IT201600118031A1 - Endothermic compression ignition engine with low emission of nitrogen oxides - Google Patents
Endothermic compression ignition engine with low emission of nitrogen oxidesInfo
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Description
MOTORE ENDOTERMICO AD ACCENSIONE PER COMPRESSIONE A BASSA EMISSIONE DI OSSIDI DI AZOTO ENDOTHERMAL ENGINE WITH LOW NITROGEN OXIDE EMISSION COMPRESSION IGNITION
La presente invenzione si riferisce ad un motore endotermico ad accensione per compressione, provvisto di una speciale camera di combustione atta a contenere la formazione di ossidi di azoto (NOx). The present invention refers to an endothermic engine with compression ignition, provided with a special combustion chamber able to contain the formation of nitrogen oxides (NOx).
È noto che i motori endotermici ad accensione per compressione effettuano la regolazione della potenza erogata tramite il dosaggio del carburante iniettato in camera di combustione, a differenza dai motori endotermici ad accensione comandata, in cui la regolazione della potenza erogata viene effettuata tramite la parzializzazione del flusso d’ aria aspirato e il conseguente dosaggio del carburante iniettato. Compression ignition endothermic engines are known to regulate the power delivered by metering the fuel injected into the combustion chamber, unlike endothermic engines with controlled ignition, in which the regulation of the power delivered is carried out by choking the flow. of intake air and the consequent dosage of the injected fuel.
Quando entrambi detti motori lavorano a piena potenza, le differenze tra detti due tipi si attenuano, in quanto, in entrambi i casi, il riempimento dei cilindri sarà effettuato con la massima quantità d’ aria possibile e il carburante verrà dosato secondo un rapporto stechiometrico. When both said engines work at full power, the differences between said two types are attenuated, since, in both cases, the filling of the cylinders will be carried out with the maximum amount of air possible and the fuel will be dosed according to a stoichiometric ratio.
Durante la marcia a bassa velocità, come si verifica di regola nel traffico cittadino, la potenza richiesta è una frazione della potenza massima erogabile, per cui si avranno le seguenti condizioni di funzionamento: When driving at low speed, as usually occurs in city traffic, the power required is a fraction of the maximum power that can be delivered, so the following operating conditions will occur:
• i motori ad accensione comandata avranno l’ aspirazione fortemente parzializzata, quindi per ciascun ciclo, sarà interessata una quantità d’ aria, e quindi d’ azoto, molto inferiore al volume del cilindro; • spark ignition engines will have highly partialized intake, therefore for each cycle, a quantity of air, and therefore nitrogen, much less than the volume of the cylinder will be involved;
• i motori ad accensione per compressione, effettuando la regolazione della potenza con il solo dosaggio del carburante, aspireranno invece una quantità d’ aria di volume pari al volume del cilindro, o superiore se il motore è sovralimentato, come accade quasi sempre nei motori di ultima generazione. • compression ignition engines, by adjusting the power with the fuel metering only, will instead draw in a quantity of air equal to the volume of the cylinder, or higher if the engine is supercharged, as almost always happens in engines of last generation.
Questo fatto ha due importanti implicazioni in quanto, proprio nelle condizioni di uso nel traffico cittadino, nei motori ad accensione per compressione si verifica la combustione in condizioni di forte eccesso d’ aria, e quindi d’ azoto. Ciò comporta una elevata temperatura di combustione, non limitata dalla capacità termica del carburante che evapora, ed una elevata quantità di azoto che partecipa alla reazione. La conseguenza è che si ha una formazione di ossidi di azoto (NOx) sensibilmente più elevata rispetto a quella che si verifica nei motori ad accensione comandata. This fact has two important implications since, precisely in the conditions of use in city traffic, combustion occurs in compression ignition engines in conditions of strong excess of air, and therefore of nitrogen. This involves a high combustion temperature, not limited by the heat capacity of the fuel that evaporates, and a high quantity of nitrogen that participates in the reaction. The consequence is that there is a significantly higher formation of nitrogen oxides (NOx) than that which occurs in positive ignition engines.
Allo scopo di ridurre le temperature massime nella camera di combustione, la tecnica nota prevede di riciclare una percentuale variabile tra il 5 e il 15% dei gas di scarico i quali, non partecipando alla combustione, riducono la temperatura massima del ciclo, il che è favorevole per la riduzione degli NOx. Poiché una quantità superiore di gas riciclati provocherebbe alterazioni della regolarità di funzionamento, rimane cospicua la formazione di ossidi di azoto, nel funzionamento a bassa potenza, rispetto ai motori ad accensione comandata. In order to reduce the maximum temperatures in the combustion chamber, the known technique provides for the recycling of a variable percentage between 5 and 15% of the exhaust gases which, by not participating in the combustion, reduce the maximum temperature of the cycle, which is favorable for NOx reduction. Since a higher quantity of recycled gases would cause alterations in the regularity of operation, the formation of nitrogen oxides remains conspicuous in low power operation compared to positive ignition engines.
Scopo principale della presente invenzione è la riduzione della formazione degli ossidi di azoto attraverso un motore endotermico ad accensione per compressione e ad iniezione diretta, del tipo che comprende un pistone, scorrevole in un cilindro, che aziona un meccanismo di biella–manovella, nella parte superiore del pistone essendo ricavato un recesso, caratterizzato dal fatto di comprendere una protuberanza della testata di detto motore endotermico che, per effetto della corsa di detto pistone verso il punto morto superiore (PMS) si inserisce in detto recesso formando in questo modo: The main purpose of the present invention is to reduce the formation of nitrogen oxides through an endothermic engine with compression ignition and direct injection, of the type which comprises a piston, sliding in a cylinder, which operates a connecting rod-crank mechanism, in the part a recess being obtained, characterized in that it comprises a protuberance of the head of said internal combustion engine which, due to the effect of the stroke of said piston towards the top dead center (TDC), is inserted into said recess thus forming:
• una prima camera di combustione centrale compresa tra le pareti interne di detto recesso e detta protuberanza; • a first central combustion chamber comprised between the internal walls of said recess and said protuberance;
• una seconda camera di combustione, di forma anulare, compresa tra detti pistone, cilindro, testata e fianchi di detta protuberanza della testata; • a second combustion chamber, annular in shape, comprised between said piston, cylinder, head and sides of said protuberance of the head;
dette prima e seconda camera di combustione essendo poste in comunicazione tra loro da un condotto anulare compreso tra i fianchi di detta protuberanza e le pareti interne di detto recesso. said first and second combustion chambers being placed in communication with each other by an annular duct comprised between the sides of said protuberance and the internal walls of said recess.
Quando il motore eroga una frazione della potenza massima, come si verifica normalmente nei centri urbani, l’ iniezione di carburante inizierà quando le due camere di combustione sono già formate, quindi il carburante sarà iniettato solo in detta prima camera di combustione. In questa situazione le due camere di combustione sono separate da detto condotto anulare, in modo tale che la combustione inizi nella prima camera di combustione ed eventualmente prosegua nella seconda camera di combustione, se il carburante iniettato non è stato completamente bruciato nella prima camera di combustione. When the engine delivers a fraction of the maximum power, as normally occurs in urban centers, the fuel injection will start when the two combustion chambers are already formed, so the fuel will be injected only in said first combustion chamber. In this situation, the two combustion chambers are separated by said annular duct, so that combustion begins in the first combustion chamber and eventually continues in the second combustion chamber, if the injected fuel has not been completely burned in the first combustion chamber. .
Nella prima camera di combustione è presente una piccola quantità d’ aria, e quindi di azoto, insieme ad una relativamente elevata quantità di carburante. Questo fatto ha due importanti implicazioni: In the first combustion chamber there is a small amount of air, and therefore nitrogen, together with a relatively high amount of fuel. This fact has two important implications:
• la temperatura di combustione sarà fortemente limitata dall’ evaporazione del carburante; • the combustion temperature will be severely limited by the evaporation of the fuel;
• detta limitazione della temperatura, unita alla presenza di una piccola quantità di azoto, limita fortemente la formazione degli ossidi di azoto. • said temperature limitation, combined with the presence of a small quantity of nitrogen, strongly limits the formation of nitrogen oxides.
Secondo una forma preferita di attuazione dell’ invenzione, detto condotto anulare di collegamento tra la prima e la seconda camera di combustione è particolarmente sottile, in modo da introdurre elevate perdite di carico al passaggio dei gas combusti dalla prima alla seconda camera di combustione. Ciò comporta che nell’ istante in cui, per effetto della corsa del pistone non c’ è più alcuna separazione tra le due camere di combustione, si ha un brusco calo di pressione che facilità il completamento dell’ evaporazione del carburante iniettato e quindi il completamento della combustione. According to a preferred embodiment of the invention, said annular connection duct between the first and the second combustion chamber is particularly thin, so as to introduce high pressure drops when the combustion gases pass from the first to the second combustion chamber. This means that in the instant in which, due to the effect of the piston stroke there is no longer any separation between the two combustion chambers, there is a sudden drop in pressure which facilitates the completion of the evaporation of the injected fuel and therefore the completion. combustion.
Secondo un’ ulteriore forma preferita di attuazione, l’ area trasversale di detto condotto è pari o inferiore alla sezione critica necessaria affinché la velocità dei gas che l’ attraversano sia pari alla velocità locale del suono, in modo da realizzare una tenuta sonica tra le due camere di combustione. In questo modo si limita ulteriormente il passaggio dei gas dalla prima alla seconda camera di combustione, in modo da rendere più brusca la caduta di pressione e, quindi, più efficace la vaporizzazione del carburante e il completamento della combustione. According to a further preferred embodiment, the transverse area of said duct is equal to or less than the critical section necessary so that the speed of the gases passing through it is equal to the local speed of sound, so as to achieve a sonic seal between the two combustion chambers. In this way, the passage of gases from the first to the second combustion chamber is further limited, so as to make the pressure drop more abrupt and, therefore, more effective the vaporization of the fuel and the completion of combustion.
L'invenzione verrà ora descritta, a scopo illustrativo e non limitativo, secondo una forma preferita di attuazione e con riferimento alle figure allegate, in cui: The invention will now be described, for illustrative and non-limiting purposes, according to a preferred embodiment and with reference to the attached figures, in which:
• la figura 1 mostra uno schema del motore secondo l’ invenzione; • figure 1 shows a diagram of the engine according to the invention;
• le figure da 2 a 13 mostrano il funzionamento del motore secondo l’ invenzione. • Figures 2 to 13 show the operation of the engine according to the invention.
Con riferimento alle figure allegate, con (1) è indicato lo schema di un motore (1) ad accensione per compressione secondo l’ invenzione. In fig. 1 detto motore è rappresentato in una posizione qualsiasi del ciclo, durante la fase di compressione. With reference to the attached figures, with (1) the diagram of a compression ignition engine (1) according to the invention is indicated. In fig. 1 said engine is shown in any position of the cycle, during the compression phase.
Detto motore (1) comprende un pistone (2), scorrevole in un cilindro (3), che aziona un meccanismo di biella (4) e manovella (5). Nella parte superiore del pistone (2) è ricavato un recesso (6) in cui si inserisce una protuberanza (7) della testata (8). Nella testata (8) sono poi ricavati uno o più condotti di aspirazione (9), chiusi da altrettante valvole di aspirazione (9a), ed uno o più condotti di scarico (10), chiusi da altrettante valvole di scarico (10a). Said engine (1) comprises a piston (2), sliding in a cylinder (3), which drives a connecting rod (4) and crank (5) mechanism. In the upper part of the piston (2) there is a recess (6) in which a protuberance (7) of the head (8) is inserted. In the head (8) there are then obtained one or more intake ducts (9), closed by as many intake valves (9a), and one or more exhaust ducts (10), closed by as many exhaust valves (10a).
A seguito della corsa del pistone (2) verso il PMS, detta protuberanza (7) penetra in detto recesso (6), suddividendo il volume compreso fra la superficie superiore del pistone (2), il cilindro (3) e la testata (8) in due zone (figg. da 3 a 11): Following the stroke of the piston (2) towards the TDC, said protuberance (7) penetrates into said recess (6), dividing the volume between the upper surface of the piston (2), the cylinder (3) and the head (8 ) in two areas (figs. 3 to 11):
• una prima zona compresa tra le pareti interne del recesso (6) e la protuberanza (7), che costituisce una prima camera di combustione (60), in cui viene iniettato il carburante, ad opera di un iniettore (11) inserito nella protuberanza (7) della testata (8); • a first area between the internal walls of the recess (6) and the protuberance (7), which constitutes a first combustion chamber (60), into which the fuel is injected, by means of an injector (11) inserted in the protuberance (7) of the head (8);
• una seconda zona, di forma anulare, compresa tra il pistone (2), il cilindro (3), la testata (8) e i fianchi della protuberanza (7), che costituisce una seconda camera di combustione (61). • a second zone, annular in shape, comprised between the piston (2), the cylinder (3), the head (8) and the sides of the protuberance (7), which constitutes a second combustion chamber (61).
Quando la protuberanza (7) è inserita nel recesso (6), è individuato un condotto anulare (6a), compreso tra i fianchi di detta protuberanza (7) e le pareti interne di detto recesso (6), atto a porre in comunicazione tra loro dette prima e seconda camera di combustione (60, 61). When the protuberance (7) is inserted in the recess (6), an annular duct (6a) is identified, comprised between the sides of said protuberance (7) and the internal walls of said recess (6), able to put in communication between they called first and second combustion chambers (60, 61).
Nelle figure da 2 a 13 viene mostrato il funzionamento del motore (1) secondo l’ invenzione, per una rotazione della manovella (5) di circa 100° intorno al punto morto superiore (PMS), durante le fasi di compressione e di combustione e per un’ erogazione di potenza massima o prossima al massimo. Figures 2 to 13 show the operation of the engine (1) according to the invention, for a rotation of the handle (5) of about 100 ° around the top dead center (TDC), during the compression and combustion phases and for a delivery of maximum or close to maximum power.
In fig. 2 il pistone sta risalendo nel cilindro (3) verso il PMS durante la fase di compressione, quindi le valvole (9a) e (10a) sono chiuse. In fig. 2 the piston is rising in the cylinder (3) towards the TDC during the compression phase, therefore the valves (9a) and (10a) are closed.
In fig. 3 il pistone continua la risalita nel cilindro (3) verso il PMS, durante la fase di compressione. In questa posizione la protuberanza (7) della testata (8) comincia ad inserirsi in detto recesso (6) ricavato nel pistone (2), individuando detto condotto anulare (6a), compreso tra i fianchi di detta protuberanza (7) e le pareti interne di detto recesso (6) della testata (8). In questo modo vengono individuate anche dette prima e seconda camera di combustione (60, 61). In fig. 3 the piston continues to rise in the cylinder (3) towards TDC, during the compression phase. In this position the protuberance (7) of the head (8) begins to insert itself in said recess (6) obtained in the piston (2), identifying said annular duct (6a), between the sides of said protuberance (7) and the walls internal of said recess (6) of the header (8). In this way, also called first and second combustion chambers (60, 61) are identified.
In fig. 4 il pistone continua la risalita nel cilindro (3) verso il PMS, continuando a comprimere l’ aria aspirata in precedenza nel cilindro (3) in entrambe le camere di combustione (60, 61). In fig. 4 the piston continues to rise in the cylinder (3) towards the TDC, continuing to compress the air previously sucked into the cylinder (3) in both combustion chambers (60, 61).
In fig. 5, con il pistone (2) ormai in prossimità del PMS, inizia l’ iniezione del carburante, ad opera dell’ iniettore (11), iniziando così la fase di combustione, con un forte aumento di pressione nella prima camera di combustione (60). Detto aumento di pressione si propaga verso la seconda camera di combustione (61), attraverso detto condotto anulare (6a), essendo tuttavia limitato dalle perdite di carico nel passaggio dei gas attraverso il condotto anulare (6a). In fig. 5, with the piston (2) now close to the TDC, the fuel injection begins, by the injector (11), thus starting the combustion phase, with a strong increase in pressure in the first combustion chamber (60 ). Said pressure increase propagates towards the second combustion chamber (61), through said annular duct (6a), being however limited by the pressure drops in the passage of gases through the annular duct (6a).
In fig. 6 continua l’ iniezione del carburante, per cui continua ad aumentare la pressione nella prima camera di combustione (60) e, attraverso il condotto anulare (6a), anche nella seconda camera di combustione anulare (61). In fig. 6 continues the fuel injection, whereby the pressure continues to increase in the first combustion chamber (60) and, through the annular duct (6a), also in the second annular combustion chamber (61).
In fig. 7 il pistone è giunto al PMS, prosegue l’ iniezione di carburante e continua ad aumentare la pressione in entrambe le camere di combustione (60, 61). In fig. 7 the piston has reached TDC, the fuel injection continues and continues to increase the pressure in both combustion chambers (60, 61).
In fig. 8 il pistone inizia la corsa verso il punto morto inferiore (PMI), prosegue l’ iniezione di carburante e continua ad aumentare la pressione in entrambe le camere di combustione (60, 61). In fig. 8 the piston begins the stroke towards the lower dead center (PMI), the fuel injection continues and continues to increase the pressure in both combustion chambers (60, 61).
In fig. 9 il pistone continua la corsa verso il PMI, prosegue l’ iniezione di carburante e continua ad aumentare la pressione in entrambe le camere di combustione (60, 61). In fig. 9 the piston continues its stroke towards the PMI, the fuel injection continues and continues to increase the pressure in both combustion chambers (60, 61).
In fig. 10 il pistone continua la corsa verso il PMI, prosegue l’ iniezione di carburante e continua ad aumentare la pressione in entrambe le camere di combustione (60, 61). Poiché la quantità di ossigeno presente nella prima camera di combustione (6) è limitata, il carburante non bruciato, presente nel flusso che attraversa il condotto anulare (6a), inizierà a bruciare entrando nella seconda camera di combustione anulare (61) in cui è presente molto ossigeno. In questa situazione la pressione esistente nella prima camera di compressione (60), a causa delle perdite di carico nel passaggio attraverso il condotto anulare (6a), è molto più elevata della pressione esistente nella seconda camera di combustione (61). Il carburante non ancora bruciato subirà quindi una brusca riduzione di pressione che faciliterà la sua completa evaporazione, a vantaggio della completezza della combustione. In fig. 10 the piston continues its stroke towards the PMI, the fuel injection continues and continues to increase the pressure in both combustion chambers (60, 61). Since the amount of oxygen present in the first combustion chamber (6) is limited, the unburned fuel, present in the flow that passes through the annular duct (6a), will begin to burn entering the second annular combustion chamber (61) where it is a lot of oxygen. In this situation, the pressure existing in the first compression chamber (60), due to the pressure drops in the passage through the annular duct (6a), is much higher than the pressure existing in the second combustion chamber (61). The fuel not yet burned will therefore undergo a sudden reduction in pressure which will facilitate its complete evaporation, to the advantage of the completeness of combustion.
In fig. 11 il pistone continua la corsa verso il PMI mentre si interrompe l’ iniezione di carburante. In questa fase è completamente esaurito l’ ossigeno presente nella prima camera di combustione (60), per cui la combustione continua nella seconda camera di combustione anulare (61), dove è presente una rilevante quantità di ossigeno. Contemporaneamente la protuberanza (7) della testata (8) si svincola dal recesso (6) del pistone (2). In fig. 11 the piston continues its stroke towards the PMI while the fuel injection stops. In this phase, the oxygen present in the first combustion chamber (60) is completely exhausted, so combustion continues in the second annular combustion chamber (61), where a significant amount of oxygen is present. At the same time, the protuberance (7) of the head (8) is released from the recess (6) of the piston (2).
In fig. 12 il pistone continua la corsa verso il PMI, la protuberanza (7) è completamente svincolata dal pistone (2) per cui si annulla completamente qualsiasi distinzione tra le due camere di combustione (60, 61). La combustione procede fino all’ esaurimento del carburante iniettato. In fig. 12 the piston continues its stroke towards the PMI, the protuberance (7) is completely released from the piston (2) so that any distinction between the two combustion chambers (60, 61) is completely canceled. Combustion continues until the injected fuel is exhausted.
In fig. 13 il pistone continua la corsa verso il PMI, la combustione si arresta e la temperatura e la composizione chimica dei gas presenti nel cilindro (3) tendono ad uniformarsi. In fig. 13 the piston continues its stroke towards the PMI, combustion stops and the temperature and chemical composition of the gases present in the cylinder (3) tend to become uniform.
Come si vede dalla descrizione che precede, quando inizia l’ iniezione di carburante (fig. 5) esiste una netta separazione fra le due camere di combustione (60, 61). La combustione quindi, nella fase iniziale, avviene con forte eccesso di carburante, in quanto nel piccolo volume della prima camera di combustione (60) è contenuta una piccola quantità d’ aria. Di conseguenza l’ evaporazione del carburante sottrae un’ elevata quantità di calore, la temperatura ne risulta limitata e così anche la formazione di ossidi di azoto, anche in considerazione della limitata quantità di azoto presente nel piccolo volume della prima camera di combustione (60). Procedendo con l’ iniezione, il pistone inizia la corsa di espansione. Questo fatto provoca l’ espansione adiabatica dei gas contenuti nel cilindro, con conseguente riduzione della temperatura, per cui anche il proseguimento della combustione avviene a temperatura ridotta, contenendo quindi la formazione di ossidi di azoto. As can be seen from the above description, when the fuel injection begins (fig. 5) there is a clear separation between the two combustion chambers (60, 61). Combustion therefore, in the initial phase, occurs with a large excess of fuel, as a small amount of air is contained in the small volume of the first combustion chamber (60). Consequently, the evaporation of the fuel removes a large amount of heat, the temperature is limited and thus also the formation of nitrogen oxides, also in consideration of the limited amount of nitrogen present in the small volume of the first combustion chamber (60) . Proceeding with the injection, the piston begins the expansion stroke. This fact causes the adiabatic expansion of the gases contained in the cylinder, with a consequent reduction in temperature, so that the continuation of combustion also occurs at a reduced temperature, thus containing the formation of nitrogen oxides.
Nel caso descritto di funzionamento a piena potenza, l’ iniezione del carburante, ad opera dell’ iniettore (11), o anche di un secondo iniettore (non rappresentato, potrebbe iniziare anche prima che si sia verificata la separazione tra le due camere di combustione (60, 61). Ciò potrebbe rendersi necessario al fine di avere il tempo sufficiente per l’ iniezione della quantità necessaria per un ciclo alla massima potenza. In tal caso il dimensionamento delle due camere di combustione (60, 61) dovrà essere tale che, in prossimità della fine della fase di compressione, si siano stabiliti dei moti centripeti dell’ aria presente nel cilindro, detti moti essendo atti a confinare il carburante in combustione in prossimità del recesso (6), in modo che, nel momento in cui inizia a verificarsi lo sdoppiamento delle due camere di combustione (60, 61), la combustione del carburante si verifichi sostanzialmente nella prima camera di combustione (60). Detti moti centripeti potranno essere ottenuti mediante un dimensionamento delle due camere di combustione (60, 61) tale per cui il rapporto volumetrico di compressione della seconda camera di combustione anulare (61) sia più elevato del rapporto volumetrico di compressione della prima camera di combustione centrale (60). In the case described of full power operation, fuel injection, by the injector (11), or even by a second injector (not shown, could start even before the separation between the two combustion chambers has occurred. (60, 61). This may be necessary in order to have sufficient time for the injection of the quantity necessary for a cycle at maximum power. In this case the sizing of the two combustion chambers (60, 61) must be such that , near the end of the compression phase, centripetal motions of the air present in the cylinder have been established, said motions being able to confine the fuel in combustion near the recess (6), so that, when it starts when the splitting of the two combustion chambers (60, 61) occurs, the combustion of the fuel occurs substantially in the first combustion chamber (60). Said centripetal motions can be obtained by me by dimensioning the two combustion chambers (60, 61) such that the volumetric compression ratio of the second annular combustion chamber (61) is higher than the volumetric compression ratio of the first central combustion chamber (60).
Nel caso di funzionamento a potenza ridotta, la quantità di carburante iniettato nella prima camera di combustione è proporzionalmente ridotta, per cui l’ ossigeno presente nella prima camera di combustione (60) potrebbe essere sufficiente per bruciare completamente il gasolio iniettato. In questo caso la temperatura di combustione è più elevata, in quanto limitata dall’ evaporazione di una quantità di gasolio inferiore. Tuttavia la quantità d’ aria interessata, e quindi di azoto, è assai inferiore a quella che parteciperebbe alla combustione nel caso di camera di combustione non sdoppiata, per cui è comunque ridotta la formazione di ossidi di azoto. In the case of operation at reduced power, the amount of fuel injected into the first combustion chamber is proportionally reduced, so the oxygen present in the first combustion chamber (60) could be sufficient to completely burn the injected diesel. In this case the combustion temperature is higher, as it is limited by the evaporation of a lower amount of diesel. However, the amount of air involved, and therefore nitrogen, is much lower than that which would participate in combustion in the case of a combustion chamber that is not split, so the formation of nitrogen oxides is still reduced.
Secondo una forma preferita di attuazione dell’ invenzione, detto condotto anulare (6a), di collegamento tra la prima e la seconda camera di combustione, è particolarmente sottile, in modo da introdurre elevate perdite di carico al passaggio dei gas combusti dalla prima alla seconda camera di combustione. Ciò comporta che nell’ istante in cui, per effetto della corsa del pistone non c’ è più alcuna separazione tra le due camere di combustione, si ha un brusco calo di pressione che facilità il completamento dell’ evaporazione del carburante iniettato. According to a preferred embodiment of the invention, said annular duct (6a), connecting the first and second combustion chamber, is particularly thin, so as to introduce high pressure drops when the combustion gases pass from the first to the second. combustion chamber. This means that in the instant in which, due to the piston stroke, there is no longer any separation between the two combustion chambers, there is a sudden drop in pressure which facilitates the completion of the evaporation of the injected fuel.
Secondo un’ ulteriore forma preferita di attuazione, l’ area trasversale di detto condotto (6a) è pari o inferiore alla sezione critica necessaria affinché la velocità dei gas che l’ attraversano sia pari alla velocità locale del suono, in modo da realizzare una tenuta sonica tra le due camere di combustione (60, 61). In questo modo si limita ulteriormente il passaggio dei gas dalla prima alla seconda camera di combustione, in modo da rendere più brusca la caduta di pressione e, quindi, più efficace la vaporizzazione del carburante e il completamento della combustione. According to a further preferred embodiment, the transverse area of said duct (6a) is equal to or less than the critical section necessary for the speed of the gases passing through it to be equal to the local speed of sound, so as to achieve a seal sonic between the two combustion chambers (60, 61). In this way, the passage of gases from the first to the second combustion chamber is further limited, so as to make the pressure drop more abrupt and, therefore, more effective the vaporization of the fuel and the completion of combustion.
L’ invenzione è stata descritta, a scopo illustrativo e non limitativo, secondo una forma preferita di attuazione. Il tecnico esperto del settore potrà trovare numerose altre forme di attuazione, tutte ricadenti nell’ ambito di protezione delle rivendicazioni allegate. The invention has been described, for illustrative and non-limiting purposes, according to a preferred embodiment. The skilled technician in the field will be able to find numerous other embodiments, all falling within the scope of protection of the attached claims.
Claims (6)
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- 2016-11-23 IT IT102016000118031A patent/IT201600118031A1/en unknown
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