145895. lajstromszámú szabadalom • Égési motor közvetlen tüzelőanyag-befecskendezéssel és kompressziógyújtással

2 145.895 az üzemanyag-sugár az égési tér falához ütközése után akkor gyullad meg leghamarabb, ha a következő feltételek ki vannak elégítve: a) ha az üzemanyag-sugár magja szorosan az égési tér falának széle alatt, a legmelegebb helyen ütközik; b) ha eközben az üzemanyag-sugárköpeny kis része az égési tér falának széle fölé jut; c) ha a sugárköpenynek ez a föléfecskendezett része olyan felületre jut, amely az égési tér falfelületével 180°-nál kisebb szöget zár be a falperemmel képzett közös pontban, és d) ha ennélfogva az üzemanyag-sugárköpeny e részénél a légáram iránya is változik. Ami (a gyújtósugártól eltekintve) a többi üzem-' anyag-sugarat vagy -sugarakat illeti, a találmány abból az ugyancsak kísérletileg igazolt felismerésből indul ki, hogy a meleg falra fecskendezett üzemanyag-sugár csak bizonyos út megtétele után gyullad meg. Ehhez meg kell jegyeznünk, hogy az üzemanyag csak addig terjed szét az égési tér falán, ameddig a fecskendezés a fúvókából tart. A kifecskendezés befejezte után az anyag szétterjedése az égési tér falán igen hamar megszűnik, mert az üzemanyag-sugár a sűrített levegőben igen gyorsan lefékeződik. Az az időköz, amelyen belül az üzemanyag-sugár öngyulladása bekövetkezik — különösen, ha e sugarat az égési tér lala mentén tovasikló nagy sebességű légáram fecskendezi e falra — ezek szerint a kifecskendezés teljes időtartamától, valamint az égési tér falához való ütközésig terjedő szabad sugárhossztól függ. Kísérletileg kimutatható, hogy a befecskendezett üzemanyag füstmentes elégése a sugárban csak akkor jön létre, ha e sugárnak elegendő szabad hossza van és az nem közvetlen közeiből jut az égési tér meleg falára. Ellenkező esetben már igen kicsiny kifeeskendezett üzemanyag-mennyiségnél is mindig korom keletkezik a kipufogó gázokban még akkor is, ha a levegő az égési térben, ennek fala mentén akármilyen hevesen kering. A levegő nyilván csak szétporlasztott vagy elpárolgott üzemanyagot ragad magával és sohasem a sugármagnak azt a részét, amely az égési tér falán szétterjed. A levegőöv üzemanyaggal szerfelett feldúsítódik ama hely körül, amelynél a sugármag az égési tér falához ütközik, mert az égési anyagnak a rendelkezésre álló idő alatt nincs módjában- eléggé elpárologni. A magas falhőmérséklet és az említett levegőövnek üzemanyaggal való nagyfokú telítődése következtében a kiterjedő sugármag több helyén lép fel gyulladás, mely kormozó elégést indít meg. Ezért az üzemanyag hoszszabb ideig tartó szétterjedése az égési tér falán (filmképződés) az elégés jóságát kifejezetten rontja. A találmány a felsoroltakat a következőképpen értékesíti: Ha csak részben fecskendezünk az égési tér fala fölé és a jobban porlasztott üzemanyag-sugárköpenynek ez a kis része az ütközéskor a legmagasabb hőmérsékletű felületrészre jut, melynek ezenkívül más a hajlása, mint az égési tér faláé azon a helyen, ahol a sugármag ütközik, akkor az égési tér széle fölé fecskendezés helyén, az égési térbe áramló levegő sugárirányú összetevőjének hatására, az üzemanyag összetorlódik, vagyis e helyen a levegőöv üzemanyaggal túltelítődik, ami tudvalevőleg gyorsabb öngyulladást eredményez. Az égési tér széle mögötti felület hajlása szerint az égési térbe sugárirányban beáramló levegő a sugárköpenyből származó, a levegővel szembe fecskendezett üzemanyag-ködöt többé-kevésbé összetorlasztja. Az üzemanyagnak a légárammal szemben történő ilyen, magában véve ismert befecskendezését megbízható hidegindítás elérésére is előnyösen hasznosíthatjuk, mert a biztos gyújtás előfeltétele éppen a levegőöv túltelitődése üzemanyaggal. A gyújtósugár üzemanyagának többi része, mindenekelőtt a magja már a tulajdonképpeni égési tér falára jut és ott az ütközési helytől mind hidegebb falövezetek felé terjed ki, miáltal elpárolgási és gyors gyulladási képessége csökken. Ezzel elérjük, hogy az öngyulladás főként a gyújtósugár-köpeny ama kis részétől indul ki, amelyet a legfinomabb porlasztással az égési tér falának széle fölé fecskendeztünk. A gyújtósugár üzemanyagának ezt az igen kicsiny részét a gyújtás után mint lángot magával sodorja az égési térbe, ennek széle alá az a levegő, amely a sűrítőlöket vége felé a dugattyú fölötti térből a legnagyobb sebességgel áramlik át az égési térbe, ahol az említett kicsiny üzemanyagrész ugyanannak a sugárnak többi anyagát meggyújtja. A gyújtás e sugárból az égési térben levő további- üzemanyag-sugarakra is átterjed, aminél a heves légáramlás a mértékadó tényező. Oly célból, hogy ezek az üzemanyag-sugarak ne túlkorán gyulladjanak meg, azoknak a találmány szerint nagyobb szabad sugárhosszt és olyan irányt adunk, hogy azok az égési tér széle fölé ne kerüljenek és az égési tér falának esetleges elérésekor azt hidegebb helyeken érintsék. A rajz a találmány szerinti elrendezés két kiviteli alakját példaképpen tünteti fel. Az 1. és 2. ábrán látható a 4, 4' üzemanyag-sugarak helye az égési tér 1 falához viszonyítva, mely az 1. ábra esetében közvetlenül, azaz átmeneti felület (nyak) nélkül, az éles 3 peremben metszi a dugattyú 2 fenékfelületét. A befecskendező szelep 5 fúvókája e példában két darab 4, 4' üzemanyag-sugarat fecskendez ki, melyek középvonalát eredményvonalak jelzik. A 4 gyújtósugár, mely elsőként éri el az égési tér 1 falát, sugárköpenyének egy részével az égési tér pereme, ill. 3 széle fölé szóródik és ott, a dugattyú fenekén észrevehető 6 nyomot hagy. A 4 gyújtósugár középvonalában levő sugármag — amíg a dugattyú a 7 nyíl irányában a sűrítés alatt még mozgásban van — mint visszapattanó és a légmozgások segítségével kiterjedő üzemanyag az égési tér 1 fala mentén e tér feneke felé halad. A találmány szerint célszerű az 5 fúvókából kilépő 4, 4' sugarakat nem a légmozgás áramvonalai alkotta felületben egymás mögött és fölött, hanem egymás mellett oly módon elrendezni, hogy az égési tér falának elérése előtt az egyik üzemanyagsugár át ne menjen a szomszédos sugárba. Ily módon megakadályozzuk a túlnagy üzemanyagtömörülést egyes helyeken és annak káros hatását az összkeverék elégésére. Amint fentebb említettük, a dugattyú fölötti térből a dugattyú égési terébe a 8 nyíl irányában átáramló levegő belépése-