SE448642B - Kolv till forbrenningsmotor av dieseltyp med en rotationssymmetrisk fordjupning med vulst i toppen - Google Patents

Description

JS.

.La CD O\ -Fa ß.) sidoväggen och väter ändytan av kolven. Också dessa delar av bränslet förbränns därför ofullständigt. Det ofullständiga förbränningsför~ loppet för det vid fördjupningens botten och ändytan av kolven be- fintliga bränslet påverkar dessutom negativt den genom expansionen betingade avkylningen.

Föreliggande uppfinning avser nu att möjliggöra upp- nâendet av en tyst förbränning under gott utnyttjande av bräns- let. Detta uppnås enligt uppfinningen genom en kombination av följande kännetecken: a) att i övergångsområdet mellan sidovägg och botten är anordnad en runüxmàende, i tvärsektionen genom tvá ungefärligen i rät vinkel mot varandra anslutande vulstsidor bildad ut- skjutande ringvulst, vars mot inloppsöppningen vända vulstsida i tvärsektion ligger ungefär parallellt med kolvtoppen och vars runtomgâende kant sträcker sig parallellt med kolvtoppen, b) att det axiella avståndet mellan planet för vulstsidan och botten i kolvfördjupningen motsvarar ungefär 12-33% av det totala djupet av kolvfördjupningen, c) att diametern hos ringvulstkanten motsvarar ungefär 0,9-1,1 gånger diametern för inloppsöppningen, d) att den mot kolvfördjupningens botten vända vulstsidan är krökt och från ringvulstkanten med en stor radie övergår i botten, och e) att den mot inloppsöppningen vända vulstsidan i tvär- sektion övergår i sidoväggen med en radie av 2-5 mm.

Genom uppfinningen uppnås att fuktningen av botten i kolv- fördjupningen och på ändytan av kolven med bränsle och de därmed förbundna nackdelarna undviks eller minskas och att särskilt vid den under den första fasen uppträdande och i luften skeende spridningen av insprutningen uppfångas bränslepartiklarna av luftvirveln och blandas väl med förbränningsluften. Efter utlöpandet av tändfördröj- ningstiden och full insprutning under den andra fasen fuktar den fulla bränslestrålen sidoväggarna och bildar en film som till följd av rörelseenergin och den lutande sidoväggen till största delen strömmar i riktning mot botten av kolvfördjupningen. Under denna ned- strömning sker genom virvelbildningen en kontinuerlig blandning med förbränningsluft ända tills slutligen ringvulsten uppnås och åter- stoden av bränslefilmen förångas via den heta och spetsigt utskjutande ringvulstkanten, avlöses från denna och fullständigt överföres till' 3 448 642 Q vírvelrörelsen utan att bränslepartiklarna fuktar själva botten av kolvfördjupningen. Därigenom tillförsäkras förutom en hög verknings- grad genom en i det närmaste fullständig förbränning ett högt effekt- Utbyte vid maximalt utnyttjande av luftladdningen och framför allt en sänkning av bulleremissionen till ett minimum.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar ett utsnitt av en kolvtopp med ett insprutningsmunstycke placerat i cylinderlocket, fíg 2 visar en planvy av placeringen av kolv och insprutningsmunstycke, fig 3 visar en partiell vy av en kolvtopp med en radiellt inåt utskjutande, runtomgående fläns och fig U visar en partialvy av kolvfördjupningen i fig 3 men i större skala.

En i fig 1 och 2 visad kolv 1 uppvisar i sin topp 2 en rotationssymmetrisk kolvfördjupning 3, som består av en cylindrisk hals U och därtill anslutande koniska sidoväggar 5, varvid mellan sidoväggen 5 och botten 6 är anordnad en runtomgående, i tvärsektion spetsigt utskjutande ringvulst 7.

Ringvulsten 7 bildas av två ungefärligen i rät vinkel mot varandra gående ringvulstsidor eller -Vlanker 8,9. Den mot inlopps- öppningen 10 vända ringvulstsidan 9 ligger i tvärsektion i huvud- sak parallellt med kolvtoppen 2 och övergår med en radie 9' av om- kring 2-5 mm i~sidoväggen 5. Den runtomgående kanten 11 på ring- vulsten 7 sträcker sig härvid i ett plan parallellt med botten 6 av kolvfördjupningen 3. Det axiella avståndet 12 mellan planet för ringvulstsidan 9 och fördjupningens botten 6 uppgår till omkring 12-53 % av det totala djupet 18 av kolvfördjupningen 3. Det har visat,sig fördelaktigt om diametern hos ríngvulstkanten 11 uppgår till omkring 0,9 - 1,1 gånger diametern av inloppsöppningen 10, var- vid diametern för inloppsöppningen uppgår till omkring 0,38 - 0,N gånger kolvdiametern 19.

Botten 6 av kolvfördjupningen 5 kan övergå i ringvulstsidan 8 med en radie av omkring 20-35 % av det totala djupet 18.

Lämpligen hör till kolvfördjupningen 3 ett insprutningsmun- stycke fö, vars stråle eller strålar lü, 15, 16 samtliga är riktade mot sidoväggen 5 i kolvfördjupningen 3 och träffar sidoväggen i axiell riktning räknat ungefär mittemellan ringvulstkanten 11 och kolvtoppen 2. 448 642 Insprutníngsmunstycket 13 kan på i och för sig känt sätt vara an- ordnat excentriskt i förhållande till kolvfördjupningen 3 men dock innanför dennas inloppsöppning 10. För åstadkommande av en virvel- rörelse har det visat sig fördelaktigt om konvinkeln 17 för sido- väggarna 5 ligger inom intervallet 7-150. Den totala höjden 18 får härvid emellertid icke vara större än 0,6 - 0,8 gånger diametern av inloppsöppningen 10.

Bränslestrålarna lä, 15, 16, som träffar sidoväggen 5 kan uppdelas i två komposanter lüa, lüb o s v (fíg 3 och å), av vilka den större komposanten lüa är riktad nedåt mot botten 6 och den mindre komposanten 1Hb uppåt mot inloppsöppningen 10. Brän- slet som kryper uppåt på icke önskat sätt och fuktar väggen under- stöds i sin uppåtriktade rörelse av den uppåtgående strömningen 21 och hejdas vid flänsen 20. Genom den virvel 22 som bildas vid den strypta, ojämna övergången till halsen Ä i inloppsöppningen 10 och som motverkar det uppâtstigande bränslet, avlöses bränslet från sidoväggen 5 och lnföres i den allmänna strömningen 21. Den nedåt- riktade större komposanten läa omlänkas av den runtomgående ring- vulsten 7 och avlöses vid ringvulstkanten 11 så att någon film av flytande och vid väggen vidhäftande bränslepartiklar icke kan bildas vare sig vid botten 6 eller kolvtoppen 2. Flänsen 20 övergår vid den inre konturen 20' i en skarp kant eller med en maximal radie av 3 mm i sidoväggen 5.

Claims (2)

1. 448 64-2 UI n P a t e n t k r a v Förbränningsmotor av dieseltyp med en kolv, som har en rota- tionssymmetrisk fördjupning i toppen, vilken fördjupning i tvärsektion uppvisar en plan, vid kanten väl avrundad botten och koniska sidoväggar, och vars inloppsöppning är mindre än största diametern hos fördjupningen, samt med ett insprutnings- munstycke, som är riktat in i fördjupningen och inrättat att fukta dennas vägg, k ä n n e t e c k n a d a v en kombination av följande kännetecken: a) att i övergångsomràdet mellan sidovägg (5) och bot- ten (6) är anordnad en runtomgående, i tvärsektion genom två ungefärligen i rät vinkel mot varandra anslutande vulstsidor (8, 9) bildad utskjutande ringvulst (7), vars mot inloppsöpp- ningen (10) vända vulstsida (9) i tvärsektíon ligger ungefär parallellt med kolvtoppen (2) och vars runtomgående kant (11) sträcker sig parallellt med kolvtoppen (2), b) att det axiella avståndet (12) mellan planet för vulstsidan (9) och botten (6) i kolvfördjupningen (3) motsvarar ungefär 12-33% av det totala djupet (18) av kolvfördjupningen (3), c) att diametern hos ringvulstkanten (11) motsvarar un- gefär 0,9-1,1 gånger diametern för inloppsöppningen (10), d) att den mot kolvfördjupningens (3) botten (6) vända vulstsidan (8) är krökt och från ringvulstkanten (11) med en stor radie övergår i botten (6), och e) att den mot inloppsöppningen (10) vända vulstsidan (9) i tvärsektion övergår i sidoväggen (5) med en radie av

2. -5 mm.