Przedmiotem wynalazku jest zawór silnikowy. Nowoczesne samochodowe silniki spalinowe sa glównym zródlem zanieczyszczenia atmosfery. -Róznego rodzaju urzadzenia zostaly skonstruowane w tym celu, aby ograniczyc wydzielanie szkodliwych emisji i umozliwic usuwanie szkodliwych substancji z gazów spalinowych, jak równiez wiadomo, ze gdyby mozna eksploatowac silnik w sposób umozliwiajacy spalanie zasadniczo calego paliwa silnikowego w kazdym warunkach robo¬ czych, to nie tylko uleglaby zasadniczemu zmniejszeniu ilosc szkodliwych zanieczyszczen, lecz zwiekszylaby sie moc wyjsciowa silników i polepszylaby sie ekonomicznosc zuzycia paliwa.W celu osiagniecia maksymalnej mocy wyjsciowej lub najkorzystniejszego zuzycia paliwa przez silnik spalinowy, trzeba utrzymywac wlasciwy stosunek powietrza do paliwa wagowo. Gaznik umo¬ zliwia zasilanie silnika mieszanka o wlasciwym stosunku powietrza do paliwa tylko w pewnym zakresie warunków roboczych, a nie w calym zakresie warunków jazdy, i to tylko przy okreslo¬ nej gestosci powietrza. Gdy dopusci sie do tego, ze stosunek paliwa do powietrza stanie sie zbyt bogaty lub zbyt ubogi, to moc wyjsciowa silnika znacznie spadnie. Równiez zaplon sta¬ nie Bie zbyt wczesny lub zbyt pózny, co bedzie mialo wplyw na cieplo nagrzewania swiecy, W celu utrzymania równowagi trzeba zachowac staly stosunek paliwa do powietrza, aby zapewnic maksimum mocy wyjsciowej przy danej gestosci powietrza.Próby ustawienia gazników na mieszanke dostatecznie uboga do otrzymania zadanej zawar¬ tosci weglowódorków, tlenków wegla i tlenków azotu w spalinach nie wypadly pomyslnie, po¬ niewaz gdy mieszanka byla zbyt uboga, niepomiernie wzrastala wrazliwosc na rozplyw mieszan¬ ki pomiedzy poszczególne cylindry* W takim stanie w niektórych cylindrach moze pojawic sie mieszanka zbyt uboga, przy której nie dochodzi do zaplonu, na skutek czego nie spalone pali¬ wo przeplywa przez silnik, zwiekszajac zawartosc weglowodorów w spalinach i zmniejszajac sprawnosc silnika, moc i zuzycie paliwa. Z opisu patentowego USA nr 3 799 132 jest znany za¬ wór silnikowy zasilajacy pulsujacym powietrzem gaznik silnika spalinowego, zawierajacy komo¬ re zaworowa z wlotem i wylotem, w której to komorze sa umieszczone szeregowo trzy elementy zaworowe w postaci trzech kul lub dwóch kul i tulei rozdzielajacej te kule. Elementy zaworo-o 135 576 we sa wykonane z jednakowego materialu elastomeryeznego, przy czym wlot komory zaworowej ma gniazdo zaworu wspólpracujace z jednym z elementów zaworowych. Otwór wylotowy zaworu ma sre¬ dnice mniej wiecej równa srednicy komory zaworowej.Tego rodzaju zawór, pracujacy w ukladzie zasilania powietrzem silnika spalinowego, wy¬ twarza w tym ukladzie pulsujacy przeplyw powietrza w zasadzie w calym zakresie predkosci silnika, poprawiajac reagowanie silnika na zmienne warunki jazdy oraz polepszajac jego przy¬ spieszenie* Zasilanie powietrzem przy stosowaniu tego zaworu dostosowane jest do róznych na¬ staw przepustnicy oraz warunków przyspieszania i zwalniania, co przy innych, znanych ukla¬ dach prowadzilo do wytwarzania czasowo niewlasciwej mieszanki. W przypadku poprawnego nasta¬ wienia zawór mozna przystosowac do rezonowania w calym zakresie roboczym silnika, to jest zarówno w zakresie predkosci biegu jalowego jak i przyspieszen i zwolnien. Podczas rezono¬ wania zaworu 6a wytwarzane drgania powietrza, które pulsujac wywoluje zaburzenia w przeply¬ wie powietrza poprzez zawór i gaznik, na skutek czego powstaja fale cisnieniowe zarówno w gazniku jak i w kolektorze prowadzacym do gaznika. Te fale cisnieniowe powoduja rozbicie kropelek paliwa na drobniejsze, bardziej jednorodne czastki o jednakowych rozmiarach, a przy tym wplywaja na utrzymanie sie bardziej stalego stosunku powietrza do paliwa w calym zakre¬ sie roboczym silnika, przyczyniajac sie do polepszenia warunków spalania, sprawnosci, zmniej¬ szenia zuzycia paliwa i ograniczenia niepozadanej emisji zanieczyszczen w gazach spalinowych.Stwierdzone zostalo jednakze, ze zastosowanie elementów zaworowych o jednakowej twardo¬ sci powoduje, ze niedostateczne jest w pewnych warunkach pracy zamykanie otworu wlotowego przez element zaworowy, stanowiacy zawieradlo, w wyniku czego do gaznika dostaje sie pewna, nadmiarowa ilosc powietrza, niepozadanego z punktu widzenia aktualnego obciazenia silnika.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tej niedogodnosci, zas zadaniem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji zaworu silnikowego, która powodowalaby utrzymywanie stosun¬ ku powietrza do paliwa w jeszcze wezszych granicach, umozliwialaby zwiekszenie zakresu cze¬ stotliwosci pulsowasaia powietrza oraz eliminowalaby mozliwosc przeplywu do gaznika dodat¬ kowej ilosci paliwa bez wzgledu na warunki pracy silnika. Cel ten spelnia zawór silnikowy wedlug wynalazku, którego istote stanowi to, ze jego element zaworowy, stanowiacy zawiera¬ dlo, ma twardosc nieco wieksza niz twardosc elementu zaworowego usytuowanego przy wylocie komory zaworowej, zas trzeci element, usytuowany miedzy tymi dwoma pierwszymi elementami za¬ worowymi, ma najwieksza twardosc.Korzystnie, element zaworowy stanowiacy zawieradlo ma twardosc okolo 89° Shore*a, zas element zaworowy usytuowany przy wylocie komory zaworowej ma twardosc okolo 88,5° Shore'a.Srednice otworów, stanowiacych wlot i wylot, sa co najmniej trzykrotnie mniejsze od sredni¬ cy komory zaworowej. Otwór wylotowy jest polaczony z poprzecznie usytuowanym kanalem wylo¬ towym, który jednym swym koncem jest polaczony z gaznikiem, zas na drugim koncu ma komore wirowa o srednicy wiekszej niz srednice otworu wylotowego i kanalu wylotowego. Komora zawo¬ rowa jest ograniczona przez obudowe polaczona gwintowo z tuleja i wyposazona w dwa ramiona zakonczone promieniowymi wystepami z wrebami zazebiajacymi sie z pokarbowanym kolnierzem, wykonanym na obudowie. Obudowa ma kolpak, na którego obwodzie znajduje sie pokarbowany kol¬ nierz, i w którym to kolpaku znajduje sie filtr powietrza. Kolpak jest polaczony z przewo¬ dem powietrznym, w którym znajduje sie dmuchawa, przy czym przewód powietrzny swym drugim koncem jest polaczony z chlodnica komory silnikowej. Szczególnie korzystne jest, gdy kanal wylotowy zaworu jest polaczony z kanalem wlotowym gaznika, usytuowanym ponizej przepustni¬ cy i ponizej dysz biegu jalowego.W zaworze silnikowym wedlug wynalazku obojetnosc powietrza przeplywajacego przez nie¬ go w sposób pulsujacy jest w zasadzie taka sama w calym zakresie roboczym silnika z wyjat¬ kiem zwalniania, w trakcie którego natezenie przeplywu powietrza ulega zmniejszeniu, nato¬ miast zwiekszeniu ulega predkosc drgan w trakcie zwalniania biegu silnika. Przedmiot wynala¬ zku zostanie blizej przedstawiony w przykladach wykonania pokazanych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia silnik spalinowy i uklad zasilania powietrzem, wyposazony w zawór silni-135 576 3 kowy, w schematycznym widoku perspektywicznym, fig. 2 - zawór w polozeniu zamkniecia, w prze¬ kroju i czesciowym widoku, fig. 3 - ten sam zawór w stanie otwarcia, w przekroju osiowym, fig. 4 - zawór równiez w polozeniu otwarcia, podczas zwalniania silnika, fig. 5 - gaznik w schematycznym przekroju osiowym, fig, 6 - gaznik wedlug fig. 5 * przekroju poprzecznym, dokonanym wzdluz linii 6-6, zaznaczonej na fig. 5, fig. 7 - gaznik i zawór silnikowy we wspólnym polaczeniu ze soba, w widoku ogólnym i w czesciowym przekroju osiowym, zas fig. 8 przedstawia zawór silnikowy w drugim wariancie wykonania, w widoku z czesciowym wykrojem.Na fig. 1 jest przedstawiony schematycznie znany, samochodowy silnik spalinowy 1 oraz dodatkowy uklad 2 zasilania powietrzem, o korzystnej postaci wykonania, polaczony z tym silnikiem* Zawór w tym ukladzie jest przeznaczony do stosowania w silniku benzynowym, do którego mieszanke paliwowo-pcwietrzna doprowadza sie poprzez gaznik 4, a nie nadaje sie do silnika wysokopreznego czy silników o zaplonie samoczynnym. Jak to jest szczególowo przed¬ stawione na fig. 2 do 4, zawór zawiera jednolity kadlub 6 o ksztalcie litery T, wykonany z tworzywa sztucznego, zaopatrzony w cylindryczna tuleje 7 oraz wystajace w przeciwne stro¬ ny krócce 8, 9* Wewnatrz tulei 7 kadluba jest osadzona nastawnie, za pomoca gwintu, tule- jowa obudowa 12, wewnatrz której znajduje sie cylindryczna komora 13 mieszczaca trzy kulki 16, 17, 18, z których kazda ma srednice nieco mniejsza od wewnetrznej srednicy komory cy¬ lindrycznej. W wewnetrznej koncówce 19 komory cylindrycznej znajduje sie gniazdo zaworowe 20, majace powierzchnie stozkowa 21 1 pelniace funkcje gniazda zaworowego wzgledem przyle¬ glej kulki 16, która dziala jako zawieradlo kulkowe, umozliwiajac lepsze uszczelnienie w przypadku, gdy silnik nie dziala, a zawór znajduje sie w polozeniu zamkniecia, przedstawio¬ nym na fig. 2. Stozkowe gniazdo zaworowe przyczynia sie równiez do wzmagania rezonówania kulek podczas dzialania zaworu, co zostanie opisane bardziej szczególowo ponizej.Polaczenie z wnetrzem komory cylindrycznej 13 zapewnia otwór wlotowy 25 w wewnetrznej koncówce obudowy tulejowej oraz otwór wylotowy 26 w cylindrycznej tulei 7 kadluba. Pomie¬ dzy koncem obudowy tulejowej 12, a przylegla koncówka kadluba 6 z tworzywa sztucznego jest umieszczony pierscien uszczelniajacy 23, w celu niedopuszczenia do wnikania powietrza do wewnatrz zaworu inaczej jak tylko poprzez otwór wlotowy 25. Jak to przedstawiono na fig. 2, na zewnetrznej koncówce obudowy tulejowej 12 jest wykonany, uformowany jako jedna ca¬ losc z nia, kolpak 27 dla pomieszczenia filtra powietrza 28 i w celu umozliwienia przepusz¬ czania oczyszczonego powietrza bezposrednio do wewnatrz zaworu. Filtr 28 jest dosc duzy w porównaniu z otworem wlotowym, prowadzacym do zaworu w tym celu, aby umozliwic uzytkowa¬ nie zaworu w ciagu dlugiego okresu czasu bez potrzeby czyszczenia lub wymieniania filtra.Jednolicie uformowana czesc obudowy tulejowej 12 moga równiez stanowic odpowiednie zebra chlodzace 30, otaczajace ja od zewnatrz w zasadzie na calej jej dlugosci.Wewnatrz cylindrycznej komory 13t w poblizu koncówki przeciwleglej wzgledem gniazda zaworowego 20 znajduje sie wielokarbowa podkladka 31 o ksztalcie stozka scietego, oparta na pierscieniowej powierzchni oporowej 32 w cylindrycznej tulei 7 kadluba, i otaczajaca otwór wylotowy 26, znajdujacy sie w niej. Podkladka ta ma srodkowy otwór kolowy 33 o sred¬ nicy mniejszej od srednicy kulek oraz wiele zewnetrznych karbów obwodowych 34. Obracanie obudowy 12 wzgledem tulei 7 powoduje osiowe przemieszczanie obudowy do wewnatrz lub na ze¬ wnatrz, a tym samym przemieszczanie gniazda zaworowego 20 wzgledem podkladki 31, zmienia¬ jace dlugosc komory 13 zawierajacej kulki, a przez to powodujace poddanie tych ostatnich z góry okreslonemu naprezeniu sciskajacemu. W celu zapobiezenia wystepowaniu niepozadane¬ go ruchu obrotowego cylindrycznej tulei 7 kadluba 6 pod wplywem drgan, cylindryczna tule¬ ja kadluba jest zaopatrzona w pare ramion 40, 41 uformowanych jako jedna calosc z nia, wy¬ stajacych na zewnatrz z przeciwleglych jej stron i wyposazonych w wystepy 42, 43 zwróco¬ ne w kierunku do wewnatrz i majace wreby 44 zazebiajace sie z pokarbowanym kolnierzem 45 zewnetrznego obrzeza kolpaka 27. Ramiona 40, 41 wykonane z tworzywa sztucznego sa dostate¬ cznie podatne na to, aby wywolac efekt zapadkowy pomiedzy wrebami 44 a pokarbowanym kolnie¬ rzem 45 w przypadku, gdy do obudowy zostanie przylozony moment obrotowy, i aby niedopus-4 135 376 cic do wystapienia ruchu obrotowego. Pokarbowany kolnierz 45 moze byc zaopatrzony w odpowie¬ dnie znaki wskaznikowe, w celu ulatwienia jednoznacznego nastawiania zaworu. Na jednym lub obu wystepach 42, 43 ramion znajduje sie ogranicznik 46 wystajacy promieniowo do wewnatrz wzgledem zewnetrznego obrzeza kolnierza, w celu ograniczania maksymalnej nastawy zaworu i niedopuszczania do przypadkowego rozebrania zaworu, mozliwego jedynie w przypadku przyloze¬ nia dostatecznej sily dla odpowiedniego odgiecia ramion na zewnatrz i uwolnienia kolnierza obudowy z zazebienia z ogranicznikiem, bez niego bowiem istnialaby mozliwosc zgubienia jed¬ nej lub wiecej kulek sferycznych lub tez zmiany wybranego porzadku ich umieszczenia, który zostanie opisany ponizej.Kanal wylotowy 50 prowadzacy na zewnatrz zaworu korzystnie laczy sie pod katem prostym z kanalem wzdluznym 511 wykonanym w poprzecznej czesci 52 kadluba, usytuowanej pod katem prostym wzgledem otworu wylotowego 26. Jedna z koncówek wzdluznego kanalu 51 laczy sie z ko¬ mora wirowa 53, usytuowana w króccu 9 i stanowiaca otwór cylindryczny 5^ w tym króccu, zamk¬ niety korkiem 55 umieszczonym z zewnetrznego jego konca. Druga koncówka kanalu 51 laczy sie z otworem 56 wykonanym w króccu 8, w którym osadzony jest przewód zasilajacy 57, prowadzacy do gaznika 4. Kadlub 6 oraz obudowa 12 sa korzystnie wykonane z odpowiedniego tworzywa sztu¬ cznego, nylonu lub celconu, nie ulegajacego znieksztalceniom pod wplywem ciepla lub wilgoci w obecnosci par oleju lub benzyny. Kulki 16, 17 i 18 sa równiez wykonane z odpowiedniego tworzywa sztucznego, które wytrzymuje zakres temperatury, w którym pracuje zawór, nie ulega¬ jac jej niekorzystnemu wplywowi. W przypadku wlasciwego nastawienia kulka 16, stanowiaca zawieradlo, nie bedzie dolegala do gniazda na skutek zmian cisnienia wywolanych podcisnie¬ niem wytwarzanym w silniku a oddzialywujacym na zawór poprzez przewód zasilania powietrza, a kulki 16, 17f 18 beda drgaly w rezonansie w calym zakresie roboczym silnika, wytwarzajac fale uderzeniowe w strumieniu powietrza przeplywajacego przez zawór do silnika. Poprzez za¬ stosowanie kulek 16, 17, v18 o róznej twardosci uzyskuje sie lepsza kontrole nad przeplywem dodatkowego powietrza do silnika. Glówny efekt rezonowania jest wywolywany przez kulke 16, która drgajac styka sie z gniazdem zaworowym 20 i umozliwia przeplyw malych, scisle odmie¬ rzonych ilosci powietrza, gdy to pozadane. Poniewaz zawór reaguje na podcisnienie wytwa¬ rzane w silniku, to przez wykonanie kulki 16 z tworzywa póltwardego i zastosowanie stozko¬ wego gniazda zaworowego 20 czyni sie zawieradlo bardziej podatnym na oddzialywanie nizszego podcisnienia silnika i wywoluje wzmozone rezonowania podczas wszystkich warunków dzialania.Kulka 16, wspóldzialajac ze stozkowym gniazdem zaworowym, ustanawia bardziej sprawne usz¬ czelnienie, zupelnie odcinajac zawór, gdy silnik nie jest w ruchu, i nie dopuszczajac do wnikania wilgoci. Drobne czastki pylu nie powoduja wystapienia przecieków powietrza poprzez zawór w polozeniu jego zamkniecia, jakby to moglo miec miejsce w przypadku, gdyby material kulki byl zbyt twardy.Twardosc kulki 18 najbardziej oddalonej od kulki 16 jest korzystnie nieco mniejsza, na skutek czego wysokie podcisnienie wytwarzane w przewodzie rurowym rozgaleznym powoduje silniejsze scisniecie i odksztalcenie na boki tej kulki 18 niz pozostalych dwóch kulek, jak to przedstawia fig. 4, ograniczajace nieco przeplyw dodatkowego powietrza poprzez za¬ wór podczas zmniejszania obrotów silnika. Gdy podcisnienie oslabnie, sklonnosc kulki 18 do sprezystego powrotu do swego ksztaltu pierwotnego spowoduje docisniecie kulki posred¬ niej 17 do kulki 16 i zamkniecie otworu wylotowego. Kulka posrednia 17 korzystnie jest wy¬ konana z duzo twardszego materialu niz pozostale dwie kulki 16, 18 na skutek czego dziala jako tlok pomiedzy nimi, przenoszac natychmiast ruch wystepujacy pomiedzy pozostalymi dwie¬ ma kulkami i sprzyjajac powstawaniu drgan wysokiej czestotliwosci w zespole.Jak to zostalo zaznaczone uprzednio, otwór wlotowy i wylotowy 25, 26 wplywaja na zmniej¬ szenie natezenia przeplywu powietrza przez zawór a jednoczesnie na zwiekszenie predkosci drgan powietrza, dzieki czemu fala cisnieniowa, wytwarzana przez kulki nie zanika, gdy po¬ wietrze opuszcza zawór. Natezenie przeplywu powietrza przez zawór moze równiez zostac zmniej¬ szone przez zmniejszenie szczeliny pomiedzy kulkami 16, 17, 18 a powierzchnia 60 komory* Ta-135 376 5 kie natezenie przeplywu powietrza poprzez zawór mozna oczywiscie zmieniac w pewnych grani¬ cach poprzez zmiane naprezenia wstepnego kulak w sposób opisany uprzednio. Zawór mozna na¬ stawiac korzystnie tak, aby doprowadzal okolo 2f5 m /h powietrza do standardowego silnika osmiocylindrowego o pojemnosci 6276 cm , wyposazonego w gaznik nastawiony na mieszanke ubo¬ ga. Silnik taki otrzymuje w przyblizeniu 5,7 nr/h powietrza w strumieniu pierwotnym, dopro¬ wadzanym przez gaznik na biegu jalowym. W przypadku nastawienia gaznika aa bogatsza mie¬ szanke nastawa zaworu powinna zostac zmieni.ona na doprowadzanie wiekszej ilosci powietrza dodatkowego. Do mniejszych silników powinna byc dostarczana za pomoca zaworu mniejsza ilosc powietrza dodatkowego.Podczas rozruchu, gdy silnik zaskakuje po raz pierwszy, komora wirowa 53 w zaworze dziala jako komora zwloczna, opózniajaca otwarcie zaworu az do chwili uruchomienia silnika.Ma to te zalete, ze do silnika jest czasowo doprowadzana mieszanka bogatsza w paliwo w ce¬ lu ulatwienia rozruchu. Gdy silnik jest w ruchu, zawór pozostaje otwarty, przy czym nate¬ zenia przeplywu powietrza przez niego pozostaje zasadniczo stale w calym zakresie roboczym silnika z wyjatkiem naglego zmniejszenia obrotów silnika, jak to zostalo wspomniane* Cze¬ stotliwosc drgan powietrza, wytwarzanych przez przemieszczajace sie kulki, zmienia sie w szerokim zakresie w róznych warunkach jazdy, na przyklad z czestotliwosci okolo 1500 okre¬ sów na sekunde, jaka dominuje przy wysokim natezeniu przeplywu powietrza, podczas przyspie¬ szenia, do czestotliwosci okolo 520 okresów na sekunde, jaka dominuje przy nizszym nateze¬ niu przeplywu powietrza, podczas biegu jalowego oraz zwalniania. Zmieniaja sie równiez skla¬ dowe harmoniczne drgan wraz ze zmiana warunków jazdy. Skoro tylko silnik zacznie pracowac kulki 16, 17f 18 zaczynaja rezonowac, wytwarzajac fale uderzeniowe w strumieniu powietrza przepuszczanym poprzez zawór do gaznika. Wtloczenie dodatkowego, pulsujacego powietrza do gaznika 4- i rurowego przewodu rozgaleznego 61 /fig. 1/ zwieksza zaburzenia w mieszance pa- liwowo-powietrznej, przy czym nastepuje calkowite zmieszanie zadanej ilosci powietrza z pa¬ liwem w krytycznej chwili wewnatrz silnika, intensyfikujac spalanie i przyspieszajac reak¬ cje silnika zasadniczo przy wszystkich jego predkosciach. Zewnetrzne karby obwodowe 34, wykonane w podkladce 31, równiez powoduja zawirowywanie powietrza przeplywajacego przez za¬ wór na skutek czego powietrze wplywa do gaznika i rurowego przewodu rozgaleznego, niosac z soba fale dzwiekowe w polaczeniu z ruchem wirowym, a przez to zwiekszajac zaburzenie.Prostopadle usytuowanie otworu wylotowego 26 i kanalu wzdluznego, jak równiez zastoso¬ wanie komory wirowej 53, przyczyniaja sie do tego, ze kulki rezonuja w szerszym zakresie.Predkosc drgan powietrza przedostajacego sie do gaznika mozna równiez zwiekszyc przez zasto¬ sowanie rurki z tworzywa sztucznego o malej srednicy wewnetrznej, jako powietrznego przewo¬ du zasilajacego 57. Im krótszy jest powietrzny przewód zasilajacy, tym silniejsza jest fala uderzeniowa, dostajaca sie do gaznika. Teoretycznie, im blizej gaznika znajduje sie zawór tym lepiej. Zawór powinien jednak byc usytuowany w miejscu, w którym nie podlega zbyt sil¬ nemu dzialaniu ciepla, korzystnie na przegrodzie czolowej lub w innej chlodnej czesci komo¬ ry silnikowej, co wymaga zastosowania dosc dlugiego przewodu zasilajacego, jak to przedsta¬ wia fig. 1, lub tez w przypadku znacznie blizszego zamocowania wzgledem gaznika, jak to przedstawia fig. 7$ musi byc zastosowany gietki przewód powietrzny 65 o wiekszej srednicy, prowadzacy od przegrody czolowej do otworu wlotowego zaworu, poprzez powietrzny filtr 28, aby umozliwic doprowadzanie chlodniejszego powietrza do zespolu. Chlodniejsze powietrze oczywiscie nie dopuszcza do nadmiernego nagrzania zaworu, a takze ma pewien wplyw na chlo¬ dzenie silnika. Chlodniejsze powietrze ma równiez wieksza gestosc, na skutek czego lepiej przenosi drgania nadane mu przez zawór. Oczywiscie, im blizej zawór znajduje sie wzgledem gaznika, tym krótsza droge musza pokonywac drgania i tym mniejszemu ulegaja oslabieniu.Zawór moze ponadto lepiej wyczuwac zmiany cisnienia barometrycznego lub zmiany w tem¬ peraturze powietrza otoczenia w przypadku, gdy zawór lub co najmniej powietrzny przewód zasilajacy ten zawór znajduje sie w poblizu przegrody czolowej, czyniac go bardziej czu¬ lym na zmiany gestosci powietrza i temperatury, a takze wplywajac na utrzymanie zasadniczo6 155 376 stalego stosunku powietrza do paliwa w calym zakresie roboczym silnika, niezaleznie od zmian temperatury i cisnienia powietrza.Ponadto zostalo stwierdzone, ze Jesli kanal wlotowy 66, prowadzacy do gaznika 4, po¬ przez który sa wprowadzane drgania powietrza z zaworu 3f znajduje sie w poblizu dyszy 67 biegu jalowego, ponizej przepustnicy 68 w gazniku, jak to przedstawiaja fig. 5, 6 i 8,to osiaga sie lepsze rozproszenie kropelek paliwa i bardziej jednorodne zmieszanie powietrza i czasteczek gazu nie tylko w gazniku, lecz równiez w rurowym przewodzie rozgaleznym 61 oraz w danych cylindrach silnika, a tym samym bardziej równomierny rozplyw mieszanki paliwowo- -powietrznej na poszczególne cylindry, a w wyniku tego lepsze spalenie paliwa. Poniewaz wtó¬ rna i glówna dysza paliwa w gazniku /nie przedstawione/ znajduja sie na zewnatrz lub powyzej przepustnicy 66, zatem kanal wlotowy 66 powietrza doprowadzanego z zaworu nie znajduje sie w poblizu nich. Mimo to mieszanka paliwowo-powietrzna z tych dysz przeplywa w dól do gazni¬ ka mijajac kanal wlotowy 66 pulsujacego powietrza, na skutek czego drgania powietrza wywo¬ luja ponowne mieszanie i rozpraszanie paliwa oraz powietrza w miejscu, w którym poczynaja one oddzielac sie od siebie. Równiez ze wzgledu na to, ze kanal wlotowy 66 powietrza jest usytuowany w gazniku ponizej przepustnicy 68 przedostajace sie pulsujace powietrze eliminu¬ je obszary niskiego cisnienia ponizej przepustnicy, jakie niechybnie wystepowaloby w przy¬ padku przepustnicy czesciowo otwartej. Jakkolwiek wymiary poszczególnych czesci zaworu moga sie róznic, co bedzie wplywac na wytworzenie róznych natezen przeplywu powietrza oraz róz¬ nych amplitud drgan powietrza wyplywajacego z zaworu, to najkorzystniej jest, jesli kulki 16, 17, 18 maja po okolo 12,7 mm srednicy. Wewnetrzna srednica cylindrycznej komory 13 jest nieco wieksza od srednicy kulek, na przyklad o 3,8 do 7,6 mm. Korzystnie otwór wlotowy 25 ma srednice wynoszaca 3,2 mm, natomiast otwór wylotowy 26, laczacy sie z kanalem przeplywo¬ wym 51 oraz powietrzny przewód zasilajacy, prowadzacy z zaworu do gaznika korzystnie maja srednice wynoszace okolo 5,1 mn« Kulka 16, stanowiaca zawieradlo, korzystnie jest wykonana z termoutwardzalnej zywicy poliuretanowej o twardosci wynoszacej okolo 89 w skali Shor'a. Kulka 18 korzystnie jest wy¬ konana z tego samego materialu, jednakze tak, aby miala nieco mniejsza twardosc, na przy¬ klad wynoszaca w przyblizeniu 88,5 w skali Shore'a. Posrednia kulka 17 jest korzystnie wy¬ konana z twardszego materialu, nylonu, teflonu lub celconu o stosunkowo malej lub pomijal- nej odksztalcalnosci sprezystej.W celu otrzymania lepszych wyników zawór powinien byc nastawiony najkorzystniej za po¬ moca analizatora spalin dla ustalenia jego punktu pracy, przy którym emisja CO i weglowodo¬ rów z silnika jest najmniejsza. # przypadku wlasciwego nastawienia zawór bedzie dostarczal strumien powietrza o zasadniczo stalej pulsacjl w calym zakresie roboczym silnika, 0,7 do 0,85 Nnr/h dla malych silników europejskich, 0,85 do 1,1 Nur/h dla silników o gaznikach z regulowaniem emisji oraz 2,5 do 3,4- Nnr/h dla najwiekszych silników ze wstepnym regulowa¬ niem emisji spalin. Zapewnia to utrzymywanie w zasadzie stalej nastawy stosunku powietrza do paliwa w gazniku, jaki by nie byl, w bardzo waskim zakresie, na przyklad 14,6 do 1, plus minus 0,1 %, bez wzgledu na warunki jazdy.W silniku spalinowym trzeba utrzymywac wlasciwy stosunek paliwa do powietrza, jesli sie chce uzyskac maksymalna moc wyjsciowa lub najbardziej ekonomiczne zuzycie paliwa przy mozliwie najmniejszej emisji spalin. Ogólnie pokrywa sie to ze stosunkiem powietrza do pa¬ liwa, przy którym tlumiki katalityczne dzialaja z maksymalna sprawnoscia. W przeprowadzo¬ nych próbach udalo sie zmniejszyc zasadniczo do zera emisje CO oraz zasadniczo wyelimino¬ wac emisje weglowodorów w spalinach przez zastosowanie zaworu do silnika wyposazonego w tlumik katalityczny. Emisja CO i weglowodorów z silnika wyposazonego w tlumik katalitycz¬ ny, lecz pozbawionego zaworu wedlug wynalazku wynosila okolo 0,056 g CO na km oraz 0,031 g weglowodorów na km. Na skutek zastosowania zaworu wedlug wynalazku emisja CO zostala zmniej¬ szona do zera, a emisja weglowodorów zostala zmniejszona do okolo 0,025 g na km. W innych próbach z zaworem lecz bez tlumika katalitycznego zawartosc CO ulegala zmniejszeniu z oko-135376 7 lo 19 do 25 g na km do okolo 3f0 do 3*1 6 na km, a zawartosc weglowodorów z 0,95 do 1,56 g na km do okolo 0,5 do 0,63 g na km.Im gaznik jest nastawiony na ubozsza mieszanke, tym mniej dodatkowego, pulsujacego po¬ wietrza trzeba dostarczac za pomoca zaworu do paliwa i powietrza, przeplywajacych do silni¬ ka, w celu utrzymania w waskich granicach pozadanego stosunku powietrza do paliwa zasadni¬ czo bez wzgledu na warunki jazdy. Gdy silnik jest zasilany bogatsza mieszanka paliwowo-powie- trzna, jak to ma miejsce w niektórych typach samochodów, to aby osiagnac lepsze wyniki trze¬ ba powiekszyc ilosc dodatkowego, pulsujacego powietrza, dostarczanego przez zawór, a to przez wyregulowanie nastawy zaworu na odpowiednio zwiekszone natezenie przeplywu powietrza przez ten zawór.Na fig. 8 jest przedstawiony zawór 3', wedlug wynalazku w zmodyfikowanym wariancie wyko¬ nania, który zasadniczo nie odbiega od konstrukcji zaworu opisanego uprzednio. Dodatkowo jed¬ nak jest zastosowany pomocniczy wentylator 70 na zewnatrz zaworu w celu utrzymywania nadcis¬ nienia przy otworze wlotowym 25 , prowadzacym do zaworu. Tego rodzaju pomocniczy wentylator czyni zawór bardziej wrazliwym na wytwarzanie podcisnienia, i w przeprowadzonych próbach stwierdzono, ze zastosowanie zaworu z dzialajacym wentylatorem umozliwia dalsze zmniejszenie szkodliwych emisji, a przez to zwiekszenie mocy i bardziej ekonomiczne zuzywanie paliwa. Wen¬ tylator taki, dzialajacy jak turbosprezarka, korzystnie umieszcza sie tak blisko, jak to jest mozliwe wzgledem otworu wlotowego zaworu, a to przez zamocowanie go bezposrednio do zew¬ netrznej koncówki 71 tulejowej obudowy 12', po zewnetrznej stronie filtra 28'. Takie polacze¬ nie zaworu z wentylatorem zostalo uznane za szczególnie korzystne w uzyskiwaniu lepszego dzia¬ lania silnika przy pokonywaniu wzniesien lub w przypadku, gdy silnik dziala na wysokich wznie¬ sieniach a to przez to, ze wentylator wytwarza nadcisnienie w zakresie otworu wlotowego* Zastrzezenia patentowe 1. Zawór silnikowy, zawierajacy komore zaworowa z wlotem i wylotem oraz umieszczone w niej szeregowo trzy elementy zaworowe, korzystnie w postaci kul,wykonane z materialu elasto- merycznego i majace wymiary nieco mniejsze niz srednica komory zaworowej, przy czym wlot ko¬ mory zaworowej ma gniazdo zaworu wspólpracujace z jednym z elementów zaworowych stanowiacym zawieradlo, znamienny tym, ze element zaworowy /16/, stanowiacy zawieradlc dla wlotu komory zaworowej, ma twardosc nieco wieksza niz twardosc elementu zaworowego /18/ usy¬ tuowanego przy otworze wylotowym /26/ komory zaworowej /13/» zas trzeci element zaworowy /17/t usytuowany miedzy tymi dwoma pierwszymi elementami zaworowymi /16,18/, ma najwieksza twardosc, przy czym laczacy sie poprzecznie z otworem wylotowym /26/ kanal wylotowy /50/ jest polaczony z kanalem wlotowym /66/ gaznika /4/f usytuowanym ponizej przepustnicy /58/ i poni¬ zej dysz biegu jalowego /67/. 2. Zawór wedlug zastrz. 1f znamienny tym, ze element zaworowy /16/t sta¬ nowiacy zawieradlo, ma twardosc okolo 89° Shore*af zas element zaworowy /18/, usytuowany przy wylocie komory zaworowej, ma twardosc okolo 88,5° Shore'a. 3. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srednice otworów /25, 26/, stanowiacych wlot i wylot, sa co najmniej trzykrotnie mniejsze od srednicy komory zaworowej /13/. 4. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srednica otworu wylotowego /26/ i laczacego sie z nim poprzecznie kanalu wylotowego /50/ jest mniejsza od srednicy komory wirowej /53/» laczacej sie z jednym z konców kanalu wylotowego /50/. 5. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze komora zaworowa /13/ jest ogra¬ niczona przez obudowe /12/ polaczona gwintowo z tuleja /7/, wyposazona w dwa ramiona /40, 41/ zakonczone promieniowymi wystepami /42, 43/ z wrebami /44/ zazebiajacymi sie z pokarbowanym kolnierzem /45/f wykonanym na obudowie /12/.8 135 376 6. Zawór wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze obudowa /12/ ma kolpak /27/f na którego obwodzie znajduje sie pokarbowany kolnierz A5/f i w którym to kolpaku znajduje sie filtr powietrza /28/. 7. Zawór wedlug zastrz. 6f znamienny tymf ze kolpak /27/ jest polaczony z przewodem powietrznym /65"/. 8. Zawór wedlug zastrz, 7f znamienny tym, ze w przewodzie powietrznym /65/ znajduje sie dmuchawa /70/. 9. Zawór wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze przewód powietrzny /65/ swym drugim koncem jest polaczony z chlodnica komory silnikowej.135 376135 376 67 66 SZoTT' PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL