IT202100000401A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH IMPROVED COMBUSTION - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH IMPROVED COMBUSTION Download PDF

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IT202100000401A1
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combustion
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piston
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Clino D'epiro
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Fpt Ind Spa
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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: of the patent for Industrial Invention entitled:

?Motore a combustione interna con combustione migliorata? ?Internal combustion engine with improved combustion?

Campo di applicazione dell?invenzione Field of application of the invention

La presente invenzione ? relativa al campo dei motori a combustione interna ed in particolare riguarda il miglioramento della combustione interna di un motore ad accensione per compressione. The present invention ? relating to the field of internal combustion engines and in particular it concerns the improvement of the internal combustion of a compression ignition engine.

Stato della tecnica State of the art

I motori ad accensione per compressione sono generalmente indicati come motori a ciclo diesel. Questi comprendono generalmente un cilindro chiuso da una testata ed un pistone mobile nel cilindro in cui ? ricavata la camera di combustione. Un esempio di camera di combustione ? mostrato in EP3517754. Compression ignition engines are generally referred to as diesel cycle engines. These generally comprise a cylinder closed by a head and a movable piston in the cylinder in which ? obtained the combustion chamber. An example of a combustion chamber? shown in EP3517754.

Secondo tale configurazione, la camera di combustione ? una sorta di toroide, anulare rispetto ad un cono centrale realizzati nel corpo del pistone. According to this configuration, the combustion chamber ? a sort of toroid, annular with respect to a central cone made in the body of the piston.

Secondo una sezione assiale del pistone, la camera di combustione ricorda una ?omega? minuscola secondo l?alfabeto greco. According to an axial section of the piston, the combustion chamber resembles an ?omega? lowercase according to the Greek alphabet.

L?iniettore ? montato circa assialmente ed il combustibile iniettato forma un cosiddetto ?cono di iniezione? con getti di combustibile diretti distribuiti anularmente sulla punta dell?iniettore e distribuiti a formare un cono. The injector ? mounted approximately axially and the injected fuel forms a so-called ?injection cone? with direct fuel jets distributed annularly on the tip of the injector and distributed to form a cone.

La miscela aria/combustibile per ogni ciclo completo del motore, nei motori diesel, ? notoriamente magra. L?accensione avviene generalmente per via del rapporto aria/combustibile in un intorno delle gocce iniettate dall?iniettore, creandosi solo localmente le condizioni di combustione. Questa peculiarit? della combustione detta ?ad accensione per compressione? comporta inevitabilmente la produzione di particolato solido, legato al residuo carbonioso che si forma al centro di ciascuna goccia, e NOx, legati alle altissime temperature locali della zona di combustione in fase vapore nel volume che circonda ciascuna goccia. In questo volume vi ? una presenza residuale di ossigeno che pu? legarsi all?azoto atmosferico formando NOx termici. Un rapporto di compressione basso comporta una temperatura, a fine compressione, proporzionalmente bassa, che pu? provocare misfire e/o alti HC. The air/fuel mixture for each complete engine cycle, in diesel engines, ? notoriously thin. Ignition generally occurs due to the air/fuel ratio around the drops injected by the injector, creating the combustion conditions only locally. This peculiarity of the combustion called ?compression ignition? inevitably involves the production of solid particulate, linked to the carbon residue that forms in the center of each drop, and NOx, linked to the very high local temperatures of the combustion zone in the vapor phase in the volume surrounding each drop. In this volume there is a residual presence of oxygen that pu? bind to atmospheric nitrogen forming thermal NOx. A low compression ratio involves a temperature, at the end of compression, proportionally low, which can? cause misfires and/or high HC.

Per contro, un rapporto di compressione molto alto causa una eccessiva produzione di NOx per le alte temperature medie e locali, legate al fatto che la temperatura generata dalla combustione si somma a quella di partenza dell?aria che ? proporzionale all?RC. On the other hand, a very high compression ratio causes an excessive production of NOx due to the high average and local temperatures, linked to the fact that the temperature generated by combustion adds up to the starting temperature of the air which is? proportional to the RC.

E? noto infatti che un RC basso ? vantaggioso alla riduzione di particolato e NOx, proprio per il maggior tempo a disposizione del combustibile per evaporare e miscelarsi prima di autoaccendersi, mentre ? peggiorativo per la produzione di HC a causa delle minori temperature medie dei gas che non ne favoriscono la completa ossidazione. AND? known in fact that a low RC ? advantageous for the reduction of particulate matter and NOx, precisely because of the greater time available for the fuel to evaporate and mix before self-igniting, while it is? pejorative for the production of HC due to the lower average temperatures of the gases which do not favor their complete oxidation.

Sono note, per ovviare a questi problemi di trade off, modalit? di combustione particolari, denominate con degli acronimi anglosassoni, come la PCCI (Premixed Compression Combustion Ignition) o la HCCI (Homogeneus Compression Combustion Ignition) che cercano, lavorando sui tempi di iniezione, di ottenere una combustione il pi? possibile in fase vapore, per evitare il processo di combustione localizzata attorno alle gocce liquide. Tali combustioni hanno per? il grosso limite di rendere difficilmente controllabile l?istante di inizio della combustione e di aumentare le sollecitazioni di pressione nel motore, perch? il combustibile pre-iniettato una volta arrivato nelle condizioni di preaccensione si auto-accende in contemporanea in tutta la camera di combustione. Oltre alle sollecitazioni meccaniche, misurabili dalla PCP (Peack Combustion Pressure), anche le sollecitazioni sonore diventano inaccettabili, con la rumorosit? di combustione che ?suona? come un battito in testa. Are known, to overcome these problems of trade off, mode? of particular combustion, denominated with Anglo-Saxon acronyms, such as the PCCI (Premixed Compression Combustion Ignition) or the HCCI (Homogeneus Compression Combustion Ignition) which seek, working on the injection times, to obtain a combustion as pi? possible in the vapor phase, to avoid the localized combustion process around the liquid droplets. These combustions have for? the big limit of making it difficult to control the moment of the beginning of the combustion and to increase the stresses of pressure in the engine, why? the pre-injected fuel, once it reaches the pre-ignition conditions, self-ignites simultaneously throughout the combustion chamber. In addition to the mechanical stresses, measurable by the PCP (Peack Combustion Pressure), even the sound stresses become unacceptable, with the noisiness? of combustion that ?sounds? like a knock on the head.

Infatti secondo l?arte nota, mano a mano che il pistone si muove verso il punto morto superiore (TDC), il combustibile si propaga, per l?alta pressione di iniezione, verso la periferia anulare della camera di combustione, dove al crescere della pressione e della temperatura, si determina la combustione della miscela. In fact according to the prior art, as the piston moves towards the top dead center (TDC), the fuel propagates, due to the high injection pressure, towards the annular periphery of the combustion chamber, where as the pressure and temperature, combustion of the mixture takes place.

La combustione, pertanto, si propaga dalla periferia verso il centro della camera di combustione, il cui volume ? cos? poco utilizzato da essere per lo pi? riempito da una protrusione solida del pistone a forma tronco conica. The combustion, therefore, spreads from the periphery towards the center of the combustion chamber, whose volume is what? little used to be mostly? filled by a solid protrusion of the piston in the form of a truncated cone.

La dispersione del combustibile all?interno della camera di combustione dipende essenzialmente dalla forma della stessa camera di combustione, dai tempi e dalla pressione di iniezione e dalla posizione reciproca tra l?iniettore ed il pistone. The dispersion of the fuel inside the combustion chamber essentially depends on the shape of the combustion chamber itself, on the times and on the injection pressure and on the reciprocal position between the injector and the piston.

Il cono centrale aiuta a disperdere verso la periferia il combustibile anche quando il pistone risulta in posizione prossimale rispetto all?iniettore, ed ha normalmente la funzione di riempire il volume per aiutare a raggiungere un alto RC. The central cone helps disperse fuel outwards even when the piston is proximal to the injector, and normally has the function of filling the volume to help achieve high RC.

In tutto questo, i tempi di iniezione assumono un ruolo fondamentale: secondo l?arte nota, non risulta possibile anticipare eccessivamente l?iniezione, in quanto, il combustibile evaporato prima di raggiungere le condizioni di autoaccensione si accende tutto insieme al raggiungimento di queste ultime con il rischio di battito in testa (knock) e/o eccessiva PCP. Questo perch? l?RC minimo del motore deve essere necessariamente tenuto sopra un certo valore, tipicamente 15-15.5:1, che garantisce sempre l?accendibilit? anche con quantit? minime di combustibile iniettato. In all of this, the injection times play a fundamental role: according to the known art, it is not possible to anticipate the injection excessively, since the evaporated fuel before reaching the self-ignition conditions lights up all together when the latter are reached with the risk of knocking and/or excessive PCP. This why? the minimum RC of the engine must necessarily be kept above a certain value, typically 15-15.5:1, which always guarantees the ignition? even with quantity? minimum amount of fuel injected.

Si ritiene che la strategia di combustione dell?arte nota sia migliorabile. It is believed that the combustion strategy of the prior art can be improved.

Se non specificatamente escluso nella descrizione di dettaglio che segue, quanto descritto nel presente capitolo ? da considerarsi come parte integrante della descrizione di dettaglio. Unless specifically excluded in the detailed description that follows, what is described in this chapter ? to be considered as an integral part of the detailed description.

Sommario dell?invenzione Summary of the invention

Scopo della presente invenzione ? quello di individuare una camera di combustione atta a migliorare la combustione ed il trade-off tra efficienza e produzione di inquinanti in un motore ad accensione per compressione ed iniezione diretta di combustibile. Purpose of the present invention? that of identifying a combustion chamber suitable for improving combustion and the trade-off between efficiency and production of pollutants in a compression ignition engine with direct fuel injection.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di permettere un rapporto aria/combustibile pi? magro rispetto all?arte nota, minimizzando i rischi di mancate accensioni e di incremento della produzione di NOx. Another object of the present invention ? to allow a ratio of air/fuel more? lean compared to the prior art, minimizing the risks of misfires and increased NOx production.

L?idea di base della presente invenzione ? quella di modificare il cono centrale realizzando, in esso, un secondo volume di combustione. The basic idea of the present invention ? that of modifying the central cone by creating a second combustion volume in it.

L?iniettore ? disposto nella testa del motore in posizione circa centrale e comprende aperture anulari per generare uno spray di combustibile a forma di cono, il cui vertice ? circa nella punta dell?iniettore e la base, in relazione alla posizione del pistone rispetto all?iniettore, incide sul pistone. The injector ? arranged in the engine head in an approximately central position and includes annular openings for generating a cone-shaped fuel spray, the apex of which is approximately in the tip of the injector and the base, in relation to the position of the piston with respect to the injector, affects the piston.

Lo spray colpisce prevalentemente il secondo volume di combustione, disposto centralmente, quando il pistone ? prossimo al punto morto superiore, mentre, lo spray colpisce sempre pi? il primo volume di combustione, a forma toroidale (ed anulare rispetto al secondo volume di combustione) e sempre meno il secondo volume di combustione, mano a mano che il pistone si allontana dal punto morto superiore, fino ad una predeterminata posizione del pistone rispetto all?iniettore, oltre la quale lo spray generato dall?iniettore incide le pareti del cilindro. The spray predominantly affects the second combustion volume, centrally arranged, when the piston ? next to the top dead center, while, the spray affects more and more? the first combustion volume, with a toroidal shape (and annular with respect to the second combustion volume) and less and less of the second combustion volume, as the piston moves away from the top dead center, up to a predetermined position of the piston with respect to the ?injector, beyond which the spray generated by the injector affects the walls of the cylinder.

Preferibilmente, nella fase di compressione, cio? prima che il pistone raggiunge il punto morto superiore nella fase di compressione (combustione), viene realizzata una prima iniezione di combustibile volta ad disperdere combustibile nel primo volume. Successivamente viene iniettato combustibile nel secondo volume di combustione in modo da raggiungere un rapporto locale aria/combustibile idoneo al garantire l?incendiabilit? e preferibilmente prossimo, coincidente con o maggiore di il rapporto stechiometrico. Preferibilmente, una terza iniezione di combustibile nel primo volume ? realizzata nella fase di espansione, vale a dire quando il pistone si muove verso il punto morto inferiore in modo da raggiungere un preordinato rapporto aria/combustibile globale. Preferably, in the compression phase, cio? before the piston reaches TDC in the compression (combustion) stroke, a first injection of fuel is performed to disperse fuel in the first volume. Subsequently, fuel is injected into the second combustion volume in order to reach a local air/fuel ratio suitable for guaranteeing flammability? and preferably close to, coincident with, or greater than the stoichiometric ratio. Preferably, a third injection of fuel in the first volume? achieved in the expansion phase, i.e. when the piston moves towards the bottom dead center in order to reach a preordained global air/fuel ratio.

Per preordinato rapporto aria/combustibile si intende il rapporto che si ottiene globalmente in un intero ciclo. By preordained air/fuel ratio we mean the ratio that is obtained globally in an entire cycle.

Vantaggiosamente, il secondo volume consente di ottenere un preordinato rapporto aria combustibile relativamente ricco rispetto al primo volume di combustione, in quanto confina il combustibile iniettato in esso, evitandone il rimescolamento con il resto della carica del primo volume, e garantendo che la prima accensione avviene in esso, quando il pistone ? prossimo al PMS, innescandosi una diffusione del fronte di fiamma dal centro alla periferia, cio? in modo opposto alle soluzioni dell?arte nota. Advantageously, the second volume allows to obtain a prearranged fuel-air ratio relatively rich with respect to the first combustion volume, as it confines the fuel injected into it, avoiding its mixing with the rest of the charge of the first volume, and ensuring that the first ignition takes place in it, when the piston ? next to the TDC, triggering a spread of the flame front from the center to the periphery, the cio? in the opposite way to the solutions of the prior art.

Anche se il rapporto aria/combustibile nel primo volume di combustione ? sotto il rapporto di autoaccendibilit?, il secondo volume di combustione, innescando la combustione, determina un aumento di temperature e pressioni nell?intero volume di combustione forzando la combustione anche nel primo volume di combustione. Even if the air/fuel ratio in the first combustion volume ? under the self-ignition ratio, the second combustion volume, triggering combustion, causes an increase in temperatures and pressures in the entire combustion volume forcing combustion also in the first combustion volume.

L?aspetto pi? rilevante della presente invenzione ? che l?iniezione di combustibile nel secondo volume di combustione avviene in prossimit? del PMS, questo significa che ? possibile controllare in modo molto preciso l?istante di accensione della miscela locale ovviando ai problemi di incontrollabilit? dell?accensione mostrati dall?arte nota. The most relevant to the present invention? that the injection of fuel in the second volume of combustion takes place near? of the PMS, does this mean that ? is it possible to control in a very precise way?the moment of ignition of the local mixture obviating the problems of uncontrollability? of the ignition shown by the prior art.

La preferibile terza iniezione nella fase di espansione diretta verso il primo volume toroidale, oltre ad aumentare la potenza del motore, favorisce anche la completa combustione della miscela dispersa dalla prima iniezione, propagando verso l?esterno della camera gocce di combustibile infuocate che fungono da ulteriori inneschi di accensione per la miscela, magra, che risulta fortemente dispersa e poco reattiva. The preferable third injection in the expansion phase directed towards the first toroidal volume, in addition to increasing the engine power, also favors the complete combustion of the mixture dispersed from the first injection, spreading flaming fuel drops towards the outside of the chamber which act as further ignition primers for the mixture, lean, which is highly dispersed and not very reactive.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono varianti preferite dell?invenzione, formando parte integrante della presente descrizione. The dependent claims describe preferred variants of the invention, forming an integral part of the present description.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui: Further objects and advantages of the present invention will become clear from the detailed description that follows of an embodiment of the same (and of its variants) and from the annexed drawings given for purely explanatory and non-limiting purposes, in which:

nella figura 1 ? mostrata una vista secondo una sezione longitudinale di una camera di combustione secondo la presente invenzione; in figure 1 ? shown is a view according to a longitudinal section of a combustion chamber according to the present invention;

nella figura 2 ? mostrata una vista dall?alto della faccia del pistone in cui ? ricavata la camera di combustione secondo la variante di figura 1; in figure 2 ? shown a view from? top of the face of the piston in which ? obtained the combustion chamber according to the variant of figure 1;

nelle figure 3 e 4 sono mostrate due condizioni operative differenti della variante secondo le figure 1 e 2, in cui vengono eseguite iniezioni di combustibile. Figures 3 and 4 show two different operating conditions of the variant according to Figures 1 and 2, in which fuel injections are performed.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti o funzioni. The same reference numbers and letters in the figures identify the same elements or components or functions.

Si dovrebbe anche notare che i termini "primo", "secondo", "terzo", "superiore", "inferiore" e simili possono essere usati qui per distinguere vari elementi. Questi termini non implicano un ordine spaziale, sequenziale o gerarchico per gli elementi modificati a meno che non sia specificatamente indicato o desumibile dal testo. It should also be noted that the terms "first", "second", "third", "superior", "inferior" and the like may be used herein to distinguish various elements. These terms do not imply a spatial, sequential, or hierarchical order for the modified items unless specifically indicated or inferred from the text.

Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite, inclusi i disegni, possono essere combinati tra loro senza peraltro uscire dall?ambito di protezione della presente domanda come descritta di seguito. The elements and characteristics illustrated in the various preferred embodiments, including the drawings, can be combined with each other without however departing from the scope of protection of the present application as described below.

Descrizione di dettaglio di esempi di realizzazione Detailed description of examples of implementation

Con riferimento alle figure 1 ? 4 viene mostrato un motore E a combustione interna ad accensione per compressione dotato di un iniettore N disposto centralmente nella testa H del motore, in cui il pistone P ?, in modo noto, accoppiato scorrevolmente ad un cilindro L chiuso dalla testa H. With reference to figures 1 ? 4 shows a compression-ignition internal combustion engine E equipped with an injector N centrally located in the head H of the engine, in which the piston P is, in a known manner, slidingly coupled to a cylinder L closed by the head H.

Secondo la presente invenzione nel pistone P ? definita una camera di combustione T essenzialmente rotazionalmente simmetrica con l'asse X del pistone P. Questa camera di combustione T, come si vede dalle figure 1, 3 e 4, che rappresentano sezioni assiali del cilindro L, ha una forma circa toroidale. According to the present invention in the piston P ? a combustion chamber T is defined which is essentially rotationally symmetrical with the axis X of the piston P. This combustion chamber T, as can be seen from figures 1, 3 and 4, which represent axial sections of the cylinder L, has an approximately toroidal shape.

Tale forma toroidale ? anulare rispetto ad una porzione centrale CP di elevazione avente forma preferibilmente circa tronco conica. This toroidal shape? annular with respect to a central elevation portion CP preferably having an approximately truncated conical shape.

Secondo la presente invenzione, nella porzione centrale CP di elevazione ? definito un secondo volume di combustione C avente un?apertura rivolta verso la testa H del motore a combustione interna ed in particolare verso l?iniettore associato alla testa in posizione centrale. According to the present invention, in the central elevation portion CP ? defined a second combustion volume C having an opening facing the head H of the internal combustion engine and in particular towards the injector associated with the head in a central position.

L?iniettore N ha relative aperture di eiezione di combustibile J disposte in modo che in un primo intervallo R1 di posizioni assiali del pistone, il combustibile ? iniettato prevalentemente nel primo volume T di combustione ed in un secondo intervallo R2 di posizioni assiali del pistone il combustibile ? iniettato prevalentemente nel secondo volume C di combustione. The injector N has related fuel ejection openings J arranged so that in a first range R1 of axial positions of the piston, the fuel is? injected mainly in the first volume T of combustion and in a second interval R2 of axial positions of the piston, the fuel ? predominantly injected into the second combustion volume C.

Le aperture di eiezione del combustibile sono disposte per realizzare un getto complessivo circa conico con il vertice del cono prossimale all?iniettore stesso. The fuel ejection openings are arranged to form an approximately conical overall jet with the apex of the cone proximal to the injector itself.

Evidentemente, la forma del getto di combustibile non varia nel tempo. Piuttosto quello che consente di colpire prevalente il primo volume di combustione T oppure il secondo volume di combustione C?? la posizione reciproca tra pistone ed iniettore. Evidently, the shape of the fuel jet does not change over time. Rather the one that allows to hit predominantly the first combustion volume T or the second combustion volume C?? the reciprocal position between piston and injector.

Esiste un ulteriore intervallo conseguente ad R2 in cui il lo spray incide sulle pareti del cilindro. Secondo la presente invenzione, in tali condizioni operative non sono previste iniezioni di combustibile. There is a further interval consequent to R2 in which the spray affects the cylinder walls. According to the present invention, fuel injections are not foreseen under these operating conditions.

Pertanto, quanto maggiore ? la distanza tra il pistone e l?iniettore tanto maggiore ? la quantit? di combustibile iniettabile prevalentemente nel volume anulare ricavato nel pistone. E? chiaro che la nebulizzazione del combustibile e gli effetti fluodinamici della turbolenza dell?aria consentono al combustibile di disperdersi anche nel secondo volume di combustione C, sebbene in misura molto inferiore rispetto al primo volume di combustione. Therefore, how much greater ? the distance between the piston and the injector much greater ? the quantity? of injectable fuel mainly in the annular volume obtained in the piston. AND? It is clear that the nebulisation of the fuel and the fluid dynamic effects of the air turbulence allow the fuel to disperse also in the second combustion volume C, although to a much lesser extent than in the first combustion volume.

Quando il pistone ? in posizione prossimale al punto morto superiore, vale a dire nel secondo intervallo di posizioni assiali R2, la maggior parte del combustibile ? iniettato nel secondo volume di combustione C, mentre la dispersione di combustibile nel primo volume T di combustione ? inferiore. Ci? risulta particolarmente vantaggioso perch?, in questa fase caratterizzata da alte pressioni della carica nel cilindro, il fatto di poter iniettare combustibile prevalentemente nel secondo volume di combustione, consente facilmente di raggiungere, in esso, un rapporto aria/combustibile idoneo ad una veloce accensione del combustibile, rapporto che tipicamente, ma non obbligatoriamente, ? prossimo al rapporto stechiometrico che risulta rappresentare la condizione di pi? alta reattivit? ed infiammabilit?. When the piston ? in a position proximal to the upper dead center, that is to say in the second range of axial positions R2, most of the fuel ? injected into the second combustion volume C, while the dispersion of fuel in the first combustion volume T ? inferior. There? it is particularly advantageous because, in this phase characterized by high pressures of the charge in the cylinder, the fact of being able to inject fuel mainly in the second combustion volume, easily allows to reach, in it, an air/fuel ratio suitable for a quick ignition of the combustible, report that typically, but not necessarily, ? close to the stoichiometric ratio which appears to represent the condition of pi? high reactivity and flammability.

Questo significa che, diversamente dai motori ad accensione per compressione noti, la combustione inizia nella parte centrale per diffondersi successivamente alla periferia dell?intero volume di combustione. This means that, unlike known compression ignition engines, combustion begins in the central part and then spreads to the periphery of the entire combustion volume.

Gli intervalli di posizioni assiali R1 ed R2 dipendono dal raggio della parete anulare che separa il primo volume T dal secondo volume C di combustione: maggiore ? il raggio e maggiore ? l?intervallo R2 in cui il combustibile ? iniettato prevalentemente nel secondo volume di combustione C. The intervals of axial positions R1 and R2 depend on the radius of the annular wall which separates the first volume T from the second volume C of combustion: greater ? is the radius greater? the R2 interval in which the fuel ? predominantly injected into the second combustion volume C.

Gli intervalli di posizioni assiali R1 ed R2 dipendono anche dall?apertura del cono di eiezione che l?iniettore N definisce con le relative aperture di eiezione. The ranges of axial positions R1 and R2 also depend on the opening of the ejection cone which the injector N defines with the relative ejection openings.

Pertanto, minore ? l?apertura del cono di eiezione, cio? dell?angolo al vertice del cono rispetto al proprio asse di rotazione, e maggiore ? il secondo intervallo di posizioni assiali R2 in cui si colpisce prevalentemente il secondo volume di combustione C. Therefore, minor ? the opening of the ejection cone, the cio? of the vertex angle of the cone with respect to its axis of rotation, and greater? the second range of axial positions R2 in which the second combustion volume C is predominantly affected.

Secondo una strategia preferita di funzionamento del motore E a combustione interna sopra descritto, viene realizzata almeno una prima iniezione di combustibile quando il pistone ? nel primo intervallo R1 di posizioni assiali, nella fase di compressione, ed almeno una seconda iniezione di combustibile quando il pistone, al culmine della fase di espansione, ? nel secondo intervallo R2 di posizioni assiali. According to a preferred operating strategy of the internal combustion engine E described above, at least a first injection of fuel is performed when the piston ? in the first interval R1 of axial positions, in the compression phase, and at least one second injection of fuel when the piston, at the peak of the expansion phase, is? in the second range R2 of axial positions.

Preferibilmente, la prima iniezione di combustibile viene effettuata nella fase di compressione ed ? essenzialmente magra e ha lo scopo di disperdere combustibile nel primo volume di combustione. Per iniezione magra si intende che il lambda ? maggiore di 2, in assenza di EGR. Se si ricircolano gas esausti (EGR) allora si pu? ridurre il lambda proporzionalmente. Preferably, the first injection of fuel is carried out in the compression phase and is essentially lean and has the purpose of dispersing fuel in the first combustion volume. For lean injection we mean that the lambda ? greater than 2, in the absence of EGR. If exhausted gas recirculation (EGR) then you can? reduce the lambda proportionally.

La successiva seconda iniezione di combustibile nel secondo intervallo di posizioni del pistone, come anticipato sopra, ha lo scopo di raggiungere un rapporto locale aria/combustibile relativamente pi? ricco e preferibilmente circa stechiometrico nel secondo volume di combustione. The subsequent second injection of fuel in the second range of piston positions, as anticipated above, is intended to achieve a relatively lower local air/fuel ratio. rich and preferably about stoichiometric in the second combustion volume.

Per fase di compressione, come noto, si intende il moto del pistone dal punto morto inferiore al punto morto superiore mentre almeno per una porzione della corsa del pistone le valvole di aspirazione e scarico sono circa chiuse. By compression stroke, as known, we mean the motion of the piston from bottom dead center to top dead center while at least for a portion of the piston stroke the intake and exhaust valves are approximately closed.

Preferibilmente, nella fase di espansione, vale a dire quando il pistone si muove dal punto morto superiore al punto morto inferiore, viene eseguita almeno una terza iniezione di combustibile per raggiungere un predeterminato rapporto aria/combustibile totale/globale. Preferably, in the expansion phase, i.e. when the piston moves from top dead center to bottom dead center, at least a third injection of fuel is performed to reach a predetermined total/overall air/fuel ratio.

Questa ? preferibilmente realizzata quando il pistone si trova nell?intervallo di posizioni R1. This ? preferably made when the piston is in the range of positions R1.

Evidentemente, ciascuna delle prima, seconda e terza iniezione di combustibile possono essere sotto-frazionate secondo le tecniche di frazionamento note delle iniezioni multiple. Obviously, each of the first, second and third injections of fuel can be sub-fractionated according to the known fractionation techniques of multiple injections.

Secondo una ulteriore variante preferita che si combina con una qualunque delle precedenti, si prevede una cosiddetta pre-iniezione di combustibile nel secondo volume di combustione C tra la conclusione della fase di scarico e l?inizio del conseguente fase di aspirazione, in modo da ottimizzare la miscelazione del combustibile nel comburente. Preferibilmente, tale pre-inizione ? realizzata quando le valvole di scarico risultano chiuse, in quanto la presente invenzione descrive iniezioni di combustibile destinato ad essere integralmente bruciato nel motore. According to a further preferred variant which can be combined with any of the previous ones, a so-called pre-injection of fuel is envisaged in the second combustion volume C between the conclusion of the exhaust phase and the beginning of the consequent intake phase, so as to optimize the fuel mixing in the oxidizer. Preferably, this pre-initiation ? carried out when the exhaust valves are closed, as the present invention describes injections of fuel intended to be fully burned in the engine.

Infatti, il combustibile ha un tempo relativamente lungo per omogeneizzarsi ed evaporare nel comburente. Questo porta a minimizzare la formazione di particolato e contestualmente si ha una migliore distribuzione del calore nella camera di combustione che porta ad una pi? bassa formazione di NOx. In fact, the fuel has a relatively long time to homogenize and evaporate in the comburent. This leads to minimizing the formation of particulates and at the same time there is a better distribution of heat in the combustion chamber which leads to a more? low NOx formation.

Analogamente, pu? essere eseguita una ulteriore preiniezione di combustibile nella fase di aspirazione in modo da iniettare il combustibile prevalentemente nel primo volume di combustione T ed in modo da ottenere una evaporazione ottimale dello stesso. Similarly, can a further pre-injection of fuel can be performed in the intake phase so as to inject the fuel predominantly into the first combustion volume T and so as to obtain optimum evaporation of the same.

L?eventuale pre-iniezione di combustibile coopera con la seguente ulteriore pre-iniezione allo scopo di ottenere una buona diffusione di combustibile in tutta la camera combustione. The possible pre-injection of fuel cooperates with the following further pre-injection in order to obtain a good diffusion of fuel throughout the combustion chamber.

Preferibilmente, il secondo volume di combustione C?? ricavato in una camera rivestita di opportuno materiale a bassa conduttivit? termica, quale ad esempio un pistone in allumino con rivestimento della camera centrale in acciaio oppure uno strato di ossido ottenuto per anodizzazione dell?alluminio. Preferably, the second combustion volume C?? obtained in a chamber lined with a suitable material with low conductivity? thermal, such as for example an aluminum piston with steel central chamber coating or an oxide layer obtained by anodizing aluminum.

Vantaggiosamente, la bassa trasmissione del calore verso l?esterno limita considerevolmente le perdite di calore verso l?esterno che sono nocive per il rendimento. Advantageously, the low heat transmission towards the outside considerably limits the heat losses towards the outside which are harmful to the efficiency.

Secondo quanto descritto, il secondo volume di combustione, essendo concentrato nel centro del pistone ha forma compatta oltre che simmetrica rotazionalmente rispetto all?asse di simmetria rotazionale X. Ci? comporta una naturale riduzione della dispersione di calore verso l?esterno. According to what has been described, the second combustion volume, being concentrated in the center of the piston, has a compact shape as well as rotationally symmetrical with respect to the X rotational symmetry axis. involves a natural reduction of heat dispersion towards the outside.

Preferibilmente, aperture di ammissione (non mostrate) sono disposte per introdurre aria fresca mediante uno swirl con asse coincidente con quello del cilindro. Preferably, inlets (not shown) are arranged to introduce fresh air by means of a swirl with an axis coinciding with that of the cylinder.

Il controllo dell?iniettore ? realizzato mediante una unit? di elaborazione (non mostrata) in s? nota. Questa ? collegata operativamente a diversi sensori tra cui almeno uno tra The control of the injector ? made through a unit? of processing (not shown) in itself? Note. This ? operationally connected to several sensors including at least one among

- un sensore di giri motore, generalmente la ruota fonica, operativamente collegata con l?albero motore(non mostrato), - an engine speed sensor, generally the phonic wheel, operatively connected to the crankshaft (not shown),

- uno o pi? sensori di fase, atto a dare informazioni sulla effettiva posizione angolare dell?albero motore, - un sensore di knock, o di pressione cilindro, atto a dare una informazione circa l?istante in cui ha inizio una combustione, - one or more phase sensors, able to give information on the effective angular position of the crankshaft, - a knock sensor, or cylinder pressure, able to give information about the instant in which combustion starts,

- Sensori di temperatura aria aspirata e gas di scarico, acqua e temperatura EGR ove presente, - Intake air and exhaust gas temperature sensors, water and EGR temperature where present,

- Sensori di pressione della carica aspirata e/o dello scarico. - Intake and/or exhaust pressure sensors.

E?evidente al tecnico del ramo che questi sensori possono essere in parte sostituiti da modelli di calcolo software atti a stimare le informazioni che tali sensori normalmente leggono in tempo reale. It is clear to those skilled in the art that these sensors can be partially replaced by software calculation models suitable for estimating the information that these sensors normally read in real time.

Dunque, secondo la variante in cui vengono realizzate la prima, seconda e terza iniezione, si realizza la prima iniezione molto magra, per disperdere combustibile nella periferia; la seconda iniezione per realizzare un innesco centrale alla camera di combustione, mentre la terza iniezione, realizzata dopo l?innesco della carica nel secondo volume di combustione, ha lo scopo di innescare anche la miscela dispersa nel primo volume di combustione per il fatto che il combustibile iniettato attraversa il fronte di fiamma, realizzando una pluralit? di inneschi diretti verso il primo volume di combustione. Therefore, according to the variant in which the first, second and third injections are carried out, the first injection is carried out very lean, to disperse fuel in the periphery; the second injection to create a central priming of the combustion chamber, while the third injection, carried out after the priming of the charge in the second combustion volume, has the purpose of also priming the mixture dispersed in the first combustion volume due to the fact that the injected fuel crosses the flame front, realizing a plurality? of primers directed towards the first combustion volume.

La presente invenzione pu? essere vantaggiosamente realizzata tramite un programma per computer che comprende mezzi di codifica per la realizzazione di uno o pi? passi del metodo, quando questo programma ? eseguito su di un computer. Pertanto si intende che l?ambito di protezione si estende a detto programma per computer ed inoltre a mezzi leggibili da computer che comprendono un messaggio registrato, detti mezzi leggibili da computer comprendendo mezzi di codifica di programma per la realizzazione di uno o pi? passi del metodo, quando detto programma ? eseguito su di un computer. The present invention can be advantageously realized through a computer program which includes coding means for the realization of one or more? steps of the method, when this program ? performed on a computer. Therefore it is intended that the scope of protection extends to said computer program and further to computer-readable means which comprise a recorded message, said computer-readable means comprising program coding means for the realization of one or more steps of the method, when said program ? performed on a computer.

Sono possibili varianti realizzative all'esempio non limitativo descritto, senza per altro uscire dall?ambito di protezione della presente invenzione, comprendendo tutte le realizzazioni equivalenti per un tecnico del ramo, al contenuto delle rivendicazioni. Variants of the non-limiting example described are possible, without however departing from the scope of protection of the present invention, including all the equivalent embodiments for a person skilled in the art, to the contents of the claims.

Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo ? in grado di realizzare l?oggetto dell?invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi. From the description given above, the technician of the branch ? capable of realizing the object of the invention without introducing further construction details.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI 1. Motore (E) a combustione interna ad accensione per compressione ed iniezione diretta di combustibile comprendente un cilindro a cui ? destinato ad accoppiarsi in modo scorrevole un pistone (P) definente una camera di combustione (T), essenzialmente rotazionalmente simmetrica con l'asse (X) del pistone (P), ed in cui nel pistone ? ricavato un primo volume di combustione (T) circa toroidale, anulare rispetto ad una porzione centrale (CP) di elevazione, in cui nella porzione centrale (CP) di elevazione ? definito un secondo volume di combustione (C) avente un?apertura rivolta verso una testa (H) del motore a combustione interna, ed in cui nella testa ? disposto un iniettore (N) con relative aperture di eiezione di combustibile disposte in modo che in un primo intervallo (R1) di posizioni assiali del pistone, il combustibile ? iniettato prevalentemente nel primo volume (T) di combustione ed in un secondo intervallo (R2) di posizioni assiali del pistone il combustibile ? iniettato prevalentemente nel secondo volume (C) di combustione.1. Internal combustion engine (E) with compression ignition and direct fuel injection comprising a cylinder to which ? designed to couple in a sliding way a piston (P) defining a combustion chamber (T), essentially rotationally symmetrical with the axis (X) of the piston (P), and in which in the piston ? obtained a first combustion volume (T) approximately toroidal, annular with respect to a central portion (CP) of elevation, in which in the central portion (CP) of elevation ? defined a second combustion volume (C) having an opening facing a head (H) of the internal combustion engine, and in which in the head ? an injector (N) is arranged with relative fuel ejection openings arranged so that in a first interval (R1) of axial positions of the piston, the fuel is injected mainly in the first volume (T) of combustion and in a second interval (R2) of axial positions of the piston, the fuel ? mainly injected into the second combustion volume (C). 2. Motore secondo la rivendicazione 1, in cui detto secondo intervallo di posizioni ? prossimale con il punto morto superiore, mentre detto primo intervallo di posizioni ? conseguente al secondo intervallo di posizioni fino ad una preordinata posizione limite del pistone oltre la quale uno spray di combustibile generato dall?iniettore inizia ad incidere le pareti del cilindro.2. Engine according to claim 1, wherein said second range of positions ? proximal with the top dead centre, while said first range of positions ? consequent to the second interval of positions up to a prearranged limit position of the piston beyond which a spray of fuel generated by the injector begins to affect the walls of the cylinder. 3. Motore secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, configurato per eseguire una iniezione di combustibile, prevalentemente nel primo volume di combustione, in una fase di compressione e/o in una fase di espansione.The engine according to one of claims 1 or 2, configured to carry out a fuel injection, predominantly in the first combustion volume, in a compression stroke and/or in an expansion stroke. 4. Motore secondo la rivendicazione 3, configurato per eseguire una prima iniezione di combustibile magra, nella fase di compressione, in modo da disperdere combustibile nel primo volume di combustione ed una successiva seconda iniezione di combustibile nel secondo intervallo di posizioni del pistone, in modo da ottenere un rapporto locale aria/combustibile relativamente ricco e preferibilmente circa stechiometrico nel secondo volume di combustione.4. Engine according to claim 3, configured to perform a first injection of lean fuel, in the compression stroke, so as to disperse fuel in the first volume of combustion and a subsequent second injection of fuel in the second range of piston positions, so as to to obtain a relatively rich and preferably approximately stoichiometric local air/fuel ratio in the second combustion volume. 5. Motore secondo la rivendicazione 3 o 4, ulteriormente configurato per eseguire una terza successiva iniezione di combustibile nel primo volume di combustione, durante la fase di espansione, in modo da ottenere un predeterminato rapporto aria/combustibile totale.5. Engine according to claim 3 or 4, further configured to perform a third successive injection of fuel into the first combustion volume, during the expansion phase, so as to obtain a predetermined total air/fuel ratio. 6. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni 1 ? 5, in cui detto secondo volume di combustione ? ricavato in una camera rivestita di opportuno materiale a bassa conduttivit? termica.6. Engine according to any one of claims 1? 5, in which said second combustion volume ? obtained in a chamber lined with a suitable material with low conductivity? thermal. 7. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo volume di combustione ha forma compatta a simmetria rotazionale.7. Engine according to any one of the preceding claims, wherein the second combustion volume has a compact shape with rotational symmetry. 8. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta testa del motore comprende aperture di ammissione disposte per introdurre aria fresca mediante uno swirl con asse coincidente con l'asse (X) del pistone (P).8. Engine according to any one of the preceding claims, wherein said engine head comprises inlet openings arranged to introduce fresh air by means of a swirl with axis coincident with the axis (X) of the piston (P). 9. Motore a combustione interna secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente configurato per eseguire9. Internal combustion engine according to any one of the preceding claims, further configured to perform - una pre-iniezione di combustibile in detto secondo volume di combustione tra la fine della fase di scarico e conseguente inizio della fase di aspirazione, in modo da ottimizzare la miscelazione del combustibile nel comburente nel secondo volume di combustione, preferibilmente quando almeno una valvola di scarico risulta chiusa, e/o- a pre-injection of fuel in said second combustion volume between the end of the exhaust phase and the consequent beginning of the intake phase, so as to optimize the mixing of the fuel in the comburent in the second combustion volume, preferably when at least one drain is closed, and/or - una ulteriore pre-iniezione di combustibile in detto primo volume di combustione durante la fase di aspirazione, in modo da ottimizzare la miscelazione del combustibile nel comburente nel primo volume di combustione.- a further pre-injection of fuel into said first combustion volume during the intake phase, so as to optimize the mixing of the fuel into the comburent in the first combustion volume. 10. Motore a combustione interna secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui la porzione centrale (CP) di elevazione ha forma circa tronco conica.10. Internal combustion engine according to any one of the preceding claims, wherein the central elevation portion (CP) has an approximately frusto-conical shape. 11. Metodo di controllo di un iniettore (N) per l?iniezione di combustibile nella camera di combustione (T, C) di un motore a combustione interna secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti 1 ? 10, il metodo comprendendo un primo passo di eseguire una prima iniezione di combustibile, magra, prevalentemente nel primo volume (T) di combustione durante la fase di compressione, ed11. Control method of an injector (N) for injecting fuel into the combustion chamber (T, C) of an internal combustion engine according to any one of the preceding claims 1? 10 , the method comprising a first step of performing a first fuel injection, lean, predominantly in the first combustion volume (T) during the compression stroke, and + un secondo passo, immediatamente successivo al primo, di eseguire una seconda iniezione di combustibile prevalentemente nel secondo volume (C) di combustione in modo da ottenere un rapporto locale aria/combustibile circa stechiometrico.+ a second step, immediately following the first, of carrying out a second fuel injection mainly in the second combustion volume (C) so as to obtain an approximately stoichiometric local air/fuel ratio. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, ulteriormente comprendente un terzo passo, immediatamente successivo al secondo passo, di eseguire una terza iniezione di combustibile in detto primo volume di combustione mentre il pistone si allontana dal punto morto superiore nella fase di espansione, in modo da ottenere un predeterminato rapporto di aria/combustibile totale.The method according to claim 11, further comprising a third step, immediately following the second step, of performing a third injection of fuel into said first combustion volume as the piston moves away from top dead center in the expansion stroke, so as to obtain a predetermined total air/fuel ratio. 13. Metodo secondo una delle rivendicazioni 11 o 12, comprendente un quarto ulteriore passo di eseguireMethod according to one of claims 11 or 12, comprising a further fourth step of carrying out - una pre-iniezione di combustibile in detto secondo volume di combustione in posizione prossimale al punto morto superiore, tra la fine della fase di scarico e conseguente inizio della fase di aspirazione, in modo da ottimizzare la miscelazione del combustibile nel comburente e/o- a pre-injection of fuel into said second combustion volume in a position proximal to the top dead centre, between the end of the exhaust phase and the consequent beginning of the intake phase, so as to optimize the mixing of the fuel in the combustion agent and/or - una ulteriore pre-iniezione di combustibile in detto primo volume di combustione durante la fase di aspirazione, in modo da ottimizzare la miscelazione del combustibile nel comburente nel primo volume di combustione.- a further pre-injection of fuel into said first combustion volume during the intake phase, so as to optimize the mixing of the fuel into the comburent in the first combustion volume. 14. Programma di computer che comprende mezzi di codifica di programma atti a realizzare tutti passi (1 - 4) di una qualunque delle rivendicazioni da 11 a 13, quando detto programma ? fatto girare su di un computer.14. A computer program comprising program coding means adapted to carry out all steps (1 - 4) of any one of claims 11 to 13, when said program ? run on a computer. 15. Mezzi leggibili da computer comprendenti un programma registrato, detti mezzi leggibili da computer comprendendo mezzi di codifica di programma atti a realizzare tutti passi (1 - 4) di una qualunque delle rivendicazioni da 11 a 13, quando detto programma ? fatto girare su di un computer. 15. A computer readable means comprising a recorded program, said computer readable means comprising a program coding means adapted to carry out all steps (1 - 4) of any one of claims 11 to 13, when said program ? run on a computer.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4415073A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-02 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg IC engine using alcohol-based fuel with spark ignition and direct fuel injection
JP2002188447A (en) * 2000-12-21 2002-07-05 Nissan Motor Co Ltd Internal combustion engine of direct in cylinder fuel injection
DE102005037562A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Caterpillar Inc., Peoria Piston with double depression
WO2017123210A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-20 Quantlogic Corporation Multi-fuel combustion methods, devices and engines using the same
EP3517754A1 (en) 2018-01-25 2019-07-31 FPT Motorenforschung AG Engine piston

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4415073A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-02 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg IC engine using alcohol-based fuel with spark ignition and direct fuel injection
JP2002188447A (en) * 2000-12-21 2002-07-05 Nissan Motor Co Ltd Internal combustion engine of direct in cylinder fuel injection
DE102005037562A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Caterpillar Inc., Peoria Piston with double depression
WO2017123210A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-20 Quantlogic Corporation Multi-fuel combustion methods, devices and engines using the same
EP3517754A1 (en) 2018-01-25 2019-07-31 FPT Motorenforschung AG Engine piston

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