Wynalazek niniejszy dotyczy nisko- preznego silnika spalinowego, w którym dawka powietrza zostaje sprezona do stanu o temperaturze, niedostatecznej do wywo¬ lania samozaplonu paliwa wtryskiwanego pod koniec suwu sprezania, zaplon zas zo¬ staje spowodowany za pomoca oddzielne¬ go urzadzenia zaplonowego, np. elektrycz¬ nej swiecy zaplonowej. W celu ochrony scianek gladzi cylindrowej od opryska¬ nia paliwem, które utrudnialoby smarowa¬ nie cylindra, tlok silnika jest wyposazony po stronie komory spalania w obrzeze kol¬ nierzowe.Silnik wedlug wynalazku posiada urza¬ dzenia, umozliwiajace stosowanie wyzsze¬ go stopnia sprezania niz dotychczas, przy czym jednak nie nastepuje samozaplon wtryskiwanego paliwa. Wtryskiwanie pali¬ wa i zaplon nastepuje przy glowicy cylin¬ dra, tlok zas posiada obrzeze kolnierzowe, w zasadzie nieprzerwane, które jest zaopa¬ trzone przynajmniej w jeden pierscien tlo¬ kowy.W silniku wedlug wynalazku stopien sprezania, który wywiera, jak wiadomo, wplyw na wielkosc energii wywiazujacej sie z doprowadzanego paliwa, a tym sa¬ mym i na moc pobierana z wTalu korbowe¬ go, zostaje znacznie powiekszony, przyczym pozostaje bez¦¦ zmiany rodzaj silnika, zaliczonego do tak zwanych silników ni- si^pre^yctó -Dzieki, temu osiaga sie we^ % dlug wynirfltzltu, ze silniki wtryskowe, które sa zasilane glównie trudno lotnymi, tanimi olejami, mozna, przy zachowaniu stosunkowo lekkiego ich wykonania, po¬ dobnego do wykonania silnika benzynowe¬ go, napedzac temiz olejami uzyskujac wieksza moc przy zmniejszonym zapotrze¬ bowaniu paliwa. Przeprowadzane dotych¬ czas próby polepszenia stopnia sprezania w stosunkowo lekkich silnikach spalino¬ wych z wtryskiwaniem paliwa i oddziel¬ nym zaplonem nie dawaly dodatnich wy¬ ników, poniewaz postepowaly przy tym szkodliwe samozaplony paliwa. Dzieki za¬ stosowaniu urzadzen wedlug wynalazku mozna stopien sprezania w silniku podwyz¬ szyc do stosunku 6 : 1, a przejsciowo na¬ wet do stosunku 7,5 : 1, przy czym nie ma obawy powstawania szkodliwych samoza¬ plonów paliwa. Dotychczasowy stopien sprezania w tych silnikach spalinowych wynosil mniej wiecej stosunek 5:1.Skuteczne dzialanie jakie osiaga sie w silniku wedlug wynalazku pod wzgledem rzeczywistych oszczednosci w zuzyciu pa¬ liwa, zostaje spowodowane lepszym odpro¬ wadzeniem ciepla z jednej glównej czesci scianki komory sprezania, utworzonej przez obrzeze kolnierza tloka, poprzez je¬ go pierscienie na chlodzone woda po¬ wierzchnie cylindra oraz dzieki stosunko¬ wo lekkiemu tlokowi, co jest wazne, gdy chodzi o silniki szybkobiezne. Pozadany zwykle obieg powietrza w komorze spala¬ nia jest bardziej wolny od wirów przy za¬ stosowaniu w zasadzie zamknietego obrze¬ za kolnierza tlokowego, co równiez wply¬ wa dodatnio na chlodzenie cylindra i po¬ lepszenie tworzenia sie mieszanki i jej spa¬ lanie. Umieszczenie dyszy paliwowej i swiecy zaplonowej w glowicy cylindra umozliwia przebudowywanie niskopreznych silników benzynowych, w których jest sprezana mieszanka, na niskoprezne silniki wtryskowe, przy czym swiece zaplonowe w tych silnikach sa zabezpieczone przed osiadaniem na nich kropel paliwa.Swieca zaplonowa moze sluzyc jako zaplon pomocniczy podczas dluzszego lub krótszego okresu czasu. Przy duzych sred¬ nicach cylindra jest wskazane zastosowac kilka swiec zaplonowych, aby zaleznie od liczby wtryskiwanych strumieni paliwa zo¬ stal zapalony nie tylko jeden strumien, lecz jednoczesnie kilka strumieni paliwa al¬ bo przynajmniej czesc tychze. Przy ma¬ lych dawkach paliwa moze byc z korzyscia przedluzanie czasu trwania zapalania pa¬ liwa i utrzymywanie go w ciagu pewnego czasu, np. podczas calego czasu trwania wtryskiwania albo nawet i dluzej.Przeplyw wirowy dawki powietrza jest istotna czynnoscia pomocnicza przy spalaniu. Umieszczenie kanalu do zasyssa- nia powietrza z wlotem stycznym do ko¬ mory spalania, zapewnia napelnianie cy¬ lindra powietrzem przy najmniejszych stratach wskutek dlawienia. Zwykle jest jednak konieczne, celem osiagniecia dosta¬ tecznie skutecznego i do konca suwu spre¬ zania zachowujacego sie ruchu obrotowego powietrza, zastosowanie odpowiedniego przekroju, dlawiacego przeplyw powietrza, który powoduje powstanie potrzebnej szybkosci powietrza. W wiekszych silni¬ kach straty na dlawienie sa mniejsze, a napelnianie staje sie skuteczniejsze, gdy jest zastosowanych kilka stycznych kana¬ lów do zasyssania powietrza.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania przedmiotu wynalazku.Fig. 1, 3, 5, 7 i 9 przedstawiaja cylindry silnika wedlug wynalazku w przekrojach podluznych, a fig. 2, 4, 6, 8 i 10 — przyna¬ lezne do tych cylindrów tloki w widokach z góry wraz ze schematycznie uwidocznio¬ nymi polozeniami przewodów do powietrza — 2 —swiezego i spalin, zaworów, przyrzadów do wtryskiwania paliwa i urzadzen zaplo¬ nowych.Cylinder 1 silnika spalinowego posiada glowice 2, w której umieszczona jest dy¬ sza 3 do wtryskiwania paliwa, powietrzny kanal ssawczy, zamkniety powietrznym zaworem ssawczym 5, oraz elektryczna swieca zaplonowa 6. Zawór 5 jest urucho¬ miany za pomoca walu kciukowego 7, na¬ pedzanego od korbowego walu silnika, o- raz drazka popychacza 8, dzwigni 9 i spre¬ zyny 10. Otwór zaworu jest tak uksztalto¬ wany, aby zassane powietrze otrzymalo ruch wirowy w cylindrze, oznaczony sche¬ matycznie na fig. 2, 4, 6, 8 i 10 strzalkami 11. Tlok 12 posiada obrzeze kolnierzowe 13, w którym sa umieszczone dwa pierscie¬ nie tlokowe 14 i 15. W wykonaniu silnika wedlug fig. 1 tlok przesuwa sie w wymien¬ nej wkladce 16, stanowiacej scianke robo¬ cza cylindra. W glowicy 2 umieszczony jest równiez zawór wylotowy 17, który sluzy do odplywu spalin. W polozeniu tloka 12 pod koniec suwu sprezania obrze¬ ze kolnierzowe 13 stanowi zaslone dla przestrzeni 26 do której wtryskiwane jest paliwo.Przedstawiony na rysunku silnik (fig. 1 i 2) pracuje wedlug obiegu czterosuwo- wego. Po ukonczeniu suwu wylotowego otwiera sie zawór ssawczy 5, a przesuwa¬ jacy sie w dól tlok 12 zasysa powietrze przez otwarty zawór 5 do cylindra. Przez wspóldzialanie skosnej powierzchni 18 i pionowej powierzchni 19 w gniezdzie za¬ woru (fig. 1) powietrze otrzymuje pozada¬ ny ruch obrotowy, którego szybkosc jest okreslona przez wielkosc przeplywowego otworu zaworu 5, przekrój kanalu ssaw- czego 4 oraz szybkosc tloka 12. Podczas suwu sprezania, dokonywanego przez tlok 12, zostaje sprezona wirujaca dawka po¬ wietrza, a pod koniec tego suwu, zmiesza¬ na z dawka paliwa, zostaje doprowadzona przez wtryskiwacz 3, fca poinóca nie uwi¬ docznionej na rysunku pompy paliwowej.Swieca zaplonowa 6 zapala dawke paliwa.Dzieki prostemu ksztaltowi komory spre¬ zania, rozmieszczeniu dyszy wtryskowej i swiecy zaplonowej w glowicy cylindra, a pierscieni tlokowych 14, 15 w obrzezu kol¬ nierzowym 13 tloka 12, osiaga sie skuteczne odprowadzanie ciepla ze scianek komory sprezania na scianki cylindra silnika, chlo¬ dzone woda lub innym czynnikem. Dzieki temu mozna stopien sprezania podwyzszyc, ustalajac go np. w wartosci stosunku 7,5 : 1 bez wywolania samozaplonów. Obrzeze kolnierzowe tloka stanowi jednoczesnie zaslone w komorze sprezania, zapobiegaja¬ ca osiadaniu kropel paliwa na sciance cy¬ lindra, które byly by szkodliwe dla smaro¬ wania cylindra.Umieszczenie dyszy wtryskowej i swie¬ cy zaplonowej w glowicy cylindra (fig. 1) umozliwia zastosowanie tloka z pelnym, bez szczelin i wyciec, nieprzerwanym obrzezem kolnierzowym, które poprzez pierscienie tlokowe oddaje swe cieplo na wszystkie strony na chlodzony woda cylinder, przy czym mozna stosowac zwykla wymienna wkladke 16 takze w niskopreznych silni¬ kach spalinowych z wtryskiwaniem pali¬ wa, które wykonane sa wedlug wynalazku niniejszego. Jak widac z przekroju silnika na fig. 1, przebudowa silnika benzynowego na silnik wtryskowy z napedem za pomoca olejów ciezkich wymaga tylko wymiany glowicy przez zastapienie jej inna glowica 2 oraz zastosowanie innego tloka 12, czyli taka przebudowa jest bardzo prosta i sto¬ sunkowo tania. Nawet zawory moga byc w pewnych przypadkach pozostawione. Ko¬ rzystny ruch wirowy powietrza w komorze sprezania osiaga sie wówczas, gdy ruch ten utrzymuje sie az do zaplonu prawie bez zmian, co w danym przypadku ma miejsce — 3 —dzieki temu, iz wglebienie nad denkiem tloka, utworzone przez gladkie obrzeze kolnierzowe 13, jest nieprzerwane czyli nie posiada szczelin lub krawedzi. Zasilanie cylindra paliwem i mieszanie tego paliwa z powietrzem przy wtryskiwaniu go od stro¬ ny glowicy odbywa sie w taki sposób, aby przy wysokim obciazeniu calia dawka po¬ wietrza zostala zasilona mozliwie równo¬ miernie paliwem i calkowicie wyzyskana; przy malym obciazeniu przesyca sie glów¬ nie czesc powietrza paliwem, znajduja¬ cym sie w chwili zaplonu w poblizu swiecy zaplonowej. Poniewaz szczególnie te stru¬ mienie paliwa, które wtryskiwane sa w kierunku wirujacej dawki powietrza, sa unoszone w kierunku glowicy cylindra, umieszczenie swiecy w glowicy ulatwia na¬ gromadzenie sie palnej mieszanki w jej po¬ blizu, polepszajac w ten sposób przebieg pracy silnika, zwlaszcza przy malych obcia¬ zeniach. Okazalo sie czesto korzystnym umieszczenie wtryskiwacza oraz swiecy za¬ plonowej skosnie wzgledem osi cylindra.Mozna równiez zastosowac krótszy, a wiec lzejszy i tanszy tlok, poniewaz czesc pier¬ scieni tlokowych znajduje sie w obrzezu kolnierzowym 13 tloka 12. Swieca zaplono¬ wa nie zostaje zanieczyszczona kroplami paliwa, poniewaz takie krople sa wdmuchi¬ wane przez wirujacy strumien powietrza i sciekaja natychmiast w dól.Na fig. 3 i 4 przedstawiono odmiane wy¬ konania silnika, rózniaca sie od przykladu wykonania wedlug fig. 1 tym, ze zamiast wglebionego gniazda zaworowego ze skos¬ na powierzchnia jest zastosowany zawór 5 z wystepem 27 na grzybku zaworu, sluza¬ cym do nadawania ruchu obrotowego po¬ wietrzu, przy czym komora sprezania 26 znajduje sie czesciowo w glowicy cylindra.Takie wykonanie moze byc korzystne, gdy silnik benzynowy ma byc przebudowany na silnik napedzany olejem ciezkim. Obrzeze kolnierzowe 13 tloka 12 jest zaopatrzone w male wyciecia, naprzeciw których zaaj^ duje sie dysza 3 i swieca 6, skierowane w glab komory sprezania 26.Na fig. 5 i 6 przedstawiono dalsza od¬ miane wykonania silnika wedlug wynalaz¬ ku, który posiada, podobnie jak silnik we¬ dlug fig. 3, glowice z wydrazeniem mniej wiecej równym srednicy cylindra. Tlok 12 posiada pochylone denko. Takie wykonanie jest korzystne w silnikach z krótkim suwem i wielka szybkoscia tloka (tak zwane silni¬ ki szybkobiezne). Denko tloka jest nachy¬ lone w kierunku ku swiecy zaplonowej znajdujacej sie w glowicy, wskutek czego powstaje tam w komorze spalania wglebie¬ nie, w które paliwo i powietrze zostaja wtloczone pod koniec suwu sprezania z bardziej plaskiej czesci komory spalania, zdmuchujac zawiesiny ze swiecy zaplono¬ wej.Oczywiscie, tlok w wykonaniu wedlug wynalazku moze byc równiez zastosowany do silników z zaworami umieszczonymi z boku.W odmianie wykonania silnika wedlug fig. 7 i 8 swieca zaplonowa 21 znajduje sie w poblizu dyszy paliwowej 3. Kanal ssaw- czy 4 jest skierowany stycznie do komory spalania 26, wskutek czego dawka powie¬ trza wykonywa ruch obrotowy w kierunku strzalek // (fig. 8). Ze wzgledu na taki ruch powietrza swieca zaplonowa 21 znajduje sie za dysza paliwowa 3. Chwila wtrysku i za¬ plonu paliwa moga byc regulowane w taki sposób, aby wtrysk rozpoczynal sie przy pewnym polozeniu tloka 12 podczas jego suwu sprezania i, zaleznie od obciazenia, trwal przez krótszy lub dluzszy okres cza¬ su. Swieca zaplonowa jest natomiast roz¬ rzadzana tak, aby zaplon nastepowal w ta¬ kiej chwili, kiedy pierwsza czesc wtryski¬ wanego paliwa doplynela juz, wskutek ru¬ chu powietrza, do swiecy.Na fig. 9 i 10 uwidoczniono dalsza od¬ miane wykonania silnika wedlug wynalaz- — 4 —lkur Wyposazonego w dwie swiece zaplono¬ we 21 i 25, z których jedna znajduje sie w poblizu dyszy paliwowej 3, a druga ninfej wiecej naprzeciw tej dyszy. Swieca 21 sluzy glównie do wstepnego zapalania strumienia paliwa. Chodzi mianowicie o to, aby w swiecy tej przeskakiwala iskra za¬ plonowa mniej wiecej jednoczesnie z po¬ czatkiem wtrysku paliwa, a tym samym aby nastepowal zaplon przynajmniej czesci strumienia paliwa zaraz po wtrysku dawki paliwa do cylindra. Ten sposób ma byc sto¬ sowany, zwlaszcza przy malym obciazeniu silnika (bieg jalowy), gdy mianowicie wtry¬ skuje sie bardzo male dawki paliwa. Do¬ datkowa swieca zaplonowa 25 sluzy do za¬ palania mieszanki paliwowej, która po¬ wstaje dzieki temu, ze wtryskiwane paliwo lub jego czesc miesza sie najpierw z po¬ wietrzem, zanim zostanie zapalone. W przykladzie wykonania silnika wedlug fig. 9 i 10 paliwo jest wtryskiwane w wirujaca dawke powietrza, która miesza sie z po¬ wietrzem na drodze od dyszy paliwowej 3 do swiecy zaplonowej 25. Ten sposób za¬ palania stosuje sie zwlaszcza przy wiek¬ szych obciazeniach silnika (pelnym obcia¬ zeniu lub przeciazeniu silnika), gdy wtry¬ skiwane ilosci paliwa sa stosunkowo wiel¬ kie. Mozna, oczywiscie, stosowac obydwa rodzaje zapalania paliwa przy wszystkich rodzajach napedu silnika, przy czym mozna dowolnie regulowac okres czasu zapalania i jednoczesnosc lub kolejnosc zapalania przez kazda swiece.W razie stosowania w silniku wedlug fig. 7 stopnia sprezania wyzszego niz wy¬ nosi stosunek 7,5 : 1, wówczas swieca za¬ plonowa 21 sluzy glównie do ulatwiania zapalania paliwa, które wtryskiwane jest w tym przypadku przez dysze paliwowa 3 jedynie pod koniec suwu sprezania, np. podobnie, jak to ma miejsce w silniku Die¬ sel^.Komora sprezania moze, oczywiscie, po¬ siadac dowolny ksztalt, a Wiec nie tylko postac walca, jak uwidoczniono na rysun¬ ku, lecz równiez np. ksztalt kulisty, PL