FR2594485A1 - Internal combustion engine, especially of the diesel type - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les moteurs à combustion interne et a notamment pour objet un moteur Diesel
Il est plus avantageux d'utiliser la présente invention comme groupe d'entraînement des engins agricoles et routiers, des véhicules automobiles et de petits groupes électrogènes.The present invention relates to internal combustion engines and in particular relates to a diesel engine.
It is more advantageous to use the present invention as a drive unit for agricultural and road vehicles, motor vehicles and small generator sets.
La crise énergétique mondiale a obligé à résoudre, à l'heure actuelle, le problème de la réduction de la consommation de conmbustible et d'-électricité. Cette réduction peut être obtenue soit par une baisse de la consommation spécifique de combustible pour une même puissance, soit en gardant la même consommation spécifique de combustible et en augmentant la puissance par litre de cylindrée. The global energy crisis has forced a solution to the problem of reducing the consumption of fuel and electricity. This reduction can be obtained either by reducing the specific fuel consumption for the same power, or by keeping the same specific fuel consumption and increasing the power per liter of displacement.
La solution du problème impose de perfectionner le cycle de fonctionnement des moteurs à combustion interne et dépend, en premier lieu, de la quantité de mélange formé. A ce point de vue, les moteurs à chambre de combustion à gorge dans le piston se montrent les plus efficaces. Dans ces moteurs, les canaux d'admission ont une faible résistance hydraulique, et une violente turbulence toroidale dans la chambre de combustion est obtenue au temps de compression lorsque le piston se trouve au voisinage du point mort haut et l'air de l'espace au-dessus du piston est comprimé, à travers la gorge, vers la chambre de combustion. Dans ces moteurs, il est avantageux de disposer l'injecteur dans l'axe de la chambre de combustion.Ceci permet d'obtenir une bonne formation du melange, ce qui s'explique par la longueur égale et la répartion régulière des jets de combustible dans la chambre suivant sa section transversale. The solution to the problem requires perfecting the operating cycle of internal combustion engines and depends, first of all, on the amount of mixture formed. From this point of view, combustion chamber engines with grooves in the piston prove to be the most efficient. In these engines, the intake channels have low hydraulic resistance, and violent toroidal turbulence in the combustion chamber is obtained at the compression time when the piston is near the top dead center and the air in space above the piston is compressed, through the groove, towards the combustion chamber. In these engines, it is advantageous to have the injector in the axis of the combustion chamber. This allows good formation of the mixture to be obtained, which is explained by the equal length and the regular distribution of the fuel jets. in the chamber along its cross section.
Cependant, les moteurs utilisés, par exemple, sur les engins agricoles et routiers, les véhicules automobiles et les petits groupes électrogènes ont des cylindres dont les diamètres sont de l'ordre de 100 à 130 mm. En vue d'améliorer l'échange gazeux dans de tels moteurs, leurs soupapes d'admission et d'échappement ont des diamètres les plus grands possibles. Aussi, la disposition de l'injecteur d'un tel moteur coaxialement à la chambre de combustion créé-t-elle des problèmes et, pour cette raison, le moteur est monté incliné par rapport à l'axe longitudinal de la chambre de combustion et est décalé par rapport au centre de la gorge de la chambre de combustion. However, the engines used, for example, on agricultural and road vehicles, motor vehicles and small generator sets have cylinders with diameters of the order of 100 to 130 mm. In order to improve the gas exchange in such engines, their intake and exhaust valves have the largest possible diameters. Also, the arrangement of the injector of such an engine coaxially with the combustion chamber creates problems and, for this reason, the engine is mounted inclined relative to the longitudinal axis of the combustion chamber and is offset from the center of the throat of the combustion chamber.
Lorsque l'injecteur est disposé de la maniera mentionnée par rapport à la chambre de combustion, la qualité de la formation du mélange et l'efficacité du cycle de fonctionnement dépendent dans une grande mesure de l'orientation des jets de combustible par rapport à la chambre de combustion, permettant d'exploiter plus pleinement la charge d'air contenue dans la chambre de combustion et dans l'espace au-dessus du piston. When the injector is arranged in the manner mentioned with respect to the combustion chamber, the quality of the mixture formation and the efficiency of the operating cycle depend to a large extent on the orientation of the fuel jets with respect to the combustion chamber, making it possible to make full use of the air charge contained in the combustion chamber and in the space above the piston.
On connaît un moteur Diesel (voir l'ouvrage "Cycle de fonctionnement des moteurs Diesel à chambre de combustion dans le piston" par N.N. Ivanchenko et ait., Léningrad,
Editions "Mashinostroenle", 1972, page ive3) comprenant un cylindre abritant un piston à chambre de combustion toroïdale à gorge pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient et une culasse avec une soupape d'admission et une soupape d'échappement. Le plan-de chacun des plateaux de soupape se situe au niveau de la surface de la culasse qui est orientée vers la chambre de combustion. Dans ce moteur, la course des soupapes est insuffisante parce qu'elle est réduite pour éviter les chocs entre eux et le fond du piston, ce qui nuit à l'échange gazeux dans le cylindre.A diesel engine is known (see the work "Duty cycle of diesel engines with combustion chamber in the piston" by NN Ivanchenko et al., Leningrad,
Editions "Mashinostroenle", 1972, page ive3) comprising a cylinder housing a piston with a toroidal combustion chamber with groove capable of performing a reciprocating movement and a cylinder head with an intake valve and an exhaust valve. The plane of each of the valve plates is located at the surface of the cylinder head which faces the combustion chamber. In this engine, the valve stroke is insufficient because it is reduced to avoid impacts between them and the bottom of the piston, which affects the gas exchange in the cylinder.
La culasse comporte un injecteur à pulvérisateur à trous multiples. Dans le plan vertical, l'axe longitudinal du pulvérisateur fait un angle aigu avec l'axe vertical de la chambre de combustion. Dans le moteur Diesel considéré, la formation du mélange s'effectue tant en volume qu'en pellicule. La formation du mélange en volume s'effectue principalement pendant que les jets de combustible traversent distance séparant le bec du pulvérisateur d'avec la paroi de la chambre de combustion. The cylinder head has a multi-hole sprayer injector. In the vertical plane, the longitudinal axis of the sprayer makes an acute angle with the vertical axis of the combustion chamber. In the diesel engine under consideration, the mixture is formed both in volume and in film. The formation of the volume mixture takes place mainly while the fuel jets pass through the distance separating the nozzle of the sprayer from the wall of the combustion chamber.
Pour que la formation du mélange en pellicule soit efficace, le jet de combustible doit être projeté contre la surface latérale de la chambre de combustion, qui a la température requise et est balayée par une violente turbulence de l'air. Dans la chambre de combustion, ces conditions sont créees dans-la zone située près du bord de la gorge. For the formation of the film mixture to be effective, the jet of fuel must be projected against the lateral surface of the combustion chamber, which has the required temperature and is swept by a violent turbulence of the air. In the combustion chamber, these conditions are created in the area near the edge of the throat.
De ce fait, les axes des trous du pulvérisateur sont orientés dans le plan vertical de façon que les jets de combustible dirigés vers la zone au-dessous de la gorge de la chambre de combustion, le piston étant dans la zone du point mort haut, passent à proximité de la surface de combustion de la culasse. Therefore, the axes of the sprayer holes are oriented in the vertical plane so that the fuel jets directed towards the area below the throat of the combustion chamber, the piston being in the area of top dead center, pass close to the combustion surface of the cylinder head.
Une telle réalisation de la culasse et la disposition des jets de combustible sont nuisibles à la formation du mélange du fait que les jets de combustible ne sont pas balayés par l'air du côté de la culasse qui est orientée vers la chambre de combustion. Such an embodiment of the cylinder head and the arrangement of the fuel jets are detrimental to the formation of the mixture because the fuel jets are not swept by the air on the side of the cylinder head which is oriented towards the combustion chamber.
On sait que la qualité de la formation du mélange est le principal facteur déterminant la puissance et le fonctionnement économique du moteur. Pendant le trajet du jet de combustible passant à proximité de la surface de la combustion de la culasse, l'air contenu dans l'espace au-dessus de piston ne participe pratiquement pas à la formation du mélange, ce qui est influe d'une manière défavorable sur les caractéristiques de démarrage du moteur
Diesel, ainsi que ses caractéristiques de puissance et ses performances économiques.It is known that the quality of the formation of the mixture is the main factor determining the power and the economic operation of the engine. During the course of the fuel jet passing close to the combustion surface of the cylinder head, the air contained in the space above the piston practically does not participate in the formation of the mixture, which is influenced by a unfavorable on the starting characteristics of the engine
Diesel, as well as its power characteristics and economic performance.
La construction connue décrite est caractérisée par une basse fiabilité de foctionnement du pulvérisateur, qui est due au fait que le bec du pulvérisateur est balayé par les gaz chauds. I1 en résulte la formation, sur les trous de pulvérisation, de coke qui les engorge, ce qui influe défavorablement sur le processus de formation du mélange. The known construction described is characterized by a low reliability of operation of the sprayer, which is due to the fact that the nozzle of the sprayer is swept by hot gases. This results in the formation, on the spray holes, of coke which clogs them, which adversely affects the process of forming the mixture.
Les mesures prises pour améliorer l'échange gazeux dans le cylindre du moteur Diesel ont abouti à la création d'un moteur Diesel d'une autre conception (voir l'ouvrage "Diesels pour tracteurs", Moscou, "Mashinostroenie", 1981, pages 42 et 43). The measures taken to improve the gas exchange in the cylinder of the Diesel engine led to the creation of a Diesel engine of another design (see the book "Diesels for tractors", Moscow, "Mashinostroenie", 1981, pages 42 and 43).
Ce moteur Diesel connu comporte un cylindre dans lequel est logé un piston à chambre de combustion toroïdale à gorge, pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient, et une culasse avec une soupape d'admission et une soupape d'échappement. This known diesel engine comprises a cylinder in which is housed a piston with a grooved toroidal combustion chamber, capable of performing a back-and-forth movement, and a cylinder head with an intake valve and an exhaust valve.
Pour améliorer l'échange gazeux dans le cylindre du moteur, on choisit convenablement la valeur de la course et les angles d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement. Pour éviter les chocs entre les soupapes et le fond du piston aux valeurs choisies des angles, les plateaux de soupapes sont noyés par rapport au plan de la culasse orienté vers la chambre de combustion. To improve the gas exchange in the engine cylinder, the stroke value and the opening and closing angles of the intake and exhaust valves are suitably chosen. To avoid impacts between the valves and the bottom of the piston at the selected angle values, the valve plates are embedded relative to the plane of the cylinder head oriented towards the combustion chamber.
A cet effet, ladite surface présente des évidements circui laires pour'les soupapes.To this end, said surface has circular recesses for the valves.
Dans la culasse est logé un injecteur à plusieurs trous de pulvérisation. L'axe longitudinal du pulvérisateur contenu dans le plan vertical fait un angle aigu avec l'axe vertical de la chambre de combustion. Lorsque le piston est dans la zone du point mort haut, les axes longitudinaux des trous de pulvérisation intersectent la surface latérale de la chambre de combustion au-dessous du bord de la section d'entrée de la gorge. In the cylinder head is housed an injector with several spray holes. The longitudinal axis of the sprayer contained in the vertical plane makes an acute angle with the vertical axis of the combustion chamber. When the piston is in the top dead center area, the longitudinal axes of the spray holes intersect the side surface of the combustion chamber below the edge of the throat inlet section.
Pour réduire la température du bec du pulvérisateur, il est disposé hors de la zone balayée par les gaz chauds. To reduce the temperature of the spray nozzle, it is placed outside the area swept by hot gases.
Sur la surface de la culasse qui est orientée vers la chambre de combustion, est pratiqué, autour du logement du bec de pulvérisation, un évidement circulaire nécessaire à l'orientation des jets de combustible dans le plan vertical. On the surface of the cylinder head which is oriented towards the combustion chamber, there is formed, around the housing of the spray nozzle, a circular recess necessary for the orientation of the fuel jets in the vertical plane.
Cet évidement communique avec les évidements circulaires prévus pour les soupapes et avec la chambre de combustion.This recess communicates with the circular recesses provided for the valves and with the combustion chamber.
Les évidements circulaires augmentent l'espace au-dessus du piston.The circular recesses increase the space above the piston.
Cette conception connue de moteur Diesel ne permet pas de tirer pleinement profit de la charge d'air contenue dans les évidements circulaires et, de ce fait, n'assure pas la formation d'un mélange de qualité, ce qui s'explique par le passage de certains jets de combustible à proximité de la surface de combustion de la culasse. This known design of a diesel engine does not make it possible to take full advantage of the air charge contained in the circular recesses and, therefore, does not ensure the formation of a quality mixture, which is explained by the passage of certain fuel jets near the combustion surface of the cylinder head.
Tout cela a un effet négatif sur les caractéiristiques de puissance et les performances économiques du moteur. All of this has a negative effect on the power characteristics and economic performance of the engine.
On s'est donc proposé de créer un moteur Diesel ayant des caractéristiques de puissance et des performances économiques améliorées, dans lequel les trous de pulvérisation de l'injecteur seraient réalisés de manière que les jets de combustible situés dans la zone allant du bec du pulvérisateur à la gorge de la chambre de combustion permettraient d'utiliser dans une plus grande mesure la charge d'air contenue dans l'espace au-dessus du piston et de contribuer ainsi à l'amélioration de la qualité de la formation du mélange. It has therefore been proposed to create a diesel engine having improved power characteristics and economic performance, in which the spray holes of the injector are made so that the fuel jets located in the area from the nozzle of the sprayer to the throat of the combustion chamber would allow greater use of the air charge contained in the space above the piston and thus contribute to improving the quality of the formation of the mixture.
Ce problème est résolu du fait que le moteur Diesel du type comprenant au moins un cylindre dans lequel est logé un piston pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient et ayant une chambre de combustion toroïdale à gorge et une culasse avec une soupape d'admission et une soupape d'échappement, culasse ayant sur pa surface orientée vers la chambre de combustion deux évidements circulaires pour les soupapes et un évidement circulaire en communication avec chacun desdits deux évidements et avec la chambre de combustion et prévu pour un injecteur à pulvérisateur comportant des trous multiples et dont la projection horizontale de l'axe longitudinal se situe dans le plan de la section de la gorge, et dont les axes longitudinaux de ses trous de pulvérisation contenus dans le plan vertical passent, lorsque le piston est dans la zone du point mort haut, par la surface latérale de la chambre de combustion au-dessous du bord de la section d'entrée de la gorge, est caractérisé, selon l'invention, en ce que les projections dans un plan horizontal des axes longitudinaux des trous de pulvérisation dans la zone s'étendant du bec du pulvérisateur à la gorge de la chambre de combustion, se situent dans le plan des évidements. This problem is solved by the fact that the diesel engine of the type comprising at least one cylinder in which is housed a piston capable of reciprocating and having a grooved toroidal combustion chamber and a cylinder head with a valve. intake and exhaust valve, cylinder head having on the surface oriented towards the combustion chamber two circular recesses for the valves and a circular recess in communication with each of said two recesses and with the combustion chamber and provided for a sprayer injector comprising multiple holes, the horizontal projection of the longitudinal axis of which is in the plane of the section of the groove, and the longitudinal axes of its spray holes contained in the vertical plane pass, when the piston is in the region of the top dead center, by the lateral surface of the combustion chamber below the edge of the inlet section of the groove, is characterized, according to the invention , in that the projections in a horizontal plane of the longitudinal axes of the spray holes in the area extending from the nozzle of the sprayer to the throat of the combustion chamber, lie in the plane of the recesses.
Un tel mode de réalisation du moteur Diesel permet d'élever ses caractéristiques de puissance et ses performances économiques grâce à l'amélioration de la qualité de la formation du mélange. Such an embodiment of the diesel engine makes it possible to increase its power characteristics and its economic performance by improving the quality of the formation of the mixture.
Cela s'explique par le fait qu'au temps de compression, lorsque la charge d'air est chassée de l'espace au-dessus du piston, une turbulerce toroidale prend naissance dans la chambre de combustion. Quand le piston se trouve dans la zone du point mort haut, les dimensions de l'espace au-dessus du piston sont réduites à un minimum et l'air est chassé d'une façon intense dans la chambre de combustion du piston. Une portion de la charge d'air se trouve dans les cavités formées par les évidements circulaires. Lors de l'injection du combustible, les jets de combustible,en se propageant du bec du pulvérisateur à la paroi latérale de la chambre de combustion, passent au-dessous desdits évidements. L'air contenu dans les évidements participe à la formation du mélange en agissant sur le jet de combustible se trouvant en face de la surface de combustion de la culasse.Il en résulte une augmentation du coefficient d'excès d'air dans les zones de pulvérulation des jets de combustible, ainsi qu'une augmentation de la part de la formation du mélange en volume, qui a une influence positive sur les caractéristiques de démarrage du moteur. La quantité accrue d'air dans lesdites zones permet d'élever l'économie en combustible du moteur Diesel pour une même puissance, ou bien d'élever la puissance du moteur pour une même consommation de combustible. This is explained by the fact that at the compression time, when the air charge is expelled from the space above the piston, a toroidal turbulence arises in the combustion chamber. When the piston is in the top dead center area, the dimensions of the space above the piston are reduced to a minimum and the air is intensively expelled into the combustion chamber of the piston. A portion of the air charge is located in the cavities formed by the circular recesses. When injecting the fuel, the fuel jets, propagating from the nozzle of the sprayer to the side wall of the combustion chamber, pass below said recesses. The air contained in the recesses contributes to the formation of the mixture by acting on the jet of fuel located opposite the combustion surface of the cylinder head. This results in an increase in the coefficient of excess air in the zones of pulverization of the fuel jets, as well as an increase in the proportion of the formation of the mixture by volume, which has a positive influence on the starting characteristics of the engine. The increased amount of air in said zones makes it possible to increase the fuel economy of the diesel engine for the same power, or else to increase the power of the engine for the same fuel consumption.
Il est recommandé que l'angle OC situé dans le plan horizontal et compris entre deux rayons voisins dont chacun relie le centre de la chambre de combustion au point d'intersection de l'axe du trou de pulvérisation avec la surface latérale de la chambre de combustion, soit déterminé conformément à la relation
3600 3600
i+I i-I dans laquelle i est le nombre de trous de pulvérisation du pulvérisateur de l'injecteur. Il est avantageux que le nombre i de trous de pulvérisation soit de 3 à 5.It is recommended that the angle OC located in the horizontal plane and between two neighboring radii, each of which connects the center of the combustion chamber at the point of intersection of the axis of the spray hole with the lateral surface of the combustion chamber. combustion, either determined in accordance with the relation
3600 3600
i + I iI where i is the number of spray holes from the injector sprayer. It is advantageous that the number i of spray holes is from 3 to 5.
La détermination de l'angle OC à l'aide de la relation indiquée permet de répartir les jets de combustible d'une façon approximativement régulière suivant le plan horizontal de la chambre de combustion, ce qui assure la formation d'un mélange de qualité améliorëe et contribue à une combustion plus complète du combustible et à une réduction de la teneur en oxyde de carbone CO des gaz d'échappement. The determination of the angle OC using the indicated relation makes it possible to distribute the fuel jets in an approximately regular manner along the horizontal plane of the combustion chamber, which ensures the formation of a mixture of improved quality. and contributes to more complete combustion of the fuel and to a reduction in the carbon monoxide CO content of the exhaust gases.
Un moteur Diesel à quatre cylindres, de cylindrée totale
Vh = 4,75 1, conforme à la présente invention, assure, pour une puissance effective N = 61,6kW et une vitesse de
e rotation -du vilebrequin n = 2200 tours/min, une réduction de la consommation spécifique effective de 233,5 à 231,8 g/kWh. A four-cylinder diesel engine with full displacement
Vh = 4.75 1, in accordance with the present invention, ensures, for an effective power N = 61.6 kW and a speed of
e rotation -of the crankshaft n = 2200 rpm, a reduction in the effective specific consumption from 233.5 to 231.8 g / kWh.
Quand la consommation spécifique effective de combustible est maintenue au niveau de 233,5 g/kWh, la puissance effective du moteur augmente de 61,6 à 63,2 kW.When the effective specific fuel consumption is maintained at 233.5 g / kWh, the effective engine power increases from 61.6 to 63.2 kW.
Pour une vitesse de rotation du vilebrequin n = 1700 tours/min et une puissance effective N = 51 kW, correspondant
e au couple maximal fourni par le moteur conforme à l'invention, la consommation spécifique effective de combustible diminue de 4,5 g/kWh, et pour un niveau constant de consommation spécifique effective, la puissance effective du moteur augmente de 2,5 kW.For a crankshaft rotation speed n = 1700 rpm and an effective power N = 51 kW, corresponding
e at the maximum torque supplied by the engine in accordance with the invention, the effective specific fuel consumption decreases by 4.5 g / kWh, and for a constant level of effective specific consumption, the effective power of the engine increases by 2.5 kW .
Lors du fonctionnement du moteur Diesel considéré dans toute la plage de charges de ce dernier à une vitesse nominale n de rotation du vilebrequin de 2200 tours/min, on constate une diminution de la teneur en fumées à l'échappement d'environ 5 à 8% d'après l'échelle de
Hartridge et une diminution de 8 à 11S de la teneur en oxyde de carbone CO.During the operation of the diesel engine considered in the entire load range of the latter at a nominal speed n of rotation of the crankshaft of 2200 rpm, there is a decrease in the exhaust smoke content of approximately 5 to 8 % according to the scale of
Hartridge and a decrease from 8 to 11S of the CO content.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de divers modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'une partis du moteur Diesel conforme à l'invention (coupe transversale suivant le plan passant par l'axe de l'injecteur)
- la figure 2 représente une partie du moteur conforme à l'invention, en coupe longitudinale suivant le plan passant par les axes des soupapes
- la. figure 3 est une vue suivant la flèche A de la figure 1.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear more clearly in the light of the explanatory description which will follow of various embodiments given solely by way of nonlimiting example, with references to the drawings. nonlimiting annexed in which
- Figure 1 is a schematic view of parts of the diesel engine according to the invention (cross section along the plane passing through the axis of the injector)
- Figure 2 shows a part of the engine according to the invention, in longitudinal section along the plane passing through the axes of the valves
- the. FIG. 3 is a view along arrow A in FIG. 1.
Le moteur Diesel conçu conformément à l'invention et monté par exemple sur un tracteur comporte quatre cylindres 1 (figure 1) abritant chacun un piston 2 pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient, et une culasse 3 avec une soupape d'admission 4 (figure 2) et une soupape d'échappement 5. Chacun des piston 2 comporte une chambre de combustion toroïdale 6 à gorge ou goulot 7. La surface de la culasse 3 qui est orientée vers la chambre de combustion 6 comporte deux évidements circulaires 8 et 9 pour les soupapes 4 et 5, respectivements et un évidement circulaire 10 pour l'injecteur 11 (figure 1). Les évidements 8, 9 et 10 (figure 3) sont mis en communication entre eux et avec la chambre de combustion 6.L'injecteur 11 (figure 1) comprend un pulvérisateur 12 à trous multiples, la projection dans le plan horizontal de l-'axe longitudinal dudit pulvérisateur dans la zone s'étendant du bec 13 du pulvérisateur 12 au point d'intersection de c-et axe avec le plan de la section minimale de la gorge 7 étant située dans les limites de cette section. Dans le bec 13 du pulvérisateur 12, sont pratiqués cinq trous de pulvérisation (non représentés sur les figures à cause de leurs petites dimensions). Pour une meilleure comprehension de l'invention, les figure 1 et 3 représentent les axes longitudinaux 14 des trous de pulvérisation.Dans le plan vertical, lesdits trous de pulvérisation, quand le piston 2 (figure 1) se trouve dans la zone du point mort haut, intersectent la surface latérale de la chambre de combustion 6 au-dessous du bord de la section d'entrée de la gorge 7, aux point al à a5. Les projections dans un plan horizontal des axes longitudinaux 14 (figure 3) des trous de pulvérisation dans la zone comprise entre le bec 13 du pulvérisateur 12 et la gorge 7 de la chambre de combustion 6 se sitent dans le plan des évidements 8, 9 et 10 (figure 3). The diesel engine designed in accordance with the invention and mounted for example on a tractor comprises four cylinders 1 (FIG. 1) each housing a piston 2 capable of performing a reciprocating movement, and a cylinder head 3 with an intake valve 4 (FIG. 2) and an exhaust valve 5. Each of the pistons 2 has a toroidal combustion chamber 6 with a groove or neck 7. The surface of the cylinder head 3 which is oriented towards the combustion chamber 6 has two circular recesses 8 and 9 for valves 4 and 5, respectively and a circular recess 10 for the injector 11 (FIG. 1). The recesses 8, 9 and 10 (FIG. 3) are placed in communication with one another and with the combustion chamber 6. The injector 11 (FIG. 1) comprises a sprayer 12 with multiple holes, the projection in the horizontal plane of l- 'longitudinal axis of said sprayer in the area extending from the nozzle 13 of the sprayer 12 at the point of intersection of c- and axis with the plane of the minimum section of the groove 7 being located within the limits of this section. In the nozzle 13 of the sprayer 12, five spray holes are made (not shown in the figures because of their small dimensions). For a better understanding of the invention, FIGS. 1 and 3 represent the longitudinal axes 14 of the spray holes. In the vertical plane, said spray holes, when the piston 2 (FIG. 1) is in the neutral zone high, intersect the lateral surface of the combustion chamber 6 below the edge of the inlet section of the groove 7, at points a1 to a5. The projections in a horizontal plane of the longitudinal axes 14 (Figure 3) of the spray holes in the area between the nozzle 13 of the sprayer 12 and the groove 7 of the combustion chamber 6 lie in the plane of the recesses 8, 9 and 10 (Figure 3).
Pour assurer une répartition régulière, dans un plan horizontal, des jets de combustible s'écoulant des trous de pulvérisation dans la chambre de combustion 6, on détermine un angle t satisfaisant à la relation suivante
3600 3600
-- 60 < 4
i+l i-l où i est le nombre de trous de pulvérisation de l'injecteur, X = 60 à 900. To ensure a regular distribution, in a horizontal plane, of the fuel jets flowing from the spray holes in the combustion chamber 6, an angle t satisfying the following relationship is determined
3600 3600
- 60 <4
i + l il where i is the number of spray holes of the injector, X = 60 to 900.
L'angle 3( est compris entre deux rayons r voisins, dont chacun relie le centre O de la. chambre de combustion 6 aux points al à a5. The angle 3 (is between two neighboring radii r, each of which connects the center O of the combustion chamber 6 at points a1 to a5.
Le moteur Diesel fonctionne comme suit. The diesel engine operates as follows.
Au temps de compression, lorsque la charge d'air est chassée de l'espace au-dessus du piston, une turbulence toroldale prend naissance dans la chambre de combustion 6 (figure 1). Quand le piston 2 se trouve dans la zone du point mort haut, les dimensions de l'espace au-dessus du piston sont réduites à un minimum et l'air est chassé d'une façon intense dans la chambre de combustion 6. Les cavités formées par les évidements 8, 9 et 10 (figure 3) contiennent une portion de la charge d'air. Lors de l'injection du combustible par le pulvérisateur 12 de l'injecteur 11 (figure 1), cinq jets de combustible se propageant du bec 13 du pulvérisateur 12 à la surface latérale de la chambre de combustion 6, passent au-desous des cavités mentionnées.L'air contenu dans les cavités participe à la formation du mélange en agissant sur les surfaces des jets de combustible orientées vers la surface de combustion de la culasse 3 du cylindre 1. At the compression time, when the air charge is expelled from the space above the piston, toroidal turbulence arises in the combustion chamber 6 (Figure 1). When the piston 2 is in the top dead center area, the dimensions of the space above the piston are reduced to a minimum and the air is intensively expelled into the combustion chamber 6. The cavities formed by the recesses 8, 9 and 10 (Figure 3) contain a portion of the air charge. During the injection of the fuel by the sprayer 12 of the injector 11 (FIG. 1), five jets of fuel propagating from the nozzle 13 of the sprayer 12 to the lateral surface of the combustion chamber 6, pass below the cavities The air contained in the cavities participates in the formation of the mixture by acting on the surfaces of the fuel jets oriented towards the combustion surface of the cylinder head 3 of the cylinder 1.
I1 en résulte une augmentation du coefficient d'excès d'air dans les zones de pulvérisation des jets de combustible et un accroissement de la part de la formation du mélange-en volume qui a un effet positif sur les caractéristiques de démarrage du moteur. L'augmentation de la quantité d'air dans les zones indiquées permet soit d'améliorer les performances économiques de la consommation en combustible du moteur Diesel pour une même puissance, soit d'élever la puissance du moteur pour une même consommation de combustible. This results in an increase in the coefficient of excess air in the spraying zones of the fuel jets and an increase in the proportion of the formation of the mixture-in volume which has a positive effect on the starting characteristics of the engine. The increase in the amount of air in the areas indicated makes it possible either to improve the economic performance of the fuel consumption of the diesel engine for the same power, or to increase the engine power for the same fuel consumption.
Dans ce moteur Diesel, les conditions de formation du mélange sont plus favorables du fait de la répartition plus régulière, en plan, des cinq jets de combustible suivant toute la chambre de combustion 6. L'angle (figure 3) compris entre deux rayons r voisins est déterminé conformément à la relation
360 O 360 o i+l i-l et a une valeur comprise entre 60 et 900.In this diesel engine, the conditions for forming the mixture are more favorable due to the more regular distribution, in plan, of the five fuel jets along the entire combustion chamber 6. The angle (FIG. 3) between two radii r neighbors is determined according to the relationship
360 O 360 o i + l il and has a value between 60 and 900.
Une telle répartition des jets de combustible dans la chambre de combustion contribue à une combustion plus complète du combustible, ce qui diminue les fumées et la teneur en oxyde de carbone CO des gaz d'échappement. Such a distribution of the fuel jets in the combustion chamber contributes to a more complete combustion of the fuel, which reduces the fumes and the carbon monoxide CO content of the exhaust gases.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI860403A FI860403A (en) | 1986-02-17 | DIESEL MOTOR. | |
| FR8602099A FR2594485B1 (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE, ESPECIALLY OF THE DIESEL TYPE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8602099A FR2594485B1 (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE, ESPECIALLY OF THE DIESEL TYPE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2594485A1 true FR2594485A1 (en) | 1987-08-21 |
| FR2594485B1 FR2594485B1 (en) | 1988-06-10 |
Family
ID=9332179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8602099A Expired FR2594485B1 (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE, ESPECIALLY OF THE DIESEL TYPE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI860403A (en) |
| FR (1) | FR2594485B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB475179A (en) * | 1935-02-09 | 1937-11-12 | Alfred Buechi | Improvements in or relating to the combustion chambers of four stroke cycle internal combustion engines |
| FR851052A (en) * | 1939-01-29 | 1940-01-02 | Bu Ssing Nag Vereinigte Nutzkr | Antechamber internal combustion engine |
| US2837068A (en) * | 1956-01-13 | 1958-06-03 | Durex S A | Diesel engine |
| DE1057816B (en) * | 1956-09-08 | 1959-05-21 | Daimler Benz Ag | Four-stroke internal combustion engine |
| FR1411340A (en) * | 1964-09-18 | 1965-09-17 | Daimler Benz Ag | Diesel engine, in particular four-stroke engine for motor cars |
-
0
- FI FI860403A patent/FI860403A/en unknown
-
1986
- 1986-02-17 FR FR8602099A patent/FR2594485B1/en not_active Expired
Patent Citations (5)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI860403A (en) | 1987-07-29 |
| FR2594485B1 (en) | 1988-06-10 |
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