión comprenden un sistema de compuertas
(42) caracterizado porque comprende al menos un medio de
control (44) para accionar el sistema de compuertas (42) para
obtener un índice de swirl inferior o igual a 1,7.
9. Motor de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado porque el ángulo de inyección (a_{1}) del
inyector (24) se selecciona entre 0º y 120º.
10. Motor de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado porque el ángulo de inyección (a_{1}) del
inyector (24) se selecciona entre 40º y 100º.
11. Motor de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado porque el ángulo en la cúspide (a_{2}) del
tetón (30) se selecciona superior al ángulo de inyección (a_{1})
con un valor comprendido entre 0º y 30º.
12. Motor de acuerdo con una de las
reivindicaciones 6 a 11, en el que el cuenco comprende una pared
lateral inclinada (38), caracterizado porque el ángulo de
inclinación de la pared (38) es inferior a 45º.
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