Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4412
.pdf
засорения каналов карбюратора примесями 105, переносимыми воздушным потоком, а также полностью
удаляются из двигателя нежелательные продукты сгорания в камере.
Теперь обратимся к чертежам, на которых: 110 Рисунок 1 представляет собой вертикальный разрез
V-образного двигателя, к которому показано применение нашего изобретения; Рисунок 2 представляет собой
увеличенный детальный вид, более четко показывающий конструкцию 115 поршня и цилиндра на Рисунке 1;
Рисунок 3 представляет собой фрагментарный боковой вид двигателя на Рисунке 1, показывающий один из
воздухозаборных каналов; Рисунок 4 представляет собой вид, соответствующий 120 Рисунку 1,
показывающий модифицированную конструкцию; Рисунок 5 представляет собой горизонтальный разрез,
подробно показывающий воздушный фильтр, используемый в связи с конструкцией, показанной на 125
Рисунке 4; Рисунок 6 представляет собой вертикальный разрез вертикального цилиндрического двигателя, к
которому показано применение модифицированного варианта нашего изобретения. 130 255,440 Эти каналы
предпочтительно формируются путем прорезки нижнего поршневого кольца, как показано на рисунке 27, и
сверления дна канавки кольца, как показано на рисунке 28. Выполняя обычную функцию возврата избытка
смазки, которая в противном случае могла бы просочиться мимо поршневых колец в камеру сгорания, они
также служат для отвода продуктов сгорания, вытекающих из камеры сгорания, внутрь поршня, где
интенсивное тепло, существующее вблизи головки блока цилиндров, поддерживает их в газообразном
состоянии, тем самым облегчая их выброс из цилиндра за счет продувки воздушным потоком.
Это также приводит к снижению давления 80 утекающих газов, что само по себе способствует поддержанию
их в газообразном состоянии и одновременно минимизирует возможность попадания любого из указанных
газов в нижнюю часть юбки поршня под давлением 85, достаточным для преодоления противодавления
потока продувочного воздуха.
Также, как видно из рисунка 2, в юбке поршня предусмотрен резервуар для сбора утечек газов и избытка
смазки, предпочтительно выполненный в виде канавки 31 в нижней части. Мы также предусмотрели отверстия
32 в стенке цилиндра, 95 одно из которых показано на рисунке 1; эти отверстия меньше, чем отверстия 21 и
расположенные выше последнего. Когда во время движения поршня канавка 31 совпадает с отверстиями 32,
давление утечек газов, содержащихся в канавке, приводит к выбросу мелкодисперсного аэрозоля или тумана,
богатого маслом, в клапанный отсек. Это способствует смазке клапанного механизма. Одновременно с этим
данное устройство также снижает давление утекающих газов и, таким образом, препятствует их конденсации,
дополняя тем самым действие рифленых колец 27 и отверстий 28, описанных ранее. Хотя для выгрузки
продуктов из канавки 31 и прохождения выходящего потока воздуха может быть достаточно одного отверстия,
мы сочли предпочтительным предусмотреть дополнительные меньшие отверстия 32, чтобы усилить
распыляющее действие при выгрузке содержимого канавки.
Теперь станет понятно, что при повышении давления в нижних частях цилиндров воздух периодически
выбрасывается через отверстия 21 в стенках цилиндров в клапанные отсеки, увлекая за собой при
прохождении продукты утечки, в частности, те, которые выходят через отверстия 27-28; при прохождении
через клапанные отсеки он соединяется с выбрасываемыми продуктами. Сначала опишем предпочтительный
вариант нашего изобретения, который показан на рисунках 1-3.
На рисунке 1 показан обычный V-образный двигатель, имеющий стандартные цилиндры 10, поршни 11,
шатуны 12, коленчатый вал 13, картер 14 и отсеки 15 для клапанного механизма. В этом отсеке будут
расположены пружины клапанов, толкатели и соответствующие детали, как показано на левой стороне
рисунка 1. Эти части были опущены в других местах для большей наглядности.
При такой конструкции камеры сгорания продукты сгорания, состоящие главным образом из отработанных
газов, паров топлива и несгоревшего топлива, даже при самых надежных уплотнениях будут просачиваться
мимо поршней в картер, где они будут конденсироваться, в частности, при контакте с относительно
холодными стенками картера, и разбавлять смазочное масло.
Для отвода таких продуктов из картера и обеспечения их выброса в атмосферу мы предусмотрели в стенках
цилиндров отверстия 21, которые предпочтительно сообщаются с атмосферой через клапанные отсеки 15 и
жалюзи 25 во внешних стенках или крышках этих отсеков, а также предусмотрели в нижних частях цилиндров
воздух или газ под давлением, препятствующий потоку утекающих газов в картер. Этот воздух или газ
выходит через отверстия 21, увлекая и унося с собой указанные газы, тем самым выполняя функцию
удаления газов.
Для наиболее эффективной работы мы сочли оптимальным расположить отверстия 21 достаточно высоко в
цилиндре, чтобы обеспечить выброс продуктов утечки до того, как они успеют сконденсироваться при
контакте с более холодными частями двигателя.
4,5 Мы также предпочтительно сделали фаски на внутренних кромках отверстий 21, чтобы уменьшить шум
выходящих потоков воздуха, а также чтобы сопротивление выходящему потоку воздуха было меньше, чем
сопротивление входящему потоку; то есть мы обнаружили, что благодаря фаскам на внутренних концах
отверстий 21 сопротивление прохождению газов меньше, когда поток направлен изнутри цилиндра наружу,
чем когда поток направлен в обратном направлении.
Для дополнительной защиты от конденсации утечек газов, которые могут возникать в результате их контакта с
более холодными участками юбки поршня и стенки цилиндра, мы можем, как более наглядно показано на
рисунке 2, предусмотреть в поршне каналы вблизи его головки, ведущие внутрь него.
Z,55,440 проходит через отверстия 32 и выходит наружу через жалюзи 25, предпочтительно в атмосферу, при
этом перегородки 53 служат для отделения частиц масла от воздушного потока. Таким образом, собранное
масло скапливается на дне клапанной камеры и стекает обратно в картер через отверстия 30. Разумеется,
очевидно, что при желании перегородки 53 можно заменить любым известным типом маслоотделителя.
Теперь мы опишем способ обеспечения необходимого давления воздуха для создания продувочного потока.
Для простоты, а также для обеспечения определенных преимуществ, на которые мы уже обращали внимание
и к которым сейчас еще обратимся, мы сочли целесообразным использовать насосный механизм, присущий
двигателю. Выбранный нами механизм прокачки является результатом вращения коленчатого вала.
Вращение этого вала приводит к тому, что он увлекает за собой поток воздуха или газа, а также смазочное
масло и другие жидкости, содержащиеся в картере, и стремится отбрасывать их в тангенциальном
направлении, создавая таким образом область низкого давления вблизи оси коленчатого вала и область
высокого давления вдали от оси. Цилиндры двигателя представляют собой полости, в которые поступает
воздух, подаваемый тангенциально, в результате чего в них создается давление, которое, очевидно,
направлено таким образом, чтобы препятствовать нисходящему потоку продуктов сгорания в картер.
Благодаря правильно организованному впускному отверстию воздух может забираться вместо воздуха,
выходящего через отверстия 21, и таким образом может быть обеспечена циркуляция воздуха в картере.
Таким образом, мы предусмотрели воздухозаборные каналы 50, снабженные перегородками 51---52, так что
их внутренние отверстия простираются в направлении вращения коленчатого вала, благодаря чему
последний оказывает на них всасывающее воздействие; иными словами, создает область низкого давления
вблизи их внутренних концов, тем самым затягивая воздух в картер.
Помимо простого всасывания воздуха в картер и его выпуска через отверстия в цилиндрах, вращение
коленчатого вала приводит к тщательному смешиванию поступающего воздуха с содержимым картера, что
вызывает испарение разбавителей, смешанных со смазочным маслом. Испарение, безусловно, облегчается
теплом, обычно поступающим в картер из камеры сгорания, но мы предпочли усилить испарительное
действие, нагревая воздух перед его подачей в картер. В представленном варианте осуществления это было
достигнуто путем прокладки воздухозаборного канала 50 вдоль стенок горячего цилиндра, как показано на
чертеже.
Следует также отметить, что наружные концы воздухозаборных каналов 50 открываются в направлении
потока воздушного потока 70, создаваемого действием обычного охлаждающего вентилятора и обозначенного
стрелками 55, так что осуществляется отбор чистого воздуха для использования в картере.
Ещё одна задача, которая, кстати, выполняется благодаря описанной выше конструкции, заключается в
следующем: двигатель автоматически получает то, что представляет собой эффективный воздушный фильтр.
Это происходит из-за того, что при очень высоких оборотах двигателя поршни и кольца вибрируют до такой
степени, что становятся относительно неэффективными и позволяют значительному количеству продуктов
сгорания под высоким давлением попадать в картер. Это давление 85 достаточно велико, чтобы преодолеть
давление центробежно выброшенных масс воздуха, в результате чего происходит фактический выход газов
через канал в картере, который обычно служит для 90 забора воздуха. Этот эффект, несомненно, усиливается
за счет всасывающего воздействия воздушного потока, создаваемого вентилятором, и движения
транспортного средства, воздействующего на наружные концы каналов 50. Выходящие газы содержат
обычное количество масла, поэтому стенки входных каналов обильно смазаны маслом. Это масло служит для
улавливания пыли, которая попадает в двигатель вместе с воздухом во время его нормальной работы.
Когда двигатель снова начинает работать на очень высоких оборотах, это масляное покрытие обновляется.
Однако, при желании, на впускных отверстиях можно также использовать любой обычный тип воздушного
фильтра.
Использование вращения коленчатого вала для прокачки обеспечивает дополнительное преимущество:
прокачное действие практически одинаково эффективно для каждого из 110 цилиндров; то есть каждый
оборот коленчатого вала будет создавать прокачное действие для своего конкретного цилиндра или
цилиндров, и создаваемое таким образом прокачное действие будет обязательно практически одинаково
эффективным. Это означает, что давление в различных цилиндрах, стремящееся вытеснить воздух через
отверстия в них, будет практически одинаковым, в результате чего будет обеспечено равномерное
распределение воздушного потока при его прохождении через картер от воздухозаборников к
воздуховыпускным отверстиям.
Работа коленчатого вала в насосе.
зависит от его смещения. 125 Таким образом, мы обнаружили, что наиболее эффективное прокачивающее
действие достигается при использовании относительно небольшого картера, так что перемещение,
вызванное вращением коленчатого вала, является значительным, предшествуя смешиванию воздуха со
смазкой, содержащейся в картере, или ее воздействию на нее, прежде чем воздух покинет пространство,
ограниченное картером и цилиндром или цилиндрами.
4. При работе внутреннего компьютера
Соседние файлы в папке патенты