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

2 147.658 rövidebb összekötő szakasz ennek az égési térnek oldalfalát alkotja. A találmánnyal ily módon egyidejűleg két célra törekszünk, nevezetesen arra, hogy: a) a beszívott levegő áramvonalainak egy része, mindaddig, amíg sebességük jelentős, az égési tér oldalfalát célszerűen ott hűtse jól, ahol a gyújtósugár a falon becspódik, és b)' a beszívott levegő áramvonalainak további része az égési tér faláról fokozatosan ott váljék el, ahol az égési tér falát kevésbé kell hűteni. Az összekötő nyílás két felének egymáshoz viszonyított eltolásával ezt a két feladatot úgy oldottuk meg, hogy a félnyílások mindegyikénél a levegő a fél körív legkülső végénél az égési térfala mentén érintőlegesen áramlik befelé ugyanannak a félkörívnek ellentétes végén viszont, az égési tér tengelyéhez közelebb, a levegő mindinkább beáramlásának sugárirányú összetevőjét követi, amelynek hatása abban nyilvánul, hogy az örvénylő áramlás az égési tér falától elválva a közép felé halad. A keringő levegőnek az égési tér faláról való ilyen elválása folytán a beáramló levegő hűtőhatása a falnál veszít erejéből, úgyhogy az égési tér falának ezen a részein a hőmérséklet emelkedik. Levonhatjuk tehát azt a következtetést, hogy ott, ahol az égési tér falának érintősíkja az égési tér falával szomszédos felület, illetőleg a dugattyúfenék érintősíkjával közös pontban 90°-nál kisebb « szöget zár be, az égési tér falának vagy az égési tér által képezett él hőmérséklete nagyobb lesz, mint azokon a helyeken, amelyeknél az érintő síkok 90°-nál nagyobb szöget zárnak be. Az összekötő nyílás két felének egymáshoz viszonyított külpontos eltolása tehát azt eredményezi, hogy mindegyik félnyílás külső végén az égési tér falában kisebb hőmérséklet uralkodik, mint a belső végen, ahol az érintősíkok által bezárt szög kisebb mint 90°. Ezzel elérjük, hogy az üzemanyagnak az egyik félnyílás külső végének közelében az égési tér falán való becsapódásakor és a beáramló levegő áramlásának irányában az üzemanyag csak a növekvő hőmérsékletű falfelületek mentén terjedhet el. Ezzel az égési tér forró falára való célszerű befecskendezés fentiekben ismertetett alapfeltételét teljesítettük, x Ami az üzemanyagsugár becsapódásának helyén az égési teret határoló fal hőmérsékletének abszolút értékét illeti, ez a hőmérséklet szükség esetén ismert intézkedésekkel csökkenthető. Ilyen intézkedés például a motor kenőolajától elválasztott körfolyamban hűtött olajnak a dugattyú, illetőleg az égési tér fenekének alsó oldalára való fecskendezése. A dugattyúfenék, illetőleg az égési tér fenekének az üzemanyagsugár becsapódásának helyén ily módon való hűtése a hatásfok szempontjából még fokozható, ha a találmány értelmében a dugattyúfenék hűtőfelületét a kérdéses helyen ismert módon az égési tér feneke és a dugattyú köpenye között a dugattyú gyűrűk körzetében néhány bordával megnöveljük. A dugattyúfenék alsó oldalának a találmány értelmében való ilyen kialakítása esetén nemcsak a hűtés hatásfokát növeljük, hanem a bordák közötti mély zsákokban az égési tér fala és a dugattyú köpenye között még anyagot is megtakarítunk, anélkül, hogy ez a dugattyúfenék szilárdságát hátrányosan befolyásolná. A dugattyúfenék alsó oldalának találmány szerinti ilyen kialakítása különösen olyan motorparaméterek esetén bizonyult célszerűnek, amelyeknél a löket és furat H/D viszonya az egység felé közeledik, minthogy ilyen kialakítás esetén a dugattyú normálsúlya különösen mélyebb égési tér alkalmazásakor jelentősen csökken. Bizonyos körülmények között oldalt még azok a bordák is megtakaríthatók, amelykre nem fecskendeződik hűtőolaj. Minthogy a hűtés mértékét e hűtőolaj fölfecskendezett mennyisége szabja meg, a találmány értelmében a hűtőolaj keringési pályájába önmagában ismert szerkezetű oly külön szerv (szelep, csappantyú, tolattyú} van iktatva, amelynek segítségével az égési tér fenekét és a dugattyú köpenyét (a dugattyúgyűrűk körzetében) összekötő bordák közé fecskendezett olajmennyiséget szabályozzuk. Ezzel a berendezéssel a találmány értelmében lehetővé válik, hogy az üzemanyagsugár (különösképpen a gyújtósugár) becsapódásának helyén az égési tér falának alaphőmérsékletét illeszszük azokhoz a követelményekhez, amelyek egymástól eltérő Cetan számú különféle üzemanyagokkal dolgozó motorüzemben adva vannak. A hűtőfelületnek mély bordák segítségével való megnövelése folytán az olaj fölfecskendezésének hűtési hatásfoka annyira megjavul, hogy a találmány alapján a hűtőolaj keringő mennyisége és ezzel korlátozott mértékben a motor belső (súrlódási) veszteségei is csökkenthetők. Végül rá kell mutatnunk arra, hogy az égési tér fenekének a dugattyún belüli befecskendezése csak akkor járhat eredménnyel, ha a gyújtósugár becsapódásának helye az égési tér falán és egyidejűleg a hűtőolaj becsapódásának helye az égési tér fenekének alsó oldalán a két dugattyúcsapszem közötti téren belül esik. E feltétel teljesítése végett a befecskendező szelepet, oly mértékben kell külpontosán elrendezni, hogy az üzemanyagsugarak összekötő felnyitás legkülső végén elrendezett befecskendező fúvókából léphessenek ki. Ezért azt a szimmetriasíkot, amelyet az égési' tér két félnyílásának kölcsönös eltolási középvonala és az égési tér forgástengelye határoz meg, úgy rendezzük el, hogy ez a sík az égési tér forgástengelyével és a dugattyúcsapszeg tengelyével meghatározott síkkal oly szöget zárjon be, amely kisebb vagy nagyobb, mint 90°. Ez esetben a befecskendező szelepet is beépíthetjük úgy, hogy a gyújtósugár szabad sugárhossza elég nagyra legyen választható. Az 1. és 2. ábrán az égési tér, valamint ezt a hengertérrel a dugattyú fölött összekötő nyílás látható. Példaként oly égési teret tüntettünk fel, amelynek 1 fala nyak nélkül közvetlenül a dugattyú 2 fenekével határos. Az égési tér 1 fala dugattyú 2 fenekével az összekötő nyílás szélén 3 és 3' éleket alkot. A találmány értelmében az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén toroid (vagy például vonalkázva föltüntetett) ellipszoid alakú égési tér összekötő nyílása két egyenlő 4 félre van osztva, amelyek egymáshoz képest a henger, illetőleg az égési tér 5 forgástengelyéhez viszonyítva szimmetrikusan e/2 excentricitással el vannak tolva. Az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén az összekötő nyílás átmérőjeként az égési