Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1561
.pdf
или нет, как описано выше, может также быть изнутри покрыто листом резины, непроницаемым для воздуха. В
данном случае это внутреннее покрытие заменяет обычный воздуходержатель, от которого можно отказаться.
В этой модификации крышка не обязательно должна быть снабжена отверстием, как в предыдущем случае, а
лишь небольшим отверстием с клапаном или другим устройством, позволяющим надувать шар и
обеспечивающим герметичность, чтобы воздух или газ, содержащиеся в шаре, не могли выходить наружу.
Описанные выше мячи могут быть изготовлены вручную или с помощью соответствующих станков, однако
используемый механический процесс изготовления не является частью настоящего изобретения.
Характерной особенностью изобретения является использование в производстве футбольных мячей и
подобных изделий тканей или нитей, обработанных резиной, а также резины, вулканизированной или нет,
вместо кожи, используемой в настоящее время. Между несколькими слоями ткани могут также располагаться
листы резины, и аналогичным образом на внешней стороне чехла мяча может использоваться специальная
ткань, обработанная резиной, что не выходит за рамки настоящего изобретения. Подробно описав и
определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_197961.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=197961&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB197961A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в отопительных приборах для почтовых или аналогичных железнодорожных вагонов.
Я, Рене Огюст Исль, гражданин Французской Республики, проживающий по адресу: улица Монденар, 19,
Бордо, Франция, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
устройству для обогрева почтовых или подобных вагонов снизу, причем указанное устройство использует
любой обычный промышленный источник тепла.
До настоящего времени такие вагоны отапливались либо с помощью обычных угольных печей, либо с
помощью термосифона, содержащего эмульсию и жидкость, циркулирующую под пластиной на полу, либо с
помощью пара, подаваемого из локомотива и используемого в обычных радиаторах.
Печи, работающие на угле, имеют тот недостаток, что они перегревают пространство, прилегающее к печам, в
то время как на расстоянии от печей их тепловое воздействие очень незначительно.
Печи выделяют вредные вещества и неприятный запах, а также представляют серьезную опасность
возгорания, особенно в железнодорожных авариях.
Нагрев с помощью термосифона позволяет более равномерно распределять тепло, но его печь представляет
опасность возгорания, а циркуляция эмульсии приводит к медленной работе. Кроме того, его сложно
регулировать, центральная нагревательная плита неудобна для персонала и вредна для пакетов,
размещенных на плите или рядом с ней.
Использование пара от локомотива сопряжено с тем недостатком, что когда вагон не сцеплен с локомотивом,
или когда машинист включает пар во время движения для повышения давления, или когда вагон находится в
хвостовой части поезда, пара либо нет, либо пар поступает в вагон под низким давлением или в состоянии,
близком к холодному сконденсированному пару. Следовательно, использование пара могло осуществляться
только в сочетании с печами, недостатки которых хорошо известны.
В очередной раз в процессе прогрессивной электрификации тяги не было предусмотрено ничего
эффективного для обогрева вагонов электрическим током.
Согласно настоящему изобретению, отопление вагона осуществляется с помощью водяного контура и
включает в себя котел, специально предназначенный для нагрева паром от локомотива, электрическими
резисторами, расположенными внутри котла и находящимися в непосредственном контакте с нагреваемой
водой, или горячим воздухом, или смесью пара и горячего воздуха, или топкой, предусмотренной внутри
котла, в которой в качестве источника тепла может использоваться жидкое или твердое топливо.
Теперь я опишу свое изобретение со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором: фиг. 1 представляет собой
схематический продольный разрез нагревательного устройства, установленного в почтовом вагоне.
На рис. 2 показан вид сбоку дверцы для очистки печи, снабженной особым запорным устройством.
Как показано на рис. 1, обогрев осуществляется путем циркуляции горячей воды в трубе, расположенной под
ногами сортировщиков писем или почтальонов, например, в существующих плинтусах, установленных у
основания сортировочных столов.
Предусмотрены меры для предотвращения повышения средней температуры выше 60 °C, что достаточно для
обогрева вагона и не наносит вреда содержимому сумок, размещенных на полу вагона, а также для
равномерного распределения тепла по всему вагону.
Циркулирующая вода нагревается в котле А либо с помощью пара из локомотива, горячего воздуха, смеси
пара и горячего воздуха или подобного вещества, проходящего через змеевик H, либо с помощью
электрического тока, проходящего через нагревательные змеевики I, либо с помощью жидкого или твердого
топлива, сжигаемого в печи J. При этом возможно автоматическое гашение используемого топлива, как только
в вагон подается пар, горячий воздух, смесь пара и горячего воздуха или электрический ток, и
предотвращение повторного зажигания печи до тех пор, пока используется любой из указанных источников
тепла. Огонь в печи гасится поршнем M, который, приводимый в действие давлением пара, сдвигает дверцу E
и закрывает воздухозаборник, а также поворачивает маслонагреватель L, расположенный в дымоходе печи,
так что дымоход практически перекрывается.
Аналогичный результат получается при воздействии электрического тока на электромагнит N.
Пружины или балансировочные грузы будут приведены в действие, как только пар или электрический ток
будут отключены, чтобы сделать печь работоспособной.
Таким образом, обогрев салона автомобиля всегда будет обеспечен тем или иным способом. Указанные
части могут быть снабжены сигнальными или регистрирующими устройствами, позволяющими определить
периоды, в течение которых локомотив обеспечивал подачу тепла.
Дверца P (рис. 2) служит для очистки зольника и должна оставаться закрытой во время горения огня.
Запорное устройство двери P соединено с заслонкой K воздуховода и с клапаном L таким образом, что при
открытой двери P заслонка F и клапан L практически закрыты. Запорный клапан L не является полностью
герметичным, и всегда остается небольшой проход для воздуха, что позволяет осуществлять горение внутри
печи, пока дверца P временно открыта, но ее необходимо немедленно закрыть после разжигания огня.
Если дверца P останется открытой после того, как огонь будет зажжен, или если ее откроют и оставят в таком
положении, огонь погаснет из-за недостаточного отвода дымовых газов.
Конструкция такова, что если дверь P открыта во время горения огня, воздухозаборник у двери K
закрывается, и дымоход также практически перекрывается, в результате чего продукты сгорания будут
выходить через дверь P в вагон и быстро делать его настолько неприятным, что пассажиры вагона быстро
закроют дверь P, которая, если бы осталась открытой, позволила бы горячей золе или искрам попасть в вагон.
А. Б. В. Г. Д1. E. F. обозначает контур, по которому циркулирует горячая вода, выходящая из котла. A. G —
теплоизолятор.
Нагрев котла А может регулироваться с помощью регулирующего устройства, приводимого в действие
вручную или автоматически и воздействующего на: (1) паровой впускной клапан 0 на змеевике 1I; (2) подачу
электрического тока к нагревательным змеевикам I; (3) дверцу E воздухозаборника в печи J и заслонку L в
выхлопной трубе для отработанных газов; (4) заслонку S в водяном контуре.
Котел закреплен в зольнике таким образом, что в случае его отрыва сильным ударом водяная рубашка,
прилегающая к топке, также будет оторвана. С этой целью котел и зольник соединены между собой болтами
(расположенными в точке Q), которые будут перерезаны при сильном ударе, воздействующем на котел.
На верхней части вагона, в конце дымохода, в точке Y показан колпак с ветрозащитным элементом,
предназначенный для улучшения тяги.
Я хотел бы, чтобы было понятно, что в описанные и изображенные устройства могут быть внесены
изменения, а расположение и пропорции различных их частей могут быть изменены в рамках следующих
пунктов формулы изобретения.
Подробно описав и определив природу указанного изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что
то, что я заявляю, это: 1. Нагревательное устройство для обогрева почтовых или аналогичных
железнодорожных вагонов снизу, представляющее собой систему горячего водоснабжения,
характеризующуюся тем, что она включает в себя котел, специально предназначенный для нагрева по
желанию паром от локомотива, электрическими резисторами, расположенными внутри котла в
непосредственном контакте с нагреваемой водой, или горячим воздухом, или смесью пара и горячего воздуха,
или сжиганием твердого или жидкого топлива в печи, расположенной аксиально внутри котла.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_197962.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=197962&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB197962A
[]
Усовершенствования в холодильных установках.
Мы, компания «Автоматические холодильные установки» (The Automatic Refrigerating Company), Хартфорд,
Коннектикут, Соединенные Штаты Америки, корпорация штата Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки,
правопреемники Ивара Лундгарда (Ivar Lundgaard), Хартфорд, округ Хартфорд, штат Коннектикут,
Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится к холодильным машинам, работающим на холодном
воздухе и подобным компрессорно-расширительным холодильным установкам, и, в частности, к машине,
работающей в замкнутом цикле. Изобретение будет описано ниже в применении к машине типа, описанного в
нашем предыдущем патенте № 195628, включающей камеру, имеющую горячий и холодный концы, поршень
для сжатия промежуточной жидкости в камере, поршень перемещения для переноса промежуточной жидкости
с одного конца камеры на другой, и коленчатый вал, имеющий кривошипы, соединенные с поршнем сжатия, и
кулачки, соединенные с поршнем перемещения.
Целью настоящего изобретения является использование термодинамического цикла, который сочетает в себе
относительно высокое среднее давление с относительно низким максимальным давлением, и в котором цикл
устроен таким образом, что промежуточная жидкость переносится из камеры сжатия в камеру расширения и
обратно при практически постоянном давлении. Таким образом, способ действия, описанный в настоящем
изобретении, заключается в переносе промежуточной жидкости из камеры сжатия в камеру расширения и
наоборот, при этом продолжается движение как поршней сжатия, так и поршней вытеснения. Конструкция
машины и рассмотрение термодинамического цикла будут более подробно описаны со ссылкой на
прилагаемые чертежи, на которых: - Рисунок 1 представляет собой продольный вертикальный разрез,
выполненный через центры двух цилиндров усовершенствованной машины. Рисунок 2 представляет собой
вертикальный разрез, выполненный по линии 2 2 рисунка 1, с исполнительным механизмом в проекции
сверху. На рисунке 3 представлен детальный поперечный разрез одного из типов компенсирующего
соединения между картером и камерой сгорания.
На рисунке 4 представлена диаграмма, иллюстрирующая изменения объема промежуточного воздуха в
камере сжатия и камере расширения в течение одного цикла. На рисунке 5 представлена диаграмма,
иллюстрирующая изменения общего объема промежуточного воздуха в течение одного цикла. На рисунке 6
представлена диаграмма, иллюстрирующая изменения давления промежуточного воздуха в течение одного
цикла. На рисунке 7 представлена диаграмма зависимости давления от объема, иллюстрирующая работу за
один цикл. На рисунке 8 представлена диаграмма, иллюстрирующая относительные перемещения поршня
сжатия и поршня вытеснения в течение одного цикла. Обращаясь более подробно к чертежам, на рисунках 1 и
2 показана конструкция воздушно-холодильной машины согласно изобретению, имеющей два цилиндра,
каждый со своим собственным резервуаром для подаваемого воздуха, но следует понимать, что может быть
использовано любое количество цилиндров. К основанию 1 с помощью болтов 3 прикреплен картер 2. В
верхней части картера 2 предусмотрены два цилиндрических выступа 4. Теплообменники 5 расположены
концентрично и прикреплены к верхним поверхностям элементов 4.
Регенераторы 6, также концентричные элементам 4, установлены на верхних поверхностях теплообменников
5. В свою очередь, головки цилиндров 7 устанавливаются над регенераторами 6, на которых смонтированы
теплообменники 8. Крышки головки цилиндров 9 установлены сверху и по центру с головками цилиндров 7.
Между различными деталями могут использоваться прокладки для обеспечения герметичности соединений, а
детали удерживаются на месте за счет зажимного действия стержней 10, швеллера 11, компрессионных
элементов 12, болтов 13 и гаек 14, с помощью которых может быть обеспечено надлежащее натяжение.
Компрессионные элементы 12 изготовлены из теплоизоляционного материала, предотвращающего потери
тепла через головные уборы 9. Вставки 15 вставляются в верхние части цилиндрических участков 4 картера, а
вставки 16 — в теплообменники 5. Таким образом, стенки цилиндра состоят из продолжения 4 картера, гильз
15 и 16, регенераторов 6, теплообменников 8 и головок цилиндров 7. В верхней части гильз 15 кольцевые
отверстия 17 ведут к теплообменникам 5, а в верхней части теплообменников 8 аналогичные отверстия 18
соединяются с цилиндрами в их верхних концах.
Движения поршней будут описаны в связи с одним цилиндром, но следует понимать, что движения поршней в
другом цилиндре выполняются аналогичным образом. Компрессионный поршень 25 приводится в действие
парой звеньев 26, шарнирно закрепленных на одном конце, по одному с каждой стороны оси поршня. Звенья
26 шарнирно закреплены на своих других концах на двух качающихся балках 27, которые качаются вокруг
штифта 28. Движение качающимся балкам 27 передается с помощью шатунов 29, большие концы которых
воздействуют на шатунные пальцы 30 коленчатого вала 31. Шкив 32 служит для привода коленчатого вала 31.
Поршень 40, приводимый в движение вытеснительным механизмом, представляет собой цилиндрическую
оболочку 41 из теплоизоляционного материала, прикрепленную к нижней пластине 42. Поршневой шток 43,
закрепленный на пластине 42 гайками 44, проходит вдоль оси цилиндра через втулку 45 в поршне сжатия 25,
через картер 2 и в направляющий подшипник 46, который закреплен на дне картера гайкой 47. Пружинное
седло 48 крепится к штоку поршня 43 с помощью штифтов 49, а нижние концы двух звеньев 50 шарнирно
закреплены на штифте 49.
Верхние концы звеньев 50 шарнирно соединены с одним из концов кулачкового рычага 51, который качается
вокруг штифта 28. На другом конце рычага 51 установлен ролик 52, вращающийся на штифте 53 и
контактирующий с кулачком 54, который является частью коленчатого вала 31. Пружина сжатия 55,
действующая между опорой пружины 48. чтобы удерживать ролик 52 на поверхности Поршень 40 направлен
вверх. Кулачок 54 вызывает движение поршня 40 вниз и контролирует его движение вверх. На рисунке
показан один поршень сжатия 25 в самом нижнем положении, и видно, что канал 60 в стенке поршня 25
проходит от верхней части поршня до точки, расположенной примерно посередине между верхней и нижней
частями, где он совпадает с отверстием 61 в стенке цилиндра. Трубка 62 соединяет отверстие 61 с камерой
63, от нижней части которой трубка 64 образует соединение с картером. В камере 63 может быть
предусмотрен внутренний контейнер 0,65 для хлорида кальция или другого осушителя, и любой воздух,
проходящий через камеру, будет контактировать с осушителем.
Смазка движущихся частей осуществляется разбрызгиванием, уровень масла в картере отображается линией
66. Теперь рассмотрим работу усовершенствованной машины, предполагая направление вращения
коленчатого вала, указанное стрелкой. В показанном положении один поршень сжатия 25 находится в самом
нижнем положении, а поршень вытеснения 40 — в самом верхнем положении. Пространство между двумя
поршнями будет называться камерой сжатия, а пространство над поршнем-распределителем — камерой
расширения. Отверстие 61 в стенке цилиндра совпадает с каналом 60 в поршне 25, и камера сжатия
сообщается с картером. Следовательно, давление в камере сгорания и картере двигателя будет одинаковым.
При вращении коленчатого вала поршень 25, под действием шатуна 29 и балки 27, будет перемещаться
вверх, закрывая тем самым отверстие 61, в то время как поршень 40 останется неподвижным. В результате
этого процесса происходит сжатие промежуточного воздуха в камере сжатия, и часть воздуха проходит через
кольцевой патрубок 17 в теплообменник 5, регенератор 6, теплообменник 8 и расширительную камеру.
Дальнейшее вращение коленчатого вала вызывает продолжение движения поршня 25 вверх и движение
поршня 40 вниз. Благодаря этим комбинированным движениям поршней осуществляется перенос рабочей
жидкости из камеры сжатия в камеру расширения при практически постоянном давлении. Как видно, поршень
перемещения не остается неподвижным до завершения сжатия, как это было в предыдущих машинах этого
типа, а начинает перемещать промежуточную жидкость до того, как поршень сжатия завершит свой ход.
Затем сжатый воздух проходит через теплообменник 5 над пластинами 19, которые поглощают тепло,
возникающее при сжатии, и передают его пластинам 20, от которых оно отводится охлаждающей жидкостью,
циркулирующей над ними. Из теплообменника 5 сжатый воздух проходит через регенератор 6 и
теплообменник 8 в расширительную камеру через отверстия 18. В теплообменнике 8 тепло поглощается
лепестками 21 от охлаждаемой жидкости, которая циркулирует над ними по трубам 22 и 23.
Поглощенное тепло передается листьям 24 путем проводимости и отдается листьями в окружающий воздух.
Дальнейшее вращение коленчатого вала 31 приводит к перемещению поршня 25 вниз и аналогичному
перемещению поршня 40 вниз, что вызывает расширение промежуточной жидкости. Теперь весь воздух
находится в расширительной камере, за исключением воздуха, содержащегося в теплообменниках и
регенераторе, и он расширился, что привело к снижению его температуры. Дальнейшее вращение
коленчатого вала 31 вызывает дальнейшее движение поршня сжатия 25 вниз и движение поршня вытеснения
40 вверх. Расширяющийся воздух, таким образом, возвращается обратно через теплообменники и
регенератор в камеру сжатия, где это происходит при практически постоянном давлении благодаря
совместному движению двух поршней. На этом завершается один цикл. Точное относительное движение двух
поршней будет рассмотрено позже в связи с обсуждением термодинамического цикла.
Видно, что между камерой сжатия и камерой расширения устанавливается разница температур. Средняя
разница температур увеличивается за счет регенератора, который способен поглощать тепло и отдавать его
обратно в зависимости от температурных условий в течение цикла. При работе машин, работающих по этому
принципу, крайне важно исключить любую влагу из промежуточного воздуха, поскольку влага имеет
тенденцию скапливаться в холодном конце в виде инея, который в конечном итоге забивает воздушные
каналы и делает машину неработоспособной. Чтобы предотвратить попадание влаги внутрь машины, картер
и другие детали сконструированы таким образом, что все соединения полностью герметичны, и единственным
отверстием, соединяющим внутренние части машины с атмосферой, является зазор вокруг коленчатого вала.
Для предотвращения утечки воздуха внутрь или наружу машины, коленчатый вал снабжен сальниковым
уплотнением с масляным уплотнением. Между цельным подшипником 76 и шарикоподшипником 77, вокруг
коленчатого вала 31, предусмотрены пространства 75, заполненные подходящим уплотнением (Рисунок 2):
между двумя телами уплотнения кольцо 78, скользяще установленное на валу 31, образует полость для
удержания масла.
Кольцо 78 имеет выточенные углубления на своей внешней и внутренней поверхностях, соединенные между
собой радиально просверленными отверстиями. Сальник 79 в сочетании с болтами 80 служит для сжатия
сальника в пространствах 75. Масляная чашка 81 служит резервуаром для хранения масла, необходимого для
поддержания заполненности полостей внутри кольца 78 через канал 82. Это масло также смазывает вал 31.
Благодаря использованию уплотнений с обеих сторон кольца 78, расход масла сводится к крайне низкому
уровню, а утечка воздуха — к незначительному. Следует отметить, что при описанной конструкции внутри
машины содержится определённый объём воздуха, имеющий как массу, так и идентичность. Когда машина не
работает, давление внутри камеры сгорания, расширительной камеры и картера будет одинаковым,
поскольку утечка через поршни выровняет давление. Предпочтительно, чтобы давление в нерабочем
состоянии машины было приблизительно равно атмосферному, хотя можно использовать и более высокое
или более низкое давление, поскольку отсутствует связь с атмосферой.
При запуске машины давление подаваемого воздуха будет попеременно увеличиваться и уменьшаться по
мере выполнения цикла операций, а подаваемый воздух будет перемещаться туда и обратно через
теплообменники и регенератор между камерами сжатия и расширения. Поскольку последние постоянно
находятся в обмене друг с другом, давление во всех частях промежуточного воздушного потока всегда
одинаково. Предполагая отсутствие компенсирующего соединения между пространством, содержащим
направляющий воздух, и картером (например, через канал 60 в поршне 25, отверстие 61, камеру 63 и трубу
64), очевидно, что после нескольких оборотов машины среднее давление направляющего воздуха сравняется
с давлением в картере из-за утечки воздуха мимо поршня 25. Это среднее давление будет в значительной
степени соответствовать атмосферному давлению, если такое давление было достигнуто до запуска.
Например, в уже сконструированных машинах было обнаружено, что если наибольшая разница давлений в
промежуточном воздухе во время цикла составляла десять фунтов на квадратный дюйм, то она изменялась
от пяти фунтов ниже атмосферного давления до пяти фунтов выше атмосферного давления.
Компенсирующее соединение предназначено для повышения среднего давления подаваемого воздуха. При
положении поршня 25 в самом нижнем положении воздух находится в расширенном состоянии и,
следовательно, имеет минимальное или близкое к минимальному давление. Следовательно, если в этот
момент камера сжатия соединена с картером, давление выровняется за счет потока воздуха через трубу 64,
камеру 63, канал 62, отверстие 61 и канал 60. В остальное время цикла порт 61 закрыт поршнем 25, и воздух
не может проходить через компенсирующее соединение. Таким образом, воздух, просачивающийся мимо
поршня в картер во время периодов высокого давления в промежуточном воздухе, возвращается в
промежуточный воздух в каждом цикле в момент низкого давления. Было установлено, что с помощью
компенсирующего соединения среднее давление подаваемого воздуха может быть увеличено с
атмосферного до пяти фунтов на квадратный дюйм выше атмосферного, при этом сохраняя разницу в десять
фунтов между максимальным и минимальным давлением.
Это важное преимущество, поскольку оно увеличивает холодопроизводительность машины, так как более
высокое среднее давление означает больший вес воздуха в том же объеме. При использовании
компенсирующего соединения давление в картере будет незначительно снижаться во время работы машины,
поскольку определенное количество воздуха передается в промежуточный воздух над поршнем 25 для
обеспечения повышенного среднего давления. Однако из-за размеров картера этот эффект очень
незначителен, но достаточен для того, чтобы любая утечка вдоль коленчатого вала 31 представляла собой
попадание масла в картер, а не выход воздуха из него. В двухцилиндровом двигателе, в котором один
поршень движется в противоположных направлениях по отношению к другому, как показано на рисунке 1,
общий объем воздуха в картере практически постоянен, поэтому давление не изменяется из-за движения
поршней, а происходит лишь перемещение воздуха с одной стороны картера на другую по мере движения
поршней вверх и вниз.
На рисунке 3 показана модифицированная форма компенсирующего соединения. На внутренней поверхности
стенки цилиндра 4 вырезано отверстие 100, обеспечивающее открытый канал для трубы 101, ввинченной в
стенку 4, в камеру сжатия. Обратный клапан 102 прикреплен к наружному концу трубы 101 и имеет трубное
соединение 103 с картером 2. Обратный клапан 102 сконструирован таким образом, что всякий раз, когда
давление в камере сжатия ниже, чем в картере, воздух будет поступать из картера в камеру сжатия, но при
любых других условиях поток воздуха в обоих направлениях отсутствовать. Таким образом, любой воздух,
просачивающийся мимо поршня 25, будет возвращаться через компенсирующее соединение из картера, и в
промежуточном воздухе будет поддерживаться минимальное давление, равное давлению в картере.
Обратный клапан 102 состоит из корпуса 104, через центр которого проходит канал 105. Труба 101
ввинчивается в канал 105, и ее конец служит седлом для клапана 106, который крепится к центру диафрагмы
107 с помощью пробки 108.
Через заглушку 108 проложен проход 109. Диафрагма 107 крепится между корпусом 104 и крышкой 110
винтами 111. В корпусе 104 и крышке 110 предусмотрены углубления, позволяющие перемещать диафрагму.
Канал 112 соединяет канал 105 с соединением 103, ведущим к картеру двигателя. Как показано на рисунке,
обратный клапан закрыт. Когда давление в картере 2 превышает давление в камере сжатия, в канале 105
возникает большее давление, чем в трубе 101. Поэтому давление на стороне корпуса диафрагмы 107 выше,
чем на стороне крышки, и клапан 106 открывается, позволяя воздуху поступать из картера 2 через соединение
103, каналы 112 и 105, трубу 101 и щель 100 в камеру сжатия. На рисунках 4–7 схематически показаны
изменения давления и объема подаваемого воздуха в течение одного цикла, как это предпочтительно
выполняется. Один цикл соответствует одному обороту коленчатого вала, и эта операция разделена на
четыре периода: A, B, C и D, каждый из которых представляет собой четверть оборота.
На рисунке 4 вертикальное расстояние от линии X, X в любой точке, до сплошных линий, ограничивающих
заштрихованную область, показывает расстояние от поршня сжатия до его верхнего положения, а расстояние
до пунктирных линий показывает расстояние от поршня вытеснения до его верхнего положения. Таким
образом, вертикальное расстояние от линии X, X до сплошной и пунктирной линий соответственно
представляет объем в любой момент времени в камерах сжатия и расширения. В течение периода А
промежуточный воздух перекачивается из камеры сжатия в камеру расширения. В течение периода B воздух,
используемый в качестве промежуточного компонента, расширяется в расширительной камере. В течение
периода C воздух возвращается в камеру сжатия, а в течение периода D он сжимается. На рисунке 5 показан
общий объем промежуточного воздуха, а вертикальное расстояние ниже линии X, X, представляет собой
общий объем в любой точке цикла. На рисунке 6 показано изменение давления, а вертикальное расстояние
над линией X11, X11, представляет давление в любой точке.
Рассматривая рисунки 5 и 6 вместе, видно, что в течение периода А воздух переносится из камеры сжатия в
камеру расширения при постоянном давлении P. Из-за «понижения» его температуры охлаждающим
теплообменником и регенератором объем воздуха уменьшается с V до V2. В течение периода B воздух
расширяется в расширительной камере от давления P до p, а его объем увеличивается от V2 до V3, при этом
температура понижается. В течение периода C воздух возвращается в камеру сжатия под низким давлением
p. В результате работы холодильного теплообменника и регенератора объем воздуха увеличивается с V3 до
V, а его температура повышается. В течение периода D воздух сжимается в камере сжатия из объема V4 и
низкого давления p до объема V1 и высокого давления P, при этом его температура повышается. Таким
образом, цикл включает в себя расширение и сжатие, а также изменение температуры в среде в
изобарических условиях.
Было установлено, что конструирование машины для работы в соответствии с описанным выше циклом имеет
множество преимуществ, которые достигаются за счет надлежащей координации движений поршней сжатия и
вытеснения, как будет описано в связи с рисунком 8. Одним из главных преимуществ по сравнению с
машинами, использующими цикл, в котором передача промежуточного воздуха осуществляется в условиях
постоянного объема, является уменьшение необходимой разницы давлений между P и p для заданной
холодопроизводительности. Это означает более высокую термодинамическую эффективность, более
равномерную кривую крутящего момента и, следовательно, меньший пусковой крутящий момент и меньший
вес маховика. Детали также могут быть легче, поскольку от них не требуется выдерживать такое высокое
давление. Кроме того, уменьшается утечка воздуха мимо компрессионного поршня и вокруг штока поршня
механизма переключения передач, а также снижаются механические потери. Обычная индикаторная
диаграмма представлена на рисунке 7 и показывает работу, совершаемую при сжатии промежуточного
воздуха, и работу, возвращаемую при расширении.
Площадь P, V3, V3, p — это работа сжатие. Чистая работа за цикл должен обеспечиваться приводным
двигателем или другим приводным механизмом. Для того чтобы машина могла работать в соответствии с
описанным выше циклом, необходимо, чтобы поршни сжатия и переключения имели надлежащее
относительное движение. Видно, что движение поршня сжатия передается ему через кривошипный палец 30,
шатун 29 и качающуюся балку 27 посредством звеньев 26 (Рисунок 1). Построив график движения поршня
сжатия относительно времени, представленного вращением коленчатого вала, в прямоугольных координатах,
мы получаем кривую D на рисунке 8, где по ординатам отложено перемещение поршня, а по абсциссам —
градусы вращения коленчатого вала. Линия A, A обозначает нижнюю точку хода поршня сжатия, а линия B, B
— верхнюю точку хода поршня. Линия C, C обозначает верхний предел хода поршня перемещения, а кривая E
показывает ход поршня переключения передач в зависимости от вращения коленчатого вала.
Следовательно, вертикальное расстояние в любой точке от линии C до кривой D представляет собой общий
объем промежуточного воздуха в этой точке (без учета объема зазора), а вертикальное расстояние между
кривыми E и D представляет собой объем в камере сжатия, тогда как вертикальное расстояние от линии C до
кривой E представляет собой объем в камере расширения. Движение поршня переключателя передач
является постоянным. 52, рычаг 51, звенья 50 и шток 43. - Это легко понять по движению поршня
переключения передач в соответствии с кривой E, которое достигается путем правильного профилирования
кулачка 54 таким образом, что, когда поршень сжатия совершает движение, соответствующее
синусоидальной кривой D, поршень переключения передач остается неподвижным в своем верхнем
положении в течение периода от 0° до 12°, движется вниз, чтобы встретиться с поршнем сжатия в течение
периода от 120° до 180°, следует за движением поршня сжатия вниз в течение периода от 180° до 270° и
возвращается в свое верхнее положение в течение периода от 270° до 360°, что завершает один цикл.
Хотя описанные варианты осуществления демонстрируют новые особенности изобретения, возможны и
другие формы конструкции, которые также входят в его объем. Подробно описав и определив природу нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
Соседние файлы в папке патенты