Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz uklad przeplukiwania cylindrów silnika spalinowego, z zaplonem samoczynnym, zwlaszcza przy malych obciazeniach i malych predkosciach silnika.Znany jest z opisu patentowego RFN nr 676001 silnik spalinowy zawierajacy cylinder zaopatrzony w glowice w której jest umieszczony zawór wlo¬ towy polaczony prostka ssawna z kolektorem ssa¬ cym, oraz zawór wylotowy polaczony prostka wy¬ lotowa z kolektorem wydechowym. W konstrukcji tej, zaleznie od predkosci obrotowej silnika, od¬ powiednio sterujac zaworami przesuwa sie ladunek w cylindrze tylko przy niskich obrotach aby przez zamierzone zmniejszenie tego ladunku obnizyc koncowe sprezanie cylindra przy malej predkosci obrotowej silnika.Ta znana konstrukcja polepsza jedynie jalowy bieg silnika, lecz nie polepsza przeplukiwania cy¬ lindra podczas otwarcia zaworu, które jest kry¬ tyczne zwlaszcza przy niskich obrotach. Ta znana konstrukcja nie zmniejsza równiez obciazenia cieplnego silnika przy jego wysokich obrotach, przy których ten silnik wykazuje pelne sprezanie koncowe, a tym samym wysokie obciazenie cieplne.Znany jest sposób poprawienia sprawnosci sil¬ nika, zwlaszcza silnika z doladowaniem, za po¬ moca dobrego przeplukiwania cylindrów przez co uzyskuje sie wieksza mase powietrza zassanego w kazdym cylindrze i lepsze chlodzenie, zwlaszcza zaworów wylotowych. 2 Jednak podczas rozruchu oraz przy niskich pred¬ kosciach obrotowych a wiec przy pracy na wol¬ nych obrotach oraz na biegu jalowym zdarza sie, ze cisnienie wlotowe jest niedostateczne wzgledem 5 cisnienia wylotowego dla zapewnienia przepluki¬ wania cylindrów. Przykladowo, mozna uzyskac cisnienie wylotowe wynoszace 176,6 kPa przy cis¬ nieniu wlotowym 98,1 kPa. Poniewaz powszechnie stosuje sie opóznienie otwarcia zaworów przy wy- 1D dechu oraz wyprzedzanie przy ssaniu, nastepuje polaczenie pomiedzy kolektorem ssacym i kolek¬ torem wydechowym póki zawór wylotowy nie jest calkowicie zamkniety. A zatem w ciagu tego czasu, jezeli cisnienie wylotowe jest wyzsze od cisnienia wlotowego, przeplukiwanie cylindrów nie jest pra¬ widlowe, a przeciwnie, wystepuje niekorzystne zjawisko przeciw-plukania. Poza tym, w najnie¬ korzystniejszym przypadku róznicy cisnienia wy¬ noszacej 78,5 kPa trzeba wylaczyc turbine kazdej turbosprezarki ladujacej i wlaczyc naped mecha¬ niczny spreza rk[ w celu unikniecia zbyt intensyw¬ nego przeciw-piukania. Jest to operacja bardzo skomplikowana, droga oraz powodujaca wzrost zuzycia paliwa o okolo 30%.» Dla zapobiegania tej wadzie, mozna zmniejszyc lub nawet usunac krzyzowanie sie okresu otwarcia zaworów wlotowych z okresem zamkniecia zawo¬ rów wylotowych. W ten sposób zapobiega sie zja- 3e wisku przeciw-plufcania, lecz wówczas nie ma 15 20 118 8493 118 849 4 przeplukiwania tak, ze moc silnika zmniejsza sie, a zawory wylotowe nie sa ochladzane.Celem wynalazku jest usuniecie zjawiska prze- ciw-plukania najkorzystniej przy malych obciaze¬ niach i malych predkosciach, przy zapewnianiu 5 przeplukiwania cylindrów, bez potrzeby doladowy¬ wania silnika przy niskich predkosciach obroto¬ wych, przez co unika sie koniecznosci stosowania napedu mechanicznego turbosprezarki dla najnie¬ korzystniejszych warunków pracy. 10 Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze wytwarza sie dla kazdego cylindra i kazdego cyklu pracy rezerwe gazu sprezonego w czasie suwu ssania, sprezajac powietrze przez znaczne opóz¬ nienie zamkniecia zaworu wlotowego, korzystnie 15 pojaad 50°..kata obrotu walu korbowego. Korzystnie prabtolfUjje sie kazdy z cylindrów przez rozpre¬ zenie sprezonego powietrza we wstepnym okresie przeplukiwania nastepnego cyklu pracy. ffitfgfty^Smejjf*'cejiny wynalazku zmniejsza sie 2o cifaTftnfT spryrwwgo .'powietrza w funkcji zwiek¬ szania obciazenia i predkosci obrotowej silnika.Wynalazek obejmuje równiez uklad przepluki¬ wania cylindrów silnika spalinowego z zaplonem samoczynnym, zwlaszcza przy malych obciazeniach 25 i malych predkosciach obrotowych silnika, zawiera¬ jacy cylinder zaopatrzony w glowice, w której jest umieszczony zawór wlotowy polaczony prostka ssawna z kolektorem ssacym, oraz zawór wylotowy polaczony prostka wylotowa z kolektorem wydecho- 30 wym. Istota wynalazku polega na tym, ze uklad zawiera ponadto zawór zwrotny zamocowany na prostce ssawnej, oraz rezerwe gazowa utworzona miedzy zaworem wlotowym i zaworem zwrotnym.Korzystnie wklad wedlug wynalazku zawiera v ponadto co najmniej jedna prostke bocznikowa zamontowana pomiedzy kolektorem ssacym a prost¬ ka ssawna, przy czym wylot prostki bocznikowej jest usytuowany pomiedzy zaworem zwrotnym i zaworem wlotowym, a na prostce bocznikowej 4tf jest osadzony zawór o regulowanym stopniu otwie¬ rania.Zgodnie z korzystnym drugim przykladem wy¬ konania wynalazku umozliwiajacym usuniecie prostki bocznikowej i w wyniku uproszczenia ukla- du, prostka bocznikowa stanowi jednoczesnie prostke ssawna, przy czym zawór zwrotny jest po¬ laczony z zaworem o regulowanym stopniu otwie¬ rania, i ma otwory osiowe wykonane w glowicy zaworowej, oraz polaczona z glowica, przepona zakrywajaca te otwory.Zgodnie z wynalazkiem zawór o regulowanym stopniu otwierania jest polaczony z zewnetrznym napedem do otwierania tego zaworu w funkcji predkosci obciazenia silnika.Korzystnie zawór zwrotny jest umocowany prze¬ gubowo wokól czesci centralnej glowicy zaworu umozliwiajac przejscie ladunku powietrza lub mie¬ szanki do cylindra, i uniemozliwiajac przetlóczenie mieszanki juz wprowadzonej do cylindra, zarówno przy rozruchu, przy malych obciazeniach jak i przy malych predkosciach wówczas, gdy zawór jest w polozeniu zamkniecia.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1—4 — przedstawiaja cylinder roboczy silnika stanowiacy wyposazenie ukladu wedlug wynalazku dla zilu¬ strowania poszczególnych faz okresu rozruchowego, przy malych obciazeniach i malych predkosciach, fig. 5 i 6 — fazy cyklu pracy przy duzych obcia¬ zeniach i wysokich predkosciach, fig. 7 — wykres przedstawiajacy wspólrzedne logarytmiczne posz¬ czególnych suwów pracy silnika przy duzych ob¬ ciazeniach i wysokich predkosciach, fig. 8 — wy¬ kres w skali logarytmicznej krzywych temperatur sprezania suwów pracy silników wedlug fig. 7 w funkcji kata obrotu walu korbowego, fig. 9 — cylinder roboczy silnika zaopatrzonego w uklad wedlug wynalazku, fig. 10—13 — drugi przyklad wykonania zaworu zwrotnego oraz zaworu o regu¬ lowanym stopniu otwierania, w czterech poloze¬ niach poszczególnych okresów pracy silnika, fig. 14 — wykres we wspólrzednych logarytmicznych poszczególnych faz sprezania w funkcji objetosci dla róznych silników, w tym jednego wyposazo¬ nego w uklad wedlug wynalazku, fig. 15 przed¬ stawia wykres stopnia sprezania w funkcji wy¬ datku czynnika roboczego, dla silnika z doladowa¬ niem, silnika klasycznego oraz silnika wyposazo¬ nego w uklad wedlug wynalazku, fig. 16 — wykres zmian momentu lub skutecznego sredniego cisnie¬ nia w funkcji predkosci w szczególnym przypadku silnika wysokopreznego o duzym stopniu ladowa¬ nia.Na figurze 1 przedstawiono schematycznie cy¬ linder 1, w którym jest umieszczony tlok 2. Kolek¬ tor ssacy 3 jest polaczony prostka ssawna 4, z glo¬ wica cylindra, w której jest umieszczony zawór wlotowy 5, oraz zawór wylotowy 8 polaczony prostka wylotowa 7, z kolektorem wydechowym 6.Zgodnie z korzystnym przykladem wykonania wynalazku, zawór zwrotny 9 jest zamontowany na prostce ssawnej 4. Zawór 9 zamontowany jest w taki sposób, ze podtrzymuje przeplyw jednokierun¬ kowy w strone cylindra. Prostka bocznikowa 10 o srednicy zblizonej do srednicy prostki ssawnej 4, laczy kolektor ssacy 3 z prostka ssawna 4 w miej¬ scu polozonym ponizej zaworu zwrotnego 9 patrzac w kierunku wlotu powietrza. W prostce boczniko¬ wej 10 umieszczony jest zawór 11 sterowany cis¬ nieniem doladowywania.Na figurze 7 przedstawiono wykres obiegu pracy dla wysokich obciazen i wysokich predkosci, przy czym linia przerywana oznaczono bieg pracy kla-^ sycznego silnika wysokopreznego, zas linia osiowa obieg Millera dla silników gazowych, a linia ciagla obieg pracy silnika z zaplonem samoczynnym wed¬ lug wynalazku.Obieg Millera dla silników gazowych charakte¬ ryzuje sie wyprzedzeniem przy zamykaniu zaworu ssacego, zmiennym w zaleznosci od obciazenia sil¬ nika, przy czym chwila zamykania zaworu ssacego jest uzalezniona od cisnienia doladowywania lub wartosci obciazenia silnika. Im wieksze cisnienie lub obciazenie, tym wieksze wyprzedzenie stoso¬ wane jest do zamykania zaworu, przy czym chwila zamykania moze znajdowac sie maksymalnie przy 60° przed zewnetrznym polozeniem zwrotnym tloka*5 118 849 6 W omawianym przykladzie przy duzym obcia¬ zeniu, chwila zamkniecia zaworu ssacego oznaczo¬ na jest litera A. Poniewaz zaw6r ssacy jest zam¬ kniety przed zewnetrznym polozeniem zwrotnym tloka, nastepuje rozprezenie powietrza wlotowego w cylindrze w koncowej fazie biegu w dól tloka (czesc AB obiegu Millera).Rozprezenie spowodowane powiekszeniem obje¬ tosci ssania tej samej masy gazu ma za cel obni¬ zenie temperatury gazów przy koncu sprezania, wzgledem silnika klasycznego. Wynika to z fig. 8, gdzie przedstawiono wykresy temperatury spreza¬ nia cla trzech badanych obiegów, krzywa Di (linia przerywana) przedstawia temperatury sprezania wedlug obiegu Diesla, krzywa D2 (linia osiowa) wedlug obiegu Millera, a krzywa D3 (linia ciagla) wedlug wynalazku.Jednak dla zrównowazenia wyprzedzenia zam¬ kniecia zaworu ssacego przed zwrotem zewnetrz¬ nym tloj^a, nalezy uzyskac pewny przyrost cisnie¬ nia doladowywania. Objawia sie to w postaci krzywej ssania (a') przebiegajaca ponad krzywa ssania (a) silnika klasycznego.Przy malych obciazeniach wedlug obiegu Millera obniza sie wyprzedzenie przy zamykaniu ssania w celu wykorzystania calego skoku sprezania sku¬ tecznie zmniejszonego, co wymaga uzaleznienia chwili zamykania zaworu ssacego od wartosci obciazenia.Na figurze 7 przedstawiono linie ciagla obieg silnika wedlug wynalazku. Sumy sprezania i roz¬ prezania odpowiadaja praktycznie suwom obiegu klasycznego, natomiast suw wydechu wiada prawie obiegowi Millera.Istota wynalazku polega na zachowaniu korzysci obiegu Millera przy zachowaniu przeplukiwania cylindrów przy niskim obciazeniu i malych pred¬ kosciach.Róznica pomiedzy obiegiem Millera a obiegiem wedlug wynalazku polega na tym, ze zawór ssacy zamyka sie przy wewnetrznym polozeniu zwrot¬ nym tloka (punkt A' krzywej, prawie symetryczny do punktu A obiegu Millera wzgledem wewnetrz¬ nego polozenia zwrotnego). Inaczej mówiac, za¬ miast wyprzedzania zamykania ssania, uzyskuje sie opóznienie zamykania.W tych warunkach, gdy prostka bocznikowa jest otwarta, zmniejsza sie pojemnosc ssania, jak i temperatura gazów pod koniec suwu sprezania wzgledem obiegu Diesla klasycznego ze skróconym okresem sprezania. Przy malych obciazeniach i ma¬ lych predkosciach, gdy prostka bocznikowa jest zamknieta, caly skok sprezania jest wykorzystany jak w przykladzie obiegu Millera, lecz nie wyste¬ puje zjawisko przeciw-plukania. Skuteczne prze¬ plukiwanie cylindrów jest zatem zrealizowane, jak to opisano ponizej w odniesieniu do fig. 1—6.Na figurze 1 przedstawiono cylinder 1 w czasie suwu ssania, przy czym zawór wlotowy 5 jest otwarty, a zawór wylotowy 8 jest zamkniety. Za¬ kladajac, ze silnik pracuje przy niskim obciazeniu i malej predkosci, zawór 11 jest w polozeniu zam¬ knietym, tzn. powietrze wlotowe swobodnie prze¬ chodzi do cylindra poprzez prostke ssawna 4 w znany sposób.Na figurze 2 przedstawiono polozenia tloka przed zamknieciem zaworu wlotowego. W tych warun¬ kach, powietrze wlotowe podlega przetloczeniu do kolektora ssacego 3, lecz zawór zwrotny 9 unie- 5 mozliwia przetloczenie.Na fiurze 3 przedstawiono polozenie tloka 2 w chwili zamkniecia zaworu wlotowego 5. Odpowiada to opóznieniu zamykania ponad 50°. Tak wiec, podczas skoku (x) tloka 2 pomiedzy polozeniami 10 przedstawionymi na fig. 1 i 3, pewna ilosc po¬ wietrza wlotowego zostaje uwieziona w prostce ssawnej 4 i jest sprezana tlokiem 2 podczas skoku pomiedzy zewnetrznym polozeniem zwrotnym, a punktem osiagnietym przy zamknieciu zaworu 15 wlotowego.Na figurze 4 przedstawiono tlok 2 w poblizu zwrotu zewnetrznego pod koniec suwu wydechu, przy czym koniec suwu sprezania i rozprezania przebiega w znany sposób. Poniewaz wystepuje at opóznienie zamkniecia zaworu wylotowego 8 oraz wyprzedzenie przy otwieraniu zaworu wlotowego 5, istnieje taki okres, gdy oba zawory sa jednoczesnie otwarte. A zatem, sprezony gaz zamkniety w prostce ssawnej 4 rozprezy sie i przeplucze cylin- 25 der. Przeplukiwanie usuwa resztki goracych spalin oraz chlodzi zawór wylotowy. * Nastepnie obieg powtarza sie.Przy pracy silnika z duzym obciazeniem i wy¬ sokimi obrotami, prostka bocznikowa 10 odgrywa 30 powazna role. Otóz w celu ograniczenia tempera¬ tury pod koniec sprezania, podobnie jak w obiegu Millera, niezbedne jest odprowadzenie paliwa za pomoca prostki bocznikowej 16.Na figurze 6 przedstawiono tlok w polozeniu od- 35 powiadajacym fig. 2, przy ruchu wznoszacym tloka, przed zamknieciem zaworu wlotowego, przy czym w tym przypadku powietrze wlotowe jest przetla¬ czane bez gromadzenia rezerwy sprezonego po¬ wietrza. 40 Poprzednio opisano dzialanie urzadzenia dla obu skrajnych warunków roboczych odpowiednio przy pracy pod malym obciazeniem i/lub malej pred¬ kosci (zawór 11 zamkniety) oraz przy duzym obcia¬ zeniu i wysokich obrotach (zawór 11 otwarty). Dla 45 obciazen posrednich zawór 11 powinien byc mniej lub bardziej otwarty, co pozwala na wyregulowa¬ nie cisnienia wewnatrz prostki ssawnej 4.Odcinek B'A' obiegu wedlug wynalazku (fig. 7) odpowiadajacy przy duzych obciazeniach i wyso- kich predkosciach skokowi tloka pomiedzy zew¬ netrznym polozeniem zwrotnym, a zamknieciem zaworu wlotowego, ma ksztalt odcinka poziomego i powstaje na skutek opóznienia zamkniecia za¬ woru wlotowego, przy czym dzialanie zaworu zwrotnego jest znoszone przez uplyw w otwartej prostce bocznikowej 10.Dzieki rezerwie gazowej zgromadzonej w prostce ssawnej laczacej cylinder z kolektorem ssacym pod koniec suwu ssania, uzyskuje sie za pomoca rozprezania tego sprezonego gazu w poczatkach okresu przeplukiwania nastepnego obiegu, przeplu¬ kiwania cylindra, zwlaszcza przy niskich obciaze¬ niach i malych predkosciach, przy czym dzieki prostce bocznikowej 10 zachowuje sie zalety obiegu H Millera, tzn. uzyskuje sie spadek temperatury spa-7 118 849 8 lin pod koniec sprezania, zwlaszcza przy duzych obciazeniach i wysokich predkosciach.W przedstawionym przykladzie wykonania zz- wór zwrotny 9 zamontowany jest na prostce ssawnej 4 przy kolektorze ssacym 3. Oczywiscie miejsce montazu moze byc mniej lub bardziej od¬ legle od zaworu wlotowego tak, ze cechy kon¬ strukcyjne z góry okreslaja objetosc rezerwy ga¬ zowej. Niemniej, niezaleznie od polozenia zaworu zwrotnego 9 zjawisko przeciw-plukania jest wy¬ eliminowane, zwlaszcza przy malych obciazeniach i niskich predkosciach.Na figurze 9 przedstawiono schematycznie uklad 109 zamontowany w przewodzie napelniania, przy¬ kladowo w prostce ssawnej 4, przy czym uklad 109 spelnia role zarówno zaworu zwrotnego jak i role zaworu regulowanego wedlug urzadzenia fig. 1.Zgodnie z fig. 10—13, uklad 109 sklada sie z za¬ woru 110 i zaworu zwrotnego 111. Zawór 110 usta¬ wiony jest równolegle do osi przeplywu mieszanki wlotowej, przy czym jego glowica znajduje sie po stronie cylindra a zakonczenie trzonka znajduje sie po stronie kolektora ssacego. Zawór 110 wspól¬ pracuje z gniazdem zaworowym 112 w taki sposób, ze otwarcie zaworu dokonuje sie w odwrotnym kierunku niz kierunek przeplywu mieszanki wlo¬ towej. Zawór zwrotny sklada sie z promieniowych otworów 113 wykonanych w glowicy 114 zaworu oraz z przepony 115 zamocowanej trwale do glo¬ wicy 114 zaworu, która moze zakryc otwory 113.Stopien otwarcia zaworu 110 sterowany jest zew¬ netrznym napedem 116 polaczonym z zakonczeniem trzonka zaworu 110 przechodzacym w sposób szczelny przez prostke ssawna 4 na wysokosci ko¬ lanka prostki. Dzialanie ukladu wedlug drugiego przykladu wykonania jest takie same jak opisane poprzednio.Przy rozruchu silnika lub przy pracy przy ma¬ lych obciazeniach i malej predkosci, zawór 110 jest zamkniety, tzn. spoczywa w gniezdzie 112. Podczas suwu ssania zawór 111 jest otwarty umozliwiajac przeplyw mieszanki w kierunku cylindra za po¬ moca prostki ssawnej 4 oraz poprzez osiowe otwo¬ ry 113 wykonane w glowicy zaworu, przy czym przepona odsuwa sie od otworu 113 pod wplywem ssania spowodowanego opadaniem tloka (fig. 10).Mieszanka zamknieta w cylindrze uchodzi tylko czesciowo przy zwiekszonym cisnieniu w prostce ssawnej 4, w czasie suwu sprezania, przy czym mieszanka wywoluje na przeponie 115 cisnienie, które powoduje, iz przepona przylega do glowicy zaworu i zamyka w ten sposób otwory 113. Cis¬ nienie to nie ma zadnego wplywu na otwarcie za¬ woru 110 utrzymywanego w polozeniu zamknietym przez sile zewnetrzna. Inaczej mówiac, zawór zwrotny 111 uniemozliwia przetloczenie mieszanki sprezonej poza prostka ssawna 4 w kierunku ko¬ lektora wlotowego 3 (fig. 11).Natomiast przy duzych obciazeniach i duzych predkosciach silnika, zawór 110 jest otwierany za pomoca napedu 116, przez co w czasie suwu ssania nastepuje napelnienie cylindra (fig. 12). We wstep¬ nym okresie sprezania umozliwia to uplyw czesci sprezanej mieszanki (fig. 13). Jezeli zawór 110 jest w polozeniu otwartym, zawór zwrotny 111 nie od¬ grywa praktycznie zadnej roli.Punkt pracy silnika odpowiada polozeniu zaworu 110 w poblizu polozenia pelnego otwarcia, a zatem 5 zawór zwrotny pracuje rzadko, przez co jego trwalosc wzrasta.Uklad wedlug wynalazku umozliwia wytwarza¬ nie rezerwy sprezonego gazu pomiedzy zaworem wlotowym 5 a ukladem 109, najkorzystniej przy malych predkosciach i malych obciazeniach silnika, przy czym rezerwa gazowa jest wykorzystywana do przeplukiwania cylindra na wstepie okresu przeplukiwania kolejnego cyklu pracy przy zam¬ knietym zaworze 110, oraz zmniejszenie skutecz¬ nego stopnia sprezenia, zwlaszcza przy duzych ob¬ ciazeniach i duzych predkosciach, gdy zawór 110 znajduje sie w stanie mniej lub bardziej otwartym.Na figurze 14 przedstawiono krzywe sprezenia dla róznych silników, mianowicie: krzywa A (linia ciagla) dla silnika klasycznego, krzywa "B (linia przerywana) dla silnika niskopreznego, np. o stop¬ niu sprezania mniejszym od ló, dla duzego silnika wysokopreznego oraz krzywe Cl—C4 dla silnika wyposazonego w urzadzenie wedlug wynalazku: krzywa Cl (linia przerywana gruba) odpowiada¬ jaca krzywej cisnienie/objetosc w cylindrze pod¬ czas rozruchu z zaworem 110 w stanie zamknie¬ tym; krzywa C2 (linia ciagla gruba) przedstawia¬ jaca idealna krzywa cisnieniowo-objetosciowa przy rozruchu w cylindrze i przewodzie glowicowym z natychmiastowym zamknieciem zaworu wloto¬ wego przy kacie okolo 100° walu korbowego za zwrotem wewnetrznym, krzywa C3 przedstawia¬ jaca krzywa cisnieniowo-objetosciowa z zaworem 110 w stanie pelnego otwarcia; oraz krzywa C4 przedstawiajaca krzywa cisnieniowo-objetosciowa dla posredniego stanu otwarcia zaworu 110.Analiza krzywych, a zwlaszcza krzywych Cl i C2 wskazuje, ze w okresie wstepnego sprezania, krzy¬ wa C2 jest przesunieta wzgledem krzywej Cl o wartosc odpowiadajaca w przyblizeniu pojem¬ nosci przewodu glowicowego, gdy zawór wlotowy 3 jest w stanie otwartym. Nalezy podkreslic, porów¬ nujac krzywe A i Cl a zwlaszcza pod koniec spre¬ zania w poblizu zwrotu zewnetrznego, ze w przy¬ padku silnika wyposazonego w uklad wedlug'wy¬ nalazku, wystepuje spadek stopnia sprezania (AP) o niewielka wartosc w porównaniu z silni¬ kiem klasycznym, gdy zawór 110 jest w stanie prawie zamknietym. Inaczej mówiac przyrost zbednej objetosci za pomoca ukladu 109 nie jest szkodliwy dla silnika.Uklad wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie w silniku zmiennego stopnia sprezania; maksy¬ malnego przy rozruchu i minimalnego przy mocy znamionowej. Istotnie, przy rozruchu, przy malych obciazeniach i malych predkosciach silnika, zawór 110 jest praktycznie zamkniety i suw sprezania zachodzi wczesniej, tzn. ze zwiekszamy stopien sprezania wzgledem przypadku, gdy zawór 110 jest w stanie otwartym.Silnik wyposazony w uklad wedlug wynalazku, laczy zalety silnika niskospreznego przy duzych obciazeniach i duzych predkosciach, z zaletami 20 25 309 118 849 10 silnika klasycznego przy rozruchu, przy malych obciazeniach i malych predkosciach.Zmiana skutecznego stopnia sprezania polega na tym, ze skokowa objetosc jest zmienna, zmieniajac sie w tym samym kierunku co stopien sprezania, 5 a poniewaz zawór zwrotny jest zamkniety, to skok uzyteczny tloka powieksza sie.Uklad wedlug wynalazku pozwala ograniczyc maksymalne cisnienia spalania, gdy zawór jest otwarty, przez co rosnie moc, poniewaz mozna 10 zastosowac wyzsze cisnienie doladowywania dla kompensacji zmniejszonej pojemnosci skokowej.Przy obciazeniach i predkosciach czesciowych, uzyskuje sie dobra wydajnosc przy normalnych stopniach sprezania, przy czym zawór 110 jest 15 w stanie zamknietym lub uchylonym.Uklad ma równiez inna zalete co wynika z fig. 15 na której przedstawiono wykres zmiany stosunku sprezania .calkowitego stopnia lub stopni sprezania w funkcji natezenia przeplywu roboczego silnika M klasycznego (krzywa Dl) i dla silnika wyposazo¬ nego w urzadzenie wedlug wynalazku (krzywa D2).Na wykresie przedstawiono równiez krzywa D3, która wskazuje granice pompowania sprezarki stopnia doladowawczego, przy czym krzywa D3 25 dzieli plaszczyzne na dwie strefy, mianowicie Strefe I, gdzie praca jest niemozliwa oraz strefe II, gdzie praca jest mozliwa oraz krzywa D4, D5 i D6, które odpowiadaja poszczególnym punktom pracy przy róznych mocach równych dla obu krzywych 30 Dl i D2 mianowicie: 25%, 50%, 75% i 100% zgod¬ nie z regula sruby prawoskretnej.Wykres uwypukla zalete zmiennej objetosci sko¬ kowej, która polega na tym, ze* przy zmniejszeniu obciazenia oraz predkosci silnika szczególnie wed- M lug reguly sruby, mozna uzyskac z uwagi na wzrost objetosci skokowej przy zamknieciu za¬ woru 110, wzrost wydajnosci silnika, czyli oddala¬ nie sie od granicy pompowania okreslonej krzy¬ wa D3, co jest bardzo korzystne. Inaczej mówiac, ^ uzyskujemy wyzsze sprezenie powietrza doladowa¬ nia na wejsciu do silnika przy predkosciach sred¬ nich, poniewaz przeplyw gazu zadany turbinie nieznacznie spada wraz ze zmniejszeniem sie pred¬ kosci silnika z uwagi na wzrost uzytecznej obje- 45 tosci skokowej.Na figurze 16 przedstawiono zmiany krzywej sredniego cisnienia maksymalnego (Pme) dla du¬ zego silnika o duzym doladowywaniu, w przy¬ padku silnika klasycznego (krzywa D7) oraz takiego w silnika wyposazonego w urzadzenie wedlug wyna¬ lazku (krzywa D6); krzywa D9 odpowiada wykre¬ sowi pracy duzego silnika wedlug reguly sruby.Widac jasno, ze z porównywania tych krzywych przy predkosciach srednich uzyskujemy wyzsze w momenty dla urzadzenia wedlug wynalazku. Na¬ lezy podkreslic, ze zmiany maja ten sam kierunek dla mniejszych silników.Nalezy podkreslic, ze uklad skladajacy sie z za¬ woru 110 i zaworu zwrotnego 111, mozna zastapic ^ przez dowolny uklad równowazny spelniajacy te same funkcje. Stopien otwarcia zaworu 110 stero¬ wany napedem 116 w funkcji, np. predkosci i/lub obciazenia silnika, ma co najmniej dwie wartosci graniczne, w tym minimalna i maksymalna oraz zmienia sie skokowo lub ciagle pomiedzy war¬ tosciami granicznymi.A wiec, za pomoca zestawu tych charakterystyk, mozna zaprojektowac silnik turbo-sprezarkowy, w którym silnik bedzie najlepiej dostosowany do naturalnych charakterystyk turbodmuchawy.Inna zaleta wynalazku polega na poprawieniu przyspieszenia i umozliwienia szybkiej zmiany ob¬ ciazenia w przypadku silników o duzym dolado¬ wywaniu, dzieki mozliwosci przeplukiwania cy¬ lindra, poniewaz zawór jest zamkniety, nawet gdy cisnienie powietrza doladowywania jest nizsze od cisnienia gazów na wylocie cylindra, co czesto wy¬ stepuje w okresie przejsciowym przyspieszania i,przy szybkiej zmianie obciazenia.Zalety omawianego przeplukiwania spowodowa¬ ne zastosowaniem zaworu zwrotnego, wystepuja równiez w przypadku silnika bez doladowania.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przeplukiwania cylindrów silnika spa¬ linowego z zaplonem samoczynnym, zwlaszcza przy malych obciazeniach i malych predkosciach silnika, znamienny tym, ze wytwarza sie dla kaz¬ dego cylindra i kazdego cyklu pracy rezerwe spre¬ zonego gazu w czasie suwu ssania, sprezajac po¬ wietrze przez znaczne opóznienie zamkniecia za¬ woru wlotowego, korzystnie ponad 50° kata obrotu walu korbowego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przeplukuje sie kazdy z cylindrów przez rozpre¬ zenie sprezonego powietrza we wstepnym okresie przeplukiwania nastepnego cyklu pracy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tjm, ze zmniejsza sie cisnienie sprezonego po¬ wietrza w funkcji zwiekszania obciazenia i pred¬ kosci obrotowej silnika. 4. Uklad przeplukiwania cylindrów silnika spali¬ nowego z zaplonem samoczynnym, zwlaszcza przy malych obciazeniach i malych predkosciach obro¬ towych silnika, zawierajacy cylinder zaopatrzony w glowice, w której jest umieszczony zawór wlo¬ towy, polaczony prostka ssawna i kolektorem ssa¬ cym, oraz zawór wylotowy, polaczony prostka wy¬ lotowa z kolektorem wydechowym, znamienny tym, ze zawiera zawór zwrotny (9), (111) zamontowany w prostce ssawnej (4), oraz rezerwe gazowa utwo¬ rzona miedzy zaworem wlotowym (5) i zaworem zwrotnym (9), (111). 5. Uklad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zawiera ponadto, co najmniej jedna prostke bocz¬ nikowa (10) zamontowana pomiedzy kolektorem ssacym (3) a prostka ssawna (4), przy czym wylot prostki bocznikowej (10) jest usytuowany pomiedzy zaworem zwrotnym (9) i zaworem wlotowym (5), a na prostce bocznikowej (10) jest osadzony zawór (11), (110) o regulowanym stopniu otwierania. 6. Uklad wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze prostka bocznikowa (10) stanowi jednoczesnie prostke ssawna (4), przy czym zawór zwrotny (111) jest polaczony z zaworem (110) o regulowanym stopniu otwierania, i ma otwory osiowe (113) wy¬ konane w glowicy zaworowej (114) oraz polaczona z glowica (114) przepone (115) zakrywajaca otwory (113),11 113 849 12 7. Uklad wedlug zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, ze zawór (110) o regulowanym stopniu otwie¬ rania jest polaczony z zewnetrznym napedem (116) do otwierania tego zaworu (11), (110) w funkcji predkosci i obciazenia silnika. 8. Uklad wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze zawór zwrotny (111) jest umocowany przegubowo wokól czesci centralnej glowicy (114) zaworu (110) umozliwiajac przejscie ladunku powietrza lub mie¬ szanki do cylindra i uniemozliwiajac przatloczenie mieszanki juz wprowadzonej do cylindra zarówno przy rozruchu, przy malych obciazeniach jak i przy malych predkosciach, wTówczas gdy zawór (110) jest w polozeniu zamkniecia. hlaU. ~RmlR. -ffizlS. hitaZEm (bar)l 120-1 100J Y "~\ ~3B5?7.\ W k C,C'\ ICH118 849 1000H 900 600 700 ¦) 600-| 500 400 350 300 hiriA _Y_D_L T D2 ^Pt D2 -r-ir- T D3 Br PMH PMB "i 1 1 r- -i—i—i—i-i—r 0'10* 20* 30' 40* 50* 60' 70'80* 90* 100* 140*| *AM 120* 180* 112. H3 .114 110 112013 110 htylB* Pl ap: \- W % C3 W *w ¦-^ PMH PMS118 849 MaSIS. \o**/.-Oa Pme f MlSilB.OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 942 (100+15) 8.83 C«*ft IM xi PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL