Pierwszenstwo: 17. X. 1963 Wielka Brytania Opublikowano: 27. VIII. 1968 55606 KI. 1H n?, 7fl/61 MKP F 02 b tPsl^G CZYTELNIA Urzedu Polenlowego Twórca wynalazku: Alberto Jorge Morris Wlasciciel patentu: R. A. Lister & Company, Limited, Dursley (Wielka Brytania) Silnik spalinowy z wtryskiem paliwa i z komora spalania umieszczona w denku tloka Przedmiotem wynalazku jest silnik spalinowy z wtryskiem paliwa i z komora spalania umieszczo¬ na w denku tloka, przy czym otwór wlotowy tej komory usytuowany jest na górnej powierzchni tego denka i stanowi polaczenie wymienionej ko¬ mory spalania z przestrzenia cylindra znajdujaca sie nad tlokiem.Tloki z komora spalania uksztaltowana w ich denku sa znane. Uklad tego rodzaju wykazuje sze¬ reg zalet w porównaniu z komorami spalania utwo¬ rzonymi w glowicy silnika, gdyz pozwala^ zwlaszcza w przypadku silników wysokopreznych, na latwiej¬ sze skierowanie strumienia paliwa do komory w sposób zapewniajacy jak najlepsze spalanie mie¬ szanki, co w przypadku komory spalania mieszcza¬ cej sie w calosci w glowicy jest utrudnione wzgle¬ dami technologicznymi i koniecznoscia doprowa¬ dzenia cieczy chlodzacej do wszystkich miejsc wy¬ magajacych intensywnego chlodzenia. Zarówno ten ostatni wzglad, jak i technologia wykonania samej glowicy (która w takim przypadku moze miec plaska powierzchnie) przemawiaja za zastosowa¬ niem komory spalania usytuowanej w denku tlo¬ ka, tym bardziej, ze tego rodzaju komore duzo latwiej jest obrobic skrawaniem, a co za tym idzie zapewnic jej dokladnosc wymiarów i gladkosc po¬ wierzchni.Znane komory spalania tego typu, posiadaly te wade, ze wytoczona w denku tloka komora spala¬ nia o ksztalcie bryly obrotowej nie pozwalala na zapewnienie zawartemu w niej sprezonemu po¬ wietrzu, w chwili wtrysku paliwa, dostatecznego zawirowania (turbulencji), co jest niezbedne dla nalezytego wymieszania paliwa z powietrzem, s a czego nie moglo w dostatecznym stopniu spowo¬ dowac nie zaklócone niczym wirowanie powietrza wokól gladkich i majacych ksztalt bryly obroto¬ wej scian komory, niezaleznie od ksztaltu jej prze¬ kroju poosiowego. io Opisanej wady nie wykazuje komora spalania wedlug wynalazku. Poza tym, ze jest wykonana w denku tloka, jej przekrój plaszczyzna prosto¬ padla do osi ma ksztalt linii zlozonej z szeregu lukowych (wzglednie majacych ksztalt zblizony do is lukowego) odcinków rozmieszczonych wokól osi komory i zwróconych wklesla strona ku tej osi, przy czym laczace sie ze soba konce tych luków tworza wystepy skierowane ku osi. Innymi slowy, komora spalania o opisanym przekroju poprzecz- 20 nym sklada sie z kilku jednakowych wkleslych wnek, poprzedzielanych wystepami w ksztalcie narozy, skierowanymi ku osi komory. Wskutek powyzszego, strumien powietrza wpuszczany do komory z szybkoscia, której skladowa skierowana 25 jest stycznie do jej scianek, wykazuja miedzy inny¬ mi tendencje do plyniecia wzdluz tych scianek, dzieki czemu zostaje on odchylony wymienionymi wystepami ku osi komory spalania. Powstaje w ten sposób silne zawirowanie powietrza (turbulencja), 30 niezbedna dla uzyskania przez silnik dobrej cha- 5560655606 rakterystyki mocy, momentu obrotowego i zuzycia paliwa.Ilosc wnek, która moze wahac sie miedzy dwie¬ ma a osmioma, dobiera sie tak, by byla równa . ilosci strumieni cieklego paliwa, wytryskiwanego od 5 komory spalania przez wtryskiwacz. Ten ostatni moze miec dwa do osmiu otworków (dysz) wtry¬ skowych, przy czym jednak ilosc dwóch, trzech, lub czterech dysz uwazana jest ogólnie za naj¬ korzystniejsza. 10 Wymienione wneki wykonanej w denku tloka komory spalania moga miec w przekroju osiowym profil na przyklad czesciowo prostoliniowy, czes¬ ciowo zas lukowy. Linie wzajemnego przenikania scianek wnek, stanowiace krawedzie sk!erowa- 15 nych ku osi komory wystepów miedzy wnekami maja wówczas ksztalt sierpowaty.Wlot tak uksztaltowanej komory spalania moze byc wytoczony cylindrycznie, lecz moze tez miec ksztalt linii lamanej skladajacej sie z lukowatych 20 odcinków, wynikajacej z wzajemnego przenikania sie powierzchni wnek z plaszczyzna denka tloka.Na zalaczonych rysunkach uwidoczniono kilka przykladów postaci wykonania przedmiotu wyna¬ lazku, przy czym fig. 1 przedstawia przekrój frag- 25 mentu silnika z tlokiem zawierajacym opisana wyzej komore spalania, fig. 2 — tlok w widoku z góry, fig. 3 — przekrój jak na fig. 1, na którym uwidoczniony jest tlok w chwili zblizania sie do górnego martwego punktu, fig. 4 przedstawia 30 w widoku z góry odmiane tloka wedlug wynalazku z krzywoliniowym obrzezem wlotu komory spala¬ nia, wreszcie na fig. 5 pokazany jest, na tle tloka w widoku z góry, uklad strumieni paliwa w chwili wtrysku. 35 Silnik posiada tlok 10 poruszajacy sie w cylin¬ drze 11 zaopatrzonym w glowice 12, w której osadzony jest wtryskiwacz 13 cieklego paliwa oraz zawór ssacy 14, sterujacy doplywem powietrza z kanalu ssacego 15 glowicy do cylindra. Wtryski- 40 wacz 13 wytwarza dwa strumienie paliwa.Tlok 10 ma grube denko, w którym jest utwo- . rzona komora spalania 16, laczaca sie z przestrze¬ nia cylindra nad tlokiem 10 poprzez otwór 17.Scianka 16a ograniczajaca komore 16 spalania 45 ma, jak to uwidoczniono na fig. 2 i 4, w prze- . kroju poprzecznym ksztalt linii zlozonej z szeregu Juków zwróconych wypukloscia do zewnatrz, dzieki czemu komora spalania sklada sie z czesciowo cy¬ lindrycznych wnek, poprzedzielanych wystepami 50 16b w postaci narozy, skierowanymi ku osi komory.Ilosc w^ek równa jest ilosci strumieni paliwa wy¬ dobywajacych sie z wtryskiwacza 13.Otwór 17 moze miec ksztalt okragly, jak to po¬ kazano na fig. 2, albo tez moze miec obrys zlozony 55 z szeregu luków, jako linia przenikania scianki 16a komory 16, (fig. 4) z plaszczyzna denka tloka.Ten ostatni ksztalt jest o tyle korzystny, ze po¬ wstaje on na gotowo w wyniku obróbki scianek komory. 60 Jak widac z fig. 2, powietrze doplywa do komory stycznie do obrysu otworu 17 i do gladzi cylindra 11, wskutek czego juz w cylindrze nabiera ono ru¬ chu wirowego pokazanego przy pomocy strzalek 20, a nastepnie tenze ruch wirowy przenosi sie 65 do wnetrza komory 16, tak, ze wpadajace do niej z zasadniczych kierunków pokazanych za pomoca strzalek 21 powietrze ma znaczna skladowa szyb¬ kosci skierowana wzdluz scianek wnek i w rezul¬ tacie jego strumienie zostaja przez wystepy 16b skierowane ku srodkowi komory.Ponadto, w miare zblizania sie tloka do górnego martwego punktu, powietrze wplywajace do ko¬ mory 16 spalania uzyskuje skladowa drugiego ru¬ chu wirowegot kjtónego zasadnicze kierunki' sa pokazane na fig. 3 przy pomocy strzalek 22.Komora 16 jest umieszczona w denku tloka 10 badz to w osi, badz tez mimosrodowo, w zaleznosci od rozmieszczefl(ia zaworów wtryskiwacza.Polozenie (w rzucie pionowym) miejsca, w któ¬ rym kazdy ze strumieni paliwa wylatujacych z wtryskiwacza 13 trafia w scianke komory za¬ lezy od szeregu czynników, miedzy innymi tez od wysokosci jego punktu trafiania nad dnem ko¬ mory 16. Najkorzystniej jest jednaj gdy kat (w rzucie pionowym) miedzy strumieniem paliwa a prosta laczaca os wtryskiwacza i wierzcholek odpowiedniego wystepu 16b nie przekracza 30°.W przypadku ukladów pokazanych na fig. 1—3 oraz 5, miejsca trafiania leza okolo 8 mm ponizej górnej powierzchni tloka, a kazdy strumien pa¬ liwa odchylony jest od przynaleznego wierzchol¬ ka 16b o okolo 10° z kierunkiem strumienia po¬ wietrza, to jest w kierunku zaznaczonym strzal¬ kami 21.Koncówka 13 wtryskiwacza bywa umieszczona albo w osi, albo tez z boku komory spalania.Komory wedlug wynalazku wykazaly sie w prak¬ tyce dobrymi rezultatami, jesli idzie o wytworzenie silnego zawirowania w komorze 16. Silne zawiro¬ wanie jest pozadane dla uzyskania czystego wy¬ dechu i niskiego zuzycia paliwa przez silnik. PL