Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2454
.pdf
всасывания, а в противоположном положении позволяет части отработавших газов поступать в испаритель во
время такта выпуска. В топливопроводе установлен трехходовой кран, позволяющий: - Горячая смесь газа и
воздуха, которая поступает из обычного карбюратора.
2.
Перекрыть подачу топлива к карбюратору и открыть подачу топлива к испарителю для непрерывной работы,
когда испаритель достаточно нагреется за счет тепла, излучаемого корпусом и выхлопными газами; 3.
Открыть топливопровод для карбюратора и для испарителя. Если, например, двигатель работает с
испарителем, то во время такта всасывания воздух для сгорания поступает только из карбюратора. В этом
случае не удастся перекачать в испаритель газ из карбюратора, а только топливо, прежде чем оно попадет в
карбюратор или к любому другому топливу. При работе по пункту 3, при полной нагрузке двигателя, лучшее
смешивание компонентов может быть обеспечено с помощью карбюратора, если карбюратор и испаритель
работают одновременно. Особенностью испарителя является то, что во время такта выпуска пара и при
способе работы согласно пунктам 2 и 3 часть отходящих газов, используемых для образования пара,
отводится вместе с паром.
За счет излучения тепла от выхлопных газов и тепла, излучаемого материалом цилиндра, газы из испарителя
перегреваются, так что, поскольку временный расход газа при каждом ходе поршня мал по сравнению с
большим объемом испарителя, происходит сжатие. Как показали эксперименты с двигателями известных
типов, чем быстрее происходит расширение газов или подъем поршня, тем быстрее сгорание и тем выше
максимальное давление, поэтому часть тепла отработавших газов используется в устройстве согласно
данному изобретению для применения этого факта с помощью существующих сил, чтобы испарять
углеводороды в испарителе и одновременно сжимать их. Таким образом, подводимое тепло удваивает
работу. В испарителе топливо не только испаряется, но и сильно перегревается, превышая температуру
воспламенения, что возможно благодаря отсутствию кислорода. Очевидно, что этому перегреву
соответствует расширение газов, которые сжимаются из-за ограниченного пространства, при этом тепловая
эффективность увеличивается за счет этого сжатия.
При открытии задвижки происходит сброс давления, и газ с большой скоростью поступает через узкое
отверстие задвижки в рабочее пространство. Как уже упоминалось выше, карбюратор и испаритель работают
независимо друг от друга, напрямую подавая топливо в рабочее пространство. Что касается топлива, то для
карбюратора рассматривается только алифатический углеводород, поскольку двигатель может рационально
работать только таким образом, а предварительный нагрев топлива в испарителе выхлопными газами
позволяет работать с ароматическими углеводородами. В качестве тяжелых углеводородов можно упомянуть
сырую нефть, бензол, нафталин, бензин, смеси спиртов и тому подобное. Как только подача топлива в
карбюратор прекращается, в пространство, из которого предварительно была взята горячая смесь газа и
воздуха, поступает только воздух для сгорания, так что воздух поступает с этой стороны в камеру взрыва или
иным образом выводится; воздух всасывается из карбюратора за счет вакуума, создаваемого поршнем, а
также газы из испарителя, которые, однако, уже находятся под давлением из-за поступления тепла, поэтому
они поступают в рабочее пространство быстрее, чем воздух.
Благодаря испарителю можно использовать более дешевое топливо, чем бензин, но для запуска двигателя
бензин является наиболее экономичным вариантом. Подача тепла в испаритель представляет собой
дополнительное преимущество. Чем короче время сгорания взрывчатой смеси, тем выше эффективность
двигателя. Общеизвестно, что при охлаждении взрывчатой смеси на металлических поверхностях цилиндра и
поршня тепло отводится непосредственно от источника тепла, благодаря чему замедляется горение и
ускоряется дожигание заряда. В данном устройстве значительно снижается источник тепла за счет
добавления тепла, что обеспечивает быстрое сгорание и сводит к минимуму догорание взрывчатой смеси.
Кроме того, обеспечивается полная газификация в испарителе как легких, так и тяжелых углеводородов, а
также кратчайший путь этих газов в рабочее пространство, что предотвращает конденсацию.
На прилагаемых чертежах показан один из вариантов осуществления изобретения, где: фиг. 1 представляет
собой вертикальный разрез. На рис. 2 показана часть цилиндра двигателя на сечении, снятом под углом 90°
относительно сечений, показанных на рис. 1. Рис. 3 представляет собой вид сверху на рис. 2. На рис. 4
показана часть рис. 1, где задвижка находится в положении, которое она принимает во время всасывания, при
открытых щелях. На рисунках 5 и 6 показаны соответственно верхняя и нижняя части испарителя. На рис. 7
показано расположение эксцентрикового крепления рычага клапана. На рис. 8 показан вид сверху, разрез,
выполненный ниже дроссельной заслонки. Рисунки с 5 по 8 служат для более наглядного отображения частей
рисунков с 1 по 4. В пространстве над цилиндром двигателя 1 расположен золотниковый клапан 2, который
служит для регулирования потока газа в зону взрыва и из нее, а также потока газа в испаритель 3,
расположенный над указанным пространством, и из него. Задвижка обладает упругостью благодаря двум
прорезям 2, которые взаимодействуют с каналами 13 и 14, регулируя поток в испаритель и из него.
На верхней поверхности золотникового клапана расположена головка золотникового клапана 40, которая
входит в зацепление со скользящим штоком 8. Цилиндр 1 двигателя окружен охлаждающей рубашкой 4. В
цилиндре 1 расположена стальная трубка 5, в которой находится защитная вставка 6. Запорный клапан 2
имеет сферическую форму и направляется вставкой 6 и опорным кольцом 7. Скользящий шток 8 служит для
управления золотниковым клапаном 2. В положении задвижки, показанном на рис. 4, отверстие 9 опорного
кольца 7 открыто. Этот порт 9 ведет в пространство 10, которое получает заряд из карбюратора и которое,
согласно вышеизложенным утверждениям, может содержать либо горячую смесь воздуха и газа, либо только
воздух для сгорания. В противоположном положении золотникового клапана, после перемещения штока 8
влево, открывается отверстие ]1, ведущее к выпускному отверстию 12. В опорном кольце 7 дополнительно
расположены два канала 13, 14, которые соединены с работой испарителя. В цилиндре 3 испарителя
расположен цилиндр 15 меньшего диаметра, в результате чего образуется кольцевое пространство 16.
Цилиндр 15 закрыт сверху крышкой 17, имеющей фланец, закрывающий цилиндр 3. Топливопровод 18
проходит вниз и заканчивается чуть выше нижней части 25 цилиндра 22. Эта трубка 18 идет от топливного
бака и включает в себя вышеупомянутый трехходовой кран, который, как предполагается, будет расположен в
точке 19. Дроссельный клапан 20 шарнирно установлен на нижнем конце цилиндра испарителя в точке 20a и
предназначен для вращения через универсальное приводное соединение 21' с помощью рычага 21,
управляемого с места водителя. Два кривошипа 23, установленные в верхней части цилиндра испарителя и
соединенные с топливным цилиндром 22, предназначены для привода в действие через рычаг 42 и шатун 42а
посредством клапана 20, как показано на рисунке 6. В топливном цилиндре 22 находится игла 24, которая
входит в зацепление с посадочным местом в нижнем конце топливоподающей трубки 1.8. Между цилиндром
испарителя 15 и топливным цилиндром 22 установлена буферная пружина 26, обеспечивающая более
эффективное закрытие игольчатого клапана 24.
При таком расположении дроссельный клапан 20 и игольчатый клапан 22 открываются одновременно с
помощью рычага 21. Буферная пружина 26 служит лишь для возврата элементов в закрытое положение сразу
после их отпускания. Опорное кольцо 7 имеет шесть проходов 9 и 11, 13 и 14, 13a и 14a (последние проходы
на чертеже не показаны). Каналы 13 и 13а для отработанных газов, подаваемых в испаритель, оснащены
пружинными обратными клапанами 39, чтобы предотвратить обратное поступление отработанных газов,
подаваемых в испаритель, по окончании периода отвода. Таким образом, отработавшие газы поступают в
испаритель только в начале этого периода, когда восходящая сила поршня еще достаточно велика, чтобы
поднять клапаны 39. Клапаны 39 направляются в кронштейнах на туннелеобразной крышке 40а (см. рис. 2),
которая закрывает регулирующий шток 8 и защищает его от горячих газов. Скользящая головка 40
фиксируется регулируемой втулкой на управляющем стержне 8, что позволяет точно регулировать
траекторию скольжения скользящей головки 40.
На рис. 8 показаны опорное кольцо 7 и золотниковый клапан 2, вид сверху. На этом рисунке также отчетливо
видны проходы 14 и клапан 39 в проходе 13. Выступающая часть 46 служит для размещения направляющей
головки 40. Крышка 17 крепится к цилиндру испарителя 15 bv с помощью винтов. Игла 24 приклепана к нижней
пластине 25 топливного цилиндра 22 и дополнительно контролируется буферной пружиной 26 для улучшения
закрытия. Такая конструкция позволяет работать в любом положении. Рычаг управления клапаном 27, 35
установлен на эксцентрике 28 (рис. 7), закрепленном в опоре 29. Этот эксцентрик может быть зафиксирован в
любом положении благодаря зубчатому краю упорной пластины 44. 45 — это канал для масла, проходящий
через шарнир. От эксцентрикового шарнира масляный канал поднимается в рычаге 27, как показано на рис. 1
под номером 30, и проходит вдоль скользящей головки 40, золотникового клапана и двух подшипников штока
8. Свеча зажигания 31 имеет конусность в направлении назад от плоскости сечения.
Кулачковый диск 32 управляет всеми четырьмя периодами. Вал 33 установлен в вилкообразном рычаге 35 и
снабжен направляющими роликами 36, 37, предназначенными для предотвращения вибрации пружины
давления 34. Принцип работы аппарата следующий: - Когда управляющий стержень 8 перемещается в
направлении стрелки, при этом детали находятся в положении, показанном на фиг. 1-4, отверстие 9 опорного
кольца 7 открывается благодаря перемещению золотникового клапана 2, и всасывающая труба открывается,
так что горячая смесь газа и воздуха, поступающая из карбюратора, может поступать из пространства 10 в
камеру взрыва. Поскольку задвижка 2 одновременно открывает проход 14 через щель 2, как показано на рис.
4, газы из испарителя могут также поступать в камеру взрыва. При обратном движении управляющего штока 8
в направлении, противоположном направлению стрелки, золотниковый клапан возвращается в исходное
положение (рис. 1), в котором он остается до конца периода взрыва, так что взрывное пространство
полностью перекрывается на этом этапе работы.
При дальнейшем перемещении управляющего стержня 8 влево на рис. 1 открывается выходное отверстие 11,
ведущее в выпускной канал 12. Одновременно открывается канал 13, который позволяет части отработанных
газов перетекать в кольцевое пространство 16 испарителя 3 до тех пор, пока давление газа достаточно
высокое для открытия клапана 39. Как уже упоминалось выше, тепло выхлопных газов вызывает в испарителе
испарение топлива. Этот газ протекает по каналам 38 в кольцевое пространство 16, где он соединяется с
отработавшими газами, содержащимися в этом пространстве. Эта смесь затем, когда задвижка принимает
положение, показанное на рис. 4, проходит через канал 14 в камеру взрыва, где смешивается с газообразным
топливом, поступающим через всасывающее пространство 10, или только с воздухом для сгорания, что
зависит от положения вышеупомянутого трехходового крана, не показанного на чертеже. Подача топлива в
испаритель должна регулироваться надлежащим образом.
При работе только с карбюратором с распылителем газовая смесь поступает в цилиндр только через канал 9.
Испаритель перекрывается дроссельным клапаном 20, а следовательно, и каналом 14. Когда испаритель
работает, воздух для сгорания поступает через отверстие 9, а газовые пары проходят через отверстие 14,
поскольку дроссельный клапан открыт. В период отвода выхлопных газов проход 12 открыт. Клапан 39 в
канале 13 открывается во время выпуска отработавших газов только до тех пор, пока давление отработавших
газов превышает давление газов в испарителе. Таким образом, подача отработавших газов в испаритель
регулируется автоматически. Как указано в первом абзаце, в карбюратор и в испаритель могут подаваться
различные виды топлива. В отношении повышения эффективности следует отметить следующее:
максимальное число оборотов двигателя при оптимальной степени эффективности определяет время
смешивания газа и воздуха для сгорания. Для смешивания компонентов требуется определенное
минимальное время, причем чем меньше это время, тем выше степень сжатия.
Поскольку в испарителе сжатие газа происходит за счет подвода тепла еще до того, как газ попадет в рабочее
пространство, и поскольку воздух для сгорания подается механически, давление наддува заметно возрастает
по сравнению с двигателями известных типов, или, благодаря более высокому сжатию взрывчатой смеси,
обеспечивается более высокая эффективность двигателя. В показанном на примере варианте осуществления
изобретения испаритель расположен непосредственно над взрывным пространством, что, хотя и не является
абсолютно необходимым, но целесообразно для экономии трубчатых трубопроводов. Подробно описав и
определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
Соседние файлы в папке патенты