PL43158B1 - - Google Patents

Description

Przedmiot wynalazku stanowi silnik spalino¬ wy z bezposrednim wtryskiem paliwa i zaplo¬ nem przez sprezanie, zwlaszcza jednak z takim umieszczeniem wbryskiwacza paliwa wzgledem komory spalania, które zapewnia spalanie bez¬ dymne i bez stuków. Komora spalania, której os obrotu calkowicie lub prawie calkowicie pokrywa sie z osia cylindra, jest utworzona albo w tloku, albo w glowicy cylindra i jest w ten sposób uksztaltowana, ze w górnym zwrotnym polozeniu tloka w czasie suwu spre¬ zenia znajduje sie w niej prawie cale zassane, potrzebne do spalania powietrze, które przed tym w znany sposób wprawiane jest w ruch obrotowy dookola osi sylmetrii komory spala¬ nia. W stosunku do osi komory spalania wtrys- lriwacz jest umieszczony ndeco z boku i wtrys¬ kuje paliwo na scianke komory spalania, co najmniej dwoma strumieniami o róznej dlu¬ gosci. Kat miedzy dwoma strumieniami paliwa jest przy tym tak dobrany, ze zawsze jeden ze strumieni paliwa wczesniej, niz drpgi, trafia na sciane komory spalania. Przy wiecej, niz dwóch strumieniach paliwa oznacza to, ze stru¬ mienie te kolejno w czasie stykaja sie ze scian¬ ka komory spalania w coraz dalszej odleglosci.Najkrótszy strumien paliwa spryskuje przy tym tylko czesciowo górna krawedz komory, spa¬ lania w bezposredniej bliskosci najgoretszego miejsca scian komory. Kazdy z tych strumieni paliwa, zaleznie od konstrukcji i wybranej za¬ sady dzialania dyszy i pompki paliwowej, daje odpowiednie rozpylenie, rozprzestrzenia sie na sciance komory spalania po zetknieciu sie z nia lub sie od niej odbija.Znane sa rózne rodzaje komór spadania dla wolnego od stuków spalania bezposrednio wtrys¬ kiwanego paliwa, miedzy innymi znana jest równiez kulista komora spalania z przylegla walcowa szyjka, umieszczona równiez w osicylindra. W tych komorach mozna uzyskac prawie zupelnie wolne od stuków calkowite spalanie wtrysnietego paliwa przy intensywnie wirujacym powietrzu. Calkowite spalanie mie¬ szanki paliwa z powietrzem jest tam zasadni¬ czo zapewnione przez uklad strumieni paliwa w komorze spalania, przy którym paliwo wtrys- niete z bezposredniej bliskosci scianki komory spalania jest na niej ukladane cieniutka war¬ stewka i oczywiscie z wiekszej ilosci obok siebie umieszczonych strumieni zaplon rozpo¬ czyna najkrótszy strumien paliwa, po trafieniu na najgoretsze miejsce scianki komory spala- . nia. Pozostale strumienie paliwa w chwili, gdy nie powinny jeszcze dosiegac scianki komory spalania, zostaja zapalane od plomienia stru¬ mienia zapalajacego za pomoca ruchu powietrza w komorze spalania. W tych samych przypad¬ kach (najkrótszy) zapalajacy strumien, gdy pa¬ trzy sie w kierunku wplywajacego do komory spalania powietrza, umieszczony jest jako pierw¬ szy i to nad innymi struimieniami paliwa, na które przenoszony jest plomien zapalajacy, zwiewany przez przeplyw powietrza.Znane dotychczas sposoby stosowania pra¬ widlowej w istocie zasady stopniowego spalania mieszanki paliwa z powietrzem,, po samoza¬ plonie tylko malej czesci wtrysnietego paliwa i po zdmuchnieciu plomienia zapalajacego, przez gwaltowny przeplyw powietrza na dalsze stru¬ mienie paliwa, maja jednak swoje wady kon¬ strukcyjne. Na skutek wzajemnego polozenia strumieni znane komory spalania dla takiego procesu spalania wypadaja stosunkowo glebo¬ kie i wymagaja wiekszych wysokosci spreza¬ jacych tloków. Wysokie tloki jednak zwiekszaja nadmiernie ciezar silnika, co okazuje sie spe¬ cjalnie nieekonomiczne przy sillnikach z duzym skokiem, gdy jest on konieczny w celu uzyska¬ nia wiekszej predkosci powietrza dla spowodo¬ wania tworzenia mieszanki.Przedmiot wynalazku usuwa te zasadnicza wade znanych komór spalania i znanych ukla¬ dów strumieni paliwa w taki sposób, ze przy samozaplonie, rozpoczynajacyjm sie z bardzo ograniczonego miejsca, uksztaltowanego w po¬ staci punktu, umozliwione jest stopniowe spa¬ lanie sie mieszanki paliwa z powietrzem rów¬ niez w stosunkowo plaskich komorach spalania, tan, przy malych rozmiarach tloków. W ten sposób obniza sie ciezar silnika i mozna stoso¬ wac dla wyzszych liczb obrotów i wyzszych miocy korzystniejsze stosunki skokowe, jed¬ nakze bez ujemnego wplywania na potrzebna do uzyskania calkowitego spalania optymalna predkosc powietrza w komorze spalania.Wymienione zalety wynalazku zostaly uzys¬ kane przez nowego rodzaju uklad strumieni paliwa w specjalnie zmienionej komorze spala¬ nia, przy czym za punkt wyjscia przyjeto po¬ twierdzone doswiadczalnie stwierdzenie, ze stru¬ mien paliwa po tralfieniu na scianke komory spalania wówczas najszybciej zapala sie, gdy spelnione sa nastepujace warunki: a) gdy rdzen strumienia paliwa trafia tuz pod krawedz komory spalania, na jej najgoretsze miejsce, b) gdy mala czesc powloki strumienia paliwa spryskuje te krawedz komory spalania, c) gdy ta spryskujaca czesc powloki strumie¬ nia trafia na powierzchnie, która z powierz¬ chnia scianki komory spalania we wspólnym punkcie spotkania na krawdedzi scianki ko¬ mory spalania tworzy kat, mniejszy od 1800 oraz d) gdy dla tej czesci paliwa z powloki stru¬ mienia zmienia sie przy tym równiez" kieru¬ nek powietrza.O ile chodzi o strumien padiwa lub strumie¬ nie paliwa (poza strumieniem zapalajacym), to wynalazek wychodzi równiez z doswiadczal¬ nie potwierdzonych stwierdzen, ze strumien pa¬ liwa, wtrysniety na goraca scianke, zapaila sie dopiero po przebyciu z powrotem pewnego od¬ cinka drogi. Nalezy przy tym zauwazyc, ze pa¬ liwo tak dlugo rozprzestrzenia sie wzdluz scian¬ ki komory spalania, jak dluigo trwa wytrysk z dyszy. Po skonczeniu wtrysku z dyszy, roz¬ przestrzenianie sie paliwa wzdluz scianek ko¬ mory spalania ustaje, gdyz strumien paliwa szybko zostaje zahamowany w sprezonym po¬ wietrzu. Odcinek czasu, w ciagu którego do¬ chodzi do samozaplonu na strumieniu paliwa — zwlaszcza, gdy na strumien ten zostaje wpu¬ szczony, biegnacy z duza predkoscia wzdluz scianek komory spalania strumien powietrza, jest przy tym zalezny od czasu trwania wtrysku oraz od swobodnej dlugosci strumienia, az do spotkania sie go ze scianka komory spadania.Mozna stwierdzic doswiadczalnie, ze bezdymne spalanie wtrysnietego strumienia paliwa tylko wówczas da sie uzyskac, gdy strumien ma dostatecznie duza odleglosc swobodna i gdy nie jest wtryskiwany z bezposredniej bliskosci na goraca scianke komory spalania. W przeciw¬ nym przypadku, juz przy wtrysnieciu bardzo malych ilosci paliwa powstaje sadza w gazach wylotowych i to nawet przy bardzo intensyw¬ nym krazeniu powietrza w komorze spalania Zwzdluz jej scianek. Powietrze porywa widocznie ze soba; tylko rozpylone lub wyparowane pali¬ wo, a nigdy czesc rdzenia strumienia, który rozprzestrzenia sie na sciance komory spalania.Tam nastepuje zatem nadmierne wzbogacenie w paliwo strefy powietrznej dokola miejsca, w którym rdzen strumienia trafia na scianke komory spalania, .gdy w. bedacym do rozporza¬ dzenia czasie nie moze on wystarczajaco wypa¬ rowac. Na skutek wysokiej temperatury scianki i znacznego nasycenia paliwem omawianej stre¬ fy powietrznej, nastepuje zaplon w wielu miej¬ scach rozprzestrzeniajacego sie rdzenia stru¬ mienia i on powoduje spalanie z wydzielaniem sadzy. A zatem trwajace dluzszy czas rozprze¬ strzenianie sie paliwa na sciance komory spa¬ lania (tworzenie sie tam cienkiej jego war¬ stewki) wyraznie szkodzi dobroci spalania.Wyzej wymienione stwierdzenia zostaly w na¬ stepujacy sposób wykorzystane przez wynala¬ zek.Jezeli krawedz scianek komory spalania be¬ dzie tylko czesciowo spryskana i jezeli ta mala czesc lepiej rozpylonej powloki strumienia pa¬ liwa trafia przy uderzeniu nia powierzchnie o najwyzszej temperaturze i przy tym o róz¬ nym pochyleniu niz scianka komory spalania w miejscu spryskania komory spalania to pod wplywem promieniowej skladowej przeplywu powietrza do komory spalania dojdzie do spie¬ trzenia paliwa, tzn. do nadmiernego nasycenia w tym miejscu paliwem strefy powietrznej, co w znany sposób prowadzi do szybszego sa¬ mozaplonu. MglaNpaliwa z powloki strumienia, wtryskiwanego w kierunku przeciwnym do pro¬ mieniowo do komory spalania wplywajacego powietrza, jest przez to powietrze wiecej lub mniej spietrzana, zaleznie od pochylenia po¬ wierzchni poza krawedzia komary spalania. To znane w istocie wtryskiwanie paliwa w kie¬ runku przeciwnym do przeplywu powietrza, zostaje z powodzeniem zastosowane równiez do .uzyskiwania niezawodnego startu silnika w tem¬ peraturze zewnetrznej ponizej 0

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Silnik spalinowy z bezposrednim wtryskiem paliwa i zaplonem przez sprezanie, z komora spalania w ksztalcie bryly obrotowej, umiesz¬ czona symetrycznie lub prawie symetrycznie wzigledem osi cylindra, albo w dnie tloka, albo w dnie glowicy cylindra, w której przy koncu suwu sprezania znajduje sie prawie cale zassane powietrze, które przed tym w znany sposób wprawiane zostalo w gwal¬ towny ruch obrotowy dokola osi i z osadzo¬ nym mimocarodowo wzgledem tej komory spa¬ lania wtryskiwaczem, do paliwa, dzialajace¬ go co najmniej dwoma strumieniami o róz¬ nej dlugosci, znamienny tym, ze bardzo ma¬ la czesc (6) paliwa z powloki najkrótszego (zapalajacego) strumienia (4) zostaje wtrys- nieta poza krawedzia wlasciwej komory spa¬ lania (1), albo na dno (2) tloka lub glowicy cylindra, albo tez na powierzchnie szyjki przejsciowej (lr) miedzy komora spalania i przestrzenia w cylindrze, podczas gdy po¬ zostala czesc strumienia (4) trafia na sciane (1) komory spalania tuz pod krawedzia (3), a nastepny lub nastepne strumienie paliwa skierowane sa wylacznie na glebsze miejsca pod krawedzia (3) scianki lania. — 4 —Silnik spalinowy z bezposrednim wtryskiem paliwa wedlug zaistrz. 1, znamienny tym, ze kat miedzy obydwoma ostatnimi strumieniami paliwa, mierzony w kierunku przeplywu po¬ wietrza jest w ten sposób dobrany, ze naj¬ dluzszy strumien paliwa jedna czescia swej powloki dotyka strefy wokól osi komory spalania, w której praktycznie nie ma ruchu powietrza. Inz. Josef Bóttger Zastepca: mgr Józef Kaminski, rzecznik patentowy rm/i H PL