145895. lajstromszámú szabadalom • Égési motor közvetlen tüzelőanyag-befecskendezéssel és kompressziógyújtással
Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.895 SZÁM 46. c2 100—115. OSZTÁLY — BO—649. ALAPSZÁM Égési motor közvetlen tüzelőanyag-befecskendezéssel és kompressziógyújtással Böítger Josef mérnök, Praha (Csehszlovákia) A bejelentés napja: 1958. február 18. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1957. február 27. A találmány égési motor közvetlen tüzelőanyagbefecskendezéssel és kompressziógyújtással, különös tekintettel a tüzelőanyagot befecskendező szelep elrendezésére az égési térhez viszonyítva, mely elrendezés füst- és kopogásmentes elégést biztosít. Az égési tér, melynek középvonala a henger tengelyével teljesen vagy megközelítően összeesik, a dugattyúban vagy a hengerfejben foglal helyet és olyan kialakítású, hogy abban, a dugatytyú felső holtponti helyzetében, a sűrítő löketben majdnem az egész beszívott égési levegő benne van, melyet előzetesen, magában véve ismert módon, az égési tér középvonala körül forgásba hoztunk. Az égési tér középvonalához viszonyítva, excentrikusan elrendezett befecskendező szelep az üzemanyagot legalább két, különböző szabad hoszszúságú sugárban az égési tér falára fecskendezi. Két üzemanyag-sugár között a vetítési szöget úgy választjuk meg, hogy az egyik sugár korábban érje az égési tér falát, mint a másik. Ez kettőnél több üzemanyag-sugár esetén azt jelenti, hogy ezek időben egymás után, és mindinkább növekvő távolságban érintik az égési tér falát. A legrövidebb üzemanyag-sugár csak részben szóródik az égési tér felső széle fölé, az égési tér fala legmelegebb helyének közvetlen közelében. Mindegyik üzemanyag-sugár, a fúvóka és a befecskendező szivattyú szerkezete és a választott befecskendezési törvény szerint, ennek megfelelően porlasztódík és miután az égési tér falához ütközött, részben szétterjed, részben visszaverődik. A technika mai állása szerint közvetlenül befecskendezett tüzelőanyag kopogásmentes elégetésére különböző fajta égési terek ismeretesek, így egyebek közt gömbalakú tér, hengeralakú nyakkal, mely szintén a motorhenger középvonalában fekszik. Ezekben az égési terekben a befecskendezett üzemanyag csaknem teljesen kopogásmentes elégését érjük el az erélyesen keringő légtöltetben. Az üzemanyag-levegőkeverék ilyen kopogásmentes elégését az üzemanyag-sugarak olyan elrendezése teszi lehetővé az égési térben, amelynél az üzemanyag az égési tér falának köz^ vétlen közeléből filmszerűen jut e falra és egymás alatt elrendezett több üzemanyag-sugár közül nyilvánvalóan a legrövidebb sugár üzemanyaga indítja meg a gyújtást, miután az égési tér falának legmelegebb helyéhez ütközött. A többi üzemanyag-sugarat, amennyiben az égési tér falát még nem érték el, a gyújtósugár lángja gyújtja meg az égési térben mozgó levegő segítségével. Ezeknél az ismert megoldásoknál a (legrövidebb) gyújtósugár, az égési térbe áramló levegő irányában nézve, a többi üzemanyag-sugár előtt és fölött fekszik, melyekre a légáram által elterelt gyújtóláng átterjed. A magábafh véve ismert alapelv eddig ismert alkalmazási módjai, melyeknél az üzemanyaglevegőkeverék fokozatosan elég, miután a befecskendezett tüzelőanyagnak kis része öngyulladást szenvedett és a heves légáram a gyújtólángot további üzemanyag-sugarakra továbbította, — bizonyos szerkezeti hátrányokkal járnak. Így az említett égési folyamathoz való ismert égési terek a sugarak említett kölcsönös elhelyezése folytán aránylag mélyek és a dugattyúnál fokozott kompressziómagasságot kívánnak. Magas dugattyúk azonban fölös módon növelik a motor súlyát, ami különösen nagy löketviszonyú motoroknál igen gazdaságtalan, ahol a nagy löketviszony a keverékképződést elősegítő nagyobb légsebességek eléréséhez szükséges. A találmány az ismert égési tereknek és ismert üzemanyag-sugárelrendezéseknek ezt az alapvető hátrányát azzal küszöböli ki, hogy igen korlátozott nagyságú, pontszerű helyen létesített öngyulladásból kiindulva az üzemanyag-levegőkeverék fokozatos elégését lényegesen laposabb égési terekben, tehát kisebb dugattyúsúlyok mellett teszi lehetővé. Ezáltal csökken a motor súlya és nagyobb fordulatszámoknál és teljesítményeknél kedvezőbb löketviszonyokat választhatunk anélkül, hogy a levegőnek a tökéletes elégéshez szükséges sebessége az égési térben károsodnék. A találmány említett előnyeit, az. üzemanyagsugarak újszerű elrendezésével érjük el, célszerűen átalakított égési térben, ahol is abból a kísérletileg igazolt felismerésből indultunk ki, hogy
