172823. lajstromszámú szabadalom • Hengerfej légsűrítésű közvetlen befecskendezéses belsőégésű motorokhoz
3 172823 4 hogy nagy hőterhelésű motorok esetén a porlasztó hűtése megfeleljen a követelményeknek, továbbá könnyen beépíthető és kiszerelhető legyen. A találmány célja az előbb leírt kiképzésű hengerfej kialakítás előnyeinek olyan továbbfejlesztése, illetve a kapcsolódó részek akkénti elrendezése és kialakítása, hogy a szűk térviszonyok ellenére hátrányok nélkül a lehető legjobb égést és ezzel nagy teljesítménykihasználást lehessen elérni. A találmány értelmében a kitűzött célt azáltal érjük el, hogy a befecskendező fúvókához vezető furat a henger középtengelyéhez viszonyítva a két bevezető csatorna között van elrendezve és a furat ül. a furatot körülvevő fal és a bevezető csatornák falai között egy hűtőtér van, továbbá a befecskendező fúvóka befecskendezési pontjának távolsága D a henger középtengelyétől 0,35-0,43—, előnyösen ahol D a henger átmérd, £ a 5 10 15 20 henger átmérő és a löket viszonyszáma, e a sűrítési viszonyszám. A második bevezető csatorna alakja a találmány 25 szerinti megoldásnál az eredetileg más beáramlás ellenére a lehető legjobb teljesítmény-kihasználás elérése végett akként van kialakítva, hogy benne olyan másodrendű áramlások keletkezzenek, amelyek az első bevezető csatornával kapcsolatban a 30 levegő beáramlását a hengerbe úgy hozzák létre, hogy a henger állandó 10m/mp hosszsebessége mellett a levegő forgás frekvenciájának viszonya 0,7 D távolságban mérve a motor frekvenciájához képest 5-tel legyen egyenlő és a sebesség profil 35 sugárirányban a v = állandó és 2v/D = állandó értékek között van, ahol v a levegő sebessége a hengerben és Da henger átmérője. Ennél a kialakításnál ül. elrendezésnél a nagy 40 teljesítménykihasználáshoz mindig legalkalmasabb szelep-, illetve fúvókatávolságokat, valamint a befecskendezési pontot tökéletes pontossággal kell elhelyezni. Ahhoz, hogy ezt elérhessük, a második bevezető csatornát némileg összeszorítottan kell el- 45 rendezni, megfelelő kialakítás révén azonban az így keletkező másodlagos áramlások az égés szempontjából jelentős előnnyel járnak. Ennek a megoldásnak kiindulási pontját az alábbi meggondolás képezte. Egy csatornában végbe- 50 menő folyamatokat mint ismeretes, a keresztmetszet változások és a csatomafal alakja jelentős mértékben befolyásolják. A bevezető szelepnél különösen örvénycsatomák alkalmazása esetén, ez a befolyása az adagolás fokára mindazonáltal kicsi, 55 minthogy a követő keresztmetszet változás és a szeleprésen át törtépő aszimmetrikus áramlás nagyobb befolyást gyakorolnak, mint ez az átáramlási értékekből mindenkor látható. Valamely szelep átáramlási felületére vonatkoztatva ezek az értékek 60 h/dj értékben kb. 0,3-t adnak, aholh a szelep lőkete és d, a szelep szabad átmérője és kb. 0,7 értéket adnak árnyékoló szelep nélküli csatornák és gyenge forgási frekvenciával a henger tengelye körül, míg közepes átáramlási sebességdere lOm/mp 65 és 200 Hz forgási frekvencia mellett a hengerre kb. 0,4 és magukra a csövekre kb. 0,95 értéket adnak. E felismerés alapján a második bevezető csatorna a már ismert elrendezésű maradhat és olyan formában alakítható ki, hogy a másodlagos áramlások az elrendezés teljes ismertetett koncepciója kapcsán lényegesen jobb teljesítmény kihasználást adnak. A találmány részleteit a rajzokon ismertetett kiviteli példán mutatjuk be, ahd az 1. ábra a találmány szerinti hengerfej vízszintes metszete, a 2. ábra a levegő teljes sebesség-lefolyásának vázlata, sugárirányban nézve. Az 1. ábrán a vonalkázottan feltüntetett vonallal jelzett 1 henger fölött a 2 hengerfejben a 3 motorhossztengelyével párhuzamosan haladó és attól a távolságban levő 4 párhuzamos mentén az 5 és 6 bevezető szelepek vannak elrendezve, míg a motor második oldalán a 7 és 8 kipufogó szelepek. A 9 nyü az égési levegőnek az 1 hengerben kívánt forgásirányát jelzi, D az 1 henger átmérője. Míg a 7 és 8 kipufogó szelepekhez a közös kivezető 10 csatorna van hozzárendelve, az 5 és 6 bevezető szelepeknek egy-egy elválasztott, a hengerfenék részével párhuzamosan futó 11 és 12 bevezető csatornájuk van. Az egyik 11 bevezető csatorna a 9 nyíl megfelelő levegőforgás létesítése végett az 1 hengerben, mint tangenciális csatorna van kiképezve. A 11 és 12 bevezető csatornák között a nem ábrázolt íuvőka bevezetésére a 13 furat van kialakítva, amelynek a 14 kifecskendezési pontja a henger középtengelyétől R = 0,35-0,43 D/2, előnyösen R= 3/ Z7Í5--J 5,21 \ c — 1 / távolságban fekszik, ahol D a henger átmérője, £ a henger átmérő és a löket viszonyszáma és e a sűrítési viszonyszám. Ennek révén az üzemanyagnak a fiaira való felhordása kedvező. A fúvókát körülvevő 15 falat a 16 hűtőtér burkolja, amelyet különösen a 11 és 12 bevezető csatornák falai határolnak. A füvóka 13 furatának a 11 és 12 bevezető csatornák közötti elrendezése következtében a második 12 bevezető csatornát nem lehet ugyancsak tangenciális csatornaként kialakítani, hogy a bevezetett levegőnek ugyanolyan forgómozgást biztosítson mint ami az első 11 bevezető csatornában létrejön. Ennek következtében a 12 bevezető csatorna a levegőt előbb abba a 17 nyíl szerinti irányban tereli, amely szerinti áramlási irány a második 12 bevezető csatorna első részében a levegőnek a hengerben kívánt 9 forgásirányával éppen ellentétes. A második 12 bevezető csatorna ezt követő 12a szakaszában azonban lényeges irányváltozást szenved úgy, hogy a további levegőáramlás olyan irányú terelést és továbbvezetést kap, hogy a 12b csatorna szakaszban - azaz az ehhez tartozó 6 bevezető szelep tartományában - a 9 nyíl forgásirányával megegyezd Írfolyást mutat. A kívánt áramláslefolyás, ill. a szekunder áramlások a csatorna alakja és a csatornában levő keresztmetszet változások révén olyan befolyást 2
