Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4299
.pdf
низком давлении.
Первый поток перекачки настолько велик, что в сочетании с давлением на стороне 110 насоса автоматических
впускных клапанов горючий заряд может в некоторой степени пройти через выпускной клапан высокого
давления. В соответствии с моим настоящим изобретением, сжатие пружин автоматического впускного
клапана регулируется таким образом, чтобы предотвратить это, и после этого дополнительное сжатие пружин
для уменьшения количества горючего заряда работает, как описано выше. 120 Я упомянул, что критическое
давление изменяется в зависимости от объема пространства низкого давления и условий переноса. Это
также зависит от эффективного объема трубы высокого давления (эффективный объем означает объем,
доступный для горючего заряда без утечки). Например, если эффективный объем трубы составляет 28
кубических дюймов, а объем рабочего объема насоса — 56 кубических дюймов, то критическое давление не
должно быть ниже 15 фунтов на квадратный дюйм плюс давление, необходимое для подъема
автоматического впускного клапана, иначе горючий заряд может просачиваться через выпускной клапан
высокого давления, задерживаться в выпускном кармане или попадать в цилиндр, смешиваясь в большей или
меньшей степени с инертными газами.
Если эффективный объем в трубе зазора составляет 14 кубических дюймов из-за работы при более высоком
коэффициенте сжатия, то критическое давление не должно быть ниже 45 фунтов на квадратный дюйм плюс
давление, необходимое для подъема впускного клапана, поскольку объем заряда изменяется в зависимости
от давления при той же массе заряда. При соблюдении этих условий увеличение объема зазора низкого
давления приведет к снижению критического давления и уменьшению начальной температуры и давления в
пространстве зазора низкого давления, и наоборот.
Если дроссельная заслонка закрывается ниже критического давления, мощность двигателя снижается, а если
она закрывается слишком высоко, выше критического давления, то управление через впускной клапан
повысит давление в трубах, соединяющих насосы с впускным клапаном MP. Колебания этого давления
приводят к нестабильной работе двигателя. Из вышеизложенного следует, что пропорции цилиндров с их
зазорами, а также правильная регулировка критического давления и контроль передачи энергии от цилиндров
высокого давления к цилиндрам низкого давления имеют важное значение.
В нормальном режиме работы клапан выпуска низкого давления закрывается раньше, чем открывается
клапан выпуска высокого давления. Запустить двигатель в таких условиях сложно или невозможно, поскольку
давление в цилиндре высокого давления после первого взрыва будет выше, чем давление в трубах между
насосом и впускным клапаном, и, следовательно, заряд не попадет в цилиндр для следующего такта. В своем
изобретении я предлагаю клиновидную опору, которая позволяет удерживать выпускной клапан низкого
давления в более или менее открытом положении, в то время как выпускной клапан высокого давления
остается открытым до тех пор, пока двигатель не совершит достаточное количество оборотов, чтобы
повысить давление в трубах до необходимого уровня. Затем клин извлекается, и клапан работает в обычном
режиме.
В своем нынешнем изобретении я отказываюсь от ресивера, описанного в моем предыдущем патенте, и
соединяю насосы с автоматическим впускным клапаном трубой меньшего объема по сравнению с ресивером,
поскольку я обнаружил, что когда объем ресивера и труб был, скажем, в четыре или пять раз больше объема
цилиндра высокого давления и зазора, двигатель работал с цилиндром высокого давления как
четырехтактный, а с цилиндром низкого давления как двухтактный. Но когда я уменьшил объем труб
примерно до того же или немного меньшего объема цилиндра высокого давления и зазора, цилиндры
высокого и низкого давления работали как двухтактные. 75. Реверс двигателя может осуществляться
автоматическим движением кулачка при снижении скорости вращения указанного двигателя, в то время как
зажигание остается опережающим. Положение зажигания должно автоматически регулироваться, за
исключением случаев, когда требуется реверс, чтобы двигатель мог работать на низких или высоких оборотах
без опасности непреднамеренного вращения назад.
Работа двигателя осуществляется следующим образом: горючая смесь забирается в насос и сжимается в
трубах, соединяющих насосы с цилиндром высокого давления. По мере необходимости, через
автоматический впускной клапан он поступает в трубу высокого давления и сжимается во время хода поршня
вместе с инертным содержимым цилиндра высокого давления, но отделяется от него, после чего
воспламеняется и расширяется во время обратного хода до тех пор, пока клапан выпуска высокого давления
не откроется непосредственно перед концом хода, обеспечивая сообщение между цилиндром высокого
давления Sla0 и пространством низкого давления.
Продукты сгорания стремительно проходят мимо выпускного клапана высокого давления и обратного клапана
в пространство низкого давления и одновременно подвергаются воздействию давления 105.
В трубе высокого давления, предназначенной для сброса избыточного давления, заменяется необходимое
количество горючего заряда, готового к следующему такту сжатия под высоким давлением. Газы в зазоре
низкого давления 110 расширяются на протяжении всего хода поршня до его завершения, после чего
открывается выпускной клапан низкого давления, который остается открытым во время обратного хода
поршня низкого давления, выталкивая таким образом содержимое 115 цилиндра низкого давления при
давлении немного выше атмосферного.
Как видно, поршень высокого давления должен находиться в конце своего рабочего хода, когда поршень
низкого давления находится в начале своего рабочего хода.
При применении моего изобретения к двигателям, где максимальная эффективность не имеет
первостепенного значения по сравнению с другими соображениями, может быть целесообразно использовать
поршень низкого давления с тем же рабочим объемом, что и поршень высокого давления, и расположенный
таким образом, чтобы пространство под поршнем высокого давления представляло собой цилиндр низкого
давления, при этом насос наддува расположен в виде поршня-ствола под ним и соединен с верхним поршнем
штоком, проходящим через сальник в пластине, разделяющей насос и верхний цилиндр. В данном случае
коэффициент расширения при низком давлении низок, поэтому чрезмерного охлаждения при расширении не
наблюдается, особенно учитывая, что область низкого давления получает тепло от области высокого
давления, расположенной в одном цилиндре. Как, например, должен работать поршень высокого давления в
вертикальном двигателе.
Насос должен находиться в верхней точке своего хода, когда поршень низкого давления находится в нижней
точке своего хода, а насос должен находиться в верхней точке своего хода, когда поршень высокого давления
находится в нижней точке своего хода. Следовательно, работа одной линии, как описано, на одном
коленчатом валу не будет соответствовать заводским требованиям. Две линии, работающие на двух
кривошипах под углом 180 градусов, будут функционировать, поскольку два насоса подключены к общей
магистрали, так что насос одной линии будет перекачивать воду для другой линии. Три коленвала по 25
оборотов при скорости 120 об/мин — это удовлетворительно. В одной линии может быть организовано такое
расположение, при котором на верхней стороне верхнего поршня сосредоточено низкое давление, а на
нижней — насос, а на верхней — высокое давление. В этом случае компенсационная трубка будет находиться
с одной стороны цилиндров.
При использовании отдельного баллона низкого давления целесообразно использовать поршень низкого
давления таким образом, чтобы он был двойного действия. Для этого необходимо, чтобы выполнялись два
условия:
Можно использовать поршни высокого давления, работающие как насосы снизу, но в этом случае сложность
будет заключаться в том, что каждый поршень высокого давления в конце своего хода должен находиться
напротив поршня низкого давления в конце своего хода, и, следовательно, два поршня высокого давления
должны находиться друг напротив друга, из чего следует, что один коленвал высокого давления, а другой —
высокого давления, и это приведет к дисбалансу. Поэтому я могу расположить два цилиндра высокого
давления друг напротив друга и соединить их с поперечиной низкого давления с помощью качающейся
планки.
Благодаря такой конструкции один поршень высокого давления во время своего рабочего хода перекачивает
горючий заряд под собой напрямую, а также совершает такт сжатия противоположного поршня напрямую, и
наоборот.
— Такая конструкция обеспечивает идеальную амортизацию в конце хода, и качающему рычагу остается
лишь передавать баланс рабочего хода на низконапорную траверсу. Поршень низкого давления будет иметь
двойное действие, то есть он будет принимать продукты сгорания из цилиндра высокого давления с одного
конца и из другого цилиндра высокого давления с противоположного конца.
Клапан выпуска высокого давления открывается до того, как поршень низкого давления достигнет конца
своего хода, а клапан выпуска низкого давления закрывается до того, как поршень низкого давления
достигнет конца своего хода.
гладить. Это обеспечивает эффективную амортизацию для поршня низкого давления, благодаря чему я
получаю идеальный амортизирующий эффект как в цилиндрах высокого, так и низкого давления без
противодавления, и, следовательно, достигаю очень высокой механической эффективности, поскольку вес
движущихся частей высокого давления уравновешивается весом движущихся частей низкого давления.
Следует понимать, что я получаю импульс в 80° от каждого поршня высокого давления и, кроме того, импульс
от поршня низкого давления, так что при каждом ходе вверх и вниз я получаю среднее давление цилиндра
высокого давления плюс 85° от давления поршня низкого давления на одном коленчатом валу, и нет
необходимости обеспечивать одинаковую мощность от цилиндров высокого и низкого давления.
Противоположная компоновка цилиндров, 90 с одним двухсторонним поршнем низкого давления, может быть
реализована в двухколенчатом двигателе путем оснащения двух противоположно расположенных цилиндров
высокого давления раздвоенным шатуном, но тогда выходное давление 95 будет практически таким же, как и
высокое, и, помимо этого соображения, для получения того же результата пришлось бы использовать два
коленчатых вала вместо одного, а следовательно, двигатель был бы на 100 тяжелее и имел бы меньший
механический КПД. Я предпочитаю не использовать цилиндр высокого давления двойного действия, так как в
этом случае поршневой шток должен был бы проходить через компенсационную трубу или настолько близко к
ней, что это было бы неудачным или неудобным решением.
При необходимости я могу использовать односторонний цилиндр высокого давления и односторонний
цилиндр низкого давления с отдельным насосным механизмом, приводимым в движение от вала двигателя.
110Я упомянул о том, что горючий заряд втягивается в насос. Однако следует понимать, что я могу
использовать любое подходящее топливо, как жидкое, так и газообразное, смешанное с воздухом, а также
могу втягивать в насос только воздух и добавлять топливо в баллон. Клапаны снабжены съемными крышками,
предназначенными для предотвращения утечек.
Описанные выше способы, 120 или их эквиваленты, в соответствии с моим изобретением, позволяют
получить эффективный двигатель комбинированного типа.
Датировано 13 февраля 1925 года.
JOJHNSONS & WILLCOX, 47, Lincoln's Inn Fields, Лондон, -: YW.C. 2, - Агенты.
125253,170 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в двигателях внутреннего сгорания.
Я, Томас Дрейк, подданный Великобритании, проживающий в Старом доме, Ширинг, недалеко от Харлоу, в
графстве Эссекс, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
В описании патентных писем
В патенте № 23359 от 1908 года, выданном мне, я описал предполагаемую конструкцию двигателя
внутреннего сгорания, в которой я предлагаю использовать продукты или часть продуктов сгорания из
цилиндра, в котором энергия, обусловленная расширяющей силой взрывчатых веществ, первоначально
использовалась для привода поршня так называемого цилиндра высокого давления, для привода поршня
другого цилиндра, который я назвал цилиндром низкого давления; однако после многочисленных испытаний и
экспериментов, продолжавшихся много лет, мне не удалось добиться какого-либо практического успеха в
создании двигателя в соответствии со спецификацией моего патента или какого-либо результата, который
можно было бы считать успешным осуществлением цели, которую я преследовал.
После многочисленных испытаний и экспериментов я наконец-то обнаружил причины своей неудачи в
реализации своего предложения и изобрел средства, с помощью которых я преодолеваю прежние трудности
и впервые предоставляю возможность осуществить вышеупомянутое предложение.
Основные особенности моего настоящего изобретения обусловлены тем, что я обнаружил, что моя неудача в
отношении моего первоначального предложения была вызвана, во-первых, расположением выпускной трубы
с клапанами на каждом конце, работающими горизонтально; во-вторых, управлением двигателем с помощью
выпускного клапана и всасывающего клапана насоса; в-третьих, отсутствием надлежащих относительных
пропорций объемов цилиндров и их зазоров, а также отсутствием контроля процесса перекачки между
цилиндрами высокого и низкого давления; и в-четвертых, отсутствием средств для надлежащей работы
клапана для отвода продуктов сгорания из цилиндра низкого давления при запуске Z5.
Моё настоящее изобретение в основном состоит в том, чтобы расположить впускной и выпускной клапаны
таким образом, чтобы в выпускной трубе мог поместиться достаточный заряд без утечки через указанный
выпускной клапан O9F; в том, чтобы обеспечить средства, с помощью которых заряд сжимается насосом до
автоматически регулируемого давления перед тем, как он попадёт в цилиндр высокого давления; в том, чтобы
адаптировать или управлять возвратно-поступательным телом или телами, составляющими поршень
высокого давления и поршень низкого давления, таким образом, чтобы поршень низкого давления находился
в начале своего хода, когда поршень высокого давления находится в конце своего рабочего хода; и в том,
чтобы обеспечить зазор, сообщающийся с цилиндром низкого давления и выпускным каналом из цилиндра
высокого давления, который принимает отработанные газы из указанного цилиндра высокого давления.
Я опишу свое изобретение со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображен двухтактный
двухвалковый двигатель внутреннего сгорания 8S, сконструированный в соответствии с моим изобретением,
однако следует понимать, что изобретение не ограничивается точными деталями конструкции, показанными
на чертеже или описанными ниже, поскольку могут быть внесены модификации 85, не выходящие за рамки
изобретения. На указанном чертеже: Рисунок 1 представляет собой ложный разрез, выполненный в основном
по линии a, a, Рисунок 3, часть которого выполнена по линии b, b, Рисунок 3; Рисунок 2 представляет собой
разрез, выполненный по линии c, c, Рисунок 3; Рисунок 3 представляет собой план; Рисунок 4 представляет
собой вид, выполненный в большем масштабе, чем рисунки 1, 2 и 3, показывающий механизм привода и
регулирования дроссельной заслонки, упомянутый ниже; и Рисунок представляет собой схематическое
изображение двигателя внутреннего сгорания в соответствии с моим изобретением, снабженного двумя
цилиндрами высокого давления и одним цилиндром низкого давления.
Пример двухтактного двигателя внутреннего сгорания с компаундной системой сгорания, показанный на
рисунках 1, 2 и 3, включает цилиндры 1 и 1a, каждый из которых имеет поршень 2, при этом пространство 105
над указанным поршнем составляет зону высокого давления указанного цилиндра, а пространство под
указанным поршнем составляет зону низкого давления указанного цилиндра. Шток 3 каждого поршня 2
проходит через сальник в диафрагме 4 и имеет закрепленный на нем выступающий конец поршень 5 (далее
именуемый поршнем насоса) 253,170, который соединен штоком 6 с коленчатым валом 7 двигателя.
Всасывающий клапан насоса 8 и нагнетательный клапан насоса 9 расположены таким образом, что заряд
может всасываться через газовый карбюратор, сжиматься в цилиндре насоса 11 и выходить через указанный
нагнетательный клапан в трубу 12, которая для наглядности показана на рисунке 1, сообщаясь с трубой 13
(далее именуемой промежуточной трубой) мимо автоматического клапана 14. Однако следует понимать, что
труба 12 является общей для обоих насосов и промежуточных труб в двухкривошипном двигателе, так что
когда поршень одного насоса находится в верхней точке своего хода, он будет подавать заряд в
промежуточную трубу соседнего цилиндра.
Трубка 15 обеспечивает сообщение между карбюратором 20-10 и всасывающим клапаном 8, относящимся к
цилиндру 1, а также между указанным карбюратором и соответствующим всасывающим клапаном,
относящимся к цилиндру 1, как более наглядно показано на рисунке 3.
2
.5-
Согласно моему настоящему изобретению, автоматический впускной клапан 14 расположен в углублении 16,
образованном на одном конце трубки 13, при этом свеча зажигания 17 расположена непосредственно над
указанным впускным клапаном. На другом конце выпускной трубы 13 расположен выпускной клапан IS,
который также может находиться в углублении, образованном в ней, но предпочтительно, чтобы это
углубление было образовано в верхней части цилиндра, как показано на рисунке 1 под номером 19. Оба
клапана, 14 и 18, расположены таким образом, чтобы работать вертикально. Благодаря такой конструкции я
получаю большую вместимость — для горючего заряда при заданном зазоре — и затрудняю выход горючего
заряда за выпускной клапан 18 в процессе перекачки, а также добиваюсь расслоения горючего заряда от
инертных газов, что приводит к высокому среднему давлению при низкой температуре.
Однако эти преимущества бесполезны без эффективного компаундирования, средства для которого не были
открыты на момент выдачи моего вышеупомянутого предыдущего патента.
— Я обнаружил, что регулирование выхода отработавших газов из цилиндра низкого давления, как описано в
моем вышеупомянутом предыдущем патенте, создает серьезное противодавление на поршень цилиндра
низкого давления 55, и, кроме того, это противодавление возникает в момент переноса продуктов сгорания из
цилиндра высокого давления в пространство низкого давления, и, следовательно, препятствует процессу
переноса, уменьшая эффективный объем пространства низкого давления. Согласно данному изобретению,
управление двигателем осуществляется путем регулирования сжатия пружин W5 20 на автоматическом
впускном клапане 14.
Усиленное сжатие пружин 20 приводит к тому, что впускной клапан 14 открывается позже и закрывается
раньше. Пружины 20 могут быть сжаты до требуемой степени любым подходящим способом, например, как
показано на рисунке 1 (70), где указанная пружина (нижний конец которой опирается на посадочное место 21,
закрепленное на штоке клапана 22) заключена в возвратно-поступательный корпус 23, верхний конец 24
которого 75 опирается на верхний конец указанной пружины, так что при перемещении указанного корпуса
вниз он сжимает указанную пружину между ее верхним концом 24 и посадочным местом 21. Нижний конец
корпуса 23 снабжен штоком, направляемым в нижней части неподвижного корпуса 26 и имеющим нижний
конец, соединенный с рычагом 27, шарнирно закрепленным на указанном неподвижном корпусе, посредством
которого указанный корпус 23 может перемещаться вниз, когда это необходимо для сжатия пружины 20.
Вокруг штока клапана 22 и опираясь на седло 21 пружины 20, расположена трубчатая деталь 28, которая
служит упором 90, ограничивающим движение корпуса 23 вниз и, таким образом, удерживающим клапан 14-2
на седле, когда необходимо остановить двигатель. Рычаг 27 может приводиться в действие вручную или
механически. При использовании полного заряда 95 сжатие пружины 20 больше, чем обычно в
автоматическом клапане, чтобы предотвратить прохождение горючего заряда через выпускной клапан
высокого давления 18 100 в процессе перекачки. Когда автоматический впускной клапан 14 уменьшает
количество топлива, поступающего в трубу 13, количество перекачиваемого топлива должно быть уменьшено,
иначе давление в трубах 12, соединяющих насос с указанным впускным клапаном, повысится. Для этой цели
я предусмотрел автоматический дроссель, который регулируется давлением в указанных трубах 12 таким
образом, что количество топлива, поступающего в насосы, пропорционально количеству топлива,
используемого в цилиндрах 1 и 1a.
Дроссельная заслонка может располагаться в любом удобном положении между всасывающим клапаном
насоса 8 и карбюратором 10 и сконструирована таким образом, что когда объем перекачиваемой жидкости
равен объему жидкости, поступающей в указанные цилиндры (при полностью открытой дроссельной
заслонке), давление в соединительной трубе 12 120 будет иметь критическое значение, изменяющееся в
зависимости от объема зазора низкого давления и условий перекачки. Предположим, критическое давление
составляет, скажем, 23 фунта на квадратный дюйм. В этом случае дроссель не должен срабатывать при
давлении ниже этого значения, то есть он будет оставаться полностью открытым до достижения критического
давления. По мере повышения давления выше критического значения дроссель будет закрываться (с учетом
увеличения давления за один ход насоса, изменяющегося в зависимости от объема трубы 12). Он будет
полностью закрыт, скажем, при давлении 25 фунтов на квадратный дюйм. Дроссельную заслонку можно
отрегулировать для достижения любого желаемого критического давления. На рисунке 4 показано, что это
достигается путем соединения дроссельной заслонки 29 звеньями 31 с рычагом 32, шарнирно закрепленным
в точке 33, свободный конец которого через антифрикционный ролик 34 опирается на конец плунжера 35,
который выталкивается вперед в цилиндре 36 (сообщающемся с трубой 12), когда давление за указанным
плунжером преодолевает давление пружины 37, прикрепленной одним концом к указанному рычагу 32, а
другим концом к кольцу 38, скользяще установленному на шпинделе 39, который регулируемо установлен на
любой подходящей неподвижной части двигателя.
Один конец шпинделя 39 образует упор, у которого рычаг 32 под действием пружины 37 удерживается
независимо от положения, в которое может быть установлен указанный шпиндель, за исключением случаев,
когда давление за плунжером 35 превышает натяжение пружины 37.
Я обнаружил, что процесс передачи описан неполно или некорректно в моем вышеупомянутом предыдущем
патенте.
Когда открывается выпускной клапан высокого давления, сначала происходит выброс части содержимого
баллона высокого давления в пространство низкого давления, за которым сразу же следует обратное
воздействие из пространства низкого давления в баллон высокого давления. Указанный первый импульс
зависит от разницы давлений между высоким давлением и давлением сброса, скажем, 45 фунтов.
на квадратный дюйм и давление в зазоре низкого давления, скажем, 2 фунта на квадратный дюйм, а также их
относительные объемы. Реакция определяется энергией первого импульса и не требуется в баллоне
высокого давления, поскольку в нем достигается более высокое конечное давление, чем если бы энергия
реакции сохранялась в баллоне низкого давления, где она и используется.
Эта реакция также приводит к тому, что часть содержимого промежуточной трубы 13 проходит через впускной
клапан 14 в трубу 12 до того, как указанный впускной клапан сможет закрыться. С помощью моего
изобретения я могу предотвратить или контролировать реакцию, используя, как показано на рисунках 1 и 2,
обратный клапан 40, имеющий полый шток 41, расположенный таким образом, чтобы скользить по штоку
выпускного клапана высокого давления 42 и работающий вблизи выпускного клапана высокого давления 18.
Пружина выпускного клапана высокого давления 43 является обычной и сжимается между седлом 44 в
нижнем конце и направляющей штока клапана 45 в верхнем конце. Я располагаю пружину обратного клапана
i65 46 между седлом 44 и полым штоком 41.
Обратный клапан 40 выполнен таким образом, что открытие выпускного клапана 18 увеличивает сжатие
пружины обратного клапана 46, и до тех пор, пока указанный выпускной клапан 70 не начнет открываться, на
эту пружину практически не оказывается никакого напряжения. Это позволяет осуществить первый рывок
перекачки с минимальным сопротивлением и обеспечивает мощное пружинное закрытие клапана сразу после
начала реакции. Таким образом, энергия первого потока переноса сохраняется в пространстве низкого
давления, в результате чего давление и температура в нем становятся выше 80, а конечное давление и
температура в цилиндре высокого давления — ниже. Изменяя объем пространства низкого давления и
регулируя подачу критического давления насоса 8,5 до требуемой величины, можно получить любую
желаемую начальную температуру и давление при низком давлении. Первый поток газа настолько велик, что
существует вероятность того, что часть горючего заряда 90 пройдет через выпускной клапан высокого
давления 18, но благодаря моему изобретению сжатие пружин автоматического впускного клапана 20 и
дроссельного механизма может быть отрегулировано таким образом, чтобы предотвратить это 95.
Когда конструкция двигателя такова, что вышеизложенное не препятствует утечке, впускной клапан может
быть выполнен следующим образом: вместо того, чтобы снабжать впускные клапаны 14 рычагом 27, каждый
из указанных клапанов может быть снабжен пружиной, достаточно сильной, чтобы удерживать
возвратно-поступательный корпус 23 и указанный впускной клапан 14 на седле, так что он не может быть
открыт автоматически (то есть под действием давления газов) до тех пор, пока кулачок или его эквивалент не
поднимет, противодействуя указанной пружине, указанный возвратно-поступательный корпус в надлежащий
момент времени (который может наступить после закрытия выпускного клапана 18), и таким образом позволит
сработать автоматической пружине впускного клапана, и, следовательно, впускной клапан 14 откроется.
Я упомянул критическое давление 11,5, изменяющееся в зависимости от объема пространства низкого
давления и условий переноса. Это также зависит от эффективного объема трубы высокого давления 13
(эффективный объем означает 120 тыс. объем, доступный для горючего заряда без возможности его утечки).
Например, если эффективный объем трубы 13 составляет 28 кубических дюймов, а объем рабочего объема
насоса — 125 56 кубических дюймов, то критическое давление не должно быть ниже 15 фунтов на квадратный
дюйм плюс давление, необходимое для подъема автоматического впускного клапана 14, и минус давление,
обусловленное первым выбросом 130 кДж. 253,170 - иначе горючий заряд может выйти через выпускной
клапан высокого давления 18, или застрять в выпускном кармане 19, или попасть в цилиндр, смешиваясь в
большей или меньшей степени с инертными газами. Давление, возникающее при первом потоке перекачки,
можно определить, запустив двигатель с такой настройкой, при которой впускной клапан не открывается до
закрытия выпускного клапана; индикаторная карта покажет давление, до которого падает содержимое
цилиндра, которое будет значительно ниже, чем в случае выравнивания давления между пространством
высокого зазора 13 и пространством низкого зазора 40а. Если эффективный объем в трубе 13,
обеспечивающей зазор, составляет 14 кубических дюймов из-за работы при более высоком коэффициенте
сжатия, то критическое давление не должно быть ниже 45 фунтов.
за квадратный дюйм плюс давление, необходимое для подъема впускного клапана 14, и минус указанное
давление перекачки, поскольку объем заряда изменяется в зависимости от его давления при одинаковой
массе заряда и заданной температуре. При соблюдении этих условий увеличение объема зазора низкого
давления приведет к снижению критического давления, уменьшению начальной температуры и давления в
пространстве зазора низкого давления, и наоборот.
Если дроссельная заслонка 29 закрывается при давлении ниже критического, мощность двигателя снижается,
а если она закрывается при давлении выше критического, то управление через впускной клапан 14 повышает
давление в трубах 12, соединяющих насосы с указанным впускным клапаном. Колебания этого давления (за
исключением тех, которые вызваны повышением давления X за один ход насоса) приводят к нерегулярной
работе двигателя. Из вышеизложенного следует, что пропорции цилиндров с их зазорами, а также
правильная настройка и контроль критического давления и управление передачей энергии от цилиндров
высокого давления к цилиндрам низкого давления имеют важное значение.
SO0 При нормальной работе клапан выпуска низкого давления 18aT закрывается раньше, чем открывается
клапан выпуска высокого давления 18. Запустить двигатель в таких условиях сложно или невозможно,
поскольку давление в цилиндре высокого давления после первого взрыва может быть выше, чем давление в
трубах 12 между насосом и впускным клапаном 14, и, следовательно, заряд МВт не попадет в указанный
цилиндр для следующего такта. В моем настоящем изобретении я могу предложить клин или другое
подходящее устройство, позволяющее удерживать клапан выпуска низкого давления открытым примерно на
65 градусов, в то время как клапан выпуска высокого давления остается открытым до тех пор, пока двигатель
не совершит достаточное количество оборотов для достаточного повышения давления в трубах; после этого
клин можно убрать, и указанный клапан будет работать нормально. 70; Реверс двигателя может быть
осуществлен путем снижения скорости вращения при сохранении опережения зажигания; единственное
необходимое изменение — это положение кулачка низкого давления на его валу.
Если указанный кулачок 75 свободно вращается на валу и приводится в движение кулачковой муфтой,
закрепленной на указанном валу, то вращение указанного вала в любом направлении через указанную
кулачковую муфту приведет к повороту указанного кулачка в требуемое положение 8:
ция. Положение зажигания должно регулироваться автоматически, за исключением случаев, когда требуется
реверс, чтобы двигатель мог работать на низких или высоких оборотах без опасности непреднамеренного
реверсирования.
Принцип работы двигателя следующий: смесь горючих материалов поступает в цилиндры насоса 11 и 90,
сжимается в трубах 12, соединяющих указанный цилиндр с цилиндрами высокого давления 1 и 1a, и, при
необходимости, проходит из указанной трубы через автоматический впускной клапан 14 в трубу высокого
давления 13 цилиндра 1a, где она сжимается при ходе поршня 2 вместе с инертным содержимым указанного
цилиндра высокого давления 1a, но отделяется от него. Затем горючая смесь воспламеняется и расширяется
на обратном такте до тех пор, пока клапан выпуска высокого давления 18 не откроется непосредственно
перед концом такта.
Продукты сгорания проносятся мимо выпускного клапана высокого давления 18 и обратного клапана 40 в
трубу 403, сообщающуюся с нижней стороной поршня 2, образуя пространство низкого давления, и
одновременно заменяются в трубе высокого давления 13 необходимым количеством свежего горючего
заряда, готового к следующему такту сжатия высокого давления. Газы в зазоре низкого давления 115
расширяются на ходе поршня до почти конца хода, когда открывается выпускной клапан низкого давления
18a, который остается открытым во время обратного хода поршня, выталкивая таким образом содержимое
120 части цилиндра низкого давления la при давлении немного выше атмосферного. Аналогичные процессы
происходят в соседнем цилиндре и насосе.
В приведенном выше примере двигателя 125.
На прилагаемых чертежах показано, что цилиндр низкого давления имеет тот же рабочий объём, что и
цилиндр высокого давления. Такая компоновка может использоваться, когда максимальная эффективность не
имеет первостепенного значения по сравнению с другими соображениями. Для достижения максимальной
эффективности можно использовать баллон меньшего диаметра, работающий под низким давлением.
Например, поскольку поршень высокого давления в вертикальном двигателе должен находиться в верхней
точке своего хода, когда поршень низкого давления находится в нижней точке своего хода, а насос должен
находиться в верхней точке своего хода, когда поршень высокого давления находится в нижней точке своего
хода, отсюда следует, что одна линия, как описано выше, работающая на одном коленчатом валу, будет
неудовлетворительной. Две линии, работающие на двух кривошипах при 1800 об/мин, как описано и показано,
будут функционировать, поскольку два насоса 11 подключены к общей магистрали 12, так что насос одной
линии будет перекачивать жидкость для цилиндра другой линии. В одной магистрали давление может быть
распределено таким образом, что верхний поршень испытывает низкое давление, насос — нижнее, а поршень
ствола — высокое давление.
В этом случае компенсационная трубка будет расположена с одной стороны цилиндров.
При использовании отдельного баллона низкого давления целесообразно использовать поршень низкого
давления таким образом, чтобы он был двойного действия. Для этого требуется использовать два поршня
высокого давления, действующих как насосы снизу, но в этом случае сложность заключается в том, что
каждый поршень высокого давления в конце своего хода должен находиться напротив поршня низкого
давления в конце своего хода, а следовательно, два поршня высокого давления должны находиться друг
напротив друга, из чего следует, что один коленвал высокого давления будет находиться напротив коленвала
низкого давления -40, а другой коленвал высокого давления -40, и это приведет к дисбалансу. Поэтому я могу
расположить два цилиндра высокого давления lb и le друг напротив друга, как показано на рисунке 5, и
соединить их с крестовиной низкого давления 47 посредством качающейся планки 48.
В данной конструкции один поршень высокого давления 2b во время своего рабочего хода непосредственно
перекачивает горючий заряд под собой, а также совершает такт сжатия противоположного поршня 2c, и
наоборот.
Такая конструкция обеспечивает идеальную амортизацию в конце хода, и качающемуся рычагу 48 остается
лишь передать баланс рабочего хода на низконапорную траверсу 47. Поршень низкого давления 4b будет
двухстороннего действия, то есть он будет принимать продукты сгорания из цилиндра высокого давления lb с
одного конца и из цилиндра высокого давления 460 lc с противоположного конца. Выпускной клапан высокого
давления открывается до того, как поршень низкого давления достигнет конца своего хода, а выпускной
клапан низкого давления закрывается до того, как поршень низкого давления CE5 достигнет конца своего
хода. Это обеспечивает эффективную амортизацию для поршня низкого давления, благодаря чему я получаю
идеальный амортизирующий эффект как в цилиндрах высокого, так и низкого давления без противодавления,
и, следовательно, достигаю очень высокого механического КПД (70%), поскольку вес движущихся частей
высокого давления уравновешивается весом движущихся частей низкого давления.
Следует понимать, что я получаю импульс M5 от каждого поршня высокого давления и, кроме того, импульс от
поршня низкого давления, так что при каждом ходе вверх и вниз я получаю среднее давление.
Если обеспечить равное распределение мощности между цилиндром высокого давления и поршнем низкого
давления на одном коленчатом валу, то нет необходимости обеспечивать одинаковую мощность от
цилиндров высокого и низкого давления.
Противоположная компоновка цилиндров, 8% с одним двухсторонним поршнем низкого давления, может быть
реализована в двухкривошипном двигателе путем оснащения двух противоположных цилиндров высокого
давления раздвоенным шатуном, но тогда выходная мощность в цилиндрах низкого давления должна быть
практически такой же, как и в цилиндрах высокого давления, и, помимо этого соображения, для получения
того же результата пришлось бы использовать два коленчатых вала вместо одного, а следовательно,
двигатель был бы тяжелее и имел бы меньший механический КПД. Я предпочитаю не использовать
двухсторонний цилиндр высокого давления, так как в этом случае поршневой шток должен будет проходить
через промежуточную трубку, верно? или настолько близко к нему, что это становится неудачным или
неудобным решением.
Может использоваться любая подходящая комбинация и расположение цилиндров, коленчатых валов и
насосов, например, односторонний цилиндр высокого давления и односторонний цилиндр низкого давления с
отдельным насосным механизмом, приводимым в движение от вала двигателя.
Я уже упоминал о том, что горючий заряд втягивается в насос. Однако следует понимать, что я могу
использовать любое подходящее топливо, как жидкое, так и газообразное, смешанное с воздухом, а также
могу забирать в насос только воздух и добавлять топливо в баллон. Клапаны 115 снабжены съемными
крышками, предназначенными для предотвращения утечек.
Описанные выше методы или их эквиваленты, в соответствии с моим изобретением, позволяют получить
эффективный двигатель комбинированного типа 12.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я 125
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_253171.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=253171&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB253171A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 6 апреля 1925 года. № 4243/25, 253,171 Полный левый: 11 сентября 1925 г.
1
^8 Полностью принято: 17 июня 7926 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся карбюраторных воздушных ламп.
Мы, Уильям Томсон, проживающий по адресу: 91, Asylum Road, Peckham, S.E. 15, подданный
Великобритании, и Джордж Джон Лоу, проживающий по адресу: 91, Asylum Road, Peckham, S.E. 15, подданный
Великобритании, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное
изобретение относится к карбюраторным воздушным лампам и состоит в усовершенствованной конструкции
таких ламп.
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, на которых воздух поступает через заслонку в
воздуховоде Cl в контейнер P, а воздух вместе с образовавшимся паром проходит через заслонку в крышке
основания E и через заслонку K в трубку D. Затем воздух и пар смешиваются, проходя через диски H, Hi, 112,
и полученная смесь поступает в горелку A.
А. Горелка для переноски вилки, каминной полки и дымохода.
Основание горелки.
B. Рычаг управления внутренней камерой D.
C. Внешняя трубка горелки.
Cl. Воздуховод с заслонкой для контейнера P, управляемый рычагом B. D. Внутренняя трубка, образующая
кофеварку.
E. Основание с заслонками, прикрепленными к внешней трубке C, закрывающее внутреннюю трубку D),
управляемое рычагом B. F. Винтовое кольцо с внутренней резьбой, соединенное с контейнером P для приема
винтового соединения с наружной резьбой на трубке C.
G. Крышка на шпинделе M. 35 H. Перфорированный диск, закрепленный на шпинделе IM.
H1. Диск с зубцами, левая сторона, закреплен на шпинделе М.
H2. Диск с зубцами, закрепленный справа на внутренней трубке D, служит испарителем 40 для воздуха и
спирта, поступающих в горелку.
М. Шпиндель, несущий диски.
Н. Рычаг управления шпинделем М.
Соседние файлы в папке патенты