MOTOR ENCENDIDO POR CHISPA.

un cilindro (2); una culata (1) del cilindro dispuesta por encima del cilindro (2);

un pistón (3) dispuesto en el cilindro (2); una cámara (5) de combustión de tipo de una única cámara proporcionada en el cilindro (2) por encima del pistón (3), en el que la culata (1) del cilindro tiene una superficie inferior orientada hacia la cámara (5) de combustión, estando definida la superficie inferior de la culata (1) del cilindro como una superficie (1a) de explosión; una camisa cilíndrica (6) que tiene una primera parte inferior y una segunda parte inferior que se extiende hacia abajo desde la primera parte inferior; una bujía (7) de encendido instalada en la culata (1) del cilindro a través de la camisa (6); una cámara auxiliar (10) formada, de manera que esté rodeada por la camisa (6) y la bujía (7) de encendido, en el que la cámara auxiliar (10) tiene una longitud vertical (L1) entre una parte inferior interna de la segunda parte inferior de la camisa (6) y una parte inferior de la bujía (7) de encendido instalada en la camisa (6), y la cámara auxiliar (10) tiene un diámetro (L2), que es igual al diámetro interno de la camisa (6); un conjunto de electrodos (7a, 7b) de encendido de la bujía (7) de encendido dispuesto en la cámara auxiliar (10), de forma que está orientado a la cámara (5) de combustión en el cilindro (2); y uno o más agujeros (6a) de inyección que permiten que la cámara auxiliar (10) se comunique con la cámara (5) de combustión, en el que la segunda parte inferior de la camisa (6) que sirve como la parte inferior de la cámara auxiliar (10) se proyecta hacia el interior de la cámara (5) de combustión desde la superficie (1a) de explosión de la culata (1) del cilindro, de forma que ubica una posición (12) del encendido para el encendido por los electrodos (7a, 7b) de encendido a una altura que es sustancialmente idéntica a una altura de la superficie (1a) de explosión, caracterizado porque el conjunto de electrodos (7a, 7b) de encendido de la bujía (7) de encendido en la cámara auxiliar (10) y, por lo tanto, la posición (12) del encendido, está ubicado a una distancia (L3) de la parte superior de la cámara auxiliar (10), de forma que se calcula un volumen de un espacio entre la posición (12) del encendido y el extremo superior de la cámara auxiliar (10) en base a la longitud (L3) y el diámetro (L2), y dicho volumen de espacio es mayor que un volumen de gas residual restante en la cámara auxiliar (10) con un reglaje del encendido antes de que el pistón (3) alcance un punto muerto superior durante su carrera de compresión, por lo que se calcula dicho volumen de gas residual restante en la cámara auxiliar (10) al multiplicar un volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) por una relación de un volumen del cilindro (2) que incluye el volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) con el reglaje del encendido con respecto a un volumen del cilindro (2) que incluye el volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) cuando una válvula de admisión está cerrada, y cuando se comprime hacia arriba dicho volumen calculado de gas residual restante en la cámara auxiliar (10) en la cámara auxiliar (10), una longitud (L4) entre el extremo superior de la cámara auxiliar (10) y el extremo inferior del gas residual existente en la cámara auxiliar (10) es menor que la longitud (L3), estableciendo de ese modo la posición (12) del encendido más abajo que el gas residual restante en la cámara auxiliar (10) con el reglaje del encendido, por lo que una relación de una longitud (L3) entre una superficie superior interna de la cámara auxiliar (10) definida por la parte inferior de la bujía (7) de encendido y la posición (12) del encendido con respecto la longitud vertical (L1) de la cámara auxiliar (10) está establecida en un intervalo de 0,5 a 0,8

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/317070.

Solicitante: YANMAR CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-32, CHAYAMACHI KITA-KU OSAKA-SHI, OSAKA 530-0013 JAPON.

Inventor/es: TAKEMOTO,TORU, INOUE,KUNIHIKO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 30 de Agosto de 2006.

Fecha Concesión Europea: 13 de Octubre de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02B19/12 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02B MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES DE COMBUSTION EN GENERAL (válvulas operadas cíclicamente para este efecto F01L; lubricación de los motores de combustión interna F01M; silenciadores o dispositivos de escape para este efecto F01N; refrigeración de motores de combustión interna F01P; turbinas de combustión interna F02C; plantas motrices en las que los motores utilizan productos de combustión F02C, F02G). › F02B 19/00 Motores   caracterizados por   las cámaras de precombustión (motores con cámaras incandescentes F02B 9/08). › con encendido provocado (F02B 19/02 - F02B 19/10 tienen prioridad).
  • H01T13/54 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01T ESPINTEROMETROS; LIMITADORES DE SOBRETENSION QUE UTILIZAN ESPINTEROMETROS; BUJIAS DE ENCENDIDO; DISPOSITIVOS DE EFECTO CORONA; PRODUCCION DE IONES PARA SER INTRODUCIDOS EN GASES EN ESTADO LIBRE (circuitos contra la sobretensión H02H). › H01T 13/00 Bujías de encendido. › con electrodos dispuestos en una cámara de encendido parcialmente cerrada.

Clasificación PCT:

  • F02B19/12 F02B 19/00 […] › con encendido provocado (F02B 19/02 - F02B 19/10 tienen prioridad).
  • F02B19/16 F02B 19/00 […] › Forma o estructura de las cámaras no específicas de los grupos F02B 19/02 - F02B 19/10.
  • F02B19/18 F02B 19/00 […] › Pasajes para la transferencia entre cámara y cilindro.
  • F02P13/00 F02 […] › F02P ENCENDIDO DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DIFERENTE AL ENCENDIDO POR COMPRESION; PRUEBAS DE REGULACION DEL ENCENDIDO EN MOTORES DE ENCENDIDO POR COMPRESION (especialmente adaptados a motores de pistón rotativo u oscilante F02B 53/12; encendido de aparatos de combustión en general, bujías incandescentes F23Q; medida de variables físicas en general G01; control en general G05; tratamiento de datos en general G06; componentes eléctricos en general, ver la sección H; bujías de chispa H01T). › Bujías de chispa combinadas estructuralmente con otras partes del motor de combustión interna (con los inyectores de combustible F02M 57/06; predominando el aspecto de las citadas partes, ver las subclases apropiadas a las mismas).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.


Fragmento de la descripción:

Campo técnico

La presente invención versa acerca de motores de encendido por chispa que comprenden una cámara de combustión de tipo de una única cámara.

Técnica antecedente

Convencionalmente, para conseguir el rendimiento estable de encendido, incluso con la mezcla más pobre de aire-combustible, el motor de encendido por chispa que comprende la cámara de combustión de tipo de una única cámara comprende una bujía de encendido, que está proporcionada en una cámara auxiliar sin suministro de combustible (por ejemplo, véase el documento JP-A-4-287826). En el motor de encendido por chispa como este, como se muestra en las FIGURAS 15 y 16, hay formada una cámara 25 de combustión entre una culata 21 del cilindro y la parte superior de un pistón 23 instalado en un cilindro 22, y se proporciona una bujía 27 de encendido en la culata 21 del cilindro de tal forma que hay dispuestos electrodos 27a de encendido sobre la cámara 25 de combustión. Hay proporcionada una tapa 28 que tiene una pluralidad de agujeros 28a de inyección en la punta de la bujía 27 de encendido, de forma que se cubren los electrodos 27a de encendido, y de esta manera se forma una cámara auxiliar 30 en la tapa 28, que se comunica con la cámara 25 de combustión a través de la pluralidad de agujeros 28a de inyección. Por lo tanto, cuando la mezcla de aire-combustible fluye a la cámara auxiliar 30 desde el cilindro 22 se enciende mediante chispa con los electrodos 27a de encendido de la bujía 27 de encendido, la llama que sale de la pluralidad de agujeros 28a de inyección se convierte en un chorro de líquido inflamado. El chorro de líquido inflamado crea turbulencia y se transmite a la cámara 25 de combustión. Como resultado, se quema completamente la mezcla de aire-combustible en la cámara 25 de combustión. Por lo tanto, la turbulencia generada por el chorro de líquido inflamado hace que sea posible una combustión rápida.

Además, la solicitud de patente internacional WO 2004/036014 describe un motor de encendido por chispa que comprende un cilindro con una culata del cilindro, una cámara principal (cámara de combustión) y una cámara de precombustión (cámara auxiliar), por lo que una culata separa la cámara principal de la cámara de combustión y comunica la cámara principal con la cámara de precombustión por medio de uno o más pasadizos. La cámara de precombustión está formada en la parte inferior de una camisa, por lo que se proyecta la parte inferior de la camisa hacia el interior de la cámara principal desde una superficie de explosión de la culata del cilindro y la posición de encendido junto a los electrodos de encendido está fijada cerca de la superficie de explosión.

Además, la publicación japonesa JP 2004-204835 da a conocer un motor de encendido por chispa que comprende una camisa con una forma cilíndrica ciega en la culata del cilindro que forma una cámara auxiliar, que tiene un diámetro que es mayor que la altura.

Revelación de la invención

Problemas que deben ser solucionados por la invención

Con respecto al motor convencional de encendido por chispa, la cámara auxiliar está formada en la punta de la porción inferior de la bujía de encendido, dotada de la tapa formada con la forma cilíndrica ciega. Por lo tanto, el diámetro de la cámara auxiliar está limitado por el diámetro de la bujía de encendido. Así, para asegurar el volumen efectivo en la cámara auxiliar, la altura de la misma debe ser mayor. Por lo tanto, la altura de la cámara auxiliar se hace mucho mayor que la anchura de la misma, de forma que la longitud entre la posición de encendido junto a los electrodos de encendido y los agujeros de inyección proporcionados en la porción inferior de la cámara auxiliar, y el gas residual es sencillo que permanezcan en torno a la posición de encendido. Como resultado, se evita el encendido en la cámara auxiliar o la expansión de la llama por el efecto del gas residual, de forma que es difícil conseguir un encendido estable y un rendimiento de combustión con una mezcla más pobre de aire-combustible.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un motor de encendido por chispa que sea capaz de operar con una mezcla más pobre de aire-combustible para conseguir un encendido estable y un rendimiento de combustión.

Medio para solucionar los problemas

El objetivo de la presente invención ha sido descrito anteriormente. A continuación se describe el medio para solucionar el problema.

Según la presente invención, un motor de encendido por chispa comprende un cilindro, una culata del cilindro dispuesta por encima del cilindro, un pistón dispuesto en el cilindro y una cámara de combustión de tipo de una única cámara proporcionada en el cilindro por encima del pistón, en el que la culata del cilindro tiene una superficie inferior orientada hacia la cámara de combustión, y la superficie inferior de la culata del cilindro está definida como una superficie de explosión. Una camisa cilíndrica tiene una primera parte inferior y una segunda parte inferior que se extiende hacia abajo desde la primera parte inferior, y hay instalada una bujía de encendido en la culata del cilindro a través de la camisa. Además, hay formada una cámara auxiliar, de forma que está rodeada por la camisa y la bujía de encendido, en la que la cámara auxiliar tiene una longitud vertical L1 entre una parte inferior interna de la segunda parte inferior de la camisa y una parte inferior de la bujía de encendido instalada en la camisa, y la cámara auxiliar tiene un diámetro L2, que es igual al diámetro interno de la camisa. Hay dispuesto un conjunto de electrodos de encendido de la bujía de encendido en la cámara auxiliar, de forma que están orientados a la cámara de combustión en el cilindro, y uno o más agujeros de inyección permiten que la cámara auxiliar se comunique con la cámara de combustión, en el que la segunda parte inferior de la camisa que sirve como la parte inferior de la cámara auxiliar se proyecta hasta el interior de la cámara de combustión desde la superficie de explosión de la culata del cilindro, de forma que sitúa una posición de encendido para el encendido junto a los electrodos de encendido a una altura que es sustancialmente igual a una altura de la superficie de explosión. Según la reivindicación 1, el conjunto de electrodos de encendido de la bujía de encendido en la cámara auxiliar y, por lo tanto, la posición de encendido, está situado a una distancia L3 de la parte superior de la cámara auxiliar, de forma que se calcula un volumen de espacio entre la posición de encendido y el extremo superior de la cámara auxiliar en base a la longitud L3 y al diámetro L2, y dicho volumen de espacio es mayor que un volumen de gas residual restante en la cámara auxiliar con un reglaje del encendido antes de que el pistón alcance un punto muerto superior durante su carrera de compresión, por lo que se calcula dicho volumen de gas residual restante en la cámara auxiliar multiplicando un volumen V1 de la cámara auxiliar por una relación de un volumen del cilindro, incluyendo el volumen V1 de la cámara auxiliar con el reglaje del encendido, con respecto a un volumen del cilindro, incluyendo el volumen V1 de la cámara auxiliar, cuando una válvula de admisión está cerrada. Cuando se comprime hacia arriba dicho volumen calculado de gas residual restante en la cámara auxiliar en la cámara auxiliar, una longitud L4 entre el extremo superior de la cámara auxiliar y el extremo inferior del gas residual existente en la cámara auxiliar es menor que la longitud L3, estableciendo de ese modo la posición de encendido más abajo que el gas residual restante en la cámara auxiliar con el reglaje de encendido, por lo que una relación de una longitud L3 entre una superficie superior interna de la cámara auxiliar definida por la parte inferior de la bujía de encendido y la posición de encendido con respecto a la longitud vertical L1 de la cámara auxiliar está establecida en un intervalo de 0,5 a 0,8.

Preferentemente, la cámara auxiliar rodeada por la camisa y la bujía de encendido está formada con una forma cilíndrica que tiene un diámetro horizontal L2, y en la que una relación de la longitud vertical L1 de la cámara auxiliar con respecto al diámetro L2 de la misma está establecida en un intervalo de 0,5 a 1,0.

Preferentemente, la relación del volumen de la cámara auxiliar con respecto al de la cámara de combustión cuando el pistón alcanza el punto muerto superior está establecida...

 


Reivindicaciones:

Un motor de encendido por chispa que comprende:

1.

un cilindro (2); una culata (1) del cilindro dispuesta por encima del cilindro (2); un pistón (3) dispuesto en el cilindro (2); una cámara (5) de combustión de tipo de una única cámara proporcionada en el cilindro (2) por encima del pistón (3), en el que la culata (1) del cilindro tiene una superficie inferior orientada hacia la cámara (5) de combustión, estando definida la superficie inferior de la culata (1) del cilindro como una superficie (1a) de explosión; una camisa cilíndrica (6) que tiene una primera parte inferior y una segunda parte inferior que se extiende hacia abajo desde la primera parte inferior; una bujía (7) de encendido instalada en la culata (1) del cilindro a través de la camisa (6); una cámara auxiliar (10) formada, de manera que esté rodeada por la camisa (6) y la bujía (7) de encendido, en el que la cámara auxiliar (10) tiene una longitud vertical (L1) entre una parte inferior interna de la segunda parte inferior de la camisa

(6) y una parte inferior de la bujía (7) de encendido instalada en la camisa (6), y la cámara auxiliar (10) tiene un diámetro (L2), que es igual al diámetro interno de la camisa (6); un conjunto de electrodos (7a, 7b) de encendido de la bujía (7) de encendido dispuesto en la cámara auxiliar (10), de forma que está orientado a la cámara (5) de combustión en el cilindro (2); y uno o más agujeros (6a) de inyección que permiten que la cámara auxiliar (10) se comunique con la cámara (5) de combustión, en el que la segunda parte inferior de la camisa (6) que sirve como la parte inferior de la cámara auxiliar (10) se proyecta hacia el interior de la cámara (5) de combustión desde la superficie (1a) de explosión de la culata (1) del cilindro, de forma que ubica una posición (12) del encendido para el encendido por los electrodos (7a, 7b) de encendido a una altura que es sustancialmente idéntica a una altura de la superficie (1a) de explosión, caracterizado porque el conjunto de electrodos (7a, 7b) de encendido de la bujía

(7) de encendido en la cámara auxiliar (10) y, por lo tanto, la posición (12) del encendido, está ubicado a una distancia (L3) de la parte superior de la cámara

auxiliar (10), de forma que se calcula un volumen de un espacio entre la posición

(12) del encendido y el extremo superior de la cámara auxiliar (10) en base a la longitud (L3) y el diámetro (L2), y dicho volumen de espacio es mayor que un volumen de gas residual restante en la cámara auxiliar (10) con un reglaje del encendido antes de que el pistón (3) alcance un punto muerto superior durante su carrera de compresión, por lo que se calcula dicho volumen de gas residual restante en la cámara auxiliar (10) al multiplicar un volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) por una relación de un volumen del cilindro (2) que incluye el volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) con el reglaje del encendido con respecto a un volumen del cilindro (2) que incluye el volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) cuando una válvula de admisión está cerrada, y cuando se comprime hacia arriba dicho volumen calculado de gas residual restante en la cámara auxiliar (10) en la cámara auxiliar (10), una longitud (L4) entre el extremo superior de la cámara auxiliar (10) y el extremo inferior del gas residual existente en la cámara auxiliar

(10) es menor que la longitud (L3), estableciendo de ese modo la posición (12) del encendido más abajo que el gas residual restante en la cámara auxiliar (10) con el reglaje del encendido, por lo que una relación de una longitud (L3) entre una superficie superior interna de la cámara auxiliar (10) definida por la parte inferior de la bujía (7) de encendido y la posición (12) del encendido con respecto la longitud vertical (L1) de la cámara auxiliar (10) está establecida en un intervalo de 0,5 a 0,8.

2. El motor de encendido por chispa según la reivindicación 1, en el que la cámara auxiliar

(10) rodeada por la camisa (6) y la bujía (7) de encendido está formada con una forma cilíndrica que tiene un diámetro horizontal (L2), y en el que una relación de la longitud vertical (L1) de la cámara auxiliar (10) con respecto al diámetro (L2) de la misma está establecida en un intervalo de 0,5 a 1,0.

3. El motor de encendido por chispa según la reivindicación 1 o 2, en el que una relación de un volumen (V1) de la cámara auxiliar (10) con respecto a un volumen (V2) de la cámara (5) de combustión cuando el pistón (3) alcanza el punto muerto superior está establecida en un intervalo de 0,010 a 0,015.

4. El motor de encendido por chispa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los agujeros (6a) de inyección están configurados como uno o más pares de agujeros (6a) de inyección simétricos con respecto a la posición (12) del encendido en la dirección de la gravedad y en el que un ángulo entre los agujeros (6a) de inyección de cada par está fijado en un intervalo (α) de 80 a 100 grados. 5. El motor de encendido por chispa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en 5 el que hay formados asientos (3b) de válvula en el pistón (3) en un área periférica externa de la cámara (5) de combustión, en el que cada uno de los agujeros (6a) de inyección está dirigido en la dirección horizontal en un intervalo de ángulo (β) de tolerancia de -10 a 10 grados ya sea desde una línea (O1) que pasa por un centro de cada uno de los asientos (3b) de válvula o desde una línea (O2) que pasa entre cada 10 par de asientos colindantes (3b) de válvula.

 

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