PZM – Motoryzacja

Zagadnienie

Ponadto należy podkreślić, że w silnikach o małej objętości skokowej (np. 50 cm3) trudno jest ze względów konstrukcyjnych uzyskać małe wartości 3, a chcąc osiągnąć w takich przypadkach duże wskaźniki mocy należy stosować duże czasoprzekroje okien: dolotowych, przelotowych i wylotowych. Na przykład silnik firmy Gräf-Stift, wyposażony w prosty układ regulacji (drogą upustu części powietrza ze strony tłocznej dmuchawy na ssawną) i zamontowany w autobusie pracującym w ruchu miejskim, osiągnął 17% oszczędności w zużyciu paliwa. Dobór elementów nastawczych układu regulacji i charakterystyki więzów łączących te elementy musi odbywać się na drodze eksperymentalnej. Osobne zagadnienie – dotąd nie rozwiązane w całości – to problem wyboru kryteriów optymalności takiej regulacji. Konwertor pulsacji odpowiadający schematowi ma znaczną długość, co utrudnia jego zastosowanie we współczesnych silnikach charakteryzujących się zwartą budową. Na rysunku u Niewiarowskiego pokazano zbadane w wytwórni Sulzer układy, jakie zastosowano w ośmiocylindrowym silniku rzędowym używanym.

Zależności

Im mniejsze jest konieczne ciśnienie doładowania i mniejszy jest wydatek powietrza przy właściwym przebiegu procesu wymiany ładunku, tym łatwiej jest zrealizować doładowanie systemem pulsacyjnym. W celu uzyskania możliwie dużej energii spalin i tym samym zwiększenia mocy turbiny należy ponadto zwiększyć wyprzedzenie otwarcia okien wylotowych. Gwałtowny wypływ spalin podczas wylotu wstępnego powoduje w ciasnym układzie wylotowym pulsacyjnego systemu doładowania chwilowy wzrost ciśnienia dochodzący przy pełnym obciążeniu do 0,15-H -T- 0,2 MPa. Spaliny te powinny możliwie szybko odpłynąć przez turbinę, aby do chwili otwarcia okien dolotowych ciśnienie za oknami wylotowymi zmalało do ciśnienia doładowania lub jeszcze bardziej, co umożliwi przepłukanie cylindra. W przeciwnym przypadku nastąpi „uderzenie” spalin do układu wlotowego. W typowych przypadkach – zwyczajne zwiększenie wymaganej mocy silnika do 2214-250 kW, podczas gdy w latach 1961-63 zachodnioniemieckie silniki-bez doładowania do samochodów ciężarowych o masie całkowitej 32 t miały najczęściej moc 154 kW.

Kilka słów o turbinie

Przekroju turbiny nie można dowolnie zwiększać, ponieważ jest to związane z niepełnym wykorzystaniem pulsacji ciśnienia. A więc musi istnieć duży czasoprzekrój wylotu wstępnego (tj. czasoprzekrój liczony do chwili otwarcia okien dolotowych, aby wzrost ciśnienia nastąpił możliwie szybko, a oprócz tego niezbędny jest dostateczny odstęp czasu między otwarciem okien wylotowych i dolotowych, aby fala spalin o zwiększonym ciśnieniu zdążyła przejść przez turbinę. W wolnoobrotowych silnikach potrzeba do tego 25 -=-28° obrotu korby. Ostatecznie wyprzedzenie dobiera się drogą doświadczalną. Pod tym względem korzystniejsze są silniki o przepłukaniu wzdłużnym, zwłaszcza zaworowe. Oczywiście moc turbiny wzrasta kosztem straty pola wykresu indykatorowego, co pociąga za sobą pewne zwiększenie zużycia paliwa. W silnikach z przepłukaniem zwrotnym i poprzecznym, najczęściej ze względów konstrukcyjnych nie jest możliwe tak wczesne otwarcie wylotu. Występujący wówczas niedobór mocy turbiny wyrównuje się za pomocą dodatkowej dmuchawy.

Konwertory pulsacji

Wykorzystanie energii spalin w układzie doładowania turbosprężarką zależy głównie od dwóch czynników: wielkości strat energii występujących podczas przepływu spalin od cylindra do turbiny; sprawności turbiny, na którą decydujący wpływ ma sposób jej zasilania. Z poprzednich rozważań wynika, że system stałego ciśnienia umożliwia wprawdzie uzyskanie większych sprawności turbiny, lecz charakteryzuje się znacznymi stratami energii spalin. W systemie pulsacyjnym natomiast małe straty energii spalin są okupione mniejszą sprawnością turbiny, co wynika z niepełnego okresowego jej zasilania. W wyniku dążenia do połączenia zalet obu systemów doładowania powstał układ doładowania zwany konwertorem pulsacji1′, w którym energia pulsacji ciśnienia jest wykorzystywana do zwiększania prędkości spalin, a prędkość ta po odpowiednim przekształceniu umożliwia odzyskanie energii w postaci ciśnienia. Przewody wylotowe 1 dwóch cylindrów, dla których odstęp między zapłonami jest mniejszy od czasu otwarcia ich zaworów wylotowych, są doprowadzone przez dysze 2 do wspólnego przewodu 3, łączącego się poprzez dyfuzor 4 ze zbiornikiem wyrównawczym 5 umieszczonym bezpośrednio przed wlotem do turbiny 6.

Ciśnienie

Fala ciśnienia wywołana wylotem z cylindra I przemieszcza się wzdłuż przewodu wylotowego i dochodzi do dyszy, w której energia ciśnienia zostaje zamieniona na energię kinetyczną i powoduje przyspieszenie ruchu spalin wypływających z cylindra 77 (w którym wylot rozpoczął się wcześniej). W ten sposób uzyskuje się w przewodzie 3 wyrównanie prędkości przepływu spalin. W dyfuzorze następuje przemiana energii kinetycznej na ciśnienie. Im więcej cylindrów jest podłączonych do tego samego konwertora pulsacji, tym bardziej stałe jest ciśnienie za dyfuzorem, a cały układ zbliża się do systemu stałego ciśnienia, a jednocześnie przejmuje wady charakterystyczne dla tego systemu. Na przykład celowe jest zastosowanie konwertora pulsacji w silnikach czterosuwowych o odstępie zapłonów mniejszym niż 240°, dzięki czemu można znacznie poprawić zasilanie turbiny w silnikach 5, 8- i 10-cy-lindrowych, a także uzyskać większe ciśnienie doładowania i lepsze przepłukanie cylindrów – a o to przecież także chodzi.

Wzmocnienie wału korbowego

Jednak przez wzmocnienie i odpowiednie wymiarowanie wału korbowego, łożysk, głowic, ściągów, trzonów tłokowych i korbowodów oraz wprowadzenie po wnikliwych studiach konstrukcyjnych specjalnych rozwiązań tłoków nie dopuszczono do przekroczenia naprężeń uznawanych jako dopuszczalne w typowych silnikach. Podane poprzednio założenia wysokiego doładowania MAN, zastosowane w pierwszych silnikach tego rodzaju, umożliwiały uzyskanie wyjątkowo małego zużycia paliwa. Późniejszy rozwój związany z dalszym powiększaniem pe (dla uzyskania jak najmniejszego obrysu silnika) skłonił konstruktorów wspomnianej wytwórni do wprowadzania większego współotwarcia zaworów, umożliwiającego zmniejszenie obciążeń cieplnych kosztem pewnego wzrostu zużycia paliwa. Ponadto w dążeniu do uzyskania możliwie dużych wartości pe przy danym największym ciśnieniu spalania (uwarunkowanym względami konstrukcyjnymi oraz przepisami towarzystw klasyfikacyjnych) przyjęto oczywiście ciśnienia doładowania nie tak duże jak początkowo.

Wybór systemu

Przykładem silnika opracowanego w oparciu o te zmodyfikowane założenia jest silnik W52/55 (D/S = 520/550 mm) o mocy z cylindra 740 kW. Zastanawiając się nad wyborem systemu doładowania do wysokodoładowanego silnika czterosuwowego, należy wziąć pod uwagę, że przy współczesnych sprawnościach turbosprężarek rzędu 0,6 czterosuwowy silnik doładowany systemem stałego ciśnienia góruje nad silnikiem doładowanym systemem pulsacyjnym z częściowym zasilaniem przy obciążeniach przekraczających 1,75 MPa. Przy doładowaniu pulsacyjnym i pełnym zasilaniu (zgrupowanie wylotów z trzech cylindrów) punkt, w którym system przy stałym ciśnieniu jest korzystniejszy, znajduje się powyżej wartości pe = 2,1 MPa. Ponadto należy uwzględnić fakt, że doładowanie systemem stałego ciśnienia powoduje gorszą pracę przy obciążeniach częściowych i gorszą zdolność do przyspieszania silnika. A więc system ten jest niedogodny w takich warunkach eksploatacji, w których wymaga się dobrej reakcji silnika przy nagłych zmianach obciążenia albo żąda się długich okresów pracy na obciążeniach częściowych.

Kolejne wady

Inną jeszcze wadą dmuchawy promieniowej jest szybki spadek ciśnienia tłoczenia ze zmniejszeniem prędkości obrotowej wirnika. Wprawdzie przy mniejszej prędkości obrotowej silnika dłuższy czas otwarcia okien (a tym samym i większy ich czasoprzekrój mierzony w m2 s) ułatwia przepłukanie cylindra przy zmniejszonym ciśnieniu ładowania, jednak pogarsza to w istotny sposób przebieg krzywej pe oraz MB. W silniku nawrotnym dmuchawa promieniowa, dobrana do jego normalnej pracy, ma podczas biegu wstecznego znacznie mniejszą sprawność. W wielu przypadkach można się jednak z tym pogodzić, ponieważ śruba napędowa obracająca się w kierunku odwrotnym i tak nie pobiera pełnej mocy silnika. Ze względu na omówione właściwości dmuchawy promieniowe nadają się do ładowania silników z zapłonem samoczynnym średniej i dużej mocy. Jednak szerokie stosowanie w zakresie dużych mocy doładowania przy użyciu turbosprężarek i coraz szersze ich rozpowszechnianie w mniejszych silnikach ogranicza obecnie stosowanie dmuchaw promieniowych (napędzanych od wału korbowego) do niezbyt licznych silników dwusuwowych średniej mocy.

Dmuchawa tłokowa

Dmuchawy takie, po niezbyt udanym zastosowaniu w dawnych silnikach DKW i innych, zostały całkowicie zastąpione w dwusuwowych silnikach gaźnikowych wstępnym sprężaniem mieszanki w skrzyni korbowej. Próby użycia dmuchaw tłokowych w szybkoobrotowych silnikach z zapłonem samoczynnym (np. NORMAG) nie znalazły naśladowców, ponieważ wprowadzenie takich dmuchaw w celu uzyskania nadciśnienia w granicach kilku setnych megapaskala pociąga za sobą niewspółmiernie duże skomplikowanie konstrukcji silnika oraz znaczny wzrost jego masy i gabarytu. Szersze zastosowanie znalazły natomiast dmuchawy tłokowe w wolnoobrotowych silnikach dwusuwowych (n < 250 obr/min). W tych silnikach może być zastosowana jedna duża dmuchawa umieszczona w osi podłużnej silnika i napędzana od specjalnego wykorbienia wału korbowego lub też większa liczba małych dmuchaw zabudowanych na bocznej stronie silnika i napędzanych od wodzików za pomocą odpowiednich ramion. Przy takim zabudowaniu dmuchawy, gdy powietrze jest tłoczone wprost do przelotni, przyjmuje się p2 – pp.

Wybór dmuchawy ładującej

Do ładowania silników dwusuwowych stosowane są dmuchawy: Roots, promieniowe i tłokowe oraz skrzynie korbowe (wraz z dolną stroną tłoka) przystosowane do wstępnego sprężania ładunku (silniki ze sprężaniem wstępnym w skrzyni korbowej omówiono dalej). Pewien spadek wydatku dmuchawy przy małych prędkościach obrotowych i dużych ciśnieniach jest wywołany zwiększonym uchodzeniem czynnika przez luzy między wirnikami oraz między obudową i każdym z wirników. Przy małych n dmuchawa taka dostarcza więc na każdy obieg prawie tyle powietrza co przy dużych n, a więc w razie zastosowania pompy wtryskowej o odpowiedniej charakterystyce silnik może rozwijać stosunkowo duży moment obrotowy (większy stopień elastyczności silnika). Jako dalsze zalety dmuchawy Roots należy wymienić prostotę konstrukcji, dużą trwałość i mały wpływ wielkości dmuchawy na jej sprawność. Przeciętne zapotrzebowanie powietrza przez silnik dwusuwowy wynosi 6,8 -f-11 m3/(kW>h) i dlatego zastosowanie dmuchawy promieniowej staje się ekonomiczne wtedy, gdy użyteczna moc silnika wynosi co najmniej 90-”-150 kW.

Wady dmuchawy

Do wad dmuchawy Roots natomiast trzeba zaliczyć trudności dokładnej obróbki skomplikowanego zarysu wirnika oraz występowanie optymalnej sprawności w stosunkowo wąskim zakresie zmian prędkości obrotowej. Pomimo wymienionych wad dmuchawy Roots są stosunkowo najczęściej stosowane jako osprzęt dwusuwowych silników średnio- i szybkoobrotowych (zwłaszcza trakcyjnych) małej, a częściowo również średniej mocy. Dmuchawa promieniowa odznacza się szczególną prostotą budowy, lekkością i zwartością oraz łatwością wytwarzania dużego ciśnienia ładowania. Jednak ze względu na konieczność zapewnienia dużej prędkości obrotowej wirnika dmuchawy promieniowej (w celu uzyskania odpowiedniej prędkości obwodowej wirnika), wymagana jest przekładnia o przełożeniu kilkakrotnie większym niż w razie stosowania dmuchawy Roots, co zwiększa straty przeniesienia napędu. W trakcie wyboru typu dmuchawy bardzo istotną rolę odgrywa również fakt, że dmuchawa promieniowa osiąga zadowalającą sprawność dopiero przy wydatkach powyżej 1000 m3/h.

Filtr kabinowy
Praktycznie każdy samochód posiada w swoim wnętrzu różnego rodzaju nawiewy powietrza. Powietrze to nie bierze się oczywiście z nikąd, tylko jest zasysane z otoczenia. Z tego powodu na nawiewach w samochodzie stosuje się różnego rodzaju filtry kabinowe. Mają one różnorakie zadanie. Przede wszystkim oczyszczają powietrze z wszelkiego rodzaju kurzu i zanieczyszczeń. Niektóre filtry mogą np. pozbawiać powietrza w pewnym stopniu wilgoci, dzięki czemu szyby w naszym aucie nie będą parowały podczas deszczu. Wiele filtrów zostało pomyślanych specjalnie z myślą o alergikach i zatrzymują one wszelkiego rodzaju pyłki. Filtr paliwa, jak każdy inny filtr, ulega stopniowemu zapychaniu przed nieczystości. Jego całkowite zapchanie niesie ze sobą kilka ważnych skutków. Po pierwsze, zapchany filtr to znacznie mniejszy napływ do kabiny świeżego powietrza. Bardzo zabrudzony filtr to również doskonałe środowisko do rozwoju różnego rodzaju drobnoustrojów. Ich rozrost powoduje bardzo nieprzyjemny zapach, który wpada do kabiny razem z nawiewanym powietrzem. Filtry, które zmniejszają wilgotność również mają swoją pewną żywotność i w pewnym momencie po prostu nie będą w stanie przyjąć więcej wilgoci. Zaowocuje to zwiększonym parowaniem szyb. Dlatego właśnie tak ważne jest aby dbać o nasze filtry kabinowe i regularnie je wymieniać.

Filtr cząsteczek stałych
Filtr cząstek stałych jest montowany w samochodach z nowoczesnymi silnikami wysokoprężnymi. Skład oleju napędowego, używane przez silniki wysokoprężne, różni się znacznie od składu zwykłej benzyny. Jest on zdecydowanie bardziej zanieczyszczony różnego rodzaju pierwiastkami. Dlatego właśnie filtr cząstek stałych jest stosowany jako dodatek do standardowych katalizatorów. Oczyszcza on spaliny ze specyficznych cząstek, które osadzają się na powierzchni filtra. Co ciekawe filtr cząstek stałych posiada zdolność do samodzielnego oczyszczania się co znacznie wydłuża jego żywotność. W filtrze gromadzi się sadza, która może zostać wypalona przy odpowiedniej temperaturze całego filtru. Aby podnieść tę temperaturę od czasu do czasu w momencie rozprężania tłoków w cylindrach zostaje podana trochę większa ilość paliwa. Powoduje to ogólne podniesienie temperatury całego układu wydechowego a co za tym idzie wypalenie sadzy w filtrze. Uszkodzenie filtra dość łatwo zauważyć. Z naszej rury wydechowej zacznie się wydobywać znacznie ciemniejszy niż zwykle dym, taki jak w starych samochodach z silnikami wysokoprężnymi. Oznacza to, że najwyższy czas na jego wymianę.

Wymiana filtrów
Bardzo ważne jest, aby nie lekceważyć tych drobnych części jakimi są wszelkiego rodzaju filtry. Od ich dobrego stanu zależy bardzo wiele rzeczy. Zapewniają one lepszą pracę naszego silnika i dbają o jego jak największą czystość zwiększając tym samym jego ogólną żywotność. Filtry te odgrywają również ogromną rolę w ochronie naszego środowiska naturalnego, czyli między innymi zapewniają zdrowsze życie nam wszystkim. Oczyszczając spaliny powodują mniejszą emisję szkodliwych gazów do atmosfery. Chyba nikt z nas nie chce żyć w miastach z duszącym smogiem, a większość używa samochodów. Dlatego należy dbać również i o te filtry. Ostatnie rodzaje filtrów zapewniają nam samym lepszy komfort jazdy. Oczyszczają powietrze wpadające do kabiny z wszelkiego rodzaju kurzu i zanieczyszczeń. Osuszają je, dzięki czemu szyby w samochodzie nie parują się, powodując w ten sposób większe bezpieczeństwo kierowania samochodem. Każde auto posiada książeczkę, na której dokładnie wyszczególnione jest kiedy i jaki filtr należy wymienić. Nigdy nie powinniśmy o tym zapominać. Należy trzymać się ściśle zaleceń producenta samochodu.

Katalizator
Katalizatory montowane są w układzie wydechowym zazwyczaj dość blisko kolektora wydechowego. Katalizatory są montowane ze względu na coraz bardziej restrykcyjne prawo dotyczące czystości spalin samochodowych. Ich podstawowym zadaniem jest oczyszczanie spalin w celu zmniejszenia ilości szkodliwych składników, które się w nich znajdują. Początkowo na układzie wydechowym montowano tylko jeden katalizator. Wystarczał on do tego, aby sprostać wymaganiom prawa. Stale rosnące normy doprowadziły jednak do tego, że zaczyna się montować w pojazdach układy kilku katalizatorów zamiast standardowego jednego. Katalizator do prawidłowej pracy potrzebuje optymalnych warunków, które dobierane są dzięki danym przekazywanym przez sondę lambda. Stąd tendencja do montażu sondy zarówno przez jak i za katalizatorem. Sam proces oczyszczania spalin odbywa się na zasadzie reakcji wszelkich substancji występujących w spalinach z katalizatorem. Zużyty katalizator to nie tylko zwiększona emisja szkodliwych gazów do atmosfery. To również zwiększenie się zużycia paliwa. Z tego względu bardzo ważne jest dbanie o nasz katalizator. Z reguły katalizator powinien przetrwać naprawdę wiele, jednak zdarza się że ulega on przedwczesnemu zużyciu. Wymiana katalizatora to niestety dość kosztowna operacja.

Ciężar właściwy

Tłok wraz ze sworzniem i pierścieniami stanowi największą z mas posuwisto-zwrotnych, które zwłaszcza przy dużych prędkościach obrotowych mają istotny wpływ na obciążenie łożysk i wymaganą wielkość przeciwciężarów, a tym samym i na masę całego silnika. Mały ciężar właściwy stopów aluminium zadecydował o szerokim ich zastosowaniu do wyrobu tłoków. Tłok żeliwny mimo cieńszych ścianek, na co pozwala duża wytrzymałość żeliwa w wysokich temperaturach, ma większą masę niż tłok ze stopu lekkiego. Na rysunku w książce Niewiarowskiego „Tłokowe silniki spalinowe” pokazano orientacyjną zależność mas tłoków od ich średnicy, uwarunkowaną zarówno ciężarem właściwym materiału, jak też i konstrukcją. Na wykresie tym naniesiono ponadto proste jednostkowej masy tłoka mt/D3 (m, – masa tłoka w kg, D – średnica cylindra w cm); jest to najlepszy wskaźnik masy do porównywania tłoków różnych wymiarów i kształtów. Wielkość D3 jest objętością walca V o średnicy D i długości równej całkowitej długości tłoka (co stanowi wartość średnią dla wielu tłoków).

Przewodność cieplna

Przewodność cieplna decyduje o temperaturze tłoka. Większemu współczynnikowi przewodności cieplnej odpowiadają niższe temperatury tłoka podczas pracy silnika. Między denkiem tłoka, a częścią prowadzącą występuje znaczny spadek temperatur, ponieważ pierścienie tłokowe odprowadzają na ścianki cylindra znaczną część ciepła przejmowanego przez denko. Rozszerzalność cieplna materiałów tłoka i cylindra ma istotny wpływ na luzy pomiędzy tymi elementami, przy czym należy uwzględnić cały zakres możliwych warunków pracy – od rozruchu silnika w niskiej temperaturze otoczenia aż do jego dopuszczalnego przeciążenia. Rozszerzalność cieplna stopów lekkich jest znacznie większa niż żeliwa. Stanowi to poważną wadę stopów lekkich, jednak przez odpowiednią konstrukcję tłoka niedogodność tę można w znacznym stopniu złagodzić, a nawet niemal całkowicie usunąć. Ścieralność stopów lekkich jest znacznie większa niż żeliwa. W stopach lekkich głównym składnikiem zmniejszającym ścieralność jest twardy krzem. Korzystny wpływ mają również małe dodatki miedzi, niklu i magnezu.

Przebieg wywiązania ciepła

Wynikiem takiego przesunięcia jest przebieg wywiązywania ciepła o mniejszej intensywności w okresie początkowym niż w razie wtrysku jednym strumieniem, a w związku z tym – bardzo miękka praca silnika. Inne rozwiązanie typu Perkins jest stosowane w czterocylindrowym silniku PERKINS Four 99, który w wersji do samochodu osobowego rozwija moc Ne = 32 kW przy n = 4000 obr/min. W komorze typu Hercules uzyskano zwiększenie intensywności wymieszania dzięki temu, że tłok zbliżając się do GMP, a więc w okresie, w którym w innych silnikach z rozdzieloną komorą spalania występuje osłabienie przepływów,przysłania częściowo kanał łączący powodując wzrost prędkości przepływu w tym kanale. W rezultacie uzyskano nie tylko dwukrotny wzrost największej prędkości przepływu, ale jednocześnie przesunięcie tego maksimum z 25° na 8° przed GMP – a więc w położenie odpowiadające okresowi tworzenia się mieszanki. Stosowanie w tego rodzaju silnikach małych stopni sprężania (s = 14,8 – 15,5) tłumaczy się z jednej strony dobrym wymieszaniem, z drugiej zaś – dobrym napełnieniem przestrzeni spalania.

Dobre napełnienie

Dobre napełnienie jest wynikiem zastosowania dużego przekroju przelotowego zaworu dolotowego, co stało się możliwe dzięki usunięciu z głowicy komory wirowej i obsady wtryskiwacza. Średnia prędkość przepływu w zaworze dolotowym, obliczona przykładowo dla jednego z tego rodzaju silników, wynosi około 33 m/s, co przy 2600 obr/min jest wartością bardzo małą. Dobre napełnienie komory wirowej uzyskano przez zastosowanie kilkakrotnie większego niż w innych silnikach z komorami wirowymi przekroju kanału łączącego {dla wspomnianego poprzednio silnika K = 44-10-3). Ze względu na napełnienie komory wirowej, zmniejszenie przekroju tego kanału przez tłok podczas jego zbliżania się do GMP nie jest szkodliwe, ponieważ w tym okresie z cylindra do komory wirowej przepływa nieznaczna ilość ładunku. Jest to oczywiście jedno spośród wielu rozwiązań. Przed podjęciem decyzji należy wziąć pod uwagę różne czynniki, które mogą zmieniać wynik rozwiązania. Najlepiej również sprawdzić inne rozwiązania i porównać je ze sobą – wówczas otrzymamy najkorzystniejsze.

Inne rozwiązanie

Innym jeszcze rozwiązaniem specjalnym jest komora wirowa stosowana w rozpowszechnionych w kraju polskich silnikach przemysłowych S60 i pochodnych: Sól, S62 oraz S64 (rys. 8-65). Odbiega ona znacznie od typowych komór pod względem wielkości przewężenia, które jest zaledwie zaznaczone. Odbija się to niekorzystnie na wskaźnikach pracy (ge > 270 g/(kW-h), pe = 0,55 MPa) i zmusza do stosowania większego ciśnienia wtrysku (około 17,5 MPa). Silnik o takich komorach odznacza się natomiast wyjątkowo łatwym rozruchem, nawet w niekorzystnych warunkach klimatycznych. Umieszczenie zaworu wylotowego w komorze zapewnia dobre jej przewietrzanie, co eliminuje prawie całkowicie tworzenie się nagaru. Prowadzenie iglicy rozpylacza umieszczono z dala od komory spalania – czyli w dość chłodnym miejscu. Zastosowanie tych środków zapobiega szybkiemu zanieczyszczaniu się rozpylacza. Bliższe dane dotyczące parametrów geometrycznych komór spalania silników MAN-M podaje Mironów – Ci, którzy chcą wiedzieć więcej powinni sobie tych informacji poszukać.

Chłodzenie powietrzem

Komora wirowa silników chłodzonych powietrzem była wytwarzana przez szereg lat w dużych seriach. Komora ta ma kształt gruszki skierowanej częścią wydłużoną ku dołowi. W nowszych rozwiązaniach silników Deutz zamiast tłoków z płaskim denkiem zastosowano tłoki z wgłębieniami dającymi regularne zawirowania, podobnie jak w komorach wirowych COMET III. Kanał łączący ma swoje ujście do komory znajdującej się naprzeciw wtryskiwacza, dzięki czemu podczas rozruchu paliwo trafia do słabo chłodzonej strefy w przestrzeni nad tłokiem. Ze względu na to, że stop lekki głowicy nie powinien pracować w wysokich temperaturach, komora wirowa wraz z kanałem łączącym oraz obsadami wtryskiwacza i świecy żarowej jest wykonana ze stali i zalana w głowicy. Rozwiązanie dotyczy silnika dwusuwowego, w którym można było umieścić wylot kanału łączącego w osi cylindra, co zapewniło bardziej równomierne obciążenie cieplne tłoka.

Rozwiązania specjalne

Oprócz opisanych tu komór wirowych, które można uważać w mniejszym lub większym stopniu za rozwiązania klasyczne, są również stosowane komory o specjalnej budowie, które opracowano w celu uzyskania wymaganych właściwości silników, wynikających najczęściej z ich przeznaczenia. Do najbardziej znanych rozwiązań specjalnych należy komora typu Perkins, mająca pewne cechy wtrysku bezpośredniego. Właściwa komora wirowa jest połączona z przestrzenią nad tłokiem oryginalnie ukształtowanym kanałem o dużym przekroju. Istotną rolę odgrywa sposób wbudowania wtryskiwacza zaopatrzonego w niesymetryczny rozpylacz dwuotworkowy. Paliwo wtryskiwane skośnym strumieniem dzięki sprzyjającym warunkom (przepływ w przeciwprądzie z najsilniej nagrzanymi ilościami sprężonego powietrza) szybko rozdrabnia się i paruje, co powoduje szybki samozapłon, nawet podczas rozruchu zimnego silnika w niskich temperaturach otoczenia. Płomień powstały w kanale łączącym zapala główną dawkę wtryskiwaną do komory wirowej i wymieszaną z powietrzem dzięki intensywnemu ruchowi wirowemu, podobnie jak, w innych rozwiązaniach.