PL107598B1 - Komora spalania silnika spalinowego,zwlaszcza wysokopreznego z doladowaniem - Google Patents

Komora spalania silnika spalinowego,zwlaszcza wysokopreznego z doladowaniem Download PDF

Info

Publication number
PL107598B1
PL107598B1 PL1974176169A PL17616974A PL107598B1 PL 107598 B1 PL107598 B1 PL 107598B1 PL 1974176169 A PL1974176169 A PL 1974176169A PL 17616974 A PL17616974 A PL 17616974A PL 107598 B1 PL107598 B1 PL 107598B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fuel
air
combustion chamber
combustion
engine
Prior art date
Application number
PL1974176169A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL107598B1 publication Critical patent/PL107598B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/164Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
    • F02B37/166Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine the auxiliary apparatus being a combustion chamber, e.g. upstream of turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest komora spalania silnika spalinowego, zwlaszcza wysokopreznego z do¬ ladowaniem, zawierajaca wlot gazu zawierajacego tlen, turbosprezarke z napedzajaca ja turbina, prze¬ wód odgalezny laczacy turbosprezarke z turbina, umozliwiajacy bezposrednie przejscie do turbiny wy¬ datku powietrza, które nie przechodzi przez silnik, zaopatrzony w regulator wytwarzajacy strefe cisnie¬ nia którego wartosc jest rosnaca funkcja cisnienia doladowania, wtryskiwacz polaczony ze zródlem pa¬ liwa pod cisnieniem do doprowadzania i rozpylania zmiennego wydatku paliwa, zapewniajacy rozpyla¬ nie mechaniczne przy wydatku maksymalnym.Celem wynalazku jest, aby w komorze spalania tego rodzaju, umozliwic zmiany doprowadzanej ilosci paliwa we wzglednie duzych granicach, bez obawy wygaszenia iskry w komorze spalania i koniecznosci jej powtórnego zapalania. Nalezy zwrócic uwage, ze komora spalania opisanego na wstepie rodzaju pracuje zupelnie inaczej niz komora spalania urza¬ dzenia napedowego z turbina gazowa, w którym moc cieplna komory spalania rosnie wraz z moca oddawana przez urzadzenie. W urzadzeniu opisanym na wstepie, ilosc zuzywanego paliwa jest najwieksza, gdy silnik pracuje na wolnych obrotach, natomiast urzadzenie pracuje z najmniejsza moca przy silniku obciazonym. W ostatnim przypadku, a wiec gdy komora spalania pracuje tylko z moca odpowia¬ dajaca gotowosci do pracy, ilosc doprowadzanego 10 25 30 2 paliwa jest bardzo mala i moze w niektórych przy¬ padkach wynosic tylko 2% ilosci potrzebnej dla pelnej mocy.Znane sa urzadzenia do doprowadzania i rozpy¬ lania paliwa, w których ciekle paliwo jest rozpylane za pomoca otworu wtryskowego zasilanego paliwem pod cisnieniem, jednak kalibrowanie tego otworu nie moze byc doprowadzone do granicy, przy której nawet bardzo male ilosci paliwa bylyby dobrze roz¬ pylane. Do rozpylania takich malych ilosci wyno¬ szacych tylko kilka litrów paliwa na godzine, sred¬ nica otworu musialaby miec wielkosc równa lub nawet mniejsza od wielkosci progowej filtru. Oczy¬ wiscie prowadziloby to do czestego zatykania otwo¬ rów. Ponadto przy doprowadzaniu paliwa do komory spalania poprzez taki czysto mechaniczny uklad roz¬ pylajacy, nalezy zmieniac cisnienie doprowadzanego paliwa proporcjonalnie do kwadratu doprowadza¬ nego wydatku. W przypadku, gdy ilosci doprowa¬ dzanego paliwa zmieniaja sie w stosunku jak 1 : 60, wówczas cisnienie dla zapewnienia nienagannego rozpylania musialoby sie zmieniac w stosunku jak 1 : 3600.Niezaleznie od tych trudnosci, dla zapewnienia prawidlowego rozpylania we wszystkich wystepuja¬ cych warunkach, otwór wtryskowy musi miec takie wymiary, aby zapewnic rozpylanie nawet przy naj¬ mniejszych ilosciach paliwa i przy najmniejszym jego cisnieniu, gdyz przy przekroczeniu dolnej war-107 598 3 tosci granicznej moze wystapic niebezpieczenstwo niewlasciwego rozpylania i powstawania kropelki paliwa.I tak na przyklad, dla komory spalania rodzaju opisanego na wstepie, przeznaczonej dla silnika wy¬ sokopreznego o mocy 3000 KM z doladowaniem, najmniejsza ilosc paliwa potrzebna dla utrzyma¬ nia stanu gotowosci do pracy wynosi okolo 2 l/go¬ dzine.Dla zapewnienia mechanicznego rozpylenia, ta niewielka ilosc musialaby byc wprowadzana przy cisnieniu wzglednym 0,8 bara w stosunku do cisnie¬ nia panujacego w komorze spalania. Najwieksza ilosc paliwa dla rozruchu turbosprezarki przy unieru¬ chomionym silniku i podczas pracy silnika na ma¬ lych obrotach moze wynosic okolo 120 litrów/go¬ dzine. Ilosc ta musialaby byc wprowadzana przy cisnieniu wzglednym 3000 barów co oczywiscie jest niemozliwe. W powyzszym przykladzie kaliber otwo¬ ru wtryskowego musialby odpowiadac wartosci 0,2 mm. Przy tak malej srednicy, otwór wtryskowy uleglby szybkiemu zatkaniu przez zanieczyszczenia i zabrudzenie pozostalosciami produktów spalania.Próbowano pokonac te trudnosci przez to, ze sto¬ sowano pewna ilosc otworów wtryskowych wyko¬ rzystywanych kolejno w zaleznosci od calej ilosci wprowadzanego paliwa. Urzadzenia takie maja jed¬ nak stosunkowo zlozona budowe i nie moga byc regulowane bezstopniowo.Cel wynalazku zostal osiagniety przez wykonanie komory spalania rodzaju omówionej na wstepie, w której wtryskiwacz jest utworzony przez komore cylindryczna zasilana paliwem pobieranym przed regulatorem, majaca wylot w poblizu otworu wtrys¬ kowego, w celu pneumatycznego rozpylania wydat¬ ku minimalnego.Takie rozwiazanie komory spalania umozliwia prace w obszarze najwiekszej mocy, przy czym wówczas paliwo jest rozpylane mechanicznie na wylocie otworu wtryskowego przy zastosowaniu pompy o umiarkowanym cisnieniu rzedu kilkudzie¬ sieciu barów, natomiast strumien powietrza dopro¬ wadzany przez jedna dysze lub kilka dysz nie wy¬ wiera istotnego wplywu na rozpylanie.Przy pracy ze srednia moca, paliwo jest rozpylane zarówno mechanicznie na wylocie otworu wtrysko¬ wego jak i pneumatycznie przez strumienie wytwo¬ rzone przez jedna dysze sprezonego powietrza lub kilka takich dysz. Wreszcie w czasie pracy komory spalania w stanie gotowosci, paliwo jest rozpylane przez jedna dysze sprezonego powietrza lub kilka takich dysz, poniewaz wówczas same strumienie powietrza wystarczaja dla zapewnienia pelnego i sta¬ bilnego spalania tych minimalnych ilosci paliwa.W ten sposób, rozwiazanie wedlug wynalazku stwa¬ rza z jednej strony mozliwosc rozpylania mecha¬ nicznego najwiekszego wydatku paliwa, na który zaprojektowano komore spalania, i prawidlowego spalania w trzech strefach a wiec w pierwotnej strefie spalania, w strefie posredniej i w strefie rozrzedzenia, a z drugiej strony mozliwosc pneuma¬ tycznego rozpylania najmniejszego wydatku paliwa, na który zaprojektowano komore spalania, podczas pracy w stanie gotowosci, a to przez wspóldzialanie 4 strumienia paliwa z jednym strumieniem powietrza lub kilkoma takimi strumieniami. W tym przypadku paliwo jest spalane z powietrzem uzytym do jego rozpylania, przy czym powietrze jest doprowadzane 5 w takiej ilosci, aby mieszanka wykazywala sklad zblizony do stechiometrycznego, przy którym naste¬ puje spalanie calkowite i stabilne, w wysokim stop¬ niu niewrazliwe na zaklócenia akustyczne pocho¬ dzace z silnika, i przy którym mozna w kazdej 15 chwili przejsc W razie potrzeby na prace przy pel¬ nym obciazeniu.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia ciagla i bezstopniowa zmiane ilosci doprowadzanego pa¬ liwa w granicach okreslonych wartoscia maksymal- 15 na i minimalna, przy czym zmiany pomiedzy posz¬ czególnymi stanami moga byc dokonywane przy utrzymaniu zawsze prawidlowego, pelnego i stabil¬ nego spalania paliwa. Bezstopniowe przejscie pomie¬ dzy poszczególnymi stanami jest mozliwe przez to, 20 ze ilosc powietrza doprowadzanego do rozpylania pneumatycznego jest utrzymana w sposób staly, przy czym wplyw rozpylania mechanicznego zmniejsza sie w takim samym stopniu, w jakim dominujacym staje sie wplyw rozpylania pneumatycznego i od- 25 wrotnie.Dalsze zalety rozwiazania wedlug wynalazku wy¬ nikaja stad, ze obszar otworu wtryskowego jest stale chlodzony, a to zapobiega osadzeniu sie smoly i nagaru w tym obszarze. Ewentualne poklady sadzy 30 i zanieczyszczen sa w tym obszarze porywane przez strumienie powietrza dostarczanego przez dysze na¬ dmuchowe, a przez to otwór wtryskowy pozostaje czysty.Przez zaprojektowanie srednicy otworu wtrysko- 35 wego dla najwiekszej ilosci doprowadzanego paliwa, zostaje znacznie zmniejszone niebezpieczenstwo przypadkowego zatkania tego otworu. W dyszach sprezonego powietrza zasilanych swiezym powie¬ trzem, niebezpieczenstwo zabrudzenia praktycznie 40 nie istnieje.W zalecanym rozwiazaniu przedmiotu wynalazku wlot gazu zawierajacego tlen jest utworzony przez dysze majaca wylot w plaszczyznie prostopadlej do osi otworu wtryskowego. Dysza ma postac rowka 45 w przyblizeniu stycznego do wylotu otworu wtrys¬ kowego.Korzystnie dysza jest polaczona przewodem z wyjsciem chlodnicy, przez która przeplywa po¬ wietrze z turbosprezarki, przed wejsciem do silnika. 5o Korzystnie wtryskiwacz jest polaczony z tylna scianka komory spalania, w której to sciance sa usytuowane otwory, do doprowadzania gazu zawie¬ rajacego tlen.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy- 55 kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia komore spalania wedlug wynalazku, do silnika wysokopreznego, w przekroju podluznym, fig. 2 — wtryskiwacz do doprowadzania i rozpyla¬ nia paliwa, w przekroju podluznym, fig. 3 — wtrys- 60 kiwacz w przekroju wzdluz linii III — III oznaczo¬ nej na fig. 2, fig. 4 — wykres zmian ilosci paliwa Q doprowadzanego do komory spalania, w zaleznosci od cisnienia doladowania P, fig. 5 — czesc komory spalania podczas spalania przy pelnej mocy, w prze- 65 kroju podluznym, fig. 6 — czesc komory spalania,107 598 ale przy spalaniu podczas pracy w stanie gotowosci z najmniejsza moca, w przekroju podluznym* Na fig* 1 pokazano przyklad komory spalania 5 do ukladu zasilania silnika wysokopreznego 1 z do¬ ladowaniem za pomoca turbosprezarki 2 i przewodu odgaleznego 6 laczacego turbosprezarke z turbina 3 umieszczona za komora spalania 5, umozliwiajacego bezposredni, staly doplyw odgalezionej ilosci powie¬ trza, do turbiny. Przedstawione urzadzenie zawiera przykladowo tylko jedna pojedyncza turbosprezar¬ ke 2 napedzana przez jedna pojedyncza turbine 3, ale jest zrozumiale, ze mozna polaczyc kaskadowo kilka takich agregatów a zarówno turbina jak i tur¬ bosprezarka moga byc urzadzeniami wielostop¬ niowymi.Powietrze dostarczane przez turbosprezarke 2 jest z jednej strony doprowadzane poprzez chlodnice 4 do silnika wysokopreznego 1, a z drugiej strony do komory spalania 5 poprzez stale otwarty przewód odgalezny 6. Przewód odgalezny 6 ma przekrój wy¬ starczajaco duzy, aby przy silniku nieruchomym, jak i przy wszystkich stanach pracy silnika, doprowa¬ dzac do komory spalania 5 cala ilosc powietrza dostarczanego przez turbosprezarke 2 i niezuzytego przez silnik 1. Komora spalania 5, poza powietrzem dostarczanym przez turbosprezarke 2, otrzymuje jeszcze ciekle paliwo poprzez wtryskiwacz 12 do doprowadzania i rozpylania paliwa oraz spaliny silnika 1 poprzez przewód 33.Wylot komory spalania 5 jest polaczony z tur¬ bina 3, która w ten sposób odbiera zarówno spaliny z silnika 1 jak i spaliny z komory spalania 5.W rozwiazaniu pokazanym na fig. 1, swieze po¬ wietrze doprowadzane do komory spalania 5 zostaje rozdzielone przez regulator 7, na powietrze pier¬ wotne 8 doprowadzane do strefy pierwotnej komory spalania, oraz na powietrze wtórne 10 doprowadza¬ ne do strefy rozrzedzania 11 komory spalania, znaj¬ dujacej sie za strefa pierwotna 9* Spaliny z silnika 1 doprowadzone przewodem 33 zostaja wprowadzone do strefy rozrzedzania 11 poprzez otwory llfc« Przed objasnieniem roli Wtryskiwacza 12 w ogra¬ niczonej rura plomieniowa 17 pierwotnej strefie 9 komory spalania 5, zwraca sie uwage na wykres na fig. 4, który pokazuje zaleznosc ilosci paliwa Q W l/godzine wprowadzanego do komory spalania 5 od cisnienia doladowania P mierzonego w barach.Podczas rozruchu turbosprezarki 2 przy nierucho¬ mym silniku 1 i az do osiagniecia przez sprezarke cisnienia dwóch barów, komora spalania 5 jest za¬ silana maksymalna iloscia paliwa w ilosci okolo 120 l/godzine. Po osiagnieciu cisnienia dwóch barów i podczas jego wzrostu do 3 barów, a wiec wówczas, gdy turbina 3 przejmuje energie dostarczana przez spaliny silnika 1, przy jednoczesnym wzroscie mocy silnika z 0 do okolo 20 do 30% mocy maksymalnej, komora spalania 5 jest zasilana paliwem w ilosci stopniowo zmniejszajacej sie z okolo 120 l/godzine do okolo 2 l/godzine. Przy cisnieniu doladowania P równym 3 bary, komora spalania 5 zostaje do¬ prowadzona do stanu gotowosci i jest zasilana pa¬ liwem w ilosci minimalnej okolo 2 l/godzine. Sto¬ sunek pomiedzy minimalnym a maksymalnym wy¬ datkiem palika jest wiec jak 1 : 60.Wtryskiwacz 12 zawiera dysze wtryskowa 24 oraz dysze sprezonego powietrza 15 do pneumatycznego rozpylania paliwa. Istotne jest, ze dysze sprezo¬ nego powietrza 15, które sluza do rozpylania paliwa 5 przy doprowadzaniu paliwa w niewielkich ilosciach, nie maja nic wspólnego z urzadzeniami, które sluza do doprowadzania powietrza spalania przy duzej mocy cieplnej komory spalania 5* W przykladowo pokazanym rozwiazaniu jest prze- 10 widziany jeden, pojedynczy, wspólosiowy z rura plomieniowa 17 otwór wtryskowy 13 paliwa, usy¬ tuowany w dyszy wtryskowej 24, która jest pola¬ czona przewodem 32 doprowadzania paliwa z pom¬ pa 14 o regulowanym wydatku. W tym rozwiazaniu, 15 kolowy otwór wtryskowy 13 posiada przekrój odpo¬ wiadajacy ponizszym wymaganiom: Z jednej strony, otwór wtryskowy 13 ma tak mala srednice, aby przy doprowadzaniu do komory spa¬ lania 5 najwiekszej ilosci paliwa, paliwo bylo me- 20 chanicznie rozpylane.Z drugiej strony, srednica ta jest wieksza od tej, która umozliwialaby mechaniczne rozpylanie przy doprowadzaniu minimalnej ilosci paliwa. Srednica 25 jest jednak tak duza, ze dla doprowadzenia maksy¬ malnej ilosci paliwa poprzez otwór wtryskowy 13 wystarcza umiarkowane cisnienie rzedu kilkudzie¬ sieciu barów.Jest zrozumiale, ze wtryskiwacz 12 musi posiadac 30 mozliwosc doprowadzania paliwa pod takim cisnie¬ niem, aby przez otwór wtryskowy 13 mogla byc do¬ prowadzana do komory spalania 5 maksymalna ilosc paliwa. To, stosowane w razie potrzeby, cisnie¬ nie jest w widoczny jednak sposób znacziiTe mniej- 35 sze od tego, które byloby potrzebne, gdyby otwór wtryskowy 13 mial tak mala srednice, aby 'zapewnic rozpylanie mechaniczne równiez i przy rhinirhalnej ilosci paliwa. 40 Obydwa wyzej wymienione warunki ustalaja praktycznie najwieksza i najmniejsza wartosc; prze¬ kroju otworu wtryskowego 13 i wewnatrz ograni¬ czonego tymi wartosciami obszaru nalezy wybrac wartosc optymalna uzalezniona od cisnienia, które moze dostarczyc pompa 14 i od koniecznosci pozos¬ tania powyzej minimalnego przekroju odpowiadaja¬ cego progowi filtracji paliwa.Z reguly, otwór wtryskowy 13 jest tak uksztalto¬ wany, ze paliwo jest mechanicznie rozpylane W pos- 50 taci pustego wewnatrz lub pelnego stozka o kacie wierzcholkowym wynoszacym 60 do 96°. Otwór wtryskowy 13 powinien nadawac paliwu ruch obro¬ towy, podobnie jak to jest z korzyscia stosowane w znanych do tej pory dyszach wtryskowych* 55 Dysze 15 sprezonego powietrza sa zasilane pod cisnieniem, które musi byc wieksze od cisnienia sta¬ tycznego panujacego w komorze spalania 5. W po¬ kazanym przykladowo rozwiazaniu, zastosowano kil¬ ka dysz 15 sprezonego powietrza (fig. 2 i 3). Dysze 15 60 sprezonego powietrza maja zakonczenie w komorze spalania 5 w poblizu otworu wtryskowego 13 i sa tak skierowane, aby dostarczyc strumienie powie¬ trza w przyblizeniu prostopadle do osi dyszy wtrys¬ kowej 24. Sa one polaczone z ukladem doprowadza- 65 nia powietrza dostarczajacym strumienie powietrza107 598 8 o takiej szybkosci i w takich ilosciach, które bylyby w stanie pneumatycznie rozpylic wtrysniete paliwo, które przy doprowadzaniu go w ilosci minimalnej nie moglo byc rozpylone mechanicznie. Ponadto do¬ prowadzana ilosc powietrza nalezy tak dobrac, aby przy minimalnym wydatku paliwa zapewnic jego calkowite i stabilne spalanie.W rozwiazaniu pokazanym na fig. 2 i 3, dysze sprezonego powietrza 15 umieszczone wokól dyszy wtryskowej 24 obejmuja wspólna komore cylin¬ dryczna 27 wspólosiowa z dysza wtryskowa 24 i za¬ silana poprzez przewód 18. Komora 27 jest ograni¬ czona tarcza pierscieniowa 25, która jest umiesz¬ czona przed otworem wtryskowym 13 i ma centralne wybranie 26 o srednicy tak dobranej, ze podczas mechanicznego rozpylania paliwa, strumien paliwa nie styka sie ze sciankami wybrania 26. Pierscie¬ niowa tarcza 25 opiera sie o stozkowa, czolowa strone dyszy wtryskowej 24. Dysze 15 sprezonego powie¬ trza sa wykonane w tarczy 25 w postaci rowków na powierzchni stykajacej sie z dysza 24. Jak to po¬ kazano na fig. 3, dysze 15 sprezonego powietrza sa celowo skierowane stycznie do obwodu wtryskowe¬ go 13. Zwieksza to skutecznosc strumieni powietrza dostarczonych przez dysze 15 sprezonego powietrza, wskutek wprowadzenia ruchu wirowego w strefie spalania. Szczególnie podczas rozpylania pneuma¬ tycznego uzyskuje sie lepsza stabilnosc plomienia przez zawirowanie mieszanki powietrzno-paliwo- wej. Jak to zostanie nizej wyjasnione, zawirowanie to umozliwia nadanie bardziej korzystnego kata wierzcholkowego stozkowi rozpylania pneumatycz¬ nego.Powietrzem zasilajacym dysze 15 sprezonego po¬ wietrza we wtryskiwaczu 12 jest celowo to samo powietrze, które jest uzywane do zasilania silnika 1 z doladowaniem. W przedstawionym rozwiazaniu, przewód 18 laczy dysze 15 sprezonego powietrza z czescia obwodu powietrza sluzacego do zasilania do¬ ladowania i to z ta czescia, w której znajduje sie powietrze, które juz przeplynelo przez chlodnice 4, tzn. bezposrednio przed wlotem powietrza do sil¬ nika 1.Sprezone, zimne powietrze moze poprzez przewód 19 dzialac na pneumatyczny regulator 20 (fig. 1), w celu uruchomienia zaworu 21 umieszczonego w ukladzie paliwowym, pomiedzy pompa 14 a urza¬ dzeniem 12 do doprowadzania i rozpylania paliwa.Regulator pneumatyczny 20 samoczynnie odprowa¬ dza paliwo do wtryskiwacza 12 przy spadku cisnie¬ nia doprowadzanego paliwa. Zapobiega to rozkla¬ dowi paliwa np. przez jego zweglenie i tworzenie smoly, mialoby to miejsce przy przerwaniu doply¬ wu paliwa do komory spalania 5 przy utrzymaniu ruchu silnika 1.Urzadzenie przedstwione na fig. 1 zawiera umiesz¬ czony przed regulatorem pneumatycznym 20, elek¬ trozawór 22 wzbudzany podczas zapalenia iskry w komorze spalania 5, sterowany termoelementem 23 umieszczonym w strefie spalania 9. Termoelement 23 przerywa doplyw paliwa przy przypadkowym zgasnieciu iskry w komorze spalania 5. Sterowanie moze byc takze dokonywane recznie, a to umozliwia wygaszenie iskry w komorze spalania 5 w dowolnej chwili. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Regulator 7, którego zadaniem jest samoczynna regulacja spadku cisnienia swiezego powietrza ply¬ nacego przewodem odgaleznym 6 z turbosprezarki 2 do komory spalania 5, oraz podzial tego swiezego powietrza na powietrze pierwotne i wtórne, moze posiadac budowe pokazana na fig. 1.Regulator 7 zawiera dlawice 34 o regulowanym przekroju przeplywu, przez które przeplywa powie¬ trze wtórne 10, i które wytwarzaja pomiedzy pola¬ czona z turbosprezarka 2 górna czescia przewodu odgaleznego 6 i polaczona z komora spalania dolna czescia tego przewodu, róznice cisnien AP, która wykazuje celowo prawie liniowa zaleznosc od cis¬ nienia P panujacego w górnej czesci przewodu od¬ galeznego 6, oraz dlawice 35 o równiez samoczyn¬ nie regulowanym przekroju przeplywu. Przez dla¬ wice 35 przeplywa powietrze pierwotne, przy czym przekrój przeplywu jest regulowany przez cisnie¬ nie P— AP zgodnie z góry okreslona zaleznoscia.W przedstawionym rozwiazaniu, dlawice 34 sa utworzone przez cylinder 36 z pierscieniowym za¬ worem dlawiacym 37 wspólpracujacym ze stalym gniazdem, którym jest scieta stozkowo sciana 38 obudowy regulatora 7. Dlawice 35 sa utworzone przez otwory 39 w cylindrze 36 i rurowy suwak 40 sliz¬ gajacy sie wzdluz cylindra 36 regulujacy przekrój czynny otworów 39 zaleznie od swojego polozenia wzgledem cylindra. Suwak 40 z dnem 41 tworzy tlok poddawany dzialaniu dwóch sil przeciwnie skie¬ rowanych, z których jedna jest sila dzialania scis¬ nietej sprezyny 42 usilujaca przesunac suwak w kie¬ runku otwarcia, a druga jest sila spowodowana panujacym pod otworami 39 cisnieniem P— AP.Swieze powietrze doprowadzane do regulatora 7 przewodem odgaleznym 6 zostaje samoczynnie roz¬ dzielone na powietrze pierwotne 8 i powietrze wtórne 10, przy czym stosunek tych czesci powietrza jest okreslany przez przekrój przeplywu powietrza pierwotnego 8. Jezeli w tych warunkach komora spalania 5 pracuje z pelna moca, a ilosc paliwa wy¬ starcza do zapewnienia rozpylania mechanicznego, to wówczas cisnienie doladowania P jest wzglednie male. W wyniku tego, cisnienie powietrza zasila¬ jacego dysze 15 sprezonego powietrza jest tylko nieco wieksze od cisnienia statycznego panujacego w komorze spalania 5. Jezeli natomiast komora spa¬ lania pracuje w stanie gotowosci, przy czym powo¬ dowane napedem turbiny 3 cisnienie doladowania uzyskane przez spaliny silnika 1 jest wystarczajace, to wówczas nie tylko cisnienie doladowania, ale równiez spadek cisnienia AP wytworzony przez regulator 7 sa duze. W tych warunkach róznica cisnien pomiedzy powietrzem uzywanym do zasi¬ lania dysz sprezonego powietrza 15 a cisnieniem statycznym w komorze spalania 5 jest znacznie wieksza i moze siegac 5% do 20% cisnienia statycz¬ nego, a to zapewnia pneumatyczne rozpylanie przy odpowiedniej ilosci powietrza.Ilosc i przekroje dysz 15 sprezonego powietrza sa tak dobrane, ze w tym stanie pracy mieszanka skladajaca sie z powietrza i paliwa posiada w obsza¬ rze dyszy wtryskowej 24 sklad tak bliski stechio- metrycznemu, ze spalanie przebiega w sposób ciagly i stabilny.107 598 9 10 W podanym przykladzie, sposób dzialania komory cy z rozpylaniem pneumatycznym na prace z rozpy- spalania 5 wyposazonej we wtryskiwacz 12 i posia- laniem mieszanym, plomien zwieksza swoja objetosc, dajacej otwór wtryskowy 13 o srednicy 0,7 mm, oraz Z chwila, gdy przez otwory 16 rozpoczyna przeply- osiem dysz sprezonego powietrza 15 o lacznym prze- wac wieksza ilosc powietrza, plomien stabilizuje sie kroju 12 mm2 przedstawia sie nastepujaco: 5 w pierscieniowej strefie przeplywu powrotnego.Przy paliwie doprowadzanym w ilosciach od Prace- Prz? rozpylaniu mieszanym dodatkowo 120 l/godzine do 25 l/godzine paliwo jest rozpylane usprawniaja otwory 28 w tylnej sciance komory mechanicznie na wlocie otworu wtryskowego 13, spalania 5 zasilane powietrzem pierwotnym 8, któ- przy czym cisnienie paliwa przed otworem wtrysko- r?ch osie leza- w Plaszczyznach równoleglych do osi wym zmniejsza sie od cisnienia wzglednego 20 barów 10 wzdluznej komory i tworza kat z rzutem osi wzdluz- dla 120 l/godzine do cisnienia wzglednego 0,8 bara neJ kom

Claims (4)

  1. Zastrzezenia patentowe Przy ilosciach paliwa zawartych pomiedzy 10 l/godzine i 2 l/godzine, paliwo jest rozpylane pneumatycznie pod dzialaniem strumieni powietrza dostarczanych przez dysze 15 sprezonego powietrza. W tych warunkach predkosc przeplywu paliwa przez otwór wtryskowy 13 jest, w porównaniu do predkosci strumieni powietrza dostarczanych przez dysze 15 sprezonego powietrza, pomijalnie mala. Przebieg spalania przy pracy z czysto pneumatycz¬ nym rozpylaniem przedstawiono na fig 6. Ilosc pa¬ liwa jest równiez bardzo mala i powietrze wpadajace otworami 16 nie siega stozka paliwa, które dlatego musi byc spalone przy udziale powietrza dostarcza¬ nego przez dysze 15 sprezonego powietrza. Jak to wyzej wyjasniono, ilosc tego powietrza nalezy tak dobrac, aby skladniki mieszanki paliwowo-powietrz- nej byly w stosunku tak bliskim stechiometryczne- mu, aby spalanie bylo calkowite i stabilne. Przy ilosciach paliwa zawartych pomiedzy 25 l/go¬ dzine a okolo 10 l/godzine, paliwo jest roozpylane jednoczesnie mechanicznie na wylocie otworu wtrys¬ kowego 13 i pneumatycznie pod dzialaniem stru¬ mieni powietrza dostarczanych przez dysze 15 spre¬ zonego powietrza. W tych warunkach predkosc prze¬ plywu rozpylanych mechanicznie kropelek paliwa jest tak mala, ze predkosc strumieni powietrza dostarczanych przez dysze sprezonego powietrza wywiera wplyw na kropelki. Przy rozpylaniu mieszanym mechaniczno-pneuma- tycznym, spalanie przebiega w postaci posredniej pomiedzy postaciami pokazanymi na fig. 5 i 6. Przy spadku cisnienia doladowania i przy przejsciu z pra- 1. Komora spalania silnika spalinowego, zwlasz¬ cza wysokopreznego z doladowaniem zawierajacym wlot gazu zawierajacego tlen, turbosprezarke pola¬ czona z napedzajaca ja turbina, przewód odgalezny laczacy turbosprezarke z turbina, umozliwiajacy bezposrednie przejscie do turbiny wydatku powie¬ trza, które nie przechodzi przez silnik, zaopatrzony w regulator wytwarzajacy strefe cisnienia bedaca wzrastajaca funkcja cisnienia doladowania, wtrys¬ kiwacz polaczony ze zródlem paliwa pod cisnieniem, do doprowadzania i rozpylania tego paliwa o róz¬ nym wydatku, zapewniajacy rozpylanie mechaniczne przy wydatku maksymalnym, znamienna tym, ze wtryskiwacz (12) jest utworzony przez komore cy¬ lindryczna (27) zasilana paliwem pobieranym przed regulatorem (7), majaca wylot w poblizu otworu wtryskowego (13), w celu pneumatycznego rozpy¬ lenia minimalnego wydatku paliwa.
  2. 2. Komora wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wlot gazu zawierajacego tlen jest utworzony przez dysze (15) majaca wylot w plaszczyznie prostopadlej do osi otworu wtryskowego (13), w postaci rowka w przyblizeniu stycznego do wylotu otworu (13).
  3. 3. Komora wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze dysza (15) jest polaczona przewodem (18) z wyjsciem chlodnicy (4), przez która przeplywa powietrze z turbosprezarki (2) przed wejsciem do silnika (1).
  4. 4. Komora wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wtryskiwacz (12) jest polaczony z tylna scianka ko¬ mory spalania (5), w której to sciance sa usytuo¬ wane otwory (28) do doprowadzania gazu zawiera¬ jacego tlen. to 16 40 45107 598 -Fi0l- 40 85 hf\32 Z 36 jo #SH 4-5 — +m e~ 5N T7*^ Ify.3. (20 1234 56 7 y Fig,6. Fig.6. LDA — Zaklad 2 — zam. 609/80 — 100 egz. Cena 45 zl PL
PL1974176169A 1973-12-04 1974-12-04 Komora spalania silnika spalinowego,zwlaszcza wysokopreznego z doladowaniem PL107598B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7343112A FR2253389A5 (pl) 1973-12-04 1973-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL107598B1 true PL107598B1 (pl) 1980-02-29

Family

ID=9128652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1974176169A PL107598B1 (pl) 1973-12-04 1974-12-04 Komora spalania silnika spalinowego,zwlaszcza wysokopreznego z doladowaniem

Country Status (21)

Country Link
US (1) US4004414A (pl)
JP (1) JPS5843567B2 (pl)
AT (1) AT335233B (pl)
BE (1) BE822925A (pl)
BR (1) BR7410150A (pl)
CA (1) CA1032773A (pl)
CH (1) CH588013A5 (pl)
CS (1) CS198154B2 (pl)
DD (1) DD117263A5 (pl)
DE (1) DE2456837C3 (pl)
DK (1) DK142731B (pl)
ES (1) ES432532A1 (pl)
FR (1) FR2253389A5 (pl)
GB (1) GB1458754A (pl)
IN (1) IN143363B (pl)
IT (1) IT1026776B (pl)
NL (1) NL155626B (pl)
PL (1) PL107598B1 (pl)
SE (1) SE421946B (pl)
SU (1) SU845799A3 (pl)
ZA (1) ZA747498B (pl)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1532636A (en) * 1975-10-02 1978-11-15 Secr Defence Combustion apparatus
DE2839627C2 (de) * 1977-09-13 1983-11-03 Hitachi, Ltd., Tokyo Gasbrenner
US4215549A (en) * 1977-11-25 1980-08-05 The Garrett Corporation Turbocharger combustor system
US4517802A (en) * 1977-11-25 1985-05-21 The Garrett Corporation Turbocharger combustor method
GB1602869A (en) * 1977-11-25 1981-11-18 Garrett Corp Turbocharged internal combustion engines
FR2472082A1 (fr) * 1979-12-19 1981-06-26 France Etat Perfectionnements apportes aux moteurs a combustion interne suralimentes, notamment aux moteurs diesel
DE3046875A1 (de) * 1980-12-12 1982-07-15 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen "brennkraftmaschine"
JPH01128483U (pl) * 1988-02-25 1989-09-01
US6053144A (en) * 1998-11-05 2000-04-25 Caterpillar Inc. Diesel engine with a combustor which provides combustion products to reduce NOx production in a combustion chamber
US20030236489A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-25 Baxter International, Inc. Method and apparatus for closed-loop flow control system
US6895745B2 (en) * 2003-04-04 2005-05-24 Borgwarner Inc. Secondary combustion for regeneration of catalyst and incineration of deposits in particle trap of vehicle exhaust
GB0308013D0 (en) * 2003-04-07 2003-05-14 Prodrive 2000 Ltd Turbocharger
US20060283187A1 (en) * 2004-04-06 2006-12-21 Roland Broadbent Combustion unit for turbocharger
US7481048B2 (en) * 2005-06-30 2009-01-27 Caterpillar Inc. Regeneration assembly
US20070158466A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-12 Harmon Michael P Nozzle assembly
US20070235556A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Harmon Michael P Nozzle assembly
US20070228191A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Caterpillar Inc. Cooled nozzle assembly for urea/water injection
US20080271448A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Ewa Environmental, Inc. Particle burner disposed between an engine and a turbo charger
CN113700550B (zh) * 2021-08-31 2024-04-09 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种涡轮增压机组空气旁通挡板防喘振方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2620621A (en) * 1946-04-06 1952-12-09 Nettel Frederick Diesel engine having controllable auxiliary burner means to supplement exhaust gas fed to turbocharger
US2608051A (en) * 1947-08-25 1952-08-26 Nettel Frederick Control system for turbocharged compression-ignition internalcombustion engines
US3099910A (en) * 1955-08-11 1963-08-06 Phillips Petroleum Co Apparatus for burning fuel at shear interface between coaxial streams of fuel and air
US3096615A (en) * 1961-09-21 1963-07-09 Caterpillar Tractor Co Turbocharger system for internal combustion engines
GB1135670A (en) * 1966-04-20 1968-12-04 Rolls Royce Combustion chamber for a gas turbine engine
US3512359A (en) * 1968-05-24 1970-05-19 Gen Electric Dummy swirl cup combustion chamber
US3589127A (en) * 1969-02-04 1971-06-29 Gen Electric Combustion apparatus
DE2012941A1 (de) * 1969-04-01 1970-10-15 Parker-Hannifin Corp., Cleveland, Ohio (V.St.A.) Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff
US3630024A (en) * 1970-02-02 1971-12-28 Gen Electric Air swirler for gas turbine combustor
US3688495A (en) * 1970-04-17 1972-09-05 Adolf Fehler Control system for metering the fuel flow in gas turbine engines
FR2097437A5 (pl) * 1970-07-07 1972-03-03 France Etat
US3890088A (en) * 1970-09-17 1975-06-17 Advanced Tech Lab Apparatus for reducing formation of oxides of nitrogen in combustion processes
US3826078A (en) * 1971-12-15 1974-07-30 Phillips Petroleum Co Combustion process with selective heating of combustion and quench air
FR2179309A5 (pl) * 1972-04-06 1973-11-16 France Etat
US3913314A (en) * 1972-06-09 1975-10-21 Westinghouse Electric Corp System and method for operating a gas turbine electric power plant with bypass flow fueling operation to provide improved reliability and extended apparatus life
US3774851A (en) * 1972-11-15 1973-11-27 Parker Hannifin Corp Fuel head compensating valve for fuel injection nozzle
US3834159A (en) * 1973-08-03 1974-09-10 Gen Electric Combustion apparatus
US3859787A (en) * 1974-02-04 1975-01-14 Gen Motors Corp Combustion apparatus
US3921403A (en) * 1974-04-30 1975-11-25 Garrett Corp Auxiliary air supply system and method for turbocharged engines

Also Published As

Publication number Publication date
IT1026776B (it) 1978-10-20
DK624274A (pl) 1975-07-21
DE2456837B2 (de) 1980-07-10
JPS50106018A (pl) 1975-08-21
FR2253389A5 (pl) 1975-06-27
ES432532A1 (es) 1976-09-16
DK142731C (pl) 1981-08-10
CA1032773A (en) 1978-06-13
AT335233B (de) 1977-02-25
SE7415014L (pl) 1975-06-05
DE2456837C3 (de) 1981-03-26
DK142731B (da) 1981-01-05
JPS5843567B2 (ja) 1983-09-28
SU845799A3 (ru) 1981-07-07
BR7410150A (pt) 1976-06-08
SE421946B (sv) 1982-02-08
DD117263A5 (pl) 1976-01-05
CS198154B2 (en) 1980-05-30
NL7415514A (nl) 1975-06-06
ATA945374A (de) 1976-06-15
BE822925A (fr) 1975-06-04
ZA747498B (en) 1975-12-31
US4004414A (en) 1977-01-25
NL155626B (nl) 1978-01-16
GB1458754A (en) 1976-12-15
CH588013A5 (pl) 1977-05-31
IN143363B (pl) 1977-11-12
DE2456837A1 (de) 1975-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL107598B1 (pl) Komora spalania silnika spalinowego,zwlaszcza wysokopreznego z doladowaniem
US6378787B1 (en) Combined pressure atomizing nozzle
US4168803A (en) Air-ejector assisted fuel nozzle
US4425755A (en) Gas turbine dual fuel burners
US5218824A (en) Low emission combustion nozzle for use with a gas turbine engine
US3866413A (en) Air blast fuel atomizer
US5826423A (en) Dual fuel injection method and apparatus with multiple air blast liquid fuel atomizers
JPS6055721B2 (ja) バ−ナ−に空気と循環燃焼ガスとの混合ガスを供給する装置
DE19750329A1 (de) Voreinspritzverfahren und Vorrichtung für flüssigen Vorbrennstoff für eine Gasturbinentriebwerks-Dual-Brennstoffeinspritzvorrichtung
JPH0159414B2 (pl)
US5303554A (en) Low NOx injector with central air swirling and angled fuel inlets
CN1321825A (zh) 降低燃气轮机排放的方法和装置
US3844484A (en) Method of fuel atomization and a fuel atomizer nozzle therefor
US4464901A (en) Turbocharger combustor system
US4517802A (en) Turbocharger combustor method
US5146741A (en) Gaseous fuel injector
US3224195A (en) Gas turbine fired with an aspirating burner nozzle
US4094469A (en) Fuel injection nozzle assembly
JPH08200623A (ja) バーナ
CN109654498A (zh) 一种油气两用低氮燃烧器
GB2083904A (en) Improvements in or relating to gas turbine engine dual fuel burners
RU2818739C2 (ru) Сопло с низкими выбросами, камера сгорания для двухкомпонентного горючего с низкими выбросами и газотурбогенераторный агрегат
CN220793191U (zh) 一种燃气轮机及其喷嘴
WO2023060869A1 (zh) 低排放喷嘴、低排放双燃料燃烧室和燃气轮机发电机组
SU1019096A1 (ru) Диффузор карбюратора