CS209486B2 - Combustion engine - Google Patents

Abstract

1530636 Pre-combustion chamber engines NIPPON SOKEN Inc 4 Feb 1976 [1 Sept 1975] 04444/76 Heading F1B The chamber 2 which receives mixture from the intake passage 12 communicates with the main combustion chamber 1 through apertures 8 and 9 and the volume of the chamber 2 is between 0À03 and 0À13 times the total combustion chamber volume at T.D.C. The aperture 8 has an area between 0À03 and 0À15 and the aperture 9 an area between 0À024 and 0À12 sq. cm. per cc of the volume of the chamber 2. The area ratio of the apertures 8 and 9 is between 0À8 and 2À2. A secondary carburetter (15B), Fig. 3 (not shown), may supply richer mixture to a pipe (20) opening in the passage 12 at the side of the port 10 adjacent the aperture 1. A nozzle (30), Fig. 4 (not shown), may direct a rich mixture continuously or intermittently towards the side of the passage 12 nearest the aperture 8, the passage being supplied with air or a lean mixture. The apertures 8 and 9 may each be defined by a plurality of apertures.

Description

(54) Spalovací motor(54) Internal combustion engine

Vynález se týká spalovacího motoru a zejména motoru, majícího hlavní a pomocnou spalovací komoru (předkomůrku) a také sací ventil k ovládání přívodu směsi palivo· — vzduch · do hlavní a pomocné spalovací komory (předkomůrky).The invention relates to an internal combustion engine, and in particular to an engine having a main and auxiliary combustion chamber (pre-chamber) as well as an intake valve for controlling the fuel-air mixture to the main and auxiliary combustion chamber (pre-chamber).

Ke· -snížení množství škodlivých plynů vyfukovaných ze spalovacích motorů, zejména automobilových motorů, byla -navržena různá zlepšení spalovacích motorů. Jeden z těchto motorů má hlavní -a pomocnou -spalovací komoru umístěny v každém -válci tak,· že v každém- válci -nastává postupné spalování -směsi palivo — vzduch. U -spalovacích motorů -s hlavní a pomocnou spalovací komorou -byla navržena řada uspořádání, u nichž se vede směs palivo — vzduch -do hlavní a pomocné spalovací komory obvyklým sacím kanálem· a tak jednoduchý sací ventil, umístěný ve -společném sacím kanále, ovládá přívod směsi palivo- — vzduch -do obou - komor. Tento- typ uspořádání přívodu směsi vzduch — palivo má tu praktickou výhodu, že konstrukce a uspořádání spalovacího motoru může být velice jednoduchá.Various improvements in internal combustion engines have been proposed to reduce the amount of harmful gases blown from internal combustion engines, in particular automotive engines. One of these engines has a main-and auxiliary-combustion chamber located in each-cylinder so that in each cylinder a gradual combustion of the fuel-air mixture occurs. In internal combustion engines -with a main and auxiliary combustion chamber - a number of configurations have been proposed in which the fuel-air mixture is routed to the main and auxiliary combustion chambers through a conventional intake duct and thus a simple intake valve located in the common intake duct controls fuel-air mixture feed to both chambers. This type of air-fuel feed arrangement has the practical advantage that the design and arrangement of the internal combustion engine can be very simple.

Spalovací - motor, mající - shora popsané uspořádání přívodu -směsi palivo — -vzduch je charakteristický tím, že pomocná spalovací komora je -opatřena -sacím otvorem, kterým se do této komory během sání přivádí pali2 vová -směs pomocí sacího kanálu a výfukovým otvorem, jímž je plyn zbylý v pomocné spalovací komoře vytlačován nebo· vyfukován. Tím je dosaženo -spolehlivého· - O'dstr^;anění zbylého plynu z pomocné spalovací komory, -právě tak jako· -spolehlivého- plnění celého prostoru pomocné spalovací komory čerstvou -směsí palivo — vzduch.An internal combustion engine having the above-described fuel inlet-air arrangement is characterized in that the auxiliary combustion chamber is provided with an intake port through which the fuel mixture is supplied to the chamber by means of an intake duct and an exhaust port during intake. by which the gas remaining in the auxiliary combustion chamber is expelled or blown. This results in a reliable O'dstr ^; the remaining gas from the auxiliary combustion chamber, just as well as the reliably filling of the entire auxiliary combustion chamber with fresh-fuel-air mixture.

Popsaný -spalovací motor může mít i takové provedení, u něhož pomocná spalovací komora je zásobována bohatší palivovou směsí než je nutná pro hlavní -spalovací komoru. Toho lze dosáhnout tím, že -spalovací motor je opatřen samostatným -vyrovnávacím kanálem pro přívod bohatší palivové směsi do pomocné, -spalovací komory. V -tomto případě je samostatný -vyrovnávací kanál uspořádán tak, -aby -vyúsťoval do· sacího kanálu vytvořeného pro -chudou - směs palivo — — vzduch nebo vzduch přiváděný -do hlavní spalovací komory. Jiné provedení -spalovacího motoru může být -opatřeno palivovou vstřikovací tryskou, umístěnou v -sacím kanálu.The described internal combustion engine may also have an embodiment in which the auxiliary combustion chamber is supplied with a richer fuel mixture than is necessary for the main combustion chamber. This can be achieved by providing the internal combustion engine with a separate alignment channel for supplying the richer fuel mixture to the auxiliary combustion chamber. In this case, the separate alignment channel is arranged to exit into a suction channel formed through the lean fuel-air mixture or air supplied to the main combustion chamber. Another embodiment of the internal combustion engine may be provided with a fuel injection nozzle disposed in the intake duct.

Je -však nutno poznamenat, že u shora uvedených typů -spalovacích motorů -musí být obsah každé pomocné -spalovací komory a plocha sacích a výfukových -otvorů vhodně zvolena tak, -aby -se dosáhla -stabilizace spalování -směsi -palivo — vzduch. Zejména ve209486 likosti shora zmíněných sacích a výfukových otvorů pomocné spalovací komory musí být takové, aby výfuk · zbylých plynů z pomocné spalovací komory byl zvýšen · během sacího zdvihu motoru. To· je proto, že úplný výfuk zbytkových plynů z pomocné spalovací komory má velký vliv na stabilitu činnosti spalovacího motoru. Jinými slovy, je nutno· zdůraznit, že pokud výfuk z pomocné spalovací komory není úplný, bude selhání . zapálení bohaté spalovací směsi v pomocné spalovací komoře častější a výsledkem bude nestabilní činnost spalovacího, motoru.It should be noted, however, that in the above-mentioned internal combustion engines, the contents of each auxiliary combustion chamber and the intake and exhaust surface of the intake and exhaust openings must be suitably selected so as to stabilize the combustion-fuel-air mixture. In particular, in the aforesaid suction and exhaust port openings of the auxiliary combustion chamber, it must be such that the exhaust of the residual gases from the auxiliary combustion chamber is increased during the engine intake stroke. This is because the complete exhaust of the residual gases from the auxiliary combustion chamber has a great influence on the stability of the operation of the internal combustion engine. In other words, it should be emphasized that if the exhaust from the auxiliary combustion chamber is not complete, it will fail. ignition of the rich combustion mixture in the auxiliary combustion chamber more often and the result will be an unstable operation of the internal combustion engine.

Úkolem vynálezu je vytvořit spalovací motor, u něhož jsou výše uvedené nedostatky do · značné míry · odstraněny.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine in which the above drawbacks are largely eliminated.

Úkol je vyřešen spalovacím motorem, který obsahuje válec s pohyblivým pístem, hlavu upevněnou na válci, vymezující s pístem hlavní spalovací komoru a dále sací kanál, ústící do hlavní spalovací komory, uzavíratelný ventilem · a dále bezventilovou předkomůrku, · v níž leží elektrody zapalovací svíčky, přičemž předkomůrka má alespoň jeden vstupní otvor, sousedící s ústím sacího kanálu a tvořící spojení s hlavní spalovací komorou a jeden výstupní otvor, vedoucí dO' hlavní spalovací komory, podle vynálezu, jehož podstata, spočívá v tom, že obsah předkomůrky · činí 3 % až 13 % celkového obsahu spalovací komory, tvořeného· předkomůrkou a hlavní spalovací komorou v horní úvrati pístu a že vstupní otvor má ·0,03 až 0,15 cm² a výstupní o-tvor 0,024 až 0,12 cm² průřezové plochy na krychlový centimetr obsahu předkoim.ůrky při poměru .těchto průřezových ploch činícím 0,8 až 2,2.The problem is solved by an internal combustion engine comprising a cylinder with a movable piston, a cylinder-mounted head defining a main combustion chamber with a piston and a suction channel opening into the main combustion chamber, closed by a valve. wherein the pre-chamber has at least one inlet opening adjacent to the mouth of the suction channel and forming a connection with the main combustion chamber and one outlet opening leading to the main combustion chamber according to the invention, characterized in that the pre-chamber content is 3% up to 13% of the total combustion chamber content of the pre-chamber and the main combustion chamber at the top dead center of the piston and that the inlet opening has 0.03 to 0.15 cm ² and the outlet area 0.024 to 0.12 cm ² cross-sectional area per cubic centimeter of the precoat content at a ratio of these cross-sectional areas of 0.8 to 2.2.

Účelně je předkomůrka opatřena dělicí stěnou mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem.Suitably, the pre-chamber is provided with a partition between the inlet opening and the outlet opening.

Sací kanál v hlavě válce má vodorovný úsek a poblíž svého vyústění do· hlavní spalovací komory zahnutý úsek a vstupní otvor předkoimůrky , sousedí s vnějším poloměrem na konci sacího kanálu, přivráceném k válci.The suction channel in the cylinder head has a horizontal section and near its mouth into the main combustion chamber a bent section and an inlet opening of the pre-chamber adjoins the outer radius at the end of the suction channel facing the cylinder.

V alternativním provedení je ve hlavě válce vedle sacího kanálu pomocný , sací kanál k přívodu bohaté směsi paliva se vzduchem, který ústí v oblasti sacího ventilu db sacího kanálu , v blízkosti vstupního otvoru předkomůrky.In an alternative embodiment, in the cylinder head, in addition to the suction channel, there is an auxiliary suction channel for supplying a rich fuel-air mixture which opens in the region of the suction valve db of the suction channel near the inlet opening of the pre-chamber.

Sací· kanál může být vytvořen jako kanál k nasávání vzduchu, v němž je umístěna vstřikovací tryska pro vstřikování paliva.The suction channel may be formed as an air suction channel in which the fuel injection nozzle is located.

Vstřikovací tryska · je výhodně nasměrována do vstupního otvoru předkomůrky.The injection nozzle is preferably directed into the inlet opening of the pre-chamber.

Spalovacím · motorem podle vynálezu se docílí stabilního spalování chudé spalovací směsi a tím se účinně dosáhne čistých výfukových plynů odcházejících z motoru. U ·tohoto motoru je dále volba obsahu předkomůrky a velikosti vstupních a výstupních otvorů předkomůrky založena na výzkumech prováděných při činnosti spalovacího motoru.The internal combustion engine of the present invention achieves a stable combustion of the lean combustion mixture, thereby effectively achieving clean exhaust gases leaving the engine. Furthermore, in this engine, the selection of the pre-chamber content and the size of the pre-chamber inlet and outlet openings is based on research conducted in the operation of the internal combustion engine.

Příkladné provedení spalovacího motoru podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde o-br. 1 · představuje příčný nárysný řez spalovacího motoru podle vynálezu, obr. 2 je částečný příčný řez podle II— —II z obr. 1, obr. 3 znázorňuje příčný nárysný řez jiného provedení spalovacího motoru podle vynálezu, obr. 4 je · příčný nárysný řez provedením spalovacího motoru podle vynálezu a obr. 5 až 7 jsou diagramy znázorňující výsledky zkoušek spalovacího motoru podle vynálezu.An exemplary embodiment of an internal combustion engine according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which: FIG. Fig. 1 is a cross-sectional side view of the internal combustion engine according to the invention; Fig. 2 is a partial cross-sectional view according to II-II of Fig. 1; Fig. 3 is a cross-sectional side view of another embodiment of the internal combustion engine; 5 to 7 are diagrams showing test results of an internal combustion engine according to the invention.

Obr. 1 a 2 znázorňují jedno z provedení spalovacího motoru podle vynálezu, kde motor je opatřen hlavní spalovací komorou 1 a pomocnou spalovací komorou, nazývanou všeobecně předkomůrka 2. Zapalovací svíčka 3 je upevněna na motoru tak, že elektrody 3a zapalovací svíčky 3 vyčnívají do předkomůrky 2. Hlavní spalovací komora 1 je tvo- ' řena válcem 4, pístem 5 kluzně uloženým ve válci 4 a hlavou B válce 4, umístěnou na horní části válce 4. Předkomůrka 2 je vytvořena uvnitř duté misky 7, jež je upevněna na hlavě 6 válce 4. Dutá miska 7 vyčnívá do hlavní spalovací komory 1 a je opatřena vstupním otvorem 8 a výstupním otvorem 9 vytvořenými ve vyčnívající části duté misky 7. Vstupní otvor 8, který umožňuje, · aby spalovací směs, přiváděná během sacího zdvihu pístu 5 vnikla do předkomůrky 2, ústí do hlavní spalovací komory 1 směrem k vyústění ID sacího kanálu 12, který ústí na vnitřní ploše hlavy 6 válce 4. Výstupní otvor 9, který slouží k odvádění zbytkových plynů z předkomůrky 2, vyúsťuje do hlavní spalovací komory 1 směrem k horní části pístu 5. · Je nutno poznamenat, že během spalovacího zdvihu motoru slouží jak vstupní otvor 8 tak i výstupní otvor 9 jako otvory zapalovací. V předkomůrce 2 je vytvořena dělicí stěna 11 jako· přepážka mezi vstupním otvorem 8 a výstupním otvorem 9. Sací kanál 12, · který je vytvořen v hlavě 6 válce 4 je ve směru proudu zaoblen směrem dolů k hlavní spalovací komoře 1. Vstupní otvor 8 předkomůrky 2 je umístěn v prodlouženém směru zakřivené vnitřní plochy zaoblené čás- » ti sacího kanálu 12. Vnitřní konec sacího kanálu 12 má vyústění 10, v němž je umístěn sací ventil 13 sestávající z · ventilového ·|| tělesa 13a a ventilového dříku 13b tak, aby 1 zavíral · a · otvíral sací kanál 12. Sací kanál 12 umožňuje přívod spalovací směsi jak do hlavní spalovací komory 1 tak do vstupního otvoru 8 předkomůrky 2, během sacího· zdvihu pístu 5. Je nutno zdůraznit, že spalovací směs, proudící sacím kanálem 12, je vystavena odstředivé síle v dolů zaoblené části sacího kanálu 12. Následkem toho je bohatá · složka směsi palivo — vzduch tlačena v proudící spalovací směsi v sacím kanálu 12 směrem vzhůru, takže bohatá spalovací směs, proudící podél horní části vnitřní stěny směrem dolů zaoblené části sacího kanálu 12, je tak přivedena do vstupního otvoru 8 předkomůrky 2. Vnější konec kanálu 12 je spojen se sacím potrubím 14 k němuž je připojen karburátor 15.Giant. 1 and 2 show one embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein the engine is provided with a main combustion chamber 1 and an auxiliary combustion chamber, generally termed a pre-chamber 2. The spark plug 3 is mounted on the engine so that the spark plug electrodes 3a protrude into the pre-chamber 2. The main combustion chamber 1 is formed by a cylinder 4, a piston 5 slidably mounted in a cylinder 4 and a head B of a cylinder 4 located at the top of the cylinder 4. The pre-chamber 2 is formed inside a hollow cup 7 which is mounted on the head 6 of cylinder 4. The hollow cup 7 protrudes into the main combustion chamber 1 and is provided with an inlet port 8 and an outlet port 9 formed in the protruding portion of the hollow cup 7. An inlet port 8 allowing the combustion mixture supplied during the suction stroke of the piston 5 to enter the pre-chamber 2 it opens into the main combustion chamber 1 towards the mouth of the suction channel 12, which opens on the inner face of the head The outlet opening 9, which serves to remove residual gases from the pre-chamber 2, opens into the main combustion chamber 1 towards the top of the piston 5. It should be noted that during the combustion stroke of the engine both the inlet opening 8 and the outlet opening 9 as ignition holes. In the pre-chamber 2 a partition wall 11 is formed as a partition between the inlet port 8 and the outlet port 9. The suction channel 12 formed in the head 6 of the cylinder 4 is rounded downstream to the main combustion chamber 1. The inlet port 8 of the pre-chamber 2 is located in the elongated direction of the curved inner surface of the rounded portion of the suction channel 12. The inner end of the suction channel 12 has a mouth 10 in which a suction valve 13 consisting of a valve valve 12 is located. The intake duct 12 allows the combustion mixture to be supplied both to the main combustion chamber 1 and to the inlet opening 8 of the pre-chamber 2, during the suction stroke of the piston 5. It is necessary to emphasize As a result, the rich component of the fuel-air mixture is pushed upwardly in the flowing combustion mixture in the suction channel 12 so that the rich combustion mixture flowing through the suction channel 12 is subjected to centrifugal force in the downwardly rounded portion of the suction channel 12. along the upper part of the inner wall of the downwardly rounded portion of the intake duct 12 is thus fed to the inlet opening 8 of the pre-chamber 2. The outer end of the duct 12 is connected to the intake duct 14 to which the carburetor 15 is connected.

V takto ' vytvořeném spalovacím motoru je spalovací směs, vytvářená jediným karburátorem 15, nasávána · do hlavní spalovací komory 1 a do předkomůrky 2 každého· válce 4 jediným sacím kanálem 12 během sacího zdvihu motoru. Doba trvání přívodu spalovací směsi do obou komor, tj. hlavní spalovací komory 1 a předkomůrky 2 je ovládána sacím· ventilem 13. To· značí, že v souladu s otvíráním a zavíráním jediného sacího ventilu 13, nastává přerušovaný přívod . spalovací směsi do hlavní spalovací komo- * ry 1 a předkomůrky 2. Dále, jak by- lo dříve popsáno, je spalovací směs rozdělena · na bohatší složku a chudší slož.. ku působením odstředivé síly, která je spa^r lovací směs vystavena při průchodu zakřiveným sacím kanálem 12. Bohatší složka spalovací směsi je tedy nasávána dc· předkomůrky 2, zatímco chudší složka spalovací směsi je nasávána do hlavní spalovací kornc·· ry 1. Zatímco cbě složky spalovací směsi jsou nasávány do odpovídajících komor, je zbytkový plyn odstraňován z předkomůrky 2 výstupním · otvorem 9 vlivem čerpací činnosti vyvozené pístem 5, pohybujícím se dolů ve válci 4 během sacího zdvihu. Výsledkem je, že čerstvá a bohatá spalovací směs vzduch—palivo, nasávaná vstupním otvorem 8 proudí do předkomůrky 2. Rozumí se, že proud bohaté spalovací směsi je v podstatě veden dělicí stěnou 11 do oblasti těsně vedle elektrod 3a zapalovací svíčky 3. Tak je předkomůrka 2 úplně vypláchnuta a pak spolehlivě naplněna čerstvou a bohatou spalovací směsí. Spalovací směs, která je pak stlačena kompresním zdvihem pístu 5 je zažehnuta jiskrou zapalovací svíčky 3 uvnitř předkomůrky 2, a zapalovací paprsky vyběhnou vstupním otvorem 8 a výstupním otvorem 9 do hlavní spalovací komory 1, takže může být spolehlivě dosaženo spalování chudé spalovací směsi uvntř hlavní .spalovací komory 1. V každém válci 4 probíhá • stálé spalování chudé spalovací směsi zážehovým zapalováním, takže se dosáhne čistého výfuku ze spalovacího motoru.In the internal combustion engine thus formed, the combustion mixture formed by the single carburetor 15 is sucked into the main combustion chamber 1 and into the pre-chamber 2 of each cylinder 4 through a single intake duct 12 during the engine intake stroke. The duration of the combustion mixture supply to both chambers, i.e. the main combustion chamber 1 and the pre-chamber 2 is controlled by the intake valve 13. This means that, in accordance with the opening and closing of the single intake valve 13, an intermittent supply occurs. fuel to the main combustion ventricular hole * 1 and the trap chamber 2. Further, as previously described by-Lo, the combustion mixture is separated · on the richer and poorer component composition .. to the action of centrifugal force, which is the splitter ^r spa composition is exposed when passing Thus, the richer component of the combustion mixture is sucked into the pre-chamber 2, while the leaner component of the combustion mixture is sucked into the main combustion chamber 1. While the combustion component is sucked into the respective chambers, the residual gas is removed from the pre-chamber. 2 through an outlet opening 9 due to the pumping action exerted by the piston 5 moving down in the cylinder 4 during the suction stroke. As a result, the fresh and rich air-fuel combustion mixture sucked through the inlet 8 flows into the pre-chamber 2. It is understood that the stream of the rich combustion mixture is essentially guided by the partition wall 11 to the region adjacent to the spark plug electrodes 3a. 2 completely rinsed and then reliably filled with fresh and rich combustion mixture. The combustion mixture which is then compressed by the compression stroke of the piston 5 is ignited by the spark plug 3 inside the pre-chamber 2, and the ignition beams run through the inlet 8 and the outlet 9 into the main combustion chamber 1 so that lean combustion can be reliably achieved. combustion chambers 1. In each cylinder 4, the lean combustion mixture is continuously combusted by ignition ignition, so that a clean exhaust from the internal combustion engine is obtained.

| Obr. 3 znázorňuje pozměněné uspořádání| Giant. 3 shows an altered configuration

Г spalovacího motoru. Je nutno poznamenat, že u motoru podle obr. 3 jsou stejné součásti, vyskytující se· u provedení podle obr. 1 a 2, označeny stejnými vztahovými značkami. U motoru podle obr. 3 vytváří hlavní karburátor 15A, který je spojen se sacím kanálem 12, chudou směs, přiváděnou do hlavní spalovací komory 1 každého válce 4 sacím kanálem 12 s vyústěním 10. V · sekundárním karburátoru 15B, který je spojen s pomocným sacím kanálem 20, se vytváří bohatší spalovací směs palivo· — vzduch než ss vytváří v hlavním karburátoru 15A a tato bohatá směs palivo — vzduch se vede do pomocného sacího kanálu 20. Tento pomocný sací kanál 20, vytvořený v hlavě S válce 4 vedle sacího kanálu 12 má jeden svůj koncový otvor 20a umístěn vedle vyústění 10 sacího kanálu 12. Bohatá směs palivo — — vzduch, přiváděná do pomocného sacího kanálu 20, je nasávána do prekomůrky 2 koncovým otvorem 20a, je-li sací kanál 12 otevřen sacím ventilem 13. Je zřejmé z obr. 3, že vstupní otvor 8 je umístěn vedle a proti koncovému otvoru 20a pomocného sacího kanálu 2íl prc^· bohatou směs palivo — — vzduch. Z obr. 3 je rovněž zřejmé, že výstupní otvor 9 vyúsťuje směrem k horní ploše· pístu 5. Je nutno· upozornit, že konstrukce popsaného motoru zajišťuje sání bohaté směsi palivo — vzduch doj· předkomůrky 2. Tím je zaručeno jisté zažehnutí chudé směsi palivo· — vzduch v hlavní spalovací komoře 1 vlivem · zapalovacího paprsku, proniknuvšího z předkomůrky 2 oběma otvory, vstupním otvorem 8 a · výstupním otvorem 9.Г internal combustion engine. It should be noted that in the engine of FIG. 3, the same components occurring in the embodiments of FIGS. 1 and 2 are designated with the same reference numerals. In the engine of FIG. 3, the main carburetor 15A, which is connected to the intake duct 12, forms a lean mixture fed to the main combustion chamber 1 of each cylinder 4 through the intake duct 12 with the orifice 10. In the secondary carburetor 15B which is connected to the auxiliary intake through the duct 20, a richer fuel-air mixture is formed than DC in the main carburetor 15A, and this rich fuel-air mixture is passed to the auxiliary intake duct 20. This auxiliary intake duct 20 formed in the cylinder head S of the cylinder 4 The fuel-air mixture supplied to the auxiliary suction channel 20 is sucked into the precoat 2 through the outlet opening 20a when the suction channel 12 is opened by the suction valve 13. It is obvious of FIG. 3 that the inlet port 8 is located adjacent and opposite the end port 20a of the auxiliary suction channel 2c, the rich mixture p alivo - - air. It can also be seen from FIG. 3 that the outlet opening 9 extends towards the top surface of the piston 5. It should be noted that the construction of the engine described provides suction of the rich fuel-air mixture from the pre-chamber 2. This ensures a certain ignition of the lean fuel mixture. Air in the main combustion chamber 1 due to · an ignition beam penetrating from the pre-chamber 2 through both openings, an inlet opening 8 and · an outlet opening 9.

Třetí provedení spalovacího motoru podle vynálezu je znázorněno· na obr. 4.A third embodiment of an internal combustion engine according to the invention is shown in FIG. 4.

Jak je zřejmě z obr. 4, je toto třetí provedení motoru velmi podobné provedení motoru z obr. 1 a 2. Proto· jsou stejné součásti označeny stejnými vztahovými značkami. Hlavní rozdíl -oproti prvnímu provedení · spočívá v tom, že v sacím kanále 12, jímž se přivádí vzduch nebo chudá směs palivo — — vzduch do hlavní spalovací komory 1 je umístěna palivová vstřikovací tryska ·. 30. Palivová vstřikovací tryska 30 vstřikuje bohatou směs palivo — vzduch do vstupního otvoru 8 předkomůrky 2 během sacího· zdvihu pístu 5. Palivová vstřikovací tryska 30, znázorněná na obr. 4 je ovládána elektromagneticky a vstřikuje palivo přerušovaně. Lze však použít i plynule vstřikující vstřikovací trysky a její činnost bude stejná jako· u shora uvedené palivové vstřikovací trysky s přerušovanou činností.As is evident from FIG. 4, this third embodiment of the engine is very similar to that of FIGS. 1 and 2. Therefore, the same components are designated with the same reference numerals. The main difference with respect to the first embodiment is that a fuel injection nozzle is located in the intake duct 12 through which air or lean fuel-air mixture is introduced into the main combustion chamber 1. 30. The fuel injector 30 injects a rich fuel-air mixture into the inlet port 8 of the pre-chamber 2 during the suction stroke of the piston 5. The fuel injector 30 shown in FIG. 4 is electromagnetically actuated and injects fuel intermittently. However, continuous injection nozzles may be used and will operate in the same manner as the above intermittent fuel injection nozzle.

Výše uvedený popis byl zaměřen na tři uspořádání spalovacího motoru podle vynálezu. U těchto provedení je cibsaíh předkomůrky 2 důležitým činitelem, který ovlivňuje optimální spalování uvnitř hlavní spalovací komory 1. Rovněž velikosti jak vstupního· otvoru 8, tak výstupního otvoru 9 předkomůrky 2, kterými vycházejí zapalovací paprsky z předkomůrky 2 do hlavní spalovací komory 1, jsou důležitými činiteli pro dosažení vlastního zážehového účinku a stabilního· spalování v hlavní spalovací komoře 1. Proto· určení netdO' volba rozsahu obsahu předkomůrky 2 a velikosti vstupního otvoru 8 a výstupního otvoru 9 musí být taková, aby v hlavní spalovací komoře Γ nastávalo optimální a stabilní spalování. Dále· je nutno vzít v úvahu nejen velikost výstupního otvoru 9 ale také velikost vstupního· otvoru 8, aby se · dosáhlo úplného vypláchnutí předkomůrky 2. Dále, poměr mezi plochou vstupního· otvoru 8 a plochou výstupního· otvoru 9 má veliký vliv na· vyplachování předkomůrky 2. Proto tento poměr musí být zvolen na základě zkoušek tak, aby byl v mezích určitého zvoleného rozsahu. Výsledky prováděných zkoušek jsou znázorněny .na obr. 5, 6 a 7.The above description was directed to three configurations of an internal combustion engine according to the invention. In these embodiments, the pre-chamber 2 is an important factor affecting optimal combustion within the main combustion chamber 1. Also the sizes of both the inlet 8 and outlet 9 of the pre-chamber 2 through which the ignition beams from the pre-chamber 2 into the main combustion chamber 1 are important. Therefore, the determination of the netdO 'choice of the content of the pre-chamber 2 and the size of the inlet port 8 and the outlet port 9 must be such that optimal and stable combustion occurs in the main combustion chamber. . Furthermore, it is necessary to consider not only the size of the outlet 9 but also the size of the inlet 8 in order to achieve complete flushing of the pre-chamber 2. Furthermore, the ratio between the area of the inlet 8 and the outlet 9 has a great effect on Pre-chambers 2. Therefore, this ratio must be chosen on the basis of tests to be within a certain range selected. The results of the tests are shown in Figures 5, 6 and 7.

Spalovací motor, použitý k provádění zkoušek, měl 4 válce a celkový obsah válců byl 2000 cm³, Každý válec byl opatřen vnitřním uspořádáním znázorněným na obr. 3. Pracovní podmínky motoru během zkoušek byly následující:The internal combustion engine used to perform the tests had 4 cylinders and the total cylinder capacity was 2000 cm ^3. Each cylinder was provided with the internal arrangement shown in Fig. 3. The engine operating conditions during the tests were as follows:

Počet otáček -motoru - = 2000 min¹ Engine speed - = 2000 min ¹

Sací ' podtlak = 31 997 ' PaSuction vacuum = 31 997 Pa

Průměrná hodnota poměru vzduch — palivo, stanovená z poměrů vzduch — palivo v hlavní spalovací komoře 1 a předkomůrce 2 = 18.The average value of the air-fuel ratio, determined from the air-fuel ratios in the main combustion chamber 1 and the pre-chamber 2 = 18.

Kvalita experimentálních výsledků byla založena na všeobecném zhodnocení těchto měřených výsledků:The quality of the experimental results was based on a general evaluation of the following measured results:

(1) množství vyvinutých škodlivých složek obsažených ve výfukových plynech, jako kysličníky dusíku, kysličník uhelnatý a uhlovodík;(1) the amount of harmful components evolved in the exhaust gas, such as nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbon;

(2) spotřeby paliva (3) rychlost změn ve spalování, které jsou analogickým činitelem k rychlosti změny kroutícího momentu motoru a ukazují stupeň stálosti činnosti spalovacího motoru.(2) fuel consumption; (3) the rate of change in combustion, which is an analogous factor to the rate of change in engine torque, and indicates the degree of stability of operation of the internal combustion engine.

V obr. 5 až - 7 - označuje kruhová značka „o“, že činnost motoru je nejlepší kvality, kdy množství vyvinutých škodlivých složek výfuku je zcela malé, -spotřeba paliva je dokonalejší a rychlost změn při spalování je malá. Trojúhelníková značka „Δ“ označuje, že činnost motoru je - dobré a přijatelné kvality, zatímco značka „x“ označuje, že činnost -motoru je špatné a nepřijatelné kvality.In Figures 5 to 7, a circle mark "o" indicates that the engine operation is of the best quality, the amount of harmful exhaust components developed is quite low, the fuel consumption is improved and the rate of change in combustion is low. The triangular 'Δ' indicates that the engine operation is - good and acceptable quality, while the 'x' indicates that the - engine operation is poor and unacceptable.

Obr. 5 je diagram· znázorňující výsledky zkoušek. V tomto - diagramu značí:Giant. 5 is a diagram showing test results. In this - the diagram indicates:

Va -obsah předkomůrky 2, vyjádřený v cm³, Sin plochu vstupního otvoru 8, vyjádřenou v cm3,Va - pre-chamber content 2, expressed in cm ³ , Sin area of the inlet port 8, expressed in cm 3,

Sd plochu -výstupního otvoru 9, vyjádřenou v cm2.Sd the area of the outlet 9, expressed in cm 2.

Vztah mezi -obsahem (Va) předkomůrky 2 a plochou (Sin) - vstupního· otvoru 8 předkomůrky 2 byl -měněn, přičemž plocha (Sd) výstupního· -otvoru 9 a obsah (Va) zůstaly v konstantním vztahu podle -rovnice Sd = = 0,06 Va. Na souřadnici v obr. 5 je vynesen -objem předkomůrky 2 a na -ordinátě plocha vstupního -otvoru 8 při pohledu ve -směru -odpovídajícím směru proudění směsi palivo — - vzduch do- předkomůrky 2. Obr. 6 znázorňuje podobně výsledky zkoušek, -kdy vztah mezi - obsahem (Va) předkomůrky 2 a plochou (Sd) výstupního otvoru 9 se mění, zatímco plocha (Sin) vstupního otvoru 8 a obsah předkomůrky - 2 zůstaly v konstantním vztahu daném rovnicí Sin - = 0,06 Va.The relationship between the content (Va) of the pre-chamber 2 and the surface (Sin) of the inlet opening 8 of the pre-chamber 2 has been changed, leaving the surface (Sd) of the outlet opening 9 and the content (Va) constant. 0,06 Va. In the coordinate of FIG. 5, the volume of the pre-chamber 2 and the coordinate surface of the inlet-hole 8 are plotted as viewed in the direction corresponding to the flow direction of the fuel-air mixture into the pre-chamber 2. FIG. 6 shows similarly the test results when the relationship between - the content (Va) of the pre-chamber 2 and the surface (Sd) of the outlet 9 varies, while the surface (Sin) of the inlet 8 and the content of the pre-chamber - 2 remain constant. 0,06 Va.

Dále znázorňuje -obr. 7 výsledky zkoušek, kdy vztah mezi plochou (Srn) vstupního otvoru 8 a plochou (Sd) výstupního otvoru byl měněn, zatímco obsah -předkomůrky 2 zůstal v daném rozsahu. K obr. 7 je -nutno připomenout, že měřítka souřadnice a ordináty znázorňují hodnoty Sin/Va resp. Sd/Va. Z výsledků znázorněných na obr. 5 -až 7 je- zřejmé, že - obsah (Va) předkomůrky 2 by měl být přednostně v rozmezí 2 až 8 -cm³, -plocha (Sin) vstupního -otvoru 8 by měla být v rozsahu 0,03 Va až 0,15 Va -a plocha (Sd) výstupního· otvoru 9 by měla být v rozsahu 0,024 Va až -0,12 Va. Je- rovněž zřejmé, že poměr - Sin/Sd by měl být v -rozmezí od 0,8 doFurther, FIG. 7 shows test results where the relationship between the area (Srn) of the inlet port 8 and the area (Sd) of the outlet port was changed while the contents of the pre-chamber 2 remained within a given range. With reference to FIG. 7, it is recalled that the coordinate scales and ordinates show the values of Sin / Va, respectively. Sd / Va. From the results shown in Figures 5 to 7, it is clear that the content (Va) of the pre-chamber 2 should preferably be in the range of 2 to 8 -cm ³ , the area (Sin) of the inlet hole 8 should be in the range 0 The surface area (Sd) of the outlet opening 9 should be in the range of 0.024 Va to -0.12 Va. It will also be appreciated that the -Sin / Sd ratio should be in the range of 0.8 to

2,2 a že plocha (Sin) by měla být o něco málo větší než plocha (Sd). Dále je- nutné, aby byl vzat v - úvahu i poměrný vztah mezi obsahem předkomůrky 2 a - obsahem hlavní spalovací komory 1. Pro srovnání, poměry shora -uvedených různých obsahů předkomůrky 2 k celkovému -obsahu hlavní spalovací komory 1 a předkomůrek 2, které jsou dány, je-li píst 5 v horní úvrati, byly v rozmezí od 0,03 do 0,13. Je žádoucí, aby poměr obsahu předkomůrky 2 k obsahu hlavní spalovací -komory 1 byl v rozmezí 0,03 -až 0,13 pro každý motor -provedený podle vynálezu.2.2 and that the area (Sin) should be slightly larger than the area (Sd). It is also necessary to take into account the relative relationship between the contents of the pre-chamber 2 and the contents of the main combustion chamber 1. For comparison, the ratios of the above-mentioned different contents of the pre-chamber 2 to the total contents of the main combustion chamber 1 and the pre-chamber 2 they are given when the piston 5 is at the top dead center, ranging from 0.03 to 0.13. It is desirable that the ratio of the content of the pre-chamber 2 to the content of the main combustion chamber 1 is in the range of 0.03 to 0.13 for each engine according to the invention.

.Současně bylo potvrzeno, že výsledky -shora uvedených zkoušek platí i pro spalovací motory podle vynálezu, které mají jiné vnitřní uspořádání -než motor použitý pro tyto zkoušky.At the same time, it has been confirmed that the results of the above tests also apply to internal combustion engines according to the invention having a different internal configuration than the engine used for these tests.

Je nutno poznamenat, že vlivem shora uvedeného stanovení -obsahu hlavní spalovací -komory 1 a předkomůrky 2 a velikosti vstupního - otvoru -8 -a výstupního otvoru 9, se dosáhne vyčištění výfukových -plynů spalovacích motorů -právě tak jako zlepšení -spotřeby paliva -a -stálosti spalování chudé směsi palivo — vzduch.It should be noted that due to the above determination of the content of the main combustion chamber 1 and the pre-chamber 2 and the size of the inlet port 8 and the outlet port 9, the exhaust gases of internal combustion engines are cleaned as well as improved fuel consumption. -stability of burning lean fuel-air mixture.

U -některých provedení -spalovacích -motorů může- mít předkomůrka 2 řadu vstupních otvorů 8 -a výstupních -otvorů 9. V tomto případě musí celková plocha všech - vstupních otvorů 8 a celková plocha všech výstupních otvorů 9 splňovat podmínky získané shora uvedenými zkouškami.In some embodiments of the combustion engines, the pre-chamber 2 may have a number of inlet openings 8 and outlet openings 9. In this case, the total area of all inlet openings 8 and the total area of all outlet openings 9 must meet the conditions obtained by the above tests.

Claims (6)

PŘEDMĚTSUBJECT VYNÁLEZUOF THE INVENTION 1, Spalovací motor obsahující válec s pohyblivým pístem, hlavu upevněnou na válci, vymezující s pístem hlavní spalovací komoru a -dále sací kanál ústící do hlavní spalovací komory, uzaví-ratelný ventilem a dále bezventilovou předkomůrku, v níž leží elektrody zapalovací svíčky, přičemž předkomůrka má -alespoň jeden vstupní otvor, sousedící s ústím sacího kanálu a tvořící spojení s -hlavní spalovací komorou a jeden výstupní otvor > vedoucí do hlavní spalovací komory, vyznačený tím, že obsah předkomůrky (2) činí 3 % až 13 % celkového obsahu spalovací komory, tvořeného předkomůrkou (2) a ✓ hlavní spalovací komorou (1) v horní úvrati pístu (5) a že vstupní otvor (8) má 0,03 až 0,15 cm² a výstupní o-tvor (9) 0,024 až 0,12 -cm² průřezové plochy na krychlový centimetr obsahu předkomůrky při poměru těchto- průřezových ploch činícím 0,8 až 2,2.1, an internal combustion engine comprising a movable piston cylinder, a cylinder mounted head defining a main combustion chamber with a piston, and a suction channel opening into the main combustion chamber, closed by a valve, and a ventless pre-chamber in which the spark plug electrodes lie; has at least one inlet opening adjacent to the mouth of the suction channel and communicating with the main combustion chamber and one outlet opening leading to the main combustion chamber, characterized in that the pre-chamber (2) content is 3% to 13% of the total combustion chamber content consisting of a pre-chamber (2) and a main combustion chamber (1) at the top dead center of the piston (5) and that the inlet port (8) has 0.03 to 0.15 cm ² and the outlet bore (9) is 0.024 to 0, 12-cm ² cross-sectional areas per cubic centimeter of pre-chamber content at a ratio of these cross-sectional areas of 0.8 to 2.2. 2. Spalovací motor podle bodu 1, vyznačený tím, že předkomůrka (2) je opatřena dělicí stěnou (И) mezi vstupním otvorem (8) a výstupním· otvorem (9).Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the pre-chamber (2) is provided with a partition (I) between the inlet opening (8) and the outlet opening (9). 3. Spalovací motor podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že sací kanál (12] v hlavě (6) válce má vodorovný úsek a poblíž svého vyústění (10) do- hlavní spalovací komory (1) zahnutý úsek a vstupní otvor (8) předkomůrky (2) sousedí -s vnějším poloměrem na konci -sacího kanálu (12), přivráceném k válci (4).Internal combustion engine according to Claims 1 and 2, characterized in that the suction channel (12) in the cylinder head (6) has a horizontal section and a curved section and an inlet opening (8) near its opening (10) in the main combustion chamber (1). ) the pre-chamber (2) adjoins the outer radius at the end of the suction channel (12) facing the cylinder (4). 4. Spalovací motor podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že ve hlavě (6) válce je vedle sacího kanálu (12) pomocný sací kanál (20) k přívodu bohaté -směsi paliva se vzduchem, který ústí v oblasti -sacího ventilu (13) do sacího· kanálu (12) v blízkosti vstupního otvoru (8) předkomůrky - (2).Internal combustion engine according to Claims 1 and 2, characterized in that, in the cylinder head (6), in addition to the intake duct (12), there is an auxiliary intake duct (20) for supplying a rich fuel-air mixture which opens in the region of the intake valve. 13) into the suction channel (12) near the inlet opening (8) of the pre-chamber (2). 5. Spalovací motor podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že sací - kanál (12) je vytvořen jako kanál k - nasávání vzduchu, v němž je umístěna vstřikovací tryska (30) pro- vstřikování paliva.Internal combustion engine according to Claims 1 and 2, characterized in that the intake duct (12) is designed as an air intake duct in which the fuel injection nozzle (30) is located. 6. Spalovací motor podle bodu 5 vyznačený tím, že vstřikovací tryska (30) je nasměrována do vstupního otvoru (8) předkomůrky (2).An internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the injection nozzle (30) is directed into the inlet opening (8) of the pre-chamber (2).