147658. lajstromszámú szabadalom • Dugattyú belsőégésű motorokhoz, különösen az üzemanyag közvetlen befecskendezéséhez való égési térrel ellátott belsőégésű motorokhoz

Megjelent 1960. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147 658. SZÁM 48. c. OSZTÁLY — BO—661. ALAPSZÁM Dugattyú belsőégésű motorokhoz, különösen az üzemanyag közvetlen . befecskendezéséhez való égési térrel ellátott belsőégésű motorokhoz Böítger Josef mérnök, kutató, Praha, Csehszlovákia A bejelentés napja: 1958. május 6. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1957. május 7. A találmány belsőégésű motorokhoz, különösen a dugattyú forgástengelyében elrendezett égési térbe közvetlenül befecskendezett üzemanyag öngyújtásával dolgozó belsőégésű motorokhoz való dugattyú. Ez a dugattyúban elrendezett égési tér szerkezeti szempontból úgy van megoldva, hogy a dugattyú fölső holtponti helyzetében a kompressziós löket vége felé a beszívott égési levegő majdnem teljes mennyiségben jelen van és a dugattyú, illetőleg az égési tér tengelye körül ismert eszközök útján forgó mozgás végzésére kényszerül. Az üzemanyag a hengertér és az égési tér közötti közlekedő nyílás peremén külpontosán elrendezett fúvókán át fecskendeződik az égési térbe. E;bből a többfúratos fuvókából távozó üzemanyagsugarak célszerűen és ismert módon olyan elrendezésben haladnak, hogy különböző hosszúságú szabad szakaszok után megfelelő időközökben az égési tér falának ütköznek. Ez az ütközés esetleg úgy megy végbe, hogy több üzemanyagsugár közül egy, amely gyújtósugár szerepét tölti be, az égési tér falának legforróbb helyére fecskendeződik és ezt így kis részével túl árasztja, hogy ez a rész a dugattyú fenekéig hatoljon. A vonatkozó műszaki terület legújabb eredményeiből ismeretes másrészt, hogy kopogásmentes és füstnélküli égés végett az égési tér falára nem szabad nagyobb mennyiségű üzemanyagot fecskendezni, hacsak nincs biztosítva, hogy az üzemanyagsugár becsapódási helyének környezetében az égési tér falának hőmérséklete nagyobb legyen, mint magának a becsapódás helyének hőmérséklete. Másképpen kifejezve, az égési tér falát csak viszonylag kis hőmérsékletű részein kívánják befecskendezni, ennek a hőmérsékletnek azonban nem, vagy csak kis mértékben szabad bármelyik értelemben eltérnie attól a hőmérsékleti határtól, amely az alkalmazott üzemanyag természetének megfelel. Az égési tér falának hőmérséklete főleg az égési gázok sebességétől és hőmérsékletétől függ. E gázok hőmérsékletének ismeretes módon az égés tökéletességétől és hatásfokától függően lehetőleg nagynak kell lennie. Ebből a szerkesztő számára az a feladat származik, hogy az égési tér falának hőmérsékletét célszerűen alakítsa, mégpedig a beszívott égési levegő sebességének segítségével. Az égési levegő ugyanis a kompressziós löket során körülbelül ugyanazon a pályán halad, mint a gázok a munkalöket alkalmával, de ellentétes irányban. A beszívott égési levegő tehát áramlásának iránya és intenzitása szerint hűti a dugattyú felületét, mégpedig mind a dugattyúfej fenekét, mind pedig az égési tér falát. Ha a cél a dugattyúfelület, illetőleg az égési teret határoló fal leghatásosabb hűtésének elérése, a levegőnek ezek mentén kell elhaladnia. Ebből következik, hogy forgástestként kialakított égési tér esetén a legjobb- hűtő hatást a levegőnek az égési tér forgástengelye körüli keringő mozgásával lehet elérni. Az ehhez szükséges eszközök ismeretesek. Ilyenek pl. a szívószelepeken elrendezett ernyők vagy, ami a szívás hatásfokának szempontjából még célszerűbbnek mondható, a szívócsatornának érintőlegesen és egyenes vonal mentén a hengerekbe való torkortatása. Mindez elegendő ahhoz, hogy a beszívott levegő matematikailag számítható spirálisok mentén áramolják az égési terekbe. Annak biztosítása végett, hogy a beszívott levegő az égési tér fala mentén áramolhassák az égési térbe, a találmány értelmében az önmagában ismert módon forgástest (ellipszoid vagy toroid) alakú égési teret úgy alakítjuk ki, hogy az égési teret a dugattyú fölötti hengertérrel összekötő nyílást a lehetőség szerint szimmetrikusan illesztjük a beáramló levegő spirális alakú áramvonalaihoz. A találmány értelmében evégből az önmagában majdnem kör alakú összekötő nyílás, amelynek átmérője szükség szerint egyenlő a forgástest alakú égési tér legnagyobb D;f

átmérőjével, vagy ennél nagyobb vagy akár kisebb lehet, az égési tér tengelyéhez viszonyítva e/2 excentricitással egymáshoz képest eltolt két egyenlő részre van osztva, a például két félkörrel határolt szárny alakú nyílás széle és az égési tér széle közötti leg-