Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4393
.pdf
Для этой цели изобретение включает в себя золотниковый клапан, сконструированный таким образом, что он
способен выполнять обе указанные функции. Для этого золотниковый клапан может перемещаться в два
различных рабочих положения. В одном из указанных положений указанный золотниковый клапан регулирует
подачу воздуха к 23-му насосу продувки воздухом, а в другом положении он регулирует подачу воздуха из
емкости, содержащей сжатый воздух для запуска двигателя. С помощью золотникового клапана может быть
объединено клапанное устройство, регулирующее подачу продувочного воздуха из указанного ресивера в
рабочие цилиндры.
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Рисунок 1 представляет собой
вертикальный разрез двухтактного двигателя; показана только та часть двигателя, которая необходима для
объяснения изобретения.
На рисунке 2 в горизонтальном разрезе показан механизм перемещения кривошипа, приводящего в действие
золотниковый клапан, на угол - - [Цена 1!-] 180° при изменении направления вращения двигателя на
противоположное. 45 На рисунках 3 и 4 представлены разрезы золотника и облицовки корпуса клапана по
линии А-В на рисунке 1, демонстрирующие различное положение золотника и -50°. На рисунках 5 и 6
представлены аналогичные разрезы по линии С-D на рисунке 1.
Предполагается, что двигатель является многоцилиндровым и снабжен ресивером 1 для продувочного
воздуха. 2 представляет собой один из рабочих цилиндров с поршнем 3, впускным патрубком 4 для
продувочного воздуха и выпускным патрубком 5 для продуктов сгорания. На чертежах показан только один из
цилиндров. 60 Часть цилиндра, расположенная под поршнем 3, предназначена для сжатия продувочного
воздуха и для этой цели снабжена каналом 6, представляющим собой входной канал для атмосферного
воздуха 65 и выходной канал для воздуха, сжатого поршнем 3. 7 представляет собой входной патрубок,
который через клапан может быть соединен с приемником пускового воздуха двигателя 70 (указанный клапан
и приемник не показаны на чертежах). S — это выпускной патрубок для пускового воздуха, который в
двигателе, показанном на чертежах, сообщается с камерой, расположенной вокруг цилиндра 2, из которой
воздух затем выходит на открытый воздух.
Для подачи воздуха для продувки цилиндра в нижнюю часть цилиндра 2 и из указанной части 80 в ресивер, а
также пускового воздуха в цилиндр и из цилиндра в выпускное отверстие для воздуха, двигатель снабжен
золотниковым клапаном, который в виде исполнения, показанном на чертежах 85, представляет собой
цилиндрический золотник 9, поворотный и скользящий в облицовке 10 корпуса 11. Указанный золотниковый
клапан 9 перемещается вверх и вниз с помощью кривошипа 12, вращаемого главным валом двигателя, и
шатунной тяги 13, соединенной с головкой 15= на валу 16 золотникового клапана 9. Шпиндель 16 закреплен
на головке 15x вращающимся образом, головка 15X скользит по направляющей 15, а шпиндель 16 скользит по
сальнику 14.
Шпиндель 16 крепится к золотниковому клапану 9 с помощью резьбового конца и гайки. Центральная часть '17
золотникового клапана 9 имеет цилиндрическую форму или иным образом образует проход, проходящий
через золотниковый клапан и соединяющий камеру под золотниковым клапаном с камерой над золотниковым
клапаном. Последняя упомянутая камера напрямую связана с приемником 1. Благодаря описанной
конструкции золотниковый клапан сбалансирован таким образом, что давление в ресивере 1 не оказывает
никакого сопротивления перемещению золотникового клапана.
С помощью рычага 18, к которому скользяще соединен шпиндель 16, золотниковый клапан 9 может
поворачиваться в два различных рабочих положения, например, путем зацепления указанного рычага за
квадратный участок 19 шпинделя. Перемещение рычага 18 и, следовательно, поворот золотникового клапана
может быть осуществлено любым подходящим способом.
Однако механизм должен быть устроен таким образом, чтобы золотниковый клапан 9 был повернут в рабочее
положение, в котором он регулирует подачу пускового воздуха, до того, как будет открыт впускной клапан для
этого воздуха.
Золотник 9 и облицовка 10 снабжены рядом взаимодействующих отверстий, которые в одном из рабочих
положений золотника регулируют подачу воздуха в нижнюю часть цилиндра 2 и из него в ресивер 1, а во
втором рабочем положении золотника регулируют подачу сжатого воздуха в нижнюю часть цилиндра 2 и из
него для запуска двигателя.
На рисунке 1 показан золотниковый клапан в первом упомянутом положении. Отверстия задвижки разделены
на два комплекта, один из которых расположен над поперечной перегородкой 20, которая вместе с внешней
стенкой, внутренней центральной стенкой 17 и торцевыми стенками 21 задвижки образует две камеры 22 и 23
внутри задвижки. Если кривошип 12 вращается в направлении, указанном стрелкой на рисунке 1, из
показанного положения и, таким образом, перемещает золотник 9 вверх, то золотник 9 соединит нижнюю
камеру 23 с каналом 6 и цилиндрической камерой, расположенной под поршнем 3, через отверстия 24 и 25 в
золотнике 9 и отверстия 26 и 27 в облицовке 10, при этом поршень в данный момент находится в самом
нижнем положении и собирается переместиться вверх. Одновременно камера 23 сообщается с атмосферным
воздухом через отверстия 28 в золотниковом клапане 9 и отверстия 29 во внутренней облицовке 10 (см. также
рисунок 5), а также отверстие в корпусе 1L. Следовательно, при движении поршня 3 вверх воздух всасывается
в нижнюю часть цилиндра 75 2.
В ходе указанной операции отверстие 31 во внутренней облицовке 10 закрывается сплошной частью
золотникового клапана 9. Во время последующего рабочего хода поршня 3 золотник 9 смещается таким
образом, что отверстие 27 в облицовке 10 закрывается сплошной частью золотника, а отверстия 32 и 33 в
золотнике 9 соединяются с отверстиями 26 и 31 соответственно в облицовке 10. Воздух 85, содержащийся в
нижней части цилиндра 1, затем под действием поршня 3 через отверстия 26, 32 и 31, 33 подается в верхнюю
камеру золотникового клапана 22, из которой воздух поступает в ресивер 1 90 через удлиненные отверстия 34
в золотниковом клапане, отверстия 35 во внутренней облицовке 10, канал 36, предусмотренный в корпусе 11,
и трубку 37. Следовательно, во время работы двигателя золотниковый клапан 9 95 попеременно соединяет
камеру под поршнем 3 с атмосферным воздухом и ресивером 1, так что воздух накапливается в последнем
для использования в качестве продувки цилиндров двигателя.
100 Для запуска двигателя золотниковый клапан 9 поворачивается в такое положение, что его сплошные
части, расположенные между отверстиями 28 и 34 соответственно, закрывают отверстия 29 и 35 10S
соответственно в облицовке 10. Отверстия 24, 25, 32 и 33 в задвижке 9 и отверстия 26, 27 и 31 во внутренней
облицовке имеют такую протяженность по периферии, что они взаимодействуют также и в новом рабочем
положении задвижки 9. В нижней части облицовки предусмотрено 10 отверстий (38), сообщающихся с
входным отверстием (7) для пускового воздуха. Размеры продольных отверстий 2-5 115 золотникового
клапана настолько велики, что они взаимодействуют также с отверстиями 38. В верхней части облицовки
предусмотрено 10 отверстий 39, сообщающихся с выпускным каналом 8. 120 Отверстия 34 расположены
таким образом, что они взаимодействуют с отверстиями 39, когда золотниковый клапан 9 повернут в новое
рабочее положение (см. также рисунок 4).
125 Из приведенного выше описания следует, что при перемещении золотника вверх сжатый воздух, после
открытия пускового клапана (не показан), проходит из отверстия 7 через отверстия 38 и 25 в камеру золотника
23, а из указанной камеры через отверстия 25, 27 и 24, 26 в канал 6 и камеру цилиндра, расположенную под
поршнем 3. Затем сжатый воздух перемещает поршень 3 вверх. По мере того, как поршень 3 перемещается
вниз, золотниковый клапан 9 оказывается в таком положении, что цилиндрическая камера под поршнем 3
сообщается через отверстия 26, 32 и 31, 33 с камерой золотникового клапана 22, которая теперь сообщается
с выпускным каналом 8 через отверстия 34 и 39 (рис. 4). Следовательно, в своем новом рабочем положении
золотниковый клапан попеременно соединяет нижнюю часть цилиндра 2 с приемником сжатого воздуха и с
выпускным каналом 8, что приводит к запуску двигателя.
Как показано на рисунке 1, золотниковый клапан 9 может быть соединен с отдельным золотниковым клапаном
для регулирования подачи продувочного воздуха в рабочий цилиндр.
Таким образом, оба золотниковых клапана приводятся в движение одним и тем же кривошипом или подобным
механизмом.
На рисунке 1 показан золотниковый клапан 40, шпиндель 41 которого вращательно соединен с диском 42,
закрепленным на золотниковом клапане 9 с помощью винтов.
Благодаря указанной конструкции, золотниковый клапан 40 участвует в движении золотникового клапана 9
вверх и вниз, но не во вращательном движении последнего.
Во время движения золотниковый клапан 40 соединяет приемник 1 с каналом 43, ведущим к отверстию 4
цилиндра через отверстия 44 в золотниковом клапане и отверстия 45 во внутренней облицовке 46 корпуса
золотникового клапана.
Для изменения направления вращения двигателя коленчатый вал 12 смещается на угол 180 градусов.
Механизм, осуществляющий указанное переключение, показан на рисунке 2 и включает в себя втулку 47,
которая скользящим и вращательным образом соединена с валом 12' кривошипа 12 посредством шпонки и
паза. Указанная втулка 47 имеет периферийную канавку 48, которая входит в зацепление с рычагом 49,
скользящим по неподвижному стержню 50, параллельному валу 12'. Рычаг 49 вместе с втулкой 47 может
перемещаться вручную, пневматически или любым подходящим способом с помощью стержня 51,
закрепленного на рычаге 49.
Винтовые канавки 52, расположенные во втулке 47, входят в зацепление со штифтами 53, снабженными
роликами и закрепленными на второй втулке 54. Указанная втулка 54 закреплена на валу 55, который
вращается главным валом двигателя через зубчатую передачу, например, прямозубчатую передачу. В
процессе вращения втулка 54 перемещает вместе с собой втулку 47 и вал 12' за счет зацепления штифтов 53
с канавками 52.
При перемещении втулки 47 из положения, показанного сплошными линиями, в положение, показанное
пунктирными линиями, и наоборот, канавки 52, взаимодействуя со штифтами 53, передают втулке 47, а
следовательно, и валу 12 и кривошипу 12, вращательное движение, равное 180° или углу, необходимому для
изменения направления вращения двигателя.
Изобретение (которое может быть применено также к двигателям того типа, в которых ресивер получает
продувочный воздух от отдельного насоса или компрессора, одностороннего или двустороннего действия)
может быть реализовано иными способами, помимо описанного выше. Например, золотниковый клапан 9
может быть сконструирован таким образом, чтобы его можно было перемещать в продольном направлении
для обеспечения двух необходимых рабочих положений, в которых он затем может совершать
возвратно-поступательное движение или вращаться.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_255047.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=255047&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB255047A
[]
Второе издание.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (Австрия): 13 июля 1925 г. Дата применения (в Соединенном Королевстве): 24 июня
1926 г. № 15,936 126.
Завершено: Янв. 6, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Способ получения концентрированной уксусной кислоты из разбавленной водной или неочищенной
разбавленной пиролигновой кислоты.
Я, профессор, доктор РЕРМАН СУИДА, дом 3, hfil ituimsstrasse. Модлинг, Нижняя Австрия. Гражданин
Австрии, ранее проживавший по адресу Хамерлинггассе, 12. Компания MSdling, Нижняя Австрия, настоящим
заявляет о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Из моей предыдущей спецификации №.
230,447, Известно, что концентрированную уксусную кислоту получают из разбавленной уксусной кислоты
путем экстракции уксусной кислоты из перегретой смеси уксусной кислоты и водяного пара с помощью
экстракционных сред, которые малорастворимы или нерастворимы в воде и имеют температуру кипения
значительно выше, чем у уксусной кислоты. В этом процессе водяные пары, очищенные от уксусной кислоты и
выходящие из аппарата, уносят часть экстракционной среды, поскольку большая часть экстракционных сред,
рассматриваемых в процессе, испаряется с водяным паром.
Для того чтобы обеспечить полное извлечение тех частей экстракционной среды, которые уносятся водным
паром. Я позволил водяному пару, выходящему из экстрактора уксусной кислоты, осесть в сепараторе, после
чего часть удаленного экстракционного материала отделилась от воды. Затем я восстановил те части
экстракционной среды, которые оставались растворенными в воде, путем отдельной экстракции с помощью
другого растворителя, который, безусловно, обладал высокой растворяющей способностью экстракционной
среды на основе уксусной кислоты, но сам был нерастворим в воде. В отличие от вышеупомянутой
экстракционной среды на основе уксусной кислоты, эта жидкость в дальнейшем будет называться
«растворителем».
В качестве экстракционных сред для уксусной кислоты используются ароматические соединения, содержащие
гидроксильные группы, и, следовательно, главным образом фенолы и их смеси, такие как крезолы,
многовалентные фенолы, особенно в виде их эфиров (гваякол и его гомологи) и т. д.
Растворители для извлечения вышеупомянутой экстракционной среды на основе уксусной кислоты из
водопроводной воды включают вещества, содержащие хлор, имеющие низкую температуру кипения и
нерастворимые в воде, такие как трихлорэтилен, хлороформ, ацетилхлорид углерода, этиленхлорид и тому
подобные.
После извлечения экстракционной среды на основе уксусной кислоты из воды необходимо было отделить
указанную экстракционную среду (например, смолистый крезол) от растворителя (например, трихлорэтилен).
Для достижения этой цели использовался перегонный аппарат, посредством которого осуществлялась
фракционная дистилляция и раздельная конденсация экстрагируемой среды и растворителя (см. мою
Спецификацию № 255043).
Согласно способу, описанному в данном изобретении, независимое разделение экстракционной среды и
растворителя путем дистилляции может быть исключено путем добавления растворителя к экстракционной
среде на основе уксусной кислоты на стадии экстракции уксусной кислоты, в этом случае весь растворитель
вместе с частью экстракционной среды испаряется вместе с водяным паром. Затем, вместо совместной
конденсации всех паров, выходящих из колонны экстракции уксусной кислоты, как это делалось ранее,
согласно изобретению, пары подвергаются определенному фракционированию в процессе конденсации, и
таким образом получают...
С одной стороны, конденсат «А» содержит почти всю воду и экстракционную среду, а также часть
растворителя; с другой стороны, конденсат «В» состоит из чистого растворителя.
не содержащий экстракционной среды, в смеси "мм f1AM7 i ture с небольшим количеством воды. Если
конденсатор также может использоваться в качестве предварительного нагревателя, и дать денсату «А»
отстояться, то через трубу образуются два слоя, один из которых состоит из смеси экстракционной среды и
K2, образующей гидравлическое уплотнение растворителя, и может быть возвращен непосредственно в
колонку Z в сепаратор S, в котором находится колонка для экстракции уксусной кислоты. Другая часть воды
осаждается спонтанно, в то время как другая состоит из воды и небольших количеств более тяжелой смеси
растворенного экстракционного вещества, которое извлекается путем пропускания крезола и трихлорэтилена
из воды через трубу 14 в противоточную воронку 3 и, таким образом, автоматически возвращается с
конденсатом "B". Такой подход к процессу экстракции позволяет, с одной стороны, получить чистую воду —
экстракционную колонку E. Присутствие трилхиоэтилена в конденсате конденсатора K2 значительно
облегчает отделение крезола от воды, которая поступает непосредственно в экстракционную колонку с
уксусной кислотой — сепаратор S. Вода стекает в колонку.
Дополнительные преимущества и совершенно ясно на 13, и теперь содержит подробности процесса, которые
будут изложены лишь в очень небольшом количестве растворенного крезола и ниже - практически без
трихлорэтилена. На прилагаемом рисунке изображены потоки жидкости, вытекающие из типичного аппарата,
адаптированного для данного предприятия. Тот, который отходит, чтобы выполнить процесс в соответствии с
изобретением, состоит из трихлорэтилена и очень небольшого количества воды. Регулируемый краном 2,
резервуар 1, свободный от крезола, непрерывно подает смесь уксусной кислоты через распределитель 15; в
то время как растворенный крезол и растворитель (например, смола, крезол) и растворитель (например,
трихлорэтилен), который проходит через трубу 16 и распределитель 17. 95 экстракционная колонна - E,
содержащая, будучи специально более легкой, жидкость поднимается вверх, в то время как уксусная кислота.
Смесь паров, в частности более тяжелой жидкости, поступающей при температуре 15°C, состоящей из воды,
трихлорэтилена и... оседает. Полное перемешивание и выщелачивание небольшого количества удаленного
эрезола, а также устранение виальности осуществляются при промывке 100 через трубу 6. Эти пары
поступают в колонну, так что чистая вода, выделяемая сбоку, поступает в нижнюю часть вспомогательной
колонны Z, которая снабжена фальшднами, кольцами или другими наполнителями. Вся поступающая через
10 и 15 охлаждающая жидкость любого вида, которая может одновременно использоваться для
предварительного нагрева, охлаждает вспомогательную колонну Z и поступает вверх по трубе 7 и
распределителю через трубу 19 в резервуар R. Дефлегматор D, который обслуживается охлаждающей
жидкостью любого вида, может одновременно использоваться для предварительного нагрева, распыления и
распыления воды. Вода выходит из нижнего конца промывочной колонны Z и течет вверх по трубе 7 и
распределителю через трубу 19 в резервуар R.
8, и может быть легко отрегулирован таким образом, чтобы температура (показанная термометром Т) в
начале указанного трубопровода (постоянно или периодически) поддерживалась на таком уровне P, и таким
образом возвращается в процесс экстракции, чтобы крезол не выходил через трубопровод.
g0 9, но только пары трихлорэтилена и воды (последнее очень малое количество), причем эти пары
полностью сконденсированы в конденсаторе K1 и дефлегматоре D, предпочтительно отводить непрерывно
через трубу, отрегулированную таким образом, чтобы около 50-60% 10. Если, например, операция проводится
со смесью 2 частей крезола и 1 части трихлорэтилена, то эти пары являются полностью сконденсированными
в конденсаторе K1 и дефлегматоре D. Благодаря охлаждающему действию паров трихлорэтилена,
поступающих в дефлеганатор D (120), то есть через колонну Z, они выходят в виде пара, образуя систему
рефлюкса, установленную в колонне Z, через трубу 9, и, пройдя почти всю воду, поступающую через
конденсатор K1, текут через колонну Z в виде пара по трубе 10 к холодной промывочной машине, в то время
как 6 конденсируется вместе со всеми оставшимися 50,140% трихлорэтилена, экстрагированного из крезола,
а часть взятого лена конденсируется с водой, содержащей трихлорэтилен. Эденат непрерывно проходит
через ответвление 11 Z, затем охлаждается в K2 и поступает в сепаратор в нижней части колонны 7.
В таком случае трихлорсодержащий раствор, охлажденный в конденсаторе 1К2 (в который этилен,
этиленхлорид и тому подобное, поступающий в холодный промыватель 130 255.047), добавляется в
экстракционную среду.
2.
Способ выполнения про-
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_255048.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=255048&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB255048A
[]
[Второе издание.] ]
у! r '_: e, '>:i".: .': '.
4 -5, j / . 1 1_--- j i, -; --- ',;I ' 6 СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата проведения конвенции (Швейцария): 11 июля 1925 года.
255,048 Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 24 июня 1926 года. № 15,937/26.
Завершено: сентябрь. 26, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электростанциях.
Т. Альфред Бичи, проживающий по адресу: Сальсирасс, Винтертур, Швейцария, 20, гражданин Швейцарии,
настоящим заявляет о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно
описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к установке внутреннего сгорания, в частности, для транспортных средств,
включающей в себя насос наддува, двигатель внутреннего сгорания и турбину для выхлопных газов.
До настоящего времени предлагалось создать энергетическую установку, включающую двигатель
внутреннего сгорания, приводящий в действие воздушный компрессор, при этом сжатый им воздух,
превышающий объем, необходимый для обычной зарядки, подается в цилиндр двигателя внутреннего
сгорания и вместе с отработавшими газами поступает в выхлопную турбину, пригодную для внешней работы.
Согласно изобретению, двигатель внутреннего сгорания приводит в действие по меньшей мере один
компрессор, который, помимо сжатого воздуха, необходимого для нормальной зарядки двигателя, подает
дополнительный воздух. Выхлопная турбина является многоступенчатой и сконструирована таким образом,
что подача воздуха в нее может быть изменена на ту или иную ступень или части турбины, так что давление и
количество отработавших газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания при различных нагрузках, и
подаваемого дополнительного воздуха, поступающего в турбину, могут регулироваться различными
способами подачи воздуха на разные ступени или части выхлопной турбины. Дополнительный воздух может
подаваться в период выпуска через цилиндры двигателя внутреннего сгорания в ступени высокого давления
турбины, или дополнительный воздух может подаваться в период зарядки двигателя внутреннего сгорания
через цилиндр двигателя внутреннего сгорания в ступень более низкого давления турбины. Однако возможно
также, что дополнительный воздух будет поступать непосредственно в турбину, минуя цилиндры двигателя
внутреннего сгорания. Нагнетательный воздух, а также дополнительный воздух могут поступать в цилиндр
двигателя внутреннего сгорания через одни и те же входные отверстия.
Двигатель внутреннего сгорания может быть выполнен в сборе с насосом наддува, с дополнительным
воздушным насосом или с обоими насосами. Изменение подачи отработавших газов и дополнительного
воздуха на различные ступени или части ступеней турбины может регулироваться с помощью общего
контроллера, расположенного, например, в кабине водителя. Прямая подача дополнительного воздуха в
турбину также может осуществляться с помощью регулирующих средств, управляющих подачей воздуха в
турбину.
Кроме того, подача дополнительного воздуха под низким давлением может осуществляться с помощью
указанного контроллера.
Конструктивные примеры, иллюстрирующие предмет изобретения, представлены на прилагаемых чертежах,
на которых:
На фиг. 1 в проекции и схематически показана установка, созданная в соответствии с изобретением и
смонтированная в локомотиве.
На рис. 2 и 3 показаны модификации цилиндра двигателя внутреннего сгорания, изображенного на рис. 1, а на
рис. 4 и 5 представлены рабочие схемы.
Как показано на рис. 1, на раме 1 локомотива расположен двигатель внутреннего сгорания 2, имеющий шесть
цилиндров 3. Этот двигатель внутреннего сгорания 2 приводит в движение компрессор 5 посредством
трансмиссионного механизма 4. Компрессор забирает атмосферный воздух через трубопровод 6 и подает
сжатый воздух через трубопровод 7 и впускные клапаны 8 двигателя внутреннего сгорания в этот
трубопровод. Выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания выходят через выпускной клапан 9 и проходят
через трубы 10 в выхлопную турбину 11 при различном давлении топлива, подаваемом в последнюю при окт.
255 048. Наличие трех входных патрубков 12, 13 и 14 для отвода отработавших газов позволяет регулировать
подачу газа в турбину. Отработанные газы и подаваемый дополнительный воздух подаются только в одну
ступень турбины или в ее часть, либо эти газы могут подаваться одновременно в разные ступени.
С этой целью будет открыт один или несколько регулирующих клапанов 12, 13, 14. При открытии одного или
нескольких клапанов 12, 13, 14 и изменении подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания и его частоты
вращения через турбину 11 будут проходить различные количества отработавших газов и дополнительного
воздуха, а также будет изменяться давление газов перед турбиной 11. В зависимости от давления и объема
газов турбина сможет при определенной скорости создавать изменяющийся вращающий момент на своей
оси, что особенно необходимо локомотивам. Если, например, открыть клапан 13, газы будут поступать через
первые направляющие лопатки турбины.
Поскольку сечение этих направляющих лопаток относительно невелико, давление газов, поступающих в эту
ступень турбины, будет высоким при высокой подаче топлива в двигатель внутреннего сгорания, и газы будут
последовательно проходить через несколько ступеней турбины, что приведет к высокой эффективности
выработки энергии.
Когда клапан 12 открывается, газы поступают в более мощную ступень высокого давления турбины. При
условии одинакового количества отработавших газов и дополнительного воздуха, давление на входе будет
ниже, и выходная мощность снизится. Тем не менее, мощность турбины можно увеличить, увеличив подачу
топлива в двигатель внутреннего сгорания. Если увеличить подачу воздуха по методу Фифеля, этот двигатель
будет работать быстрее и, следовательно, производить больше выхлопных газов и больше дополнительного
воздуха.
Давление на входе в турбину повышается, и вращающий момент этого двигателя увеличивается. Если
уменьшить подачу топлива в двигатель внутреннего сгорания, мощность турбины снизится. Если клапан 14
открыт, отработавшие газы и подаваемый дополнительный воздух поступают в ступень низкого давления
трубопровода с большей протяженностью трубок. В этом случае давление перед турбиной упадет до еще
более низкого значения, если количество газа останется постоянным, и выходная мощность турбины будет
невелика. Давление газа можно поддерживать постоянным, увеличивая подачу топлива в двигатель
внутреннего сгорания, что приводит к увеличению мощности турбины за счет меньшего расширения газов в
турбине. Варьируя подачу топлива в двигатель внутреннего сгорания, можно изменять количество
отработавших газов и дополнительного воздуха, а следовательно, и мощность турбины в определенных
пределах. Если требуется очень большой вращающий момент, например, при запуске локомотива, можно
одновременно открыть несколько клапанов 12, 13, 14, и подача топлива в двигатель внутреннего сгорания 2
может быть значительно увеличена, чтобы обеспечить турбину большим количеством отработавших газов и
дополнительного воздуха.
Такой способ работы будет не очень экономичным, поскольку газы не будут эффективно расширяться в
турбине 85, но обеспечат довольно большой вращающий момент для запуска.
- Выхлопная труба 15 турбины 11 соединяет каждую камеру за роторными колесами турбины, из которой газы
должны выходить в атмосферу через глушитель 16. Турбина 11 приводит в движение промежуточный вал 21
посредством двойных редукторов 17, 18 и 19, 20, а ведущие колеса 25, 26, 27 и 28 приводятся в действие
соединительными тягами 22, 23 и 24 от промежуточного вала 21.
Двигатель внутреннего сгорания 2 дополнительно снабжен регулятором скорости 100} 29, топливным насосом
30 и компрессором 31, подающим воздух для запуска. Регулирование мощности двигателя внутреннего
сгорания может осуществляться путем соответствующей регулировки количества топлива, подаваемого
топливным насосом 30 из кабины водителя, с помощью системы рычагов и тяг 32. При запуске двигателя
внутреннего сгорания целесообразно забирать воздух из атмосферы и выводить его непосредственно в
атмосферу, то есть минуя компрессор 5 и выхлопную турбину 11.
Это может быть сделано путем открытия клапанных элементов 33 и 34 с помощью рычагов и катушек 35 из
кабины водителя изображенного на рисунке транспортного средства № 115. В трубу 10 для отвода
отработавших газов может быть вставлен уравнительный сосуд или парогенератор 36, нагреваемый
отработавшими газами и предназначенный для отопления или выработки электроэнергии. На рис. 120
дополнительно показано, что компрессор 5, помимо воздуха, необходимого для нормальной зарядки
двигателя внутреннего сгорания, подает дополнительный сжатый воздух в трубопровод 37. Этот
дополнительный сжатый воздух (12,5 л.с.) подается к впускным клапанам 8 двигателя внутреннего сгорания 2
по трубопроводам 43 и попадает в турбину 11 только после прохождения через цилиндры двигателя 130,
сжимающие нагнетаемый воздух. Подача топлива в двигатель внутреннего сгорания, его скорость и
управление турбиной могут регулироваться таким образом, чтобы изменять давление выхлопных газов в
двигателе до 7G атмосфер, например, 8-9 атмосфер в зависимости от внешней нагрузки на выхлопную
турбину.
Если количество дополнительного воздуха велико, давление на выходе должно быть меньше; если это
количество мало, давление на выходе должно быть выбрано больше. В результате подачи дополнительного
сжатого воздуха масса газа, поступающего в выхлопную турбину, оказывается больше, чем если бы в
выхлопную турбину поступали только отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания.
Это показано линией a-g-h на рис. 4. С момента расширения до атмосферного давления в турбине происходит
расширение под углом 85°, что показано линией h-i.
Однако растение, изображенное на рис. 1, может также работать способом, показанным на диаграмме на рис.
5. Такты всасывания (90°), сжатия и расширения аналогичны показанным на рис. 4 и обозначены линиями
a-b-c, c-d и JT-e-f соответственно. Однако прохождение отработавших газов двигателя внутреннего сгорания
95 в турбину происходит таким образом, что во время такта выпуска а-а в турбину 100 выбрасываются только
отработавшие газы, содержащиеся в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Во время последующего
такта всасывания a-b-c, в ходе которого в цилиндры подается нагнетательный воздух, дополнительный
воздух, имеющий то же давление, что и нагнетательный воздух, может дополнительно подаваться через
цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Необходимо следить за тем, чтобы избыточная часть
предварительно сжатого воздуха, выходящего из цилиндров, поступала в ступень пониженного давления
турбины, не вызывая при этом нежелательного повышения давления в двигателе внутреннего сгорания. Этот
проход образуется таким образом благодаря правильным размерам клапанов 9 и трубопровода 44.
Такой способ работы показан на схеме турбины, поскольку в зоне высокого давления давление и объем
изменяются в соответствии с линией a-g-m-n. Когда достигается давление нагнетания, происходит подача
дополнительного воздуха, в результате чего количество газа, совершающего полезную работу в турбине,
увеличивается в соответствии с линией 71-O. Во время o-p происходит расширение всего количества газа до
атмосферного давления.
На рис. 2 в вертикальном разрезе показан модифицированный конструктивный пример одного из цилиндров 3
двигателя внутреннего сгорания. Этот цилиндр имеет номер 130 3, вместе с выхлопными газами, отводимыми
по трубопроводам 10. Кроме того, в цилиндры двигателя во время такта впуска может поступать
дополнительный воздух, давление которого ниже давления отработавших газов в трубопроводе 10.
В этом случае необходимо лишь позаботиться о том, чтобы воздух с более низким давлением подавался по
трубопроводу 44 в точку с более низким давлением, например, в ступень турбины 11, имеющую более низкое
давление. Для этого необходимо открыть клапан 45 в трубопроводе 44. Часть этого дополнительного сжатого
воздуха, прошедшего через резервуар 38, может быть непосредственно подана в выхлопную турбину через
трубопроводы 39 и 40, при этом поток воздуха также может регулироваться, например, двумя клапанами 41 и
42.
Трубы 39 и 40, подобно различным трубам 10, ведут к той или иной ступени турбины 11. При открытии
клапанов 41 или 42, или обоих сразу, дополнительный воздух будет поступать в различные ступени турбины,
которая, следовательно, генерирует дополнительную мощность.
Ступени справа от компрессора 5, подающего дополнительный воздух, могут быть соединены с
компрессором, подающим воздух для заправки, соответственно, с трубопроводом 7 посредством
регулирующих клапанов потока 46. Для обеспечения простого и безошибочного контроля работы установки
различные регулирующие клапаны B5 12, 13, 14, 41, 42, 45, 46 и так далее могут управляться с помощью
общего контроллера 47, как это схематически показано на рис. 1. Для наглядности на рис. 1 показаны только
элементы управления в одной кабине 40-футового локомотива.
Принцип работы установки, показанной на рис. 1, следующий:
Двигатель внутреннего сгорания 2, представляющий собой, например, четырехтактный двигатель 4,45, будет
забирать предварительно сжатый воздух в компрессоре 5 во время такта впуска. Давление в
предварительном компрессоре может быть выбрано выше атмосферного и составлять приблизительно 0,5-3
атмосферы. Процедура приема показана на схеме на рис. 4 линиями a-b-c. В ходе такта сжатия c-d заряд в
цилиндрах двигателя внутреннего сгорания дополнительно сжимается. В начале такта расширения
происходит сгорание d-c-f, за которым следует первая часть расширения сгоревших газов. Введение
дополнительного воздуха происходит во время такта выпуска gq-a, что требует сжатия дополнительного
воздуха выше давления срабатывания. Для того чтобы двигатель внутреннего сгорания мог сжимать
дополнительный воздух, помимо этого, конструкция com255,048 предусматривает подачу дополнительного
сжатого воздуха во время такта выпуска. Детали, соответствующие показанным на рис. 1, обозначены
аналогичными порядковыми номерами. 7 обозначает трубопровод для заправочного воздуха, 10 — отводной
трубопровод, а 43 — трубопровод для дополнительного сжатого воздуха.
В отличие от конструктивного примера, показанного на рис. 1, дополнительный воздух подается самим
двигателем внутреннего сгорания, который выполнен в виде компрессора на нижней стороне 50 поршня и
верхней стороне 51 крейцкопфа. Для обеспечения прохождения дополнительного воздуха из 43 через
рабочий цилиндр 3 в выпускной канал 10 перед впускным клапаном 920 8 установлен дополнительный клапан
52, снабженный двумя дисками. Клапан 52 отрегулирован таким образом, что во время такта выпуска он
занимает положение, показанное на рисунке, в котором он соединяет трубопровод 43 с внутренней частью
цилиндра, а 205 соединен с выпускной трубой 10 через открытый выпускной клапан 9. Когда подача
дополнительного воздуха прекращается, клапан 52 поднимается, после чего трубопровод 43 закрывается
сверху. Таким образом, верхняя часть диска клапана 52 поднимается со своего седла и соединяет
трубопровод 7 для заправочного воздуха с впускным клапаном 8, подготавливая его к следующему такту
впуска.
Выхлопные газы и дополнительный воздух, выходящий из двигателя внутреннего сгорания 2, проходят через
трубу 10 к турбине 11, как показано на рис. 1. Давление этих газов также можно изменять, открывая или
закрывая клапаны 12, 13, 14. Путем регулирования этих клапанов можно изменять не только давление
отработавших газов,7dlt, но и давление дополнительного воздуха, подаваемого насосами 50 или 51
соответственно. Предварительно сжатый в компрессоре 5 заряд (см. рис. 1) подается в течение нормального
периода впуска через трубу 7 в цилиндр 2 двигателя внутреннего сгорания. На рис.
2
Соединение 44, как на рис. 1, отсутствует, но насосы 50 и 51 также могут использоваться для подачи
заправочного воздуха вместо подачи дополнительного воздуха более высокого давления. Этот воздух
поступает во время обычного такта впуска двигателя. В данном случае, который не показан на иллюстрации,
трубу 43 следует обозначить как трубу 7, а трубу 7 следует обозначить как трубу 43. Через эту последнюю
трубу необходимо втягивать дополнительный воздух, а клапан 52 должен регулироваться таким образом,
чтобы заряд и дополнительный воздух надлежащим образом поступали в цилиндр 3 двигателя. Насос S, как
показано на рис. 1, будет подавать только дополнительный воздух, или же конструкция может быть такой, что
насос 50 будет насосом для заправочного воздуха, 51 — насосом для дополнительного воздуха, или
наоборот. В таком случае трубы 7 и 48, подающие заправочный или дополнительный воздух в цилиндры
двигателя 70, могут быть расположены соответствующим образом.
На рис. 3 показано расположение деталей, в которых дополнительный воздух подается в четырехтактный
двигатель внутреннего сгорания во время такта впуска 7,3-дюймового цилиндра. Аналогичные детали
обозначены теми же порядковыми номерами, что и на рис. 1 и 2. В этой модификации дополнительный воздух
поступает в цилиндр 3 двигателя внутреннего сгорания через трубопровод 7 (8S), по которому протекает
воздух для заправки. За выпускным клапаном 9 предусмотрен трубопровод 44 для отвода избыточного
воздуха. Для предотвращения обратного потока выхлопных газов с давлением 85, превышающим давление в
цилиндре, в трубопроводе 10 предусмотрен клапан 53, имеющий две торцевые поверхности.
Во время такта впуска, когда дополнительная нагрузка должна пройти через цилиндр 90, и в момент открытия
выпускного клапана 9, выпускной трубопровод 10 перекрывается из сообщения с цилиндром с помощью
клапана 53, и открывается проход в трубопровод 44. 95 Во время такта выпуска клапан 33 закрывает канал 44
Соседние файлы в папке патенты