Чрезвычайно важное значение при поступлении свежей смеси в цилиндр имеет вихревой характер ее движения, способствующей тщательному перемешиванию частичек бензина и воздуха и, следовательно, однородности состава смеси. Как показывают схемы на рис. 1, это "завихрение" всасываемой смеси должно значительно лучше происходить при верхнем расположении клапанов, нежели при боковом.
Вихреобразное движение смеси и отсутствие в камере сгорания "мертвых" пространств, в которых смесь могла бы частично задерживаться и оставаться в неподвижности, имеют особо важное значение при высоких степенях сжатия во избежание самовоспламенения смеси, или детонации. Надо иметь в виду, что нормальное горение смеси в цилиндре происходит хотя и очень быстро, но не мгновенно (пламя распространяется при этом со скоростью около 20 м/сек).
Первоначально воспламеняется небольшая часть смеси возле свечи. Сгорая, эта часть газов расширяется и сжимает остальную, еще не воспламенившуюся массу их. Если бы смесь оставалась неподвижной, то при таком повышении давления температура ее легко могла бы дойти до точки самовоспламенения, вследствие чего вспыхнула бы вся масса газа, т. е. произошел бы взрыв, или детонация (при которой скорость распространения пламени достигает 2000 м/сек и больше). Поршень при этом получил бы резкий толчок. Вихревое движение смеси обеспечивает правильность процесса горения, при котором пламя разносится от свечи к более отдаленным точкам цилиндра. Так как поршень в то же время не остается в неподвижности, а также движется с чрезвычайной быстротой (10—15 м/сек), как бы убегая от волны пламени, то давление не достигает границы самовоспламенения, и детонации не происходит.
Рис. 1. Схемы всасывания смеси.
Для избежания самовоспламенения смеси полезна также механическая обработка поверхности камеры сгорания, так как шероховатости отливки вызывают отложения на них нагара, частички которого раскаляются и могут быть причиной самопроизвольных вспышек. Само собой понятно, что такая обработка может быть выполнена только при симметричной и простой форме, какая получается при верхнем расположении клапанов.
