181707. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tüzelőanyag befecskendezésére, közvetlen befecskendezésű, öngyulladásos és külső gyujtású belsőégésű motorokhoz
181707 6 mennyiség %-ában, a koordinátarendszer vízszintes 2 tengelyére pedig a fordulatszámot (n) a névleges fordulatszám %-ában mértük föl. A szaggatott 3 vonallal azt jelöltük, hogy milyen befecskendezési menynyiségek szükségesek ahhoz, hogy a motor üresjáratban még áthúzzon. A szokásosan beállított üresjárati fordulatszámot 4 hivatkozási számmal jelöltük. A szaggatott 3 vonal alatt az a tartomány helyezkedik el, amelyben a motor már nem jár önműködően. Amint a diagramból kitűnik, a motor indításhoz mintegy 50%-kal több tüzelőanyagot kell adagolni mint teljes terhelésnél. A motor-jellegterületet 5, 6 és 7 vonalakkal a jelen esetben négy, I, II, III, IV tartományra osztottuk, amelyekben a befecskendezőfúvóka más és más sugárkarakterisztikát ad a tüzelőanyagsugárnak. A felosztást úgy végezzük, hogy a motor a gyakoribb, illetve az előírt üzemállapotokkal összhangban levő keverékképzéssel járhasson. Az itt feltüntetett tartományok kiválasztása mutatja, hogy az optimalizálandó motort elsősorban járművekhez szántuk, amelyek túlnyomórészt városi forgalomban közlekednek. Ha például a motornak 'sokat kellene teljes terhelési tartományban üzemelnie, akkor az 5, 6 és 7 vonalakat balra kellene eltolni. Minden esetben a I-IV tartományokat a mindenkori motor fordulatszám-intervallumának és a különböző füstgázkibocsátási és teljesítmény-követelményeknek megfelelően választjuk meg. A séma végül is minőségileg azonos marad, ha valaki például az el nem égett szénhidrogéneket és a kékfüstöt illetően magasabb követelményeket állít. Ebben az esetben célszerűen a I és II tartományokat szélesebbre, a III és IV tartományokat pedig keskenyebbre kell választani. A 2. ábra szerint-diagramnál a függőleges 46 tengelyre a kifolyáskeresztmetszet (F xfi) a maximális lökéinél -meglevő érték %-ában, a vízszintes 45 tengelyre pedig a fúvókatűlöketet (H) %-ban mértük fel. F hivatkozási jellel ennél a geometriai keresztmetszetet, jLt-val pedig a fúvóka nyílás kifolyási együtthatóját jelöltük. Itt is feltüntettük a I—IV tartományokat, és 8 jelleggörbe mutatja, hogy a kifolyáskeresztmetszet (F x n) az I és Ö tartományban mintegy 30%-os fúvókatűlöketig a maximális fúvókatűlökethez tartozó kifolyáskeresztmetszet 3-15%-a. A 8 jelleggörbe csupán példaképpen ilyen alakú, az a kívánt viszonyoknak jnegfelelően adott esetben egyenes is lehet. Abban az esetben, ha a fúvóka típusától és 15 fúvókafurat paramétereitől függő jelleggörbének más alakja van, a I, II és III tartományt határoló vonalak a 2. ábrán különböző helyzeteket vesznek fel. így azonosra választott kifolyáskeresztmetszetek adódnak és megkapjuk az 1. ábra szerinti motor-jellegterület megfelelő tartományaiban a maximálisan elérhető löketeket. A 3. ábrán önmagában ismert csapos fúvóka alsó részét tüntettük fel, amellyel a találmány szerinti befecskendezési eljárás foganatosítható. Ennél 9 fúvókatestben 11 fúvókatű eltolhatóan van ágyazva, amely a rajzon feltüntetett zárt helyzetében 12 tömítőülékével a 9 fúvókatesten fekszik fel. A 12 tömítőülék alatt a 11 fúvókatűnek 13 fojtócsapja van. Ez a 13 fojtócsap megfelelő 14 túlfedéssel úgy nyúlik a 15 fúvókafuratba, hogy fojtási 16 rés ma5 radjon. A 13 fqjtócsapot teljesen nyitott 11 fúvókatűnél szaggatott vonallal és 13’ hivatkozási számmal jelöltük. Az 1. és 2. ábrán megadott I-IV tartományoknak megfelelően a 13 fojtócsap kissé emelkedik meg. Az I tartományban a 13 fojtócsap még a 15 fúvókafuratban marad, lökete közelítőleg a túlfedés 50%-ának felel meg. Ekkor a fojtási 16 résben még nagy nyomás uralkodik és ezáltal a gyűrű-alakú tüzelőanyagsugarat jól szétszórjuk. A II tartományban a 13 fojtócsap hengeres részének alsó éle már a 14 túlfedés végéhez ér, azonban a tüzelőanyagsugarat még jól szétszórja. A III tartomány azt jelenti, hogy a 13 fojtócsap a 14 túlfedés végétől a maximálisan nyitott 13’ helyzet felé halad. Ezért a rendelkezésre álló szabad kifolyáskeresztmetszet egyre nagyobbá válik és ezzel együtt a tüzelőanyagsugár egyre kompaktabbá. A IV tartományban a 13 fojtócsap a befecskendezési idő legnagyobb részében a teljesen nyitott felső véghelyzetben van. A tüzelőanyagsugár ennél kompakt marad és annak túlnyomó része az égéstérfalra jut. A maximális nyíláskeresztmetszet a befecskendezőfúvókánál a befecskendezési időtartam és a befecskendezési nyomás szerint van megválasztva, mégpedig a maximális teljesítményhez szükséges időtartam és nyomás szerint. Meg kell jegyeznünk, hogy a tüzelőanyagsugár szétszórásának mértéke nem egyedül a fúvókafuratból történő kilépés abszolút sebességével van meghatározva, hanem amint már említettük, fontos szerepet játszik ebben a tüzelőanyagsugár és a forgásszimmetrikus égéstérben forgó levegő relatív sebessége is. A befecskendezőfúvóka nyíláskeresztmetszet-tulajdonságainak a motor mindenkori üzemállapotaihoz való kívánt összehangolása, azaz a 13 fojtócsap helyzete all fúvókatűt zárt helyzetben tartó rugóval érhető el. A rugó állandó merevsége bizonyos esetekben kielégítő. Ugrásszerűen, vagy folyamatosan növekvő merevség növekvő fúvókatűlökettel szükséges azonban akkor, ha kis tűlöketeknél a fúvókatű-helyzet pontos betartása szükséges, vagy ha a fúvókatű gyors elmozdulását a szelep nyitása után alacsony fordulatszám és motorterhelések esetében le kell fékezni. Ugyanez elérhető például mechanikus rugó és hidraulikus rugózó elem kombinációjával, amely járulékos, a vezetéknyomással arányos erőt fejt ki a fúvókatűre. Valamennyi ilyen esetben a fúvókatű elmozdulása a tüzelőanyag befecskendezési nyomásának változásával van kapcsolatban. A fúvókafurat keresztmetszetének változása ellentétes értelemben hat és megengedi a legkisebbtől a legnagyobb tüzelőanyagmennyiségek befecskendezését a 15 fúvókafuratnál bekövetkező viszonylag csekély nyomásváltozásnál. Az a lehetőség is adott, hogy a motor üzemállapotától függően a kívánt fúvókatűlöketet beállítsuk, ami azonban külső vezérlésű állítóelem alkalmazását teszi szükségessé. Ebben az esetben a befecskendezés azonos nyomással történhet a teljes motor-jellegterületen. A nyomás — amint az bizonyos esetekben előnyös — kis fordulatszámoknál és motorterheléseknél nagyobbra állítható, mint nagy fordulatszámoknál és terheléseknél. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
