ITRM980076A1 - Motore a combustione interna a ciclo otto - Google Patents

Motore a combustione interna a ciclo otto

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ITRM980076A1
ITRM980076A1 IT98RM000076A ITRM980076A ITRM980076A1 IT RM980076 A1 ITRM980076 A1 IT RM980076A1 IT 98RM000076 A IT98RM000076 A IT 98RM000076A IT RM980076 A ITRM980076 A IT RM980076A IT RM980076 A1 ITRM980076 A1 IT RM980076A1
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IT
Italy
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combustion engine
ignition
internal combustion
cycle internal
piston
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IT98RM000076A
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Andreas Biemelt
Peter Hohner
Karl Gunter
Helmumt Schorn
Original Assignee
Daimler Benz Ag
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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Motore a combustione interna a ciclo otto",
L'invenzione riguarda un motore a combustione interna a ciclo otto secondo il preambolo della rivendicazione 1. L'azionamento di tali motori a combustione interna avviene in modo noto mediante la combustione di una miscela di combustibile e aria nelle camere di combustione del motore a combustione interna, che sono delimitate in ogni cilindro rispettivamente da un pistone disposto in modo longitudinalmente spostabile in esso. Dopo la compressione mediante il pistone nella sua corsa di ascensione nel cilindro, la combustione viene innescata da una scintilla di accensione elettrica, che salta tra due elettrodi, penetranti nella camera di combustione, quale scarico ad arco elettrico in seguito ad una tensione di accensione di un impianto di accensione. Assumendo che il volume della miscela colpita dalla scintilla di accensione sia suscettibile di accensione, ossia che la composizione della miscela si trovi entro i limiti di accensione attorno al punto stechiometrico, il volume della miscela si infiamma. La fiamma accende la miscela rimanente nella camera di combustione e avvia,partendo dal luogo di accensione, la combustione del combustibile per l'azionamento del pistone. Una combustione completa del combustibile, che è desiderabile per ottenere la massima potenza del motore a combustione interna, un consumo economico del combustibile e una ridotta emissione dei gas di scarico, richiede ottimali proprietà di accensione, che, oltre al facile accesso della miscela alla scintilla di accensione (posizione della scintilla) sono ;dati da una lunga durata della scintilla e da una grande lunghezza di quest'ultima, ossia da una grande distanza tra gli elettrodi.
Una distanza variabile tra gli elettrodi è possibile in quanto nella camera di combustione un elettrodo centrale di una candela di accensione è disposto in modo stazionario ed è previsto un elettrodo di massa sporgente dal fondo del pistone. L'elettrodo di massa è spostabile dal pistone in direzione verso l'elettrodo centrale. A seconda della posizione del pistone nel cilindro durante l'accensione, mediante la corrispondente distanza dall’elettrodo di massa all'elettrodo centrale, sono possibili diverse lunghezze della scintilla. Un motore a combustione interna del genere è noto dalla pubblicazione WO 81/07682. Al fine di una accensione e combustione controllare, ad ogni punto di esercizio del motore a combustione interna da un dispositivo per il rilevamento del carico di esercizio momentaneo ad ogni numero di giri viene coordinato uno specifico punto di accensione. Un impianto di accensione genera tra la coppia di elettrodi di ogni cilindro in ogni istante di accensione una tensione di accensione.
Nel campo inferiore dei carichi parziali del motore a combustione interna l’accensione avviene nei tempi prematuri nelle posizioni del pistone sensibilmente prima del raggiungimento del punto motore superiore. L'accensione e la combustione della miscela di combustibile e aria, magra in questo campo di carico del motore a combustione interna, vengono favorite, con la detta disposizione doppia di elettrodi, contemporaneamente da due fattori: in primo luogo mediante l'istante di accensione anticipata si ottiene un lungo tempo di infiammazione. Inoltre si ottiene una grande lunghezza della scintilla, in quanto l'elettrodo di massa, mobile con il pistone, nell’istante di accensione anticipata è distante dall'elettrodo centrale. All'aumentare del carico di esercizio e del numero di giri del motore a combustione interna, l'accensione ha luogo sempre più tardi durante la corsa di compressione del pistone e causa una combustione della miscela con una pressione di combustione appropriata alla potenza del motore a combustione interna. Con l'avvicinamento del pistone al punto morto superiore decresce in modo corrispondente anche la distanza tra gli elettrodi nell'istante di accensione. Il fabbisogno di tensione per avviare la formazione di una scintilla di accensione, che cresce con il carico di esercizio e quindi con la pressione nella camera di combustione, decresce però con la riduzione della distanza degli elettrodi nell'istante di accensione, e quindi all'incirca uguale sull'intera zona del campo caratteristico del motore a combustione interna. L’impianto di accensione deve quindi fornire tensioni di accensione solo entro limiti ristretti.
In particolare nell'esercizio a carico parziale del noto motore a combustione interna si verificano sempre combustioni incomplete o addirittura accensioni mancate di singoli cilindri.
L'accensione avviene in modo sequenziale e negli istanti di accensione equivalenti in tutti i cilindri, tuttavia lo stato e anche la composizione stechiometrica della miscela di combustibili/aria, addotta alle camere di combustione, potendo oscillare. Nei cicli di lavoro dei singoli cilindri, con istanti di accensione equivalenti, si può verificare una combustione incompleta a causa della miscela troppo magra per il dato punto di esercizio.
Il compito della presente invenzione è quello di sviluppare ulteriormente il motore a combustione interna a ciclo otto del tipo in questione in maniera tale che in ogni punto di esercizio del motore si abbia una combustione completa.
Questo compito viene risolto secondo l'invenzione con le caratteristiche della rivendicazione 1.
La formazione interna della miscela nelle camera di combustione del motore a combustione interna a ciclo otto mediante l’iniezione diretta del combustibile da parte di un iniettore nella camera di combustione e mediante l'aria di combustione addotta attraverso una valvola di immissione, rende possibile un dosaggio uniforme della miscela, per quanto riguarda la composizione e la quantità, in tutti i cilindri con la formazione di una miscela combustibile/aria suscettibile di accensione. Quantità di combustibile uguali in tutti i cilindri favoriscono condizioni di combustione coincidenti negli istanti di accensione equivalenti.
L'iniezione diretta rende possibile una stratificazione della miscela di combustibile/aria con diversi rapporti di aria. L'esercizio a strati è particolarmente vantaggioso nella zona di carichi parziali del motore a combustione interna, in quanto per rendere possibile una ridotta richiesta di potenza, la quantità di combustibile iniettata viene usata per la formazione di una limitata nuvola di miscela con la miscela suscettibile di accensione. Grandi settori del volume della camera di combustione vengono riempiti con la miscela sempre più magra o con l'aria di combustione pura, per cui si ottiene un consumo di combustibile economico del motore a combustione interna.
Con la lunghezza variabile della scintilla a causa dell'elettrodo di massa mobile sul pistone, la carica a strati può essere accesa in modo sicuro. In particolare nella zona di carichi parziali con un dosaggio di combustibile, corrispondentemente minore, per ciclo di lavoro, la grande lunghezza della scintilla acconsente, corrispondentemente al punto di accensione anticipato, una accensione ottimale e una sufficiente combustione della miscela. La scintilla di accensione attraversa sul suo lungo percorso tra l'elettrodo centrale e l'elettrodo di massa un grande settore della nuvola di carico a strati nella camera di combustione e contemporaneamente volumi parziali con diversi rapporti di aria. La scintilla di accensione perviene in tal caso con certezza a contatto con rapporti di aria suscettibili di accensione e causa una infiammazione della miscela rimanente su un largo fronte. Con la formazione interna della miscela e in particolare con l'esercizio a carichi stratificati, mediante l'iniezione diretta del combustibile durante la corsa di compressione del pistone si creano, con la disposizione precedentemente descritta degli elettrodi distanziabili a seconda della posizione del pistone, in tutti i cilindri del motore a combustione interna uguali e buone condizioni di infiammazione e di combustione.
In modo conveniente, l'iniettore è disposto centralmente e inietta un getto di combustibile rivolto verso il fondo del pistone, con l'aria di combustione formandosi una nuvola di miscela centrale. Vengono così evitati nocivi depositi del combustibile sulla parete della camera di combustione, depositi che causano una combustione incompleta con maggiori valori di emissione di idrocarburi. Se l'iniettore presenta un ugello di iniezione, con il quale il combustibile può essere iniettato nella camera di combustione, in un getto conico che si allarga simmetricamente, allora un carico a strati può essere formato in modo stabile in un mantello di getto con un basso coefficiente di aria, ossia con una miscela grassa nel nucleo del cono e con gradienti positivi del coefficiente d'aria. La nuvola di miscela, formata dal getto conico nel centro della camera di combustione è certamente suscettibile di accensione, quando l'elettrodo centrale si trova esternamente e l'elettrodo di massa internamente al getto conico. La scintilla di accensione che salta tra gli elettrodi, attraversa sul suo percorso il mantello del getto e quindi settori della nuvola conica della miscela con diversi coefficienti d'aria. Tali volumi parziali nel mantello del getto vengono accesi con rapporti d'aria suscettibili di accensione e causano una infiammazione immediata della rimanente carica nella camera di combustione .
L'impianto di accensione è vantaggiosamente un impianto di accensione a corrente alternata, che può fornire tensioni di accensione aumentate a piacimento e inoltre mette all'occorrenza a disposizione una lunga durata della scintilla oppure una pluralità di impulsi di accensione. La tensione di accensione applicata dall'impianto di accensione, nonché la durata della scintilla e in particolare l'istante di accensione possono essere determinati da un controllo del campo caratteristico in funzione di almeno un parametro di esercizio del motore a combustione interna. Le condizioni di accensione e di combustione nelle camere di combustione del motore a combustione interna vengono in tale maniera migliorate in modo specifico per quanto riguarda il punto di esercizio, in quanto con la scelta dell'appropriato impianto di accensione e quindi della corrispondente lunghezza della scintilla, grazie alla distanza degli elettrodi sono generabili scintille di accensione, che soddisfano gli elevati requisiti in particolare nel campo di carichi parziali del motore a combustione interna.
Esempi di realizzazione dell'invenzione saranno descritti qui di seguito più da vicino con riferimento al disegno, in cui:
la figura 1 mostra una sezione longitudinale schematica del cilindro di un motore a combustione interna a ciclo otto; la figura 2 e la figura 3 mostrano in viste schematiche le possibilità per la disposizione degli elettrodi di accensione nella camera di combustione;
la figura 4 mostra una sezione longitudinale del cilindro di un motore a combustione interna a ciclo otto con una configurazione del fondo del pistone che favorisce la combustione della miscela.
Nella figura 1 è illustrato un cilindro 2 di un motore a combustione interna a ciclo otto 1 in cui un pistone 3, disposto in modo longitudinalmente spostabile, delimita una camera di combustione 4. Su un asse 18 del cilindro è disposto un iniettore 10 nel cielo 11 della camera di combustione, che inietta il combustibile nella camera di combustione 4 con un getto conico 12 che si apre verso il fondo 13 del pistone. All'iniezione del combustibile durante la corsa di compressione del pistone 3 viene formata una carica stratificata nella camera di combustione con l'aria di combustione, che viene addotta in modo convenzionale attraverso una o più valvole di immissione alla camera di combustione 4. Nell’esercizio a carica stratificata del motore a combustione interna 1, il cono di combustibile 12 causa la formazione di una nuvola stratificata centrale della miscela con il coefficiente d'aria lambda, crescente verso il mantello di getto 22, ossia si ottiene una miscela di combustibile/aria sempre più magra.
Dopo la formazione interna della miscela, la combustione nella camera di combustione 4 viene avviata mediante una scintilla di accensione, che salta nella camera riempita con la miscela tra due elettrodi 7, 9. La tensione necessaria per l'accensione, che causa una scarica dell'arco elettrico (scintilla di accensione) tra gli elettrodi viene fornita da un impianto di accensione a corrente alternata. Gli elettrodi 7, 9 sono componenti meccanicamente separati, un elettrodo centrale 7 formando parte di una candela di accensione 6, che è disposta saldamente nel cielo 11 della camera di combustione. L'elettrodo di massa 9 forma parte del pistone 3 e sporge dal fondo 13 di quest'ultimo nella camera di combustione 4. L'accensione viene avviata nei motori a combustione interna a ciclo otto in modo convenzionale durante la corsa di compressione del pistone 3, che sposta in una disposizione del genere degli elettrodi 7, 9, l’elettrodo di massa in direzione verso l'elettrodo centrale 7. Ad ogni possibile istante di accensione viene in tale maniera coordinata una posizione geometricamente determinata del pistone e quindi una distanza stabilita tra gli elettrodi 7, 9, essendo chiaro che la distanza tra gli elettrodi corrisponde alla lunghezza della scintilla. Gli elettrodi 7, 9 penetrano nella camera di combustione 4 in maniera tale che l'elettrodo centrale 7 venga a trovarsi esternamente e l'elettrodo di massa 9 internamente al raggio conico 12. Se tra gli elettrodi 7, 9 viene generata una scintilla di accensione, allora essa passa attraverso il mantello di getto 29 e coinvolge così volumi della miscela con diversi valori lambda. Le quantità volumetriche del mantello di getto 22, che presentano coefficienti d'aria suscettibili di accensione, vengono così accese e infiammano la miscela rimanente. L'elettrodo centrale 7 e l'elettrodo di massa 9 della candela di accensione 6 sono disposti l'uno rispetto all'altro in maniera tale che il mantello di getto 22 venga a trovarsi, in caso di oscillazioni dell'angolo di apertura alfa del getto conico 12, tra l'estremità libera dell'elettrodo centrale 17 e l'elettrodo di massa 9. Le imprecisioni della produzione degli iniettori 10 dei vari cilindri del motore a combustione interna 1 pur potendo causare queste oscillazioni dell'angolo di apertura alfa dei rispettivi getti conici 12 in un certo campo di tolleranza, tuttavia grazie al lungo percorso della scintilla viene in ogni caso assicurata una accensione affidabile.
Il cielo 11 della camera di combustione 11 è di forma conica ed è simmetrico rispetto all'asse 18 del cilindro, con un angolo di apertura che è maggiore del massimo angolo di apertura alfa del getto conico 12 che parte dal vertice del cielo 11 della camera di combustione. Nella fessura della camera di combustione 4, formata così tra il mantello di getto 22 e il cielo 11 della camera di combustione, penetra l'elettrodo centrale 7. Una estremità libera dell'elettrodo centrale 7 si trova quindi in prossimità del mantello di getto 22. In tale maniera si esclude che l'elettrodo centrale 7 possa essere bagnato con il combustibile liquido. La candela di accensione 6 e in particolare un isolatore circondante l'elettrodo centrale 7, vengono in tale maniera protetti contro una elevata sollecitazione termica variabile a causa del combustibile che brucia sull'elettrodo centrale 7 e contro una maggiore usura.
La candela di accensione 6 è disposta ad una certa distanza dall'iniettore 10 nel cielo 11 della camera di combustione, per cui durante l'accensione, che ha luogo principalmente al termine dell'iniezione, viene bruciato il combustibile iniettato per primo. Viene impedito che il combustibile, che entra all'inizio dell'iniezione dapprima nella camera di combustione 4, si distribuisca eccessivamente nella camera di combustione 4 e che venga formata una miscela magra e quindi viene assicurata una combustione uniforme della nuvola di miscela combustibile nel centro della camera di combustione 4.
Per ottenere una combustione completa in tutti i punti di esercizio del motore a combustione interna 1 e quindi diverse condizioni di combustione nelle camere di combustione 4, ad ogni punto di esercizio è coordinato uno specifico istante di accensione. In caso di un ridotto carico di esercizio, l'accensione ha luogo in un istante anticipato, vale a dire nelle posizioni del pistone sostanzialmente prima del raggiungimento del punto morto superiore e quindi conformemente alle grandi distanze tra l'elettrodo centrale 7 e l'elettrodo di massa 9 sul fondo 13 del pistone. All'aumentare del carico di esercizio del motore a combustione interna,l'accensione della miscela ha luogo con un ritardo crescente con l'avvicinamento del pistone 3 al cielo 11 della camera di combustione e quindi con l'avvicinamento degli elettrodi di accensione 7, 9. La tensione necessaria per generare una scintilla di accensione aumenta all 'aumentare della pressione della camera di combustione e decresce con la riduzione della distanza degli elettrodi, per cui nella disposizione con un elettrodo di massa 9 mobile, grazie alla relazione alternativa antiproporzionale tra la pressione nella camera di combustione e la distanza degli elettrodi, nell'intero campo caratteristico del motore a combustione interna 1 si possono ottenere, con una tensione di accensione approssimativamente costante, accensioni sicure e spontanee della miscela. L’istante di accensione favorevole per il punto di accensione ogniqualvolta presente del motore a combustione interna viene determinato da un controllo 15 del campo caratteristico, in quanto gli istanti di accensione ogniqualvolta più favorevoli sono noti in anticipo nell'intero campo caratteristico del motore a combustione interna 1. Con la determinazione di parametri di esercizio 16, misurati in modo continuo, del motore a combustione interna 1, il controllo 15 del campo caratteristico controlla l'impianto di accensione a corrente continua 5 e causa ogniqualvolta nell'istante di accensione più favorevole l'applicazione della tensione di accensione necessaria agli elettrodi 7, 9.
La figura 2 mostra un cilindro 2 con un pistone 3, che si trova in esso nella corsa di compressione nell'istante di accensione. Mediante l'applicazione della tensione di accensione tra l'elettrodo centrale 7, disposto in modo stazionario e l'elettrodo di massa 9, mobile con il pistone 3, si ottiene la formazione di una scintilla di accensione. Il percorso 20 della scintilla tra gli elettrodi 7, 9 attraversa il mantello di getto 2 del cono di combustibile 12, che viene iniettato attraverso un ugello a getto conico 14 di un iniettore 10 direttamente nella camera di combustione 4. L'iniettore 10 è disposto centralmente nel cielo 11 della camera di combustione, come è stato già descritto con riferimento alla figura 1. Gli elettrodi 7, 9 sono collocati nella camera di combustione 9 in maniera tale che una estremità libera 17 dell'elettrodo centrale si trovi su una retta comune 19 della traiettoria di movimento dell'elettrodo di massa 9. la lunghezza della scintilla varia proporzionalmente al percorso del pistone, conformemente alla distanza tra gli elettrodi. Nell'esercizio a carico parziale del motore a combustione interna con un minore dosaggio del combustibile, si sceglie un istante di accensione in anticipo, in cui si ha un percorso lungo della scintilla corrispondentemente alla distanza degli elettrodi. La scintilla di accensione che salta tra gli elettrodi 7, 9 attraversa il mantello 22 del getto conico 12. In tal modo vengono colpiti dalla scintilla di accensione volumi di miscela con diversi coefficienti d'aria nella nuvola di miscela centrale. Con la tensione di accensione, mantenuta all'incirca costante nell'intero campo caratteristico del motore a combustione intenra, si può ottenere una lunghezza 20a massima molto grande della scintilla nell'esercizio a carichi parziali minori oppure al funzionamento a folle del motore a combustione interna. La massima lunghezza 20a della scintilla può ammontare fino a 10 mm con l'uso di un impianto di accensione a corrente alternata (figura 1). Con questa grande lunghezza 20a della scintilla si possono creare, particolarmente nella parte inferiore dell'esercizio, anche in caso di eventuali oscillazioni del cono di apertura del getto conico 12, ottimali condizioni di combustione. Pertanto, il fattore essenziale per la combustione uniforme in tutti i cilindri del motore a combustione interna diventa il dosaggio uniforme del combustibile, che è assicurato mediante l'iniezione diretta in ogni camera di combustione 4 .
Un isolatore 8 della candela di accensione 6 circonda l'elettrodo centrale 7 e penetra con l'elettrodo centrale nella camera di combustione 4 in misura tale che l'estremità libera dell'elettrodo centrale 7 sia elettricamente isolata rispetto al cielo della camera di combustione. La lunghezza di penetrazione dell’isolatore 8 nella camera di combustione 4 viene scelta in maniera tale che la distanza tra l'estremità libera 17 dell'elettrodo centrale 7 dal cielo 11 della camera di combustione corrisponda all'incirca alla lunghezza doppia o anche più della massima lunghezza 20a della scintilla.
La figura 3 mostra una disposizione alternativa dell'elettrodo centrale stazionario 7 e dell'elettrodo di massa 9 mobile con il pistone. L'elettrodo di massa 9 è disposto sul fondo 13 del pistone in modo eccentrico all'asse 18 del cilindro in direzione della posizione radiale dell'elettrodo centrale 7. L'elettrodo di massa 9 viene a trovarsi quindi in direzione radiale tra l'asse 18 del cilindro e la candela di accensione 6, la traiettoria di movimento dell'elettrododimassa 19 estendendosi in prossimità dell'estremità libera 17 dell'elettrodo centrale 7. Nella fase terminale della corsa di compressione del pistone 3, l'elettrodo di massa 9 passa davanti all'estremità libera 17 dell'elettrodo centrale 7. Verso il fondo 13 del pistone l'elettrodo di massa 9 si allarga continuamente, per cui al passaggio davanti all'estremità libera 17 dell'elettrodo centrale 7 decresce continuamente la distanza tra gli elettrodi. Con la guida parallela illustrata dell’elettrodo di massa 9 davanti all'elettrodo centrale 7, in confronto alla guida perpendicolare (figura 9) si ha a disposizione un tempo maggiore per la generazione della scintilla di accensione. Il percorso 20 della scintilla decresce con l'aumentare del ritardo dell'istante di accensione, ossia all'avvicinamento del pistone 3 al punto morto superiore, solo leggermente rispetto al tratto percorso dal pistone 3. Entro intervalli di accensione o angoli di rotazione relativamente grandi dell'albero a manovella, la lunghezza 20 della scintilla resta relativamente costante, il che è desiderabile in certi punti di esercizio del motore a combustione interna. L'elettrodo di massa 9 è un corpo che si rastrema verso l'estremità libera e che influenza in modo permanente, con il suo lato rivolto verso l’elettrodo centrale 7, sul quale salta la scintilla di accensione, la caratteristica di accensione e di combustione della miscela che si è formata nella camera di combustione 4. A seconda della dipendenza desiderata della lunghezza 20 della scintilla dall'istante di accensione, l'elettrodo di massa 9 può essere realizzato quale tronco di cono oppure quale superficie di secondo grado, ad esempio come iperboloide o paraboloide.
Nella figura 4 è illustrato un motore a combustione interna a ciclo otto 1 con una posizione del pistone 3 nel cilindro 2 nell'istante dell'iniezione del combustibile durante la corsa di compressione. L'accesso di un iniettore 10, disposto nella testata cilindrica 24, verso la camera di combustione 4 si trova con un ugello di iniezione 14 all 'incirca centralmente nel cielo 11 della camera di combustione. Per la formazione di una nuvola di miscela centrale nella camera di combustione 4, il combustibile viene iniettato dall'ugello di iniezione 14 con un getto conico 12, rivolto verso il fondo 13 del pistone. Il pistone 13 reca centralmente un elettrodo di massa penetrante nella camera di combustione 4, che è spostabile con il pistone 3 nel cilindro 2 in alto in direzione di un elettrodo centrale 7 di una candela di accensione 6, disposto in modo stazionario nel cielo 11 della camera di combustione.
Mediante l'applicazione di una corrispondente tensione di accensione, tra l'elettrodo centrale 7 e l'elettrodo di massa 9 viene generata una scintilla di accensione, che accende la miscela di combustibile e aria formata nella camera di combustione 4.
Il getto di combustibile 12 colpisce il pistone 3 che si muove in alto e viene riflesso con la nebulizzazione per la formazione della miscela con l'aria di combustione addotta attraverso separate valvole di immissione nella camera di combustione 4. L'elettrodo di massa 9 si trova nel centro della superficie interessata dal getto di combustibile 12 e forma, insieme con una incavatura 21, realizzata concentricamente all'elettrodo di massa 9 nel fondo del pistone 13, un comune contorno a paletta radiale. L'elettrodo di massa 9 è disposto in modo da essere rivolto verso l'iniettore 10 o il suo ugello di iniezione 14. Grazie alla sua posizione su un asse 23 dell'iniettore, l'elettrodo di massa 9 taglia il getto di combustibile in arrivo, al quale viene imposto al successivo passaggio attraverso la cavità 21, un impulso di rotazione rivolto verso l'interno. Dopo il distacco del flusso su un comune bordo della cavità 21 con il fondo del pistone 13, il combustibile viene riflesso in forma toroidale nella camera di combustione 4 per ragioni del mantenimento dell'impulso. In tale maniera viene favorita la formazione di una nuvola di miscela centrale con un basso coefficiente d'aria, ossia con una maggiore concentrazione di combustibile. La miscela da accendere viene mantenuta, mediante una forte formazione del movimento vorticoso nel centro della camera di combustione 4 e quindi nel prestabilito punto di accensione in prossimità dell'elettrodo centrale 7. Inoltre, mediante il moto vorticoso toroidale rivolto all'interno si evitano in modo efficace depositi del combustibile sulla parete dei cilindri.
L'elettrodo di massa 9 viene fortemente riscaldato durante la combustione, a causa della sua posizione centrale sul pistone 3, per cui il combustibile viene immediatamente fatto evaporare. In particolare nell'esercizio a carica stratificata del motore a combustione interna, in tale maniera viene sostenuta la formazione di una miscela di combustibile e di aria, suscettibile di accensione. Il combustibile in evaporazione raffredda inoltre l'elettrodo di massa 9 e riduce in tale maniera la tendenza a battiti durante la combustione. In un esercìzio del motore a combustione interna con una formazione omogenea della miscela, ossia l'iniezione del combustibile durante la corsa di aspirazione del pistone 3, grazie al raffreddamento dell'elettrodo di massa 9, a mezzo di un getto di combustibile diretto prima dell'accensione sull'elettrodo di massa, si può ottenere un miglioramento delle condizioni di combustione.
Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 4, l'asse 23 dell'iniettore si trova leggermente avvicinato ad un asse 18 del cilindro. L'iniettore 10 e la candela di accensione 6 sono in tale maniera disposti nella testata cilindrica 24 da entrambi i lati dell'asse 18 del cilindro. In tale maniera il mantello del getto conico 12 viene a trovarsi distanziato dall’elettrodo centrale 7 della candela di accensione 6. Benché l'elettrodo centrale 7 penetra nella camera di combustione 4 in prossimità della traiettoria di movimento dell'elettrodo di massa 9 (asse 18 del cilindro), viene sostanzialmente evitato un inumidimento dell'elettrodo centrale 7 da parte del combustibile liquido, che è stato bruciato in modo non completo.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Motore a combustione interna a ciclo otto (1) con almeno un cilindro (2), in cui è formata una camera di combustione (4), delimitata da un pistone (3) disposto in modo longitudinalmente mobile, con un elettrodo centrale (7) di una candela di accensione (6), penetrante in modo stazionario nella camera di combustione (4) e con un elettrodo di massa (9), penetrante da un fondo (13) del pistone nella camera di combustione (4) e spostabile dal pistone (3) in direzione verso l'elettrodo centrale (7), nonché con un impianto di accensione (5) che fornisce una tensione di accensione, mediante il quale in un istante di accensione, dipendente dal punto di esercizio del motore a combustione interna (1), viene generata una scintilla di accensione, che salta dall'elettrodo centrale (7) all'elettrodo di massa (9), per l'accensione di una miscela di combustibile e aria, caratterizzato dal fatto che nel cielo (11) della camera di combustione è disposto un iniettore (10), mediante il quale il combustibile è iniettabile direttamente nella camera di combustione (4) per formare una miscela di combustibile e aria suscettibile di accensione con l'aria di combustione adducibile attraverso una valvola di immissione.
  2. 2. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'iniettore è disposto centralmente e inietta un getto di combustibile (12) diretto verso il fondo (13) del pistone.
  3. 3. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'impianto di accensione è un impianto di accensione a corrente alternata (5).
  4. 4. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che l'istante di accensione nonché la durata della scintilla sono determinabili da un controllo di campo caratteristico (15) in funzione di almeno un parametro di esercizio (16) del motore a combustione interna (1).
  5. 5. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che l'iniettore (11) presenta un ugèllo a getto conico (14) per iniettare un getto conico (12) che si allarga in modo simmetrico.
  6. 6. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elettrodo centrale (7) si trova esternamente e l'elettrodo di massa (9) internamente al getto conico (12).
  7. 7. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che una estremità libera (17) dell'elettrodo centrale (7) si trova in prossimità di un mantello (22) del getto conico (12).
  8. 8. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la distanza assiale dell'estremità libera (17) dell'elettrodo centrale (7) dal cielo (11) della camera di combustione ammonta almeno al doppio del massimo percorso previsto (20) della scintilla.
  9. 9. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo una delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fatto che la candela di accensione (6) è disposta ad una distanza dall'iniettore (10) nel cielo (11) della camera di combustione .
  10. 10. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l’elettrodo di massa (9) è disposto eccentricamente all'asse (18) del cilindro in direzione della posizione radiale dell'elettrodo centrale (7).
  11. 11. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che l'estremità libera (17) dell'elettrodo centrale (7) si trova su una retta (19) comune con la traiettoria di movimento dell 'elettrodo di massa (9).
  12. 12. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che l'elettrodo centrale (7) è disposto in prossimità della traiettoria di movimento dell'elettrodo di massa (9), l'elettrodo di massa (9) allargandosi continuamente verso il fondo (13) del pistone e passando, prima di raggiungere il punto morto superiore della corsa del pistone davanti all'estremità libera (17) dell'elettrodo centrale (7).
  13. 13. Motore a combustione interna a ciclo otto secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4 e/o una delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzato dal fatto che l'elettrodo di massa (9) è disposto in modo da essere rivolto verso l'iniettore (10) e forma con una cavità (21), ricavata nel fondo (13) del pistone concentricamente all'elettrodo di massa (9), un comune contorno a paletta radiale.
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