В двигателе, работающем по FCP-процессу впускной клапан имеет ширму, способствующую завихрению воздуха, который поступает в цилиндр (рис. 81). Впрыскиваемое топливо под­хватывается вращающимся вихрем и собирается в виде облака вокруг свечи зажигания 1. Ось форсунки наклонена под углом 30—40° к оси цилиндра, поэтому впрыснутое топ­ливо образует широкий конус и почти соприка­сается с поверхностью головки цилиндра. При осуществлении процесса важен правильный вы­бор углов опережения впрыска и зажигания. На частичных нагрузках зажигание происходит через некоторый период после впрыска, чтобы топ­ливо успело распылиться и испариться. Этот период должен быть ограничен, чтобы предотвратить образование на перифе­рии камеры слишком бедной смеси, которая не будет сгорать. При возрастании нагрузки желательно распыливание больше­го количества топлива, что обусловливает быстрое и полное сгорание. В этих условиях угол опережения впрыска увеличи­вают, а угол опережения зажигания уменьшают, так как ско­рость сгорания в богатых смесях возрастает.

Послойное смесеобразование , способствует полному сгора­нию топлива, поэтому в отработавших газах содержится меньше вредных составляющих, чем при работе обычного карбюратор­ного двигателя. Только незначительная часть топлива достигает стенок цилиндра, поэтому уменьшается количество топлива в зоне гашения, а следовательно, и количество несгоревших угле­водородов в продуктах сгорания. Двигатель работает на обед­ненных смесях, уменьшается выделение СО. Концентрация NO_xв отработавших газах может быть уменьшена путем некоторого расслоения рабочей смеси и работы двигателя на обедненных смесях.

Схема двигателя, работающего по TCP-процессу с послойным смесеобразованием, показана на рис. 82. В двигателе на входе воздуха установлен клапан 3 с ширмой, создающей завихрение воздуха. В процессе сжатия воздух вытесняется в камеру выполненную в поршне /, диаметр которой в 2 раза меньше диаметра цилиндра 6. По закону сохранения количества движения скорость вращения вихря в камере значительно возрастает. Впрыск топлива проводится с небольшим опережением. Воздух подхватывает первые частицы впрыснутого топлива и направляет их к свече зажигания. После воспламенения топлива возникает фронт пламени.

Новые частицы топлива, продолжающего поступать в ци­линдр, сгорают в образовавшемся фронте пламени с такой ско­ростью, с какой происходит перемешивание их с воздушным вихрем. Продукты сгорания удаляются из зоны горения вихре­вым движением заряда. Процесс горения в двигателе принци­пиально похож на процессы горения в камерах сгорания реак­тивных и газотурбинных двигателей.

При полной нагрузке впрыск топлива продолжается в тече­ние одного оборота воздушного вихря. Воспламенение обеспе­чивается свечой зажигания с длительным искровым разрядом. При TCP-процессе соотношение между воздухом и топливом почти стехиометрическое независимо от длительности впрыска. Вследствие этого при работе на частичных нагрузках не надо регулировать количество поступающего воздуха с помощью дроссельной заслонки.