ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Двигатель внутреннего сгорания поршневого типа, работающий на смеси горючего топлива и воздуха, содержащий:
по меньшей мере одну камеру (11) сгорания и поршень (2), установленный с возможностью перемещения в камере (11) сгорания для сжатия топливовоздушной смеси с обеспечением максимальной степени сжатия в пределах от 15:1 до 25:1;
впуск (4) расположенный в камере сгорания для приема топливовоздушной смеси в камеру (11) сгорания;
устройство (3) зажигания, расположенное в камере (11) сгорания для воспламенения топливовоздушной смеси, поступившей в камеру (11) сгорания, при значениях угла поворота коленчатого вала от 0 до 15° после верхней мертвой точки (ПВМТ) поршня в камере (11) сгорания; при этом
камера сгорания и поршень выполнены с возможностью снижения риска образования участков местного перегрева, а двигатель выполнен с возможностью обеспечения скорости горения, при которой 90% топлива сгорает при значениях угла поворота коленчатого вала от 15 до 40°.
2. Двигатель по п.1, в котором степень сжатия предпочтительно находится в пределах от 17:1 до 20:1 и более предпочтительно от 17,5:1 до 18,5:1.
3. Двигатель по п.1, в котором угол поворота коленчатого вала (9) предпочтительно находится в пределах от 0 до 5°, а наиболее предпочтительно угол равен 2° после верхней мертвой точки (ПВМТ).
4. Двигатель по п.1, в котором края в камере (11) сгорания скруглены с радиусом, по меньшей мере равным 2 мм.
5. Двигатель по п.1, в котором края в камере (11) сгорания скруглены с радиусом, по меньшей мере равным 0,5 мм.
6. Двигатель по п.1, в котором поршень (2) содержит по меньшей мере одну полость (701) на верхней части поршня (2, 700).
7. Двигатель по п.1, в котором устройство (3) зажигания содержит свечу зажигания, имеющую, по существу, гладкую поверхность между входом свечи (3) зажигания в камере (11) сгорания и блоком генерирования искры на свече (3) зажигания.
8. Двигатель по п.1, в котором края (12) на части поршня (2), обращенной к устройству зажигания, скруглены с радиусом по меньшей мере 0,5 мм.
9. Двигатель по п.1, в котором края (12) на части поршня (2), обращенной к устройству зажигания, скруглены с радиусом около 2 мм.
10. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий устройство (416, 510, 600) управления со средством регулирования соотношения компонентов топливовоздушной смеси.
11. Двигатель по п.10, дополнительно содержащий датчик (507) кислорода, такой как лямбда-датчик, расположенный после камеры (11) сгорания в канале (508) выпуска выхлопных газов.
12. Двигатель по п.11, в котором устройство (416, 510, 600) управления выполнено с возможностью считывания сигнала от датчика кислорода и использования его для определения соотношения компонентов топливовоздушной смеси.
13. Двигатель по п.12, в котором устройство (416, 510, 600) управления выполнено с возможностью управления положением регулирующего элемента (401), управляющего соотношением компонентов топливовоздушной смеси.
14. Двигатель по п.12, в котором устройство (416, 510, 600) управления выполнено с возможностью поддержания значения лямбда около 1.
15. Двигатель по п.1, в котором угловое положение зажигания коленчатого вала поддерживается фиксированным в течение работы двигателя.
16. Двигатель по п.1, в котором угол поворота коленчатого вала регулируется от 10 до 0° ПВМТ в зависимости от отбираемой мощности и/или числа оборотов.
17. Двигатель по п.1, в котором устройство (3) зажигания выполнено с возможностью обеспечения искры от напряжения зажигания, равного по меньшей мере 25 кВ.
18. Двигатель по п.1, в котором устройство (3) зажигания содержит свечу зажигания, работающую при напряжении, предпочтительно превышающем 30 кВ.
19. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий турбонагнетатель, обеспечивающий максимальное давление турбонаддува, равное 0,8 бар, и предпочтительно 0,4 бар.
20. Двигатель по п.1, в котором топливо представляет собой по меньшей мере одно из: бензина (газолина), спирта (такого как, метанол или этанол), жидкого пропана, природного газа, биогаза и бытового газа.
21. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий средство регулирования зажигания относительно угла поворота коленчатого вала (9).
22. Двигатель сгорания по п.1, в котором высота камеры сжатия составляет по меньшей мере 0,7 мм.
23. Двигатель по п.1, в котором впуск открыт в течение по меньшей мере 10% этапа сжатия.
24. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий смесительное устройство (400) для смешивания воздуха и топлива, содержащее:
устройство (408) Вентури;
впуск (418) для воздуха и
средство (409) впуска топлива;
при этом положение клапана (401) в смесительном устройстве (400) регулируется и обеспечивается регулирование соотношения компонентов топливовоздушной смеси.
25. Способ управления сгоранием в двигателе внутреннего сгорания, включающий этапы, на которых
обеспечивают двигатель внутреннего сгорания, содержащий камеру сгорания с поршнем, причем камера сгорания и поршень выполнены с возможностью уменьшения участков местного перегрева;
конфигурируют камеру сгорания с возможностью обеспечения высокой степени сгорания, при которой 90% топлива сгорает при положении угла поворота коленчатого вала от 15 до 40°;
подают топливовоздушную смесь в камеру (11) сгорания через впуск (4);
закрывают впуск во время этапа сжатия и
воспламеняют топливовоздушную смесь, когда максимальная степень сжатия топливовоздушной смеси находится в пределах от 15:1 до 25:1, и когда положение угла поворота коленчатого вала поршня составляет от 0 до 15° после верхней мертвой точки (ПВМТ).
26. Способ по п.25, в котором значения степени сжатия предпочтительно находятся в пределах от 17:1 до 20:1 и более предпочтительно от 17,5:1 до 18,5:1.
о
о
27. Способ по п.25, в котором угол поворота коленчатого вала предпочтительно находится в пределах от 0 до 5, и наиболее предпочтительно равен 2 после верхней мертвой точки (ПВМТ).
28. Способ по п.25, в котором, по существу, все края в камере (11) сгорания имеют радиус, по меньшей мере равный 0,5 мм, включая поршень (2) по меньшей мере с одной полостью (701) на верхней части поршня (2).
29. Способ по п.28, в котором радиус краев составляет около 2 мм.
30. Способ по п.25, в котором зажигание обеспечивают искрой, генерируемой напряжением свыше 25 кВ.
31. Способ по п.25, в котором дополнительно
получают сигнал значения кислорода после камеры (11) сгорания;
подают сигнал в устройство (510, 600) управления и
регулируют соотношение компонентов топливовоздушной смеси, поступающей в камеру (11) сгорания, используя сигнал в качестве регулирующего значения.
32. Способ по п.31, в котором устройство (510, 600) управления поддерживает значение кислорода приблизительно до значения лямбда, равного 1.
33. Транспортное средство, содержащее двигатель внутреннего сгорания по любому из пп.1-24.
34. Судно, содержащее двигатель внутреннего сгорания по любому из пп.1-24.
35. Электростанция, содержащая двигатель внутреннего сгорания по любому из пп.1-24.