PL118483B1

PL118483B1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: PL118483B1
Application number: PL1976191568A
Authority: PL
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1976-07-31
Publication date: 1981-10-31
Also published as: SE435949B; BR7604987A; JPS5838612B2; AU501307B2; MX3669E; NL7608366A; SE7608595L; SU976858A3; AU1610676A; NL178995C; GB1549969A; FR2346559A1; JPS52121104A; SU910129A3; GB1549387A; ES450839A1; NL178995B; IT1073404B; DE2634334C2; ZA764372B

Description

Przedmiotem wynalazku jest silnik spalinowy, zwlasz¬ cza do pojazdów samochodowych.Znanym jest fakt, ze w czasie pracy jalowej lub pod malym obciazeniem silnika spalinowego stosowanego do samochodów przepustnica jest otwarta w niewielkim stop¬ niu i stad ilosc wchodzacego powietrza^ jest niewielka.Odpowiednio, predkosc przy której mieszanka jest wprowa¬ dzona przez kanal do cylindra w czasie suwu ssania jest mala, w zwiazku z tym wystepuje male zawirowanie mieszan¬ ki wewnatrz cylindra. To takze zmniejsza zawirowanie mieszanki w cylindrze w ezasie zaplonu, który zasadniczo ma miejsce pod koniec suwu sprezania, i w wyniku tego obnizonajest zapalnosc i palnosc mieszanki.W celu zabezpieczenia stalej pracy silnika w takich wa¬ runkach konieczne jest wprowadzenie mieszanki o mniej¬ szym stosunku powietrza do paliwa niz pod obciazeniem.Natomiast, to powoduje zwiekszenie zuzycia paliwa, jak równiez wzrost ilosci szkodliwych skladników takich jak CO lub HC, zawartych w gazach spalinowych przez nie¬ pelne spalanie bogatej mieszanki.Ostatnio wraz ze - zredukowaniem ilosci szkodliwych skladników takichjak CO i HCa zwlaszcza NOx, zawartych w gazach spalinowych z silnika proponuje sie spalanie mieszanki ubozszej od mieszanki teoretycznej. Ponadto celem zmniejszenia ilosci NOx proponuje sie pobieranie czesci gazów spalinowych z ukladu wydechowego i mieszanie ich z mieszanka w celu spalania. Zarówno proponowane afekty w obnizeniu zapalnosci jak równiez w obnizaniu palnosci mieszanki daje w wyniku zmniejszone osiagi silnika przy biegu jalowym i przy malym obciazeniu, jak równiez zwiekszone zuzycie paliwa.Celem wynalazku jest dostosowanie silnika spalinowego do stosowania go w pojazdach samochodowych, w których zuzycie paliwa jest zmniejszone^ zwlaszcza w czasie biegu jalowego i przy malym obciazeniu silnika.Celem wynalazku jest równiez dostosowanie silnika spalinowego do stosowania go w pojazdach samochodowych, io w których* silnik moze stale spalac uboga mieszanke w celu zabezpieczenia biegu jalowego i przy malym obciazeniu na wolnych obrotach, chociaz w silnikach stosowanych obecnie jest to niemozliwe, przy czym zmniejsza sie ilosc zanieczyszczen w gazach spalinowych. 15 Nastepnym celem jest dostosowanie silnika spalinowego do stosowania w pojazdach samochodowych, w których silnik moze stale spalac mieszanke zawierajaca duza ilosc zawracanych gazów spalinowych, z zabezpieczeniem sta¬ lego biegu jalowego i przy malym obciazeniu, chociaz 20 w silnikach stosowanych obecnie jest to niemozliwe, przy czym zmniejszona jest ilosc NOx w gazach spalinowych.Innym celem wynalazku jest dostosowanie silnika spa¬ linowego do stosowania w pojazdach samochodowych, gdzie silnik pozwala na stale spalanie ubogiej mieszanki 25 zawierajacej duza ilosc recyrkulowanych gazów spalinowych, bez obnizania wydajnosci albo osiagów silnika i bez zwie¬ kszania zuzycia paliwa. Jeszcze innym celem jest uzyskanie silnika wktórym ilosc zanieczyszczen w gazach spalinowych wychodzacych z silnika jest znacznie obnizona w czasie 30 pracy na biegu jalowym, przy malej predkosci, malym 118 483 /U8 483 3 obciazeniem w porównaniu z silnikami stosowanymi obecnie.Cele te zostaly zrealizowane wedlug wynalazku. Silnik spalinowy posiada komore spalania z wlotem i wylotem, glówny kanal wlotowy sluzacy do wprowadzania we wlot 5 mieszanki paliwowo-powietrznej wytwarzanej w urzadzeniu przeznaczonym do wytwarzania mieszanki, przepustnice usytuowana w glównym kanale wlotowym, swiece zaplono¬ wa wkrecona w glowice cylindra, przy czym jej szczelina iskrowa jest usytuowana w okreslonym polozeniu w komo- 10 rze spalania oraz tlok dzialajacy w bloku cylindra przykry¬ tym glowica cylindra, wedlug wynalazku, charakteryzuje sie tym, ze ma otwór wtryskowy w sciance glowicy cylindra tworzacej komore spalania, usytuowany w okreslonym kierunku w komorze spalania, rure doprowadzania gazu do 15 kanalu podssacego pod wystarczajacym cisnieniem nawet w warunkach pracy,przy niskim obciazeniu silnika, kiedy otwarcie przypustnicy jest male, zawór podssacy umieszczo- * ny w glowicy cylindra w celu otwierania i zamykania kanalu podssacego oraz mechanizm sluzacy do otwierania zaworu 2o podssacego podczas suwu ssania.Urzadzeniem wytwarzajacym mieszanke jest gaznik ze zwezka Venturiego. Zawór podssacy i mechanizm porusza¬ jacy zawieraja bedacy pod dzialaniem sprezyny kontrolny mechanizm zaworowy, który jest otwierany pod wplywem 25 podcisnienia przewyzszajacego okreslony poziom w komo¬ rze spalania podczas suwu ssania. Mechanizm poruszajacy zawiera walek krzywkowy obracany w polaczeniu z suwami tloka.Z powierzchnia krzywkowa na walku krzywkowym 30 sprzezony jest mechanizm sterowania zaworu polaczony z zaworem podssacym, który jest zaworem grzybkowym.Rura doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wlotowe¬ go przed zwezka Venturiego gaznika, korzystnie miedzy zwezka Venturiego a przepustnica. Otwór wtryskowy 35 znajduje sie w poblizu isHiernika korzystnie znajduje sie nad górna powierzchnia tloka.Zaworem podssacym jest tlok ruchomy pionowo, ru.chem posuwisto zwrotnym w cylindrycznym otworze, w glowicy cylindra. Kanal podssacy jest w wewnetrznej sciance 40 obwodowej tego otworu/ cylindrycznego. Natomiast kanal wtryskowy prowadzi do otworu dennego wymienionego otworu cylindrycznego, przy czym tlok otwieia i zamyka otwór kanalu podssacego swa powierzchnia obwodowa, kiedy przesuwa sie wzgledem scianki otworu cylindrycznego, 45 a tlok spreza powietrze w otworze cylindrycznym podczas suwu sprezania w komorze spalania, wprowadzajac przez- to powietrze z otworu wtryskowego do komory spalania.Rura doplywu gazu jest dolaczona do kanalu dla powietrza wtórnego stosowanego do oczyszczania gazów spalinowych 50 wtryskiwanych z pompy powietrza.Gaz dostarczonydo kanalu podssacegomozebyc powietrz- trzem, ale moze byc mieszanka paliwowo- równiez moze byc gazem spalinowym z silnika. Jezeli gaz ten jest powietrzem wówczas zródlem dostarczonego 55 gazu jest atmosfera, a w przypadku gdy jest to mieszanka, "wlotowa rura odgalezna jest odpowiednia dla doprowadzania gazu, gdy silnik jest wyposazony w gaznik, natomiast w przypadku gazów spalinowych kolektor wydechowy jest zródlem gazu wprowadzonego. 6o Zgodnie z wynalazkiem w silniku otwarcie przepustniey jest male zwlaszcza podczas biegu jalowego lub pod malym oteiazeaiem silnika i stad szczelina tworzona przez przepust- nice. bedzie zwiekszana tak, ze predkosc powietrza wloto¬ wego wprowadzonego glówny kanal wlotowy do komory 65 spalania jest mala, poniewaz tylko niewielka ilosc powietrza jest wtlaczana do komory spalania. To powoduje wysoka wartosc podcisnienia w komorze spalania w czasie suwu ssania przez co gaz bedzie przechodzil pod duzym podcis¬ nieniem do komory spalania przez otwór wtryskowy, z którego gaz jest wtryskiwany do komory spalania w danym kierunku, w zwiazku z tym tworzy to silne zawiro¬ wania mieszanki, wewnatrz komory spalania, przy czym szybkosc spalania wzrasta a granica spalania ubogiej mie¬ szanki obniza sie powodujac tym samym zmniejszenie zuzycia paliwa. Ponadto, gdy strumienie powietrza wtryski¬ wane przez otwór wtryskowy, skierowane sa w poblizu iskiernika swiecy zaplonowej, a iskiernik umieszczony jest w komorze spalania, przedmuchiwanie spalin jest ulatwione, przy czym palnosc mieszanki poprawia sie, a granica spalania ubogiej mieszanki obniza sie w wyniku ulatwienia dzialania przedmuchiwania.Ponadto w czasie pracy silnika na wolnych obrotach i biegu jalowym., gdy przekazywanie mieszanki z cylindra do cylindra nie przebiega wlasciwie a palnosc mieszanki nie jest wlasciwa z powodu niskiej temperatury komory spala¬ nia, jest zapewnione stale spalanie ubogiej mieszanki z mi¬ nimalnym obnizeniem sie wydajnosci, minimalnym wzros¬ tem zuzytego paliwa i maksymalnym obnizeniem ilosci Nox w gazach spalinowych odpowiednio do spadku maksy¬ malnej temperatury spalania z powodu zwiekszonego stezenia mieszanki powietrzno-paliwowej.Zastosowanie urzadzenia recyrkulacji gazów spalinowych w polaczeniu z silnikiem spalinowym wedlug obecnego wynalazku ulatwia zmniejszenie ilosci NOx zawartej w gazach spalinowych bez ustawiania stezenia mieszanki powietrzno-paliwowej, które jest raczej dokladnie dla kon¬ troli, przy wysokiej wartosci zblizajacej sie do granicy spalenia, a wspomniane wtryskiwane strumienie zapo¬ biegaja obnizaniu sie zapalnosci i szybkosci rozchodzenia sie plomienia spowodowanego przez gazy spalinowe, z u- rzadzenia recyrkulujacego. ~ ^ Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladach wykonania na rysunku na ktprym fig. 1 przedstawia widok pizekroju pierwszego, rozwiazania silnika wedlug wynalazku, fig. 2 — widok przekroju wzdluz linii A-A na fig. 1, fig. 3 ^~ widok wzdluz strzalki. B na fig, 1, fig. 4 —widok czescio¬ wego przekroju wzdluz linii C-C na fig. 1, fig. 5 — wykres wydajnosci w czasie eksploatacji silnika wedlug pierw¬ szego rozwiazania, fig. 6 — widok przekroju drugiego rozwiazania silnika wedlug wynalazku, fig. 7 — czesciowy przekrój trzeciego rozwiazania, fig. 8 — czesciowy przekrój czwartego rozwiazania, fig, 9 — czesciowy przekrój pia¬ tego rozwiazania, fig. 10 — czesciowy przekrój szóstego rozwiazania, fig. 11 — widok objasniajacy dzialanie szóstego rozwiazania silnika wedlug wynalazku.Na fig. 1—4 przedstawiajacych pierwsze rozwiazani© wedlug wynalazku pokazany jest korpus 10 benzynowego silnika spalinowego stosowanego do pojazdów meehanioz* nyeh, gtewiea eylindra 12, blok cylindrów 14, tlok 1£ komora spalania 18, swieeazaplonowy 20, kolektor ssaey2£^ kolektor wydechowy 24, zawór ssaey 26, przewódwlotowy" 2^ gaznik 30, fihr powietrza 32.W glowicy oylindfra 12 znajduje sie otwór* wtryskowy 34- otwarty do komory spalania 18. Otwór- wtryskowy 34 znajduje sie ponizej iskiowntfca 3fr swieey zaplonowej 2fr jak równiez w kierunku tloka 16 pod dknymtiatv&; przykfe*- dewo 3QO^60* w stosunku- do denka tloka Ift Otwór wtryskowy 34*jest rozlaczony pfaea srednice/ zaworu pe*- ssacego 3frz kanatenrpodasacytn 4t*118 483 5 Zawór ssacy 26 i zawór podssacy sa zaworami grzybko¬ wymi uruchamianymi przez, dzwignie zaworowa 42 wspólna -dla tych zaworów, ta dzwignia zaworowa jest umieszczona na walku dzwigni zaworów 44 i przystosowana do-poruszania sie do styku z krzywka 48, która jest umieszczona na walku rozrzadu 46 obracajacym sie w zaleznosci od walu korbowe¬ go (nie pokazany) silnika. Dzwignia zaworowa 42 posiada ¦czesc rozgaleziona po przeciwnej stronie od ramienia wspól¬ pracujacego z krzywka. Sruby regulacyjne 50 i 52 sa wkre¬ cane w rozgalezionych czesciach ramienia w taki sposób, ze dolny koniec sruby regulacyjnej 50 opiera sie na koncu trzonka zaworu ssacego 26, podczas gdy dolny koniec drugiej sruby regulacyjnej 52 opiera sie na koncu trzonka zaworu podssacego 38.Pod numerami 54 i 56 pokazane sa sprezyny zaworowe, natomiast pod 58 i 60 miski sprezyn, numer 62 odpowiada prowadnicy zaworowej zaworu podssacego 38. Zawory sa poruszane w ten sposób, ze tworza przerwa pomiedzy ot¬ worem wtryskowym 34 a kanalem-podssacym 40 w czasie suwu ssania tloka 16.Zwezka Venturiego 66 i przepuslnica 68 umieszczone sa w czesci wlotowej 64 polaczonej z gaznikiem, czesc wlotowa kieruje powietrze z filtra powietrza 32, przez gaznik 30 i przewód wlotowy 28 do kolektora ssacego. Otwór dolo¬ towy 70 mieszanki biegu jalowego i otwór 72 mieszanki przy przejsciu na srednie obroty sa otwarte od sciany we¬ wnetrznej kanalu wlotowego w poblizu zamknietej pozycji przepustnicy 68, przy czym otwory te doprowadzaja paliwo, gdy silnik pracuje nie obciazony i przechodzi na prace pod malym obciazeniem a sruba regulacyjna 74 jest wkrecona w otwór dolotowy biegujalowego.Zwezka Venturiego 66 posiada glówna dysze 76 do ste¬ rowania przeplywem paliwa w czasie przyspieszania i pracy silnika pod duzym obciazeniem.Przewód 78 recyrkulacji gazów spalinowych polaczony jest jednym koncem z kolektorem wydechowym, przyklado¬ wo, rurowym przewodem wydechowym (nie pokazany) silnika, drugim koncem poprzez zawór regulacyjny umiesz¬ czono na tym przewodzie, z otworem na przewodzie wlo¬ towym 28, przy czym zawór regulacyjny sluzy do wykry¬ wania zmiennych obciazen silnika w ten sposób sterujac szybkoscia przeplywu gazów spalinowych w zaleznosci od wykrytych warunków pracy. Kanal podssacy 40 jest polaczony poprzez rure 82 z kanalem wlotowym powyzej zwezki Venturiego 66. ^ W czasie pracy, wieksza czesc powietrza która jest wprowadzona przez filtr powietrza 32 do czesci wlotowej jest mieszana z paliwem przy danym stezeniu mieszanki powietrzno-paliwowej w gazniku 30, i mieszanka w ten spo¬ sób wytworzona jest wprowadzana pod cisnieniem przez otwór wtryskowy do komory spalania 18. Czesc powietrza wprowadzonego do kanalu wlotowego jest wprowadzana przez rure 82a nastepnie przez kanal podssacy 40 do otworu wtryskowego 34 i jest wtryskiwana do komory spalania 18.' Ilosc powietrza wtrysnieta przez otwór wtryskowy 34' , oraz sila strumienia wtryskiwanego zalezy od stopnia otwar¬ cia przepustnicy 68, to jest, od obciazenia silnika. Szczegól¬ nie kiedy w czasie biegu jalowego silnika nieobciazonego przepustnica jest otwarta w niewielkim stopniu, ilosc mieszanki przechodzacej przez czesc wlotowa 64 do komory spalania jest niewielka i wówczas tworzy sie duze podcis¬ nienie w komorze spalania 18 w czasie suwu ssania. W tym czasie odcinek czesci wlotowej 64 znajdujacy sie* ponad zwezka Venturiego 66, jest pod dzialaniem cisnienia atmos¬ ferycznego i wówczas wystepuje róznica cisnienia, pomiedzy 6 czescia wlotowa a komora spalania, duza czesc powietrza jest wtryskiwana z duza sila przez otwóiL wtryskowy 34 do komory spalania 18. W rezultacie, strumienie powietrza wtryskiwane przez otwór wtryskowy wytwarzaja silne za- 5 wirowania lub ruch mieszanki znajdujacej sie w kombrze spalania 18, a w tym samym czasie wtryskiwane powietrz© jest mieszane z wprowadzona mieszanka, po czym ta mie¬ szanka jest rozwarstwiona lub rozpraszana pod wplywem zmiany stezenia. 10 Gdy strumienie wtryskiwanego powietrza znajduja sie w poblizu iskiernika 36 swiecy zaplonowej 20 pod spodem iskiernika, gazy spalania pozostale w poblizu iskiernika 36 sa przedmuchiwane przez strumienie powietrza, i z kolei swieza mieszanka bedzie wprowadzona pod iskiernik. 15 W zwiazku z tym zrozumiale jest, ze w czasie zaplonu mieszanki, który nastapi pod koniec sprezania, wystapi sjlne zawirowanie powietrza i mieszanka rozwarstwi sie albo rozproszy w komorze spalania a nastepnie mieszanka ta znajdzie sie w poblizu iskiernika 36. Udowodniono za 20 pomoca badan, ze szybkosc rozchodzenia sie plomienia, jak równiez granica przerwy zaplonu wzrasta, a zuzycie paliwa zmniejsza sie, w porównaniu z silnikiem ze stanu . techniki i dlatego stosowanie ubogiej mieszanki nie wplywa na znaczne zmniejszenie wydajnosci, zapewniajac lepsze 25 warunki eksploatacyjne silnika.W tym przykladzie wykonania wewnetrzna srednica otworu wtryskowego wynosi 3 mm, a wewnetrzna srednica^ kanalu podssacego wynosi 5 mm, dzieki temu w strefie pracy o niskim obciazeniu ilosc powietrza wprowadzona 30 przez kanal podssacy 40 moze wynosic 10 do 20% ilosci powietrza wprowadzonego przez czesc wlotowa 64. Gaznik 30 jest tak ustawiony, ze stezenie mieszanki powietrzno- -paliwowej powietrza wprowadzonego z czesci wlotowej 641 i z kanalu podssacego 4(fjest podane na fig. 5. 35 Fig..5 przedstawia wykres wydajnosci, w którym wydajno- nosc silnika jest przedstawiona na rzednej a obroty silnika na minute na osi odcietych. Linia ciagla A przedstawia wykres wydajnosci w czasie otwarcia przepustnicy 68, linia ciagla B przedstawia wykres wydajnosci przy otwarciu 40 przepustnicy na wolne obroty, linia C przedstawia krzywa, gdy samochód porusza sie po drodze poziomej. Pojedynczo kropkowana linia przedstawia linie stalego podcisnienia które jest wytwarzane w przewodzie wlotowym 28, podwój¬ nie kropkowana linia przedstawia wykres stalego otwarcia 45 przepustnicy, linia przerywana przedstawia wykres stalego stezenia mieszanki powietrzno-paliwowej.Liczby na liniach przerywanych oznaczaja sklad mie¬ szanki. Zakreskowany obszar D przedstawia obszar ruchu bez obciazenia. W obszarze ruchu~nieobciazonego przedsta- 50 wionego przez zakreskowany obszar D, stezenie mieszanki -- powietrzno-paliwowej jest ustawione w zakresie 15 do 17, które jest wyzsze niz stezenie mieszanki powietrzno-pali¬ wowej w tej samej strefie ruchu dla przecietnego silnika.Ilosc gazów spalinowych wprowadzonych przez zassanie 55 przez przewód recyrkulacyjny 78 do przewodu wlotowego 28 jest regulowany poprzez zawór regulacyjny 80. Ilosc re- cyrkujacych gazów spalinowych jest regulowana tak, aby utrzymac ilosc NOx znajdujaca sie w gazach spalinowych w danej wielkosci. 6o Natomiast w strefie duzych obciazen, w której wystepuje duze otwarcie przepustnicy, duza ilosc mieszanki przecho¬ dzi przezczesc wlotowa 64 dokomory spalania 18. W zwiaz¬ ku z tym, ilosc powietrza wtryskiwana przez kanal podssacy 40 i sila wtryskiwanych strumieni powietrza zmniejsza sie 65 w wyniku mniejszego zawirowania wtryskiwanych strumie- «**118 483 7 ni powietrza. W tym przypadku, chociaz wystepuje wysoka wydajnosc napelnienia, silne zawirowania mieszanki tworzy sie w czasie jej przejscia z kolektora ssacego 22 do komory spalania 18, przy czym podnosi sie temperatura wewnetrz¬ nych scian komory spalania. Te wspólczynniki sa wystar¬ czajace, aby zwiekszyc szybkosc rozprzestrzeniania sie plomienia i poprawic spalanie, bez uzywania wtryskiwanych strumieni powietrza przez otwór wtryskowy 34 dla stworze¬ nia silnego zawirowania.Silnik o takiej wydajnosci moze uzyskiwac rózne wartosci.' W obszarze niskiego obciazenia silnika, w którym proces spalania nie jest wlasciwy z powodu stosunkowo niskiej temperatury scian wewnetrznych komory spalania 18 i malego stopnia wypelnienia, stale spalanie mieszanki odbywa sie nie tylko wtedy, gdy mieszanka jest otrzymywana przez mieszanie powietrza, które wchodzi do komory spalania 18 przez otwór wtryskowy 34 do mieszanki zawie¬ rajacej nieco gazów spalinowych i majacej ogólne stezenie mieszanki powietrzno-paliwowej w zakresie 11 do 14, albo takze kiedy uboga mieszanka ma ogólne stezenie mieszanki powietrzno-paliwowej w zakresie 15 do 21.Silne strumienie wtryskiwanego powietrza poprzez otwór wtryskowy 34 powoduja powstawania silnych za¬ wirowan w komorze spalania i powietrze w ten sposób wtryskiwane jest mieszane z mieszanka zasysana przez ko¬ lektor ssacy, we wlasciwej, rozwarstwionej formie lub pod wplywem nierównomiernego dozowania stezenia, podczas gdy szybkosc spalania wzrasta wraz za skróceniem sie czasu spalania bez wzrostu zawartosci NOx w gazach spalinowych.Ponadto, zmniejszone jest zuzycie paliwa, polepszone sa warunki jazdy oraz zredukowana jest ilosc niepalonych gazów takich jak HC, CO zawartych w gazach spalino¬ wych.W przykladzie wykonania wynalazku przedstawionym na fig. 1—4, gdzie zawór ssacy 26 i zawór podssacy 38 sa uruchamiane przez pojedyncza dzwignie, zawory te sa otwierane zasadniczo w tym samym czasie. Natomiast jest mozliwosc wprowadzenia jednego ramienia dzwigni dla kazdego z tych zaworów do ustawienia regulowanego w czasie otwarcia zaworu podssacego 38 w czasie okresu otwarcia zaworu ssacego 26.Drugi przyklad przedstawiony na fig. 6 jest tak wykonany, ze zawór przelaczeniowy 84 jest umieszczony w srodku rury 82 polaczonej z kanalem podssacym 40. Zawór przela¬ czeniowy pozwala na przeplyw powietrza lub gazów spali¬ nowych. Korpus 86 zaworu przelaczeniowego 84 jest po¬ laczony przez drazek popychacza zaworowego 88 ze srod¬ kowa czescia przepony 92 urzadzenia przeponowego.Przepona 92 ogranicza dwie komory, jedna komora 94 jest otwarta do atmosfery, podczas gdy druga komora 96 polaczona jest poprzez rure 98 z przewodem wlotowym 28.Sprezyna 100, która normalnie naciska na przepone 92, jak pokazano na fig. 6, jest umieszczona w komorze 96.W obudowie komory 102 korpus 86 zaworu ma gómy otwór polaczony z jednym koncem rury 82 doprowadzonej do kanalu wlotowego 64 oraz otwór boczny polaczony z druga czescia rury 82, która jest polaczona z kanalem podssacym 40. Komora 102 polaczona jest z komora 108 przez otwór przelotowy 106 w przegrodzie 104. Drazek popychacza zaworowego 88 umieszczony jest pionowo w otworze prze¬ lotowym 106. Komora 108 ma otwór boczny, który laczy sie z jednym otworem rury odgaleznej 110 wprowadzonym z przewodu 78 recyrkujacego gazy spalinowe.Korpus 86 zaworu jest umieszczony pionowo w stosunku 8 otwór rury 82, gdy porusza sie w góre i zamyka otwór przelotowy 106, gdy porusza sie do dolu.Zawór zwrotny 112, umieszczony w rurze 82, umozliwia przeplyw powietrza jedynie w kierunku od kanalu whrttt- 5 wego 64 do komory 102. Urzadzenie przeponowe 90 jest tak skonstruowane, ze gdy wartosc podcisnienia bedzie wieksza niz dana przykladowo 399. 102Pa, zalozona w komo¬ rze 96, przepona 92 poruszy sie do dolu pod dzialaniem sprezyny 100 do 'pozycji najnizszej. io W czasie dzialania w obszarze biegu luzem lub pod ma¬ lym obciazeniem silnika otwarcie przepustnicy 68 jest mate i wówczas podcisnienie rpsnie do wartosci wiekszej niz dana wartosc podcisnienia. Przepona 92 ugina sie w dól, gdy czesc zaworu 86 zamyka otwór przelotowy 106. W wyni- 15 ku tego powietrza w kanale wlotowym 64, powyzej zwezki Venturiego 66 bedzie wtloczone do otworu wtryskowego 34. Gdy podcisnienie spadnie ponizej danej wartosci podcisnieniajak podczas pracy w obszarze pracy pod duzym obciazeniem, gdy otwarcie przepustnicy 68 jest duze,. 20 przepona 92 porusza sie do dolu i wówczas korpus 86 zaworu zamyka otwór rury 82. W zwiazku z tym gazy spalinowe w przewodzie 78 recyrkulacji gazpw spalinowych sa wprowadzane przez rure odgalezna 110, komore 108r otwór przelotowy 106, komore 102, rure 82 w poblize ka- 25 nalu podssacego 40 do otworu wtryskowego 34. Wówczasr gdy silnik pracuje bez obciazenia, silny strumien powietrza jest wtryskiwany przez otwór wtryskowy 34 do komory spalania 18, wówczas rozczepiony zostaje strumien mieszan¬ ki pod wplywem dostarczonego powietrza i w tym samym 30 czasie nastepuje silne zawirowanie mieszanki, przy czym uzyskuje sie wówczas takie same wyniki jak w pierwszym przykladzie. Z drugiej strony, w obszarze pracy silnika pod duzym obciazeniem, w czasie gdy wtryskiwany strumien powietrza przez otwór wtryskowy 34 jest ubogi wówczas 35 gazy spalinowe w przewodzie 78 recyrkulacji gazów spali¬ nowych wracaja przez kanal wlotowy 64 jak równiez sa wprowadzane do otworu wtryskowego 34, tak aby spowodo¬ wac wzrost ilosci gazów spalinowych które sa recyrkulo- wane. To pozwala na duze zmniejszenie zawartosci NOx 40 w gazach spalinowych.Trzeci przyklad pokazany na fig. 7 przedstawia takze rozwiazanie, gdzie rura 82 laczaca kanal wlotowy 64, po¬ wyzej zwezki Venturiego 66 jest umieszczona w kanale 116 dla dodatkowego powietrza podawanego z pompy 45 powietrznej 114 do ukladu wydechowego umieszczonego - w urzadzeniu filtrujacym (nie pokazane), takim jak reaktor termiczny, konwertor katalityczny, lub podobne, umieszczo¬ ne w ukladzie wydechowym silnika w zwiazku z utlenianiem nie spalonych gazów zawartych w gazach spalinowych. 58 Otwór wtryskowy 34' ma wieksza srednice' odpowiadajaca srednicy podtoczenia w gniezdzie zaworu podssacego 3S aczkolwiek, w pierwszym wariancie, srednica otworu wtryskowego 34 wynosi 3 mm. W tym przykladzie, róznica cisnienia pomiedzy cisnieniem wtlaczania z pompy po- 65 wietrznej a wartoscia podcisnienia w komorze spalania podczas suwu ssania jest duza i duza ilosc powietrza jest wtlaczana do komory spalania, poniewaz otwór wtryskowy 34' posiada duza srednice. Tak wiec silnik wedlug tega przykladu" ma zastosowanie tam, gdzie jest potrzebne .60 wtlaczanie duzych ilosci powietrza.Czwarty przyklad pokazany na fig. 8 jest modyfikacja pierwszego. W tym przykladzie rura 82 jest polaczona z otwQrem kanalu wlotowego 64 pomiedzy zwezka Ventu- riego 66 a przepustnica 68. W czasie pracy silnika bez je obciazenia, w czasie której otwarcie przepustnicy 68 jest, /118 483 9 10 male i paliwo jest zasadniczo podawane przez uklad obej¬ mujacy otwór odlotowy 70 mieszanki biegu jalowego otwór 72 mieszanki przy przejeciu na srednie obroty w cza¬ sie, gdy mala ilosc paliwa, jest poddawana przez.te otwory, niezwykle uboga mieszanka zawierajaca bardzo male ilosci paliwa dostarczanego z dyszy glównej 76 jest wtryskiwana przez otwór wtryskowy 34 do komory spalania 18. Z drugiej strony, w czasie pracy pod duzym obciazeniem mieszanka zawierajaca odpowiednia ilosc paliwa w stosunku do wielkos¬ ci zalozonej jest przesylana przez kanal wlotowy 64 i jest wtryskiwana przezotwór wtryskowy 34 dokomory spalania.Poniewaz w tym przykladzie mieszanka o opisanym skladzie jest wtryskiwana przez otwór wtryskowy 34 do komory spalania 18, tworza sie wówczas silne zawirowania mieszanki w komorze spalania 18, zwieksza sie przez to szybkosc spalania. W dodatku, gdy otwór wtryskowy 34 jest umieszczony w poblizu iskiernika 36 swiecy zaplono¬ wej w urzadzeniu do wydalania gazów spalonych zatrzymu¬ jacych sie w poblizu iskiernika, zwiekszaja sie wówczas efekty procesu spalania.W piatym przykladzie pokazanym na fig. 9 zawór pod- ssacy 38 i mechanizm poruszajacy zawór w pierwszym przykladzie sa pominiete, i w zwiazku z tym zawór zwrotny 118 jest umieszczony jako zawór podssacy w kanale pod- ssacym 40, przy czym zawór zwrotny otwiera sie w reakcji na podcisnienie wytworzone w komorze spalania 18. Za¬ wór zwrotny 118 jest wstawiony w nagwintowany otwór 120, w rurze 82 gwintowana i sklada sie z czesci zaworu 122 i sprezyny 124, która normalnie utrzymuje czesc za¬ woru 122 w pozycji zamknietej. Wodny kanal chlodzacy 126 do chlodzenia zaworu zwrotnego umieszczony jest w glowicy cylindra w poblizu zaworu zwrotnego 118. W tym przykladzie otwór wtryskowy 34 jest otwarty w poblizu „ iskiernika 36 swiecy zaplonowej 20.Gdy wzrosnie podcisnienie w komorze spalania 18 podczas suwu ssania, wówczas zawór zwrotny 122 jest otwarty, po czym powietrze jest wtlaczane przez rure 82, kanal podssacy 40 i przez otwór wtryskowy 34 do komory spalania 18, skutkiem ffcgo nastepuje wydalenie pozostalej mieszanki w poblizu iskiernika 36 swiecy zaplonowej 20, a w tym samym czasie nastepuje silne zawirowanie mieszan¬ ki wewnatrz komory spalania 18. W szóstym przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 10 cylindryczna komora wtryskowa 128 umieszczona jest w. glowicy cylindra 12 ponad komora spalania 18. Cylindryczna komora wtrysko¬ wa polaczona jest pr^ez otwór wtryskowy 34 z komora spalania 18. Wewnatrz komory wtryskowej 128 porusza sie tlok 130 przystosowany do osiowego ruchu wewnatrz komory wtryskowej 128 dzieki mechanizmowi poruszania zaworu wprawianiem w ruch przez walek rozrzadu 46.Kanal podssacy 40 w tym przykladzie jest taki, ze jeden jego koniec laczy sie z atmosfera przez filtr powietrza 132 przeznaczony wylacznie dla tego kanalur a drugi koniec polaczony jest z wewnetrzna sciana obwodowa komory wtryskowej 128^ tak ze otwór kanalu podssacego 40 zjednego konca moze byc otwarty albo zamkniety przez obwodowa plaszczyzne tloka 130 w czasie jego osiowego ruchu. Po¬ nadto pokarane jest ramie dzwigni 134 dla poruszania tloka 130, gniazdo sprezyny 136, sprezyna powrotna 138 oraz krzywka 140 zamontowana na walku rozrzadu 46.Krzywka 140 posiada ksztalt, dzieki któremu tlok 130 moze poruszac sie w sposób, który pokazuje krzywka na fig. 11.Na fig. 11 czas X przedstawia czas trwania* w którym kanal podssacy 40 znajduje sie w polaczeniu z komora wtryskowa 128, a czas Y przedstawia czas trwania, w którym tlok 130 pracuje sprezajac powietrze w komorze wtrysko¬ wej 120. Kanal podssacy 40 i otwór wtryskowy 34 sa po¬ laczone ze soba podczas suwu ssania tloka., (idealna byloby.P aby poczatkowy stopien sprezania mógl byc wlaczony).Stosowane do tego przykladu, powietrze bedzie wtla¬ czane przez otwór wtryskowy 34 do komory spalania 18 w zaleznosci od wielkosci podcisnienia wewnatrz komory spalania w czasie trwania okresu X oraz w czasie trwania 10 okresu V, przy czym wtlaczanie powietrza odbywa sie pod wplywem dzialania tloka 130, wówczas cisnienie wtryski¬ wanych strumieni powietrza przez otwór wtryskowy wzrasta do znanych wartosci tak jak w poprzednich warian¬ tach, wzrasta równiez silne zawirowanie mieszanki. 15 Ponadto w tym przykladzie, gdy strumienie wtryskiwa¬ nego powietrza przez otwór wtryskowy 34 sa kierowane w strone iskiernika 36 swiecy zaplonowej 20 pózniej przed- muchiwanie odbywa sie przez wtryskiwanie strumienia powietrza bezposrednio przed zaplonem, a otrzymane 20 rezultaty sa zdumiewajace, gdy chodzi o zmniejszenie ilosci opalonej mieszanki.We wszystkich przykladach optymalna ilosc powietrza dostarczonego przez kanal podssacy do komory spalania w duzym stopniu zalezy od typu uzytego silnika, ale korzyst- 25 nie bedzie wynosic 5 do 30% wagowych wprowadzonej mieszanki powietrzno-paliwowej przez kanal wlotowy 64, w czasie, gdy silnik pracuje pod malym obciazeniem.Za strzezeniapatentowe 30 1. Silnik spalinowy posiadajacy komore spalania z wlotem i wylotem, glówny kanal wlotowy sluzacy do wprowadzania we wlot mieszanki paliwowo-powietrznej wytwarzanej w urzadzeniu przeznaczonym do wytwarzania mieszanki, przepustnice usytuowana w glównym kanale wlotowym, 35 swiece zaplonowa wkrecona w glowice cylindra, przy czym iskiernik znajduje sie w okreslonym polozeniu w komorze spalania oraz tlok dzialajacy w bloku cylindra przykrytym ' glowica cylindra, znamienny tym, ze ma otwór wtryskowy (34) w sciance glowicy cylindra (12) tworzacej komore 40 spalania (18), usytuowany w okreslonym kierunku w komo¬ rze spalania (18), rure (82) doprowadzania gazu do kanalu podssacego (40) pod wystarczajacym cisnieniem nawet w warunkach pracy przy niskim obciazeniu silnika, kiedy otwarcie przepustnicy (68) jest male, zawór podssacy (38) 45 umieszczony w glowicy cylindra (12) w celu otwierania i zamykania kanalu podssacego (40) oraz mechanizm (42, 44, 46, 48, 52, 56, 60, 134,136,138,140) sluzacy do ot¬ wierania zaworu podssacego (40) podczas suwu ssania. 2. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze urzadze- 50 niem wytwarzajacym mieszanke (30) jest gaznik (30) ze zwezka Venturiego (66). 3. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawór podssacy (38) i mechanizm poruszajacy (42—60) i (134— 140) zawieraja bedacy pod dzialaniem sprezyny kontrolny 55 mechanizm zaworowy, który jest otwierany pod wplywem podcisnienia przewyzszajacego okreslony poziom w komorze spalania podczas suwu ssania. 4. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mecha¬ nizm poruszajacy (42—60 i 134—^140) zawiera walek 6o krzywkowy (46) obracany w polaczeniu z suwami tloka (16), przy czym z powierzchnia krzywkowa na walku krzywko¬ wym (46) sprzezony jest mechanizm sterowania polaczony z zaworem podssacym (38) dla poruszania tego zaworu pomiedzy polozeniem otwartym a polozeniem zamknietym 65 w polaczeniu z suwami tloka (16).118 483 11 5. Silnik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zawór podssacy (38) jest zaworem grzybkowym. 6. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rura (82) doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wlotowego .przed zwezka Venturiego (66) gaznika (30). 7. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rura (82) doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wlotowego pomiedzy zwezka Venturiego (66) gaznika (30) a przepust- nica (68). 8. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura (82) doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wy¬ lotu gazu. 9. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwór wtryskowy (34) znajduje sie w poblizu iskiernika (36). 10. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwór wtryskowy (34) znajduje sie nad górna powierzchnia tloka (16). 11. Silnik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zaworem podssacym (38) jest tlok (130) ruchomy pionowo ruchem posuwisto zwrotnym w cylindrycznym ^otworze (128) wykonanym w glowicy cylindra (12), a kanal podssacy (40) wykonany jest w wewnetrznej sciance obwodowej tego otworu cylindrycznego (128), zas otwór wtryskowy (34) 10 15 12 prowadzi do otworu dennego wymienionego otworu cy¬ lindrycznego (128), przy czym tlok (130) otwiera i zamyka otwórkanalu podssacego (40) swa powierzchnia obwodowa, kiedy przesuwa sie wzgledem scianki otworu cylindrycznego (128), a tlok (130) spreza powietrze w otworze cylindrycz¬ nym podczas suwu sprezania w komorze spalania, wprowa¬ dzajac przez to powietrze z otworu wtryskowego do komory spalania. 12. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura (82) doplywu gazu jest dolaczona do kanalu (116) dla powietrza wtórnego stosowanego do oczyszczania gazów spalinowych wtryskowanych z pompy powietrznej (114). 13. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera przewód (78) recyrkulacji gazów spalinowych do glównego kanalu wlotowego (64). 14. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura (82) doplywu gazu jest dolaczona do wielu zródel gazu dla dostarczania powietrza, mieszanki i gazów spalinowych, a ponadto zastosowano zawór przelaczajacy (84) umieszczo¬ ny w kanale podssacym (40), aby selektywnie przelaczyl rodzaj gazu, który ma byc dostarczany z wymienionych zródel gazu, zaleznie od warunków pracy silnika.FIG. I FIG. 2 m 22, JU118 483 FIG. 3 FIG. 5 FIG. 4 ¦200mmHg -300mmHg 400mmHg 500mmHg FIG. 7118 483 FIG. 8 FIG. 9 FIG. II I 5 MAX U* § MiN I M^ KY-h SU^J SSANIA TLOKA f/6) ¦CZAS ZAPLONU T~ 'CZAS SUW UYBUCHOHY TLOKA (16) SUN SPREZANIA TLOKA (t6) A SUW HYDECHU TLOKA (16) LDD Z-d 2, z. 1101/1400/82, n. 100+20 egz.Cena 100 zl PL

Claims

1. Za strzezeniapatentowe 30 1. Silnik spalinowy posiadajacy komore spalania z wlotem i wylotem, glówny kanal wlotowy sluzacy do wprowadzania we wlot mieszanki paliwowo-powietrznej wytwarzanej w urzadzeniu przeznaczonym do wytwarzania mieszanki, przepustnice usytuowana w glównym kanale wlotowym, 35 swiece zaplonowa wkrecona w glowice cylindra, przy czym iskiernik znajduje sie w okreslonym polozeniu w komorze spalania oraz tlok dzialajacy w bloku cylindra przykrytym ' glowica cylindra, znamienny tym, ze ma otwór wtryskowy (34) w sciance glowicy cylindra (12) tworzacej komore 40 spalania (18), usytuowany w okreslonym kierunku w komo¬ rze spalania (18), rure (82) doprowadzania gazu do kanalu podssacego (40) pod wystarczajacym cisnieniem nawet w warunkach pracy przy niskim obciazeniu silnika, kiedy otwarcie przepustnicy (68) jest male, zawór podssacy (38) 45 umieszczony w glowicy cylindra (12) w celu otwierania i zamykania kanalu podssacego (40) oraz mechanizm (42, 44, 46, 48, 52, 56, 60, 134,136,138,140) sluzacy do ot¬ wierania zaworu podssacego (40) podczas suwu ssania.

2. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze urzadze- 50 niem wytwarzajacym mieszanke (30) jest gaznik (30) ze zwezka Venturiego (66).

3. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawór podssacy (38) i mechanizm poruszajacy (42—60) i (134— 140) zawieraja bedacy pod dzialaniem sprezyny kontrolny 55 mechanizm zaworowy, który jest otwierany pod wplywem podcisnienia przewyzszajacego okreslony poziom w komorze spalania podczas suwu ssania.

4. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mecha¬ nizm poruszajacy (42—60 i 134—^140) zawiera walek 6o krzywkowy (46) obracany w polaczeniu z suwami tloka (16), przy czym z powierzchnia krzywkowa na walku krzywko¬ wym (46) sprzezony jest mechanizm sterowania polaczony z zaworem podssacym (38) dla poruszania tego zaworu pomiedzy polozeniem otwartym a polozeniem zamknietym 65 w polaczeniu z suwami tloka (16).118 483 11

5. Silnik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zawór podssacy (38) jest zaworem grzybkowym.

6. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rura (82) doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wlotowego .przed zwezka Venturiego (66) gaznika (30).

7. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rura (82) doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wlotowego pomiedzy zwezka Venturiego (66) gaznika (30) a przepust- nica (68).

8. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura (82) doprowadzania gazu jest dolaczona do kanalu wy¬ lotu gazu.

9. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwór wtryskowy (34) znajduje sie w poblizu iskiernika (36).

10. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwór wtryskowy (34) znajduje sie nad górna powierzchnia tloka (16).

11. Silnik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zaworem podssacym (38) jest tlok (130) ruchomy pionowo ruchem posuwisto zwrotnym w cylindrycznym ^otworze (128) wykonanym w glowicy cylindra (12), a kanal podssacy (40) wykonany jest w wewnetrznej sciance obwodowej tego otworu cylindrycznego (128), zas otwór wtryskowy (34) 10 15 12 prowadzi do otworu dennego wymienionego otworu cy¬ lindrycznego (128), przy czym tlok (130) otwiera i zamyka otwórkanalu podssacego (40) swa powierzchnia obwodowa, kiedy przesuwa sie wzgledem scianki otworu cylindrycznego (128), a tlok (130) spreza powietrze w otworze cylindrycz¬ nym podczas suwu sprezania w komorze spalania, wprowa¬ dzajac przez to powietrze z otworu wtryskowego do komory spalania.

12. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura (82) doplywu gazu jest dolaczona do kanalu (116) dla powietrza wtórnego stosowanego do oczyszczania gazów spalinowych wtryskowanych z pompy powietrznej (114).

13. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera przewód (78) recyrkulacji gazów spalinowych do glównego kanalu wlotowego (64).

14. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rura (82) doplywu gazu jest dolaczona do wielu zródel gazu dla dostarczania powietrza, mieszanki i gazów spalinowych, a ponadto zastosowano zawór przelaczajacy (84) umieszczo¬ ny w kanale podssacym (40), aby selektywnie przelaczyl rodzaj gazu, który ma byc dostarczany z wymienionych zródel gazu, zaleznie od warunków pracy silnika. FIG. I FIG. 2 m 22, JU118 483 FIG. 3 FIG. 5 FIG. 4 ¦200mmHg -300mmHg 400mmHg 500mmHg FIG. 7118 483 FIG. 8 FIG. 9 FIG. II I 5 MAX U* § MiN I M^ KY-h SU^J SSANIA TLOKA f/6) ¦CZAS ZAPLONU T~ 'CZAS SUW UYBUCHOHY TLOKA (16) SUN SPREZANIA TLOKA (t6) A SUW HYDECHU TLOKA (16) LDD Z-d 2, z. 1101/1400/82, n. 100+20 egz. Cena 100 zl PL