Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4753
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_262245.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=262245&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB262245A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
4'c Дата подачи заявки: ноябрь. 18, 1925. № 29,121/25.
Полный левый угол: август. 18, 1926.
Завершено: Декабрь. 9, 1926.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
262,245 Усовершенствования, касающиеся управления насосами гидравлического рулевого механизма.
Я, Хью Холмс Мактаггарт из Лоунхеда, графство Мидлотиан, подданный Великобритании, настоящим
заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу: данное изобретение относится к управлению
насосами гидравлического рулевого механизма и имеет своей целью обеспечить усовершенствованные
средства для отключения насоса, подающего жидкость под давлением в рулевой механизм.
Настоящее изобретение применимо к гидравлическим рулевым механизмам типа, описанного в
спецификации № 21932.
16 1909 и включает усовершенствования в способе управления насосами гидравлического рулевого
механизма, заключающиеся в размещении над клапанами насоса гидравлической релейной системы, в
которой расположен автоматически закрывающийся клапан, причем клапаны насоса приспособлены для
автоматического закрытия при повышении давления в релейной системе вследствие закрытия релейного
клапана в ней. В соответствии со спецификацией
В патенте № 207 934 релейный клапан предназначен для открытия непосредственно ручным механизмом или
механизмом, приводимым в действие соленоидом, в цепи с электродвигателем, приводящим в движение
насос. Согласно настоящему изобретению, релейный клапан приспособлен для открытия с помощью
механизма, управляемого регулятором на насосе или двигателем, приводящим насос в движение.
В системах, использующих два насоса с электроприводом, механизм автоматического открытия релейного
клапана одного из этих насосов может быть сконструирован таким образом, чтобы приводить в действие
механизм, запускающий работу другого насоса.
Автоматически закрывающийся клапан релейной системы [Цена 1/-] может также быть снабжен механизмом
для его ручного открытия.
Изобретение применимо к гидравлическому рулевому механизму, приводимому в действие двумя насосами и
имеющему две параллельные пары цилиндров, расположенных в противоположных направлениях, каждая
пара снабжена встроенными поршнями, взаимодействующими с одним из пар рычагов управления рулевым
механизмом, расположенных в противоположных направлениях. Гидравлические магистрали одной пары из
50 цилиндров соединены с магистралями противоположных концов другой пары цилиндров, и каждая общая
магистраль снабжена парой пружинно-управляемых клапанов, один из которых соединен с одним из насосов,
а другой — с другим насосом.
Над этими клапанами расположена труба, ведущая к самозакрывающемуся релейному клапану, как указано в
спецификации № 207934. В настоящем изобретении эти релейные клапаны снабжены тягой и рычагом или
другим подходящим подъемным механизмом, предназначенным для управления от регулятора на насосе или
двигателе, приводящем насосы в движение, при этом клапаны насоса 65 сконструированы таким образом,
чтобы закрываться при повышении давления, вызванном закрытием соответствующего релейного клапана.
Ключевым условием является то, что отказ двигателя, приводящего в действие один насос, и запуск 70
другого автоматически обеспечивают отключение насоса от системы и его вывод из строя.
Дата: 18 ноября 1925 года.
А. А. Торнтон, дипломированный патентный поверенный, Quality Court, Чансери-лейн, Лондон, W.C. 2,
представитель заявителя.
262,245 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области управления насосами гидравлического рулевого механизма или относящиеся
к нему.
Э. Х. Холмс Мактаггарт из Лоунхеда, графство Мидлотиан, подданный Великобритании, настоящим заявляет
о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно
описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к управлению насосами гидравлического рулевого механизма и имеет своей
целью обеспечить усовершенствованные средства отключения насоса, подающего жидкость под давлением в
рулевой механизм.
Изобретение применимо к гидравлическим рулевым механизмам типа, описанного в спецификациях № 21932
от 1909 года и № 2Q7934. В последней спецификации насосы с прямым приводом приводят в действие
гидравлические цилиндры, снабженные релейной системой над клапанами насосов. Релейные клапаны
открываются непосредственно ручным механизмом или механизмом, управляемым соегоидами в цепи с
электрическими генераторами, приводящими в движение насосы. Предусмотрен автоматический
закрывающийся клапан, благодаря которому клапан насоса закрывается при повышении давления,
вызванном закрытием релейного клапана.
Настоящее изобретение включает в себя гидравлический механизм управления насосом рулевого
управления, в котором каждый рабочий насос имеет регуляторы для управления работой другого,
характеризующиеся тем, что они управляются регулятором на каждом насосе или его приводном двигателе.
Этот гидропоршневой механизм может быть сконструирован для управления реле, контролирующим
запорные клапаны насосов, расположенные в гидравлических магистралях гидроцилиндров, или регулятором
одного насоса. Также он может быть сконструирован для управления тормозом на другом гидропоршневом
механизме.
1
мп. В следующей модификации регулятор управляет электрическим реле, расположенным таким образом, что
остановка одного насоса автоматически запускает другой. Автоматически закрываемый клапан релейной
системы может также быть снабжен механизмом для его ручного открытия.
Способ осуществления изобретения проиллюстрирован на прилагаемых чертежах, где на рисунке 1
представлен частично схематический общий вид всего устройства, на рисунке 2 — поперечный разрез
запорного клапана, используемого на рисунке 1, на рисунке 3 — частично поперечный вид спереди, а на
рисунке 4 — боковой вид детали рисунка 1.
На этих чертежах гидравлический рулевой механизм имеет два гидравлических насоса 2 и 3, приводящих в
действие две пары расположенных напротив друг друга цилиндров 4, 5, 60 и 6, 7, воздействующих на румпель
8 рулевой стойки 9. Гидравлический магистральный трубопровод 10 поршневого цилиндра 11 соединен через
распределительную коробку 12 с гидравлическим магистральным трубопроводом 13 поршневого цилиндра 14,
аналогично гидравлический магистральный трубопровод 15 поршневого цилиндра 16 соединен через
распределительную коробку 17 с гидравлическим магистральным трубопроводом 18 поршневого цилиндра 19.
Распределительная коробка 12 соединена трубой 70 с одной стороной каждого насоса 2 и 3, а
распределительная коробка 17 соединена трубой 21 с другой стороной насосов 2 и 3.
В трубе 21 предусмотрены два запорных клапана 22 и 23, а в трубе 20 в контуре расположены два
аналогичных клапана 24 и 25. Каждый из запорных клапанов 22, 23, 24 и 25 имеет выходное отверстие 123
под самим клапаном 124, причем выходное отверстие 80 клапана 22 соединено трубой 125 с верхней
стороной насоса 3, а выходное отверстие соответствующего клапана 23 соединено трубой 26 с верхней
стороной насоса 2, и соответствующее выходное отверстие клапана 24 соединено трубой 27 с нижней
стороной насоса 3, а соответствующее выходное отверстие клапана 25 соединено трубой 28 с нижней
стороной насоса 2. 90 Каждый запорный клапан 22, 23, 24 и 25 (см. также рис. 2) снабжен цилиндрической
частью в виде губки, в которой приводится в действие поршень или плунжер 29 большего диаметра, чем
клапаны 124 и 96, соединенные с ним в единое целое. В нижней части каждого из клапанов 124 расположен
шток 30, снабженный пружиной 31, предназначенной для удержания клапана на его седле. Пространство над
поршнями 29 закрыто крышкой 32, каждая из которых имеет выходное отверстие 33, соединенное трубой с
релейным клапаном.
Выход 33 запорного клапана 22 соединен трубой 34 с соединительным элементом 35, который, в свою
очередь, соединен трубой 36 с релейным клапаном 37, 105 выход 33 запорного клапана 24 соединен трубой
38 и соединительным элементом 35 с тем же релейным клапаном 37, в то время как аналогичным образом
выход 33 запорного клапана 23 соединен трубой 39 с соединительным элементом 40, который, в свою
очередь, соединен трубой 41 с релейным клапаном 42, выход 262,245 3 33 запорного клапана 25 соединен
трубой 43 и соединительным элементом 40 с тем же релейным клапаном 42. Каждый релейный клапан 37 и 42
имеет выходное отверстие 44 под самим клапаном 45, соединенное трубой 46 с резервуаром 48,
образованным в опорных плитах и 51 насосов 3 и 2 соответственно. Каждый насос приводится в движение
электродвигателем 52, соединенным с ним непосредственно муфтой 53, а на валу каждого двигателя
расположен центробежный регулятор 54, втулка 55 которого совершает возвратно-поступательное движение
нижнего конца кривошипного рычага 56 (см. также рис. 3 и 4). Верхняя часть рычага 56, приводящего в
действие коромысло, воздействует непосредственно на вал клапана 45, при этом трубки 36 и 41 соединены с
соответствующими клапанами 37 и 42 выше их седел, а трубки 46 соединены 2) с этими клапанами ниже их
седел.
Запорные клапаны 22, 23, 24 и 25 посредством канала 57 через поршень или плунжер 29 закрываются при
повышении давления, аналогично клапанам насоса в редукторе, описанном в спецификации № 207934.
В релейных клапанах 37 и 42 клапан — когда связанный с ним двигатель остановлен — удерживается от
седла пружиной 58, воздействующей на втулку 55 регулятора 54.
В показанном механизме любой из двух насосных агрегатов будет приводить в действие рулевой механизм. -
Когда насос 2 работает, его регулятор 54 перемещает рычаг 56 влево, как показано на рисунке, тем самым
прижимая клапан 45 релейного клапана 37 к его седлу. Этот релейный клапан 37 соединен трубой 36 с
пространствами над поршнями 29 клапанов 22 и 24; когда клапан 37 закрыт, запорные клапаны 22 и 24
закрыты, и насосный агрегат 3 изолирован от рулевого механизма. Когда насос 2 работает, насос 3 не
работает, и пружина 58 регулятора насоса 3 переместила рычаг 56, чтобы открыть релейный клапан 42.
Поскольку блок управления 42 контролирует запорные клапаны 23 и 25, пространство над поршнями 29 этих
клапанов теперь открыто для бака 48 насоса 3 и запорных клапанов 23 и может свободно открываться по
мере необходимости.
Когда насос 2 останавливается, пружина 56 58 регулятора этого насоса перемещает рабочий рычаг 56 этого
комплекта и открывает релейный клапан 37, позволяя, при необходимости, открывать запорные клапаны 22 и
24. Когда насос 3 запускается, его регулятор 54 воздействует на соответствующий кривошипный рычаг 56 и
закрывает релейный клапан 42, закрывая запорные клапаны 23 и 25 и отключая насос 2.
Рычаги 56 также могут быть 66 соединены с электрическими реле таким образом, что остановка насоса 2
автоматически запускает насос 3 и наоборот.
Вышеописанный механизм обеспечивает автоматическое отключение насоса от системы при выходе из строя
двигателя, приводящего в действие один насос, и при запуске другого.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_262246.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=262246&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB262246A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: ноябрь. 19, 1925. № 29,176/25.
Полный левый угол: август. 12, 1926.
Завершено: Декабрь. 9, 1926.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в устройствах для ручного шитья.
Я, Джойнер М.RTFN, 638, Вулвич Роуд, Нью-Чарлтон, Юго-Восток 7 (английский), настоящим заявляю, что
сущность данного изобретения заключается в следующем: Устройство состоит из отрезка скрученных
проводов, имеющих удлиненную петлю в точке между его концами, причем эта петля образуется путем
оставления проводов разделенными или нескрученными на подходящее расстояние. Проволока также может
быть сформирована в петлю на одном конце 2629246, чтобы служить в качестве рукоятки или упора для
пальца.
Устройство используется путем его введения в сшиваемый материал, затем пропускания нити или подобного
материала через удлиненную петлю диаметром 1,5 мм и приложения натяжения к устройству для
протягивания нити через изделие.
Предпочтительно, устройство изготавливается из стальной проволоки. 20 Датировано 19 ноября 1925 года.
Джон Мертен.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в устройствах для ручного шитья.
Я, Джоани Мейтен, проживающая по адресу: Вулвич Роуд, 638, Нью-Чарлтон, Юго-Восток 7 (английский язык),
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Устройство состоит из отрезка скрученных проводов, имеющих вытянутую петлю в точке между их концами,
причем эта петля образуется за счет того, что провода остаются разделенными или нескрученными на
подходящее расстояние. Проволока также может быть сформирована в петлю на одном конце, чтобы служить
рукояткой или упором для пальца.
Устройство используется путем его введения в сшиваемый материал, затем пропускания нити или подобного
материала через удлиненную петлю и приложения натяжения к устройству, протягивающего нить через
изделие. Предпочтительно, устройство изготавливается из стальной проволоки. Устройство изображено на
прилагаемой схеме, где: 5 А — точка прибора.
B — это петля для приема потока.
C — это сфинктер, который также служит ограничителем.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_262247.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=262247&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB262247A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: ноябрь. 19, 1925. Нет, 29,205/25.
262,247 Завершено: Декабрь. 9, 1926.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования двухтактных двигателей внутреннего сгорания.
Я, ИенБейрт Оглум Юинг, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: 349,
Норт-Третья улица, Миддлпорт, округ Мейгс, штат Огайо, Соединенные Штаты Америки, владелец
авторемонтного предприятия и гаража, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к двухтактным двигателям внутреннего сгорания того типа, в которых рабочий
цилиндр объединен с вакуумным цилиндром, причем каждый цилиндр содержит поршень, а рабочий поршень
управляет открытием и закрытием впускного и выпускного отверстий.
Новизна изобретения заключается в том, что благодаря наличию канала, проходящего продольно внутри
указанных цилиндров и обеспечивающего прямую связь между силовым цилиндром и вакуумным цилиндром
25, выпускное отверстие открывается в указанный канал, а концы канала, сообщающиеся соответственно с
силовым цилиндром и выпускным цилиндром, расположены таким образом, что в конце рабочего хода
устанавливается связь между указанными цилиндрами, отработанные газы из силового цилиндра
втягиваются в вакуумный цилиндр в момент открытия впускного отверстия, а новый заряд поступает для
сжатия при обратном движении поршней, после чего выпускное отверстие внутри указанного канала
открывается для выброса отработанных газов из вакуума через канал в атмосферу.
Таким образом, мое изобретение представляет собой двухтактный двигатель внутреннего сгорания того типа,
в котором силовой цилиндр и вакуумный цилиндр объединены и имеют поршни, соединенные с коленчатым
валом двигателя, включающие впускной и выпускной патрубки для силового цилиндра и выпускной канал,
сообщающийся между силовым цилиндром и вакуумным цилиндром, причем продукты сгорания SO
втягиваются в вакуумный цилиндр в конце каждого рабочего хода, причем указанные патрубки управляются
силовым поршнем и расположены таким образом, что они открываются приблизительно в конце рабочего
хода, причем выпускной патрубок и канал открываются до и закрываются после открытия и закрытия
впускного патрубка соответственно, характеризующийся тем, что выпускной патрубок снабжен каналом 0X0,
который непосредственно сообщается между силовым цилиндром и вакуумным цилиндром и выводит газы в
атмосферу после прерывания связи между двумя цилиндрами через клапан, открывающийся сжатием газов,
ранее введенных в вакуумный цилиндр и теперь сжатых вакуумным поршнем.
В соответствии с изобретением я дополнительно вношу различные улучшения в детали конструкции и
обеспечиваю различные функции, присущие двигателю внутреннего сгорания указанного выше типа и
взаимодействующие с ним. 75 На прилагаемом чертеже: Рисунок 1 представляет собой вертикальный разрез,
детали показаны в проекции.
Рисунок 2 представляет собой поперечный разрез, выполненный по линии 2-2 на рисунке 1. 80 На рисунках 3
и 4 представлены схематические изображения, иллюстрирующие различные этапы работы устройства.
На рисунках 5, 6 и 7 представлены схематические изображения, иллюстрирующие взаимосвязь между
коленчатым валом и приборами впуска и выпуска на разных этапах рабочего цикла.
На чертежах цифрой 10 обозначен картер двигателя внутреннего сгорания, на котором установлен
коленчатый вал 11. Блок цилиндров z i 0 202.2'4Us7 крепится к картеру 10 и включает в себя первичный или
силовой цилиндр 12 относительно малого диаметра, образованный на том конце блока цилиндров, который
удален от картера, и вакуумную камеру или цилиндр 13 большего диаметра, образованный в блоке цилиндров
рядом с картером и сообщающийся с ним. Эти цилиндры сообщаются друг с другом и расположены в осевом
положении, а головка 14 цилиндра 12 имеет закругленную форму для обеспечения правильного
распределения топливной смеси, при этом с одной стороны от центра головки 14 имеется резьбовое
отверстие для установки обычной свечи зажигания P.
Впускной патрубок 15 проходит внутрь и вверх через стенку цилиндра 12 от впускного патрубка или
коллектора 16, а канал 17 ведет от основного цилиндра 12 к вакуумному цилиндру 13. Промежуточная часть
канала 17 сообщается с внутренней частью корпуса выпускного коллектора 18, а выходное отверстие 19 этого
коллектора смещено вбок, чтобы корпус мог удерживать элементы, поддерживающие клапаны. Опорные
элементы клапана включают радиально расположенные подшипники 20 и 21, которые скользят, принимая
шток 22 толкателя или дискового клапана 23, и этот клапан 23 взаимодействует с седлом 24, образованным в
точке сообщения между каналом 17 и выпускным коллектором 18. Часть штока 22 имеет резьбу для установки
регулировочной гайки 25, а между регулировочной гайкой 25 и внутренней поверхностью подшипника штока
наружного клапана O40 21 расположена винтовая пружина 26. Благодаря такой конструкции подшипник штока
клапана 20 расположен снаружи клапана 23, так что при закрытии этого клапана исключается утечка через
шток клапана во внутреннюю часть двигателя (4,5).
Предусмотрена комбинированная поршневая конструкция, включающая основной поршень 27, скользящий
внутри основного цилиндра 12, и вторичный поршень 28, скользящий внутри вакуумного цилиндра 13, причем
эти поршни снабжены обычными сальниковыми кольцами. Головка поршня 27 выступает продольно за
пределы поршня, образуя перегородку 29, и та часть перегородки 29, которая расположена рядом с впускным
отверстием 15, изогнута внутрь и вверх, чтобы направлять поступающую топливную смесь к головке 14
цилиндра 12.
Для обеспечения заданного временного соотношения между поршнем 27, впускным каналом 15 и выпуском,
коленчатый вал 11 смещен относительно картера в точках, расположенных с одной стороны от осей
цилиндров 12 и 13, как показано на 31, и этот коленчатый вал функционально соединен с поршнями
посредством шатуна или рычага 32. Этот коленчатый вал 11 также снабжен относительно длинными
кривошипами 70, чтобы обеспечить относительно большой ход первичного и вторичного поршней 12 и 18.
Цилиндры 12 и 13 снабжены радиальными охлаждающими ребрами, и поскольку цилиндр 12 подвергается
воздействию более высокой температуры, чем цилиндр 13, он снабжен относительно длинными ребрами 33, а
цилиндр 13, который во время работы подвергается меньшему нагреву, чем цилиндр 12, снабжен более
короткими ребрами 34. Поскольку вакуумный цилиндр 13 по необходимости больше основного цилиндра, его
относительно короткие ребра рассчитаны таким образом, чтобы заканчиваться на том же расстоянии от осей
цилиндров, что и концы длинных ребер 33, так что общая форма концов ребер 38 и 84 образует цилиндр.
Поэтому в многоцилиндровых двигателях цилиндры могут быть расположены очень близко друг к другу, при
этом основной цилиндр, который подвергается наибольшему нагреву, может быть снабжен относительно
длинными ребрами для облегчения теплоотвода. На внешней или головной части цилиндра 12 расположены
продольно направленные ребра 331, перпендикулярные ребрам 33, что значительно увеличивает площадь
излучающей поверхности в этой точке, которая, очевидно, является самой горячей частью цилиндра во время
работы.
Весьма выгодно, чтобы двигатели этого типа были спроектированы для работы в ограниченном пространстве,
например, в ограниченном пространстве под стиральной машиной, бытовыми мельницами и тому подобным,
и с этой целью я сконструировал всю раму двигателя таким образом, что цилиндры 12 и 13 будут слегка
наклонены, в этом положении верхние части двигателя, такие как клапанная система и маховик 35, будут
расположены приблизительно на равном расстоянии от земли или опорного основания двигателя. 11,5 В этом
положении пространство, образованное приподнятой торцевой частью рамы цилиндра, используется за счет
размещения топливного бака 36 под цилиндром, а топливо подается из бака 36 через карбюратор 37 и
подающую трубу в впускной корпус или коллектор 16, при этом карбюратор 37 также расположен под
цилиндрами. Таким образом, очевидно, что все устройство может быть размещено в очень ограниченном
пространстве; и, как показано, верхние части самых высоких компонентов устройства будут располагаться
приблизительно в горизонтальной плоскости, так что все устройство может быть легко размещено под
стиральной машиной 13Q 'ob'07 n 262,24Y или другой конструкцией, обозначенной пунктирной линией на
рисунке 1.
В процессе работы свежая порция топлива забирается через отверстие 15 и равномерно распределяется
внутри цилиндра 12 посредством перегородки 29 и закругленной головки цилиндра 14. Затем газы сжимаются,
и после воспламенения сила расширяющихся газов толкает поршни внутрь, а вторичный поршень 28 создает
высокий вакуум в цилиндре 13. Когда поршень 27 приближается к завершению своего рабочего хода, конец
канала 17 со стороны рабочего цилиндра открывается, и отработанные газы мгновенно втягиваются через
этот канал в вакуумную камеру 13.
В этот момент отверстие 15 открывается, и производится новая заправка топливом. По мере движения
поршней наружу, основной поршень 27 закрывает отверстие 15 и конец канала 17, который открывается в
цилиндр 12, в то время как дальнейшее движение наружу вторичного поршня 2S выталкивает клапан 23 из его
седла и выводит отработанные газы из вакуумной камеры в атмосферу через канал 17.
Когда основной поршень 27 начинает свой рабочий ход, совершая работу против внешнего сопротивления,
эта работа совершается за счет энергии газа, образующейся в результате его сгорания, что приводит к
снижению температуры и давления газов в основном цилиндре 12. Конструкция вторичного или вакуумного
поршня 28 и вакуумного цилиндра такова, что во время такта создания вакуума отсутствует какое-либо
сообщение с любым пространством вне вакуумного цилиндра 13 и канала 17 до тех пор, пока не приблизится
конец такта создания вакуума, после чего устанавливается сообщение с рабочим или первичным цилиндром
12 через канал 17, который выполнен максимально коротким и прямым, при этом площадь поперечного
сечения этого канала сделана как можно меньше, чтобы газы могли проходить из первичного цилиндра в
вакуумный цилиндр за имеющееся время. Точные размеры этого канала определяются экспериментально в
соответствии с условиями подачи топлива и частотой вращения двигателя.
Когда основной поршень 27 открывает конец канала 17 со стороны силового цилиндра и устанавливает
сообщение между основным и вакуумным цилиндрами, газы в основном цилиндре 12 находятся под гораздо
более высоким давлением, чем в вакуумном цилиндре, поэтому газы из основного цилиндра поступают в
вакуумный цилиндр с очень высокой скоростью, резко снижая давление в основном цилиндре. Поскольку и
вакуумный, и основной поршни продолжают двигаться наружу и совершать работу, происходит дальнейшее
снижение температуры газов.
Когда двигатель работает при очень малой нагрузке (70%), создаваемое разрежение будет превышать
требуемое, но дополнительная энергия, необходимая для создания избыточного разрежения, почти
полностью возвращается при обратном ходе вторичного поршня, и этот возврат энергии при такте сжатия
позволяет добиться чрезвычайно плавной работы на низких скоростях и малых нагрузках.
Начиная движение вторичного или вакуумного поршня 28 в ходе его вакуумного хода из точки, расположенной
как можно ближе к головке вакуумного цилиндра, и конструируя этот вторичный поршень 85 и вакуумный
цилиндр таким образом, чтобы они взаимодействовали, разрывая сообщение между вакуумным цилиндром и
любым пространством за пределами вакуумного цилиндра и выпускного канала 17, а также ограничивая
размер 9 этого канала минимально допустимыми размерами, обеспечивая при этом безопасный выпуск в
допустимое время, тогда объем мертвого воздуха или газа в начале вакуумного хода уменьшается до
минимума 95, и, следовательно, по мере движения вторичного поршня к картеру он создает очень высокий
вакуум с очень малым рабочим объемом, поскольку в начале вакуумного хода в вакуумном цилиндре
практически отсутствуют остаточные газы.
Такая организация работы особенно выгодна и необходима для успешного функционирования по следующим
причинам. 105 Во-первых: время, доступное для перетекания отработавших газов из рабочего цилиндра в
вакуумный цилиндр с момента открытия выпускного отверстия до открытия впускного отверстия, составляет
малую долю секунды. Поэтому, если соединительный канал между двумя цилиндрами должен быть как можно
меньше, чтобы избежать чрезмерного зазора, скорость отработавших газов через этот канал должна быть
очень высокой. А поскольку скорость любой жидкости, текущей из области высокого давления в область
низкого давления, пропорциональна квадрату разницы давлений, очевидно, что при заданном конечном
давлении в рабочем цилиндре, чем ниже давление, создаваемое в вакуумном цилиндре, тем быстрее газы
будут перетекать из рабочего цилиндра в него. 125 Если газы не перетекают из одного цилиндра в другой в
течение отведенного времени, двигатель не работает.
Во-вторых: газы в рабочем цилиндре в момент открытия торца канала силового цилиндра 130 имеют
сравнительно высокую температуру. Эти газы должны смешаться с остаточными газами в вакуумной камере.
Температура остаточных газов в вакуумной камере в конце такта создания вакуума будет зависеть от
давления в конце этого такта: чем ниже давление, тем ниже температура I0 (при заданной начальной
температуре).
Чем ниже температура остаточных газов в вакуумной камере в момент их смешивания с газами,
поступающими из рабочего цилиндра, тем ниже будет температура образующейся смеси и, следовательно,
тем ниже будет давление смеси, что приведет к возврату большей работы рабочему цилиндру во время такта
сжатия 2().
Третье: — Если давление в рабочем цилиндре не будет снижено до уровня ниже атмосферного, и этот
цилиндр не будет быстро очищен от сгоревших газов, то за короткое время, пока впускной патрубок открыт,
будет невозможно подать новую порцию топлива, поскольку подача зависит от пониженного атмосферного
давления в рабочем цилиндре, пока впускной патрубок открыт. Таким образом, для подачи новой топливной
смеси в вакуумный цилиндр необходимо низкое давление.
В приведенных выше трех абзацах изложены причины, по которым высокий вакуум необходим для успешной
работы этого двигателя.
385 Для того чтобы вакуумный цилиндр и поршень были сконструированы таким образом, чтобы обеспечить
максимально возможный вакуум при минимально возможном перемещении вакуумного поршня, это
необходимо по следующей причине.
Для создания вакуума необходимо совершить работу. В данной конструкции работа совершается рабочим
цилиндром, а чистая полезная работа представляет собой разницу между общей работой, совершаемой в
первичном или рабочем цилиндре, и работой, совершаемой при создании вакуума. Следовательно, крайне
важно, чтобы работа, совершаемая при создании вакуума, была сведена к минимуму. Работа, необходимая
для создания вакуума заданного давления, зависит от перемещения вакуумного поршня: чем меньше
перемещение, тем меньше работа. Если вакуумный цилиндр имеет большой объем зазора, то для
обеспечения необходимого вакуума потребуется соответственно большое перемещение, поэтому для
обеспечения высокого вакуума с минимальными затратами усилий необходимо, чтобы вакуумный цилиндр
был сконструирован с минимальным практически возможным зазором. Двигатели, сконструированные с
большим зазором, не будут работать, поскольку работа, необходимая для создания требуемого вакуума в 65°,
будет превышать возможности рабочего цилиндра.
Термин «высокий вакуум», используемый в описании данного изобретения, обычно означает такой вакуум,
который можно создать, обеспечив практически нулевой зазор между вторичным поршнем и головкой
вакуумного цилиндра в начале хода создания вакуума и разорвав сообщение между вакуумным цилиндром и
любым пространством за пределами вакуумного цилиндра и ограниченного выпускного отверстия во время
хода создания вакуума. В частности, в ходе экспериментов было установлено, что давление внутри
вакуумного цилиндра, изменяющееся от одиннадцати до четырнадцати фунтов на квадратный дюйм ниже
атмосферного давления, имеет решающее значение для успешной работы двигателей этого типа (85).
При работе двигателя под небольшой нагрузкой и на низких оборотах давление продуктов сгорания внутри
первичного цилиндра 12 снижается до атмосферного давления, когда поршень первичного цилиндра
проходит приблизительно расстояние, указанное стрелкой А на рис. 3, а дальнейшее движение этого поршня,
как показано стрелкой В на рис. 4, создает небольшой вакуум внутри первичного цилиндра.
После открытия порта 17, как показано на рис. 4, низкое давление внутри обоих цилиндров будет стремиться
затянуть воздух на 100 единиц мимо подшипника штока клапана 20, но описанная конструкция клапана
предотвращает это действие. После того, как вакуумные поршни 28 пройдут достаточное расстояние во
время такта сжатия, чтобы 105 сбросить вакуум в вакуумном цилиндре, в этом цилиндре создается
небольшое давление, которое открывает клапан 23 и выталкивает отработанные газы из цилиндра в
атмосферу. Таким образом, видно, что часть энергии, затраченной на создание вакуума в вакуумной камере,
восстанавливается на обратном ходе, обеспечивая тем самым балансировку между двумя поршнями, и когда
при работе под небольшой нагрузкой поступающая новая топливная смесь не повышает давление внутри
основного цилиндра до атмосферного, то небольшой вакуум, возникающий в этом цилиндре, также
способствует сжатию новой смеси и дальнейшему балансированию рабочего цикла. Из вышеизложенного
очевидно, что такое устройство позволяет использовать один порт для перекачки газов из основного
цилиндра 125 в вакуумный цилиндр и для отвода газов в атмосферу, одновременно герметизируя двигатель
262,247 и предотвращая попадание ранее отработанных газов.
Из рисунков 5-7 также ясно видно, что концевая часть канала 176, сообщающегося с силовым цилиндром,
имеет большие размеры, измеренные по оси силового цилиндра, чем концевая часть впускного отверстия,
сообщающегося с тем же цилиндром. Концы этих двух выводов портов 15 и канала 17, расположенные вдали
от головки силового цилиндра, находятся на равном расстоянии от силового цилиндра, что приводит к
результату, четко видимому на рис. 6: выпускной порт 17 открывается раньше впускного порта 15 и,
естественно, закрывается после закрытия впускного порта 15, хотя разница во времени между движениями
открытия и закрытия этих портов не будет точно такой же.
Экспериментально установлено, что в двигателях с вакуумным выхлопом весьма выгодно использовать
выхлопные системы с относительно медленным открытием и быстрым закрытием выпускного отверстия, а
даже малейшая разница в скорости открытия и закрытия выпускного отверстия существенно повышает
эффективность двигателя. С этой целью коленчатый вал был смещен относительно осей цилиндра.
Обращаясь к схематическим рисункам 5, 6 и 7, видно, что когда поршень 27 перемещается на расстояние,
достаточное для открытия торца канала 17 со стороны силового цилиндра, коленчатый вал проходит дугу a,
как показано на рис. 5, а при закрытии этого выпускного отверстия коленчатый вал проходит дугу D. Поскольку
дуга D короче дуги C, очевидно, что закрытие отверстия происходит быстрее, чем его открытие. На рис. 6
показана траектория движения коленчатого вала во время закрытия впускного отверстия, и видно, что
поршень 27 полностью закрывает отверстие, когда коленчатый вал приближается к вертикальной части своей
траектории движения.
Следовательно, скорость поршня увеличивается относительно скорости вращения коленчатого вала. На
рисунке 7 дуга E иллюстрирует перемещение кривошипа во время движения поршня 27 от положения
закрытия впускного отверстия 15 до положения закрытия канала 17 со стороны силового цилиндра. Видно, что
после закрытия впускного отверстия 15 кривошип проходит очень небольшое расстояние до закрытия канала
17, что помогает предотвратить попадание свежего заряда в вакуумный цилиндр вместе с отработавшими
газами. Дуга G 6 показывает перемещение коленчатого вала во время открытия канала 17 до открытия
впускного отверстия 15, и поскольку дуга G больше дуги E, очевидно, что открытие канала 17 до открытия
впускного отверстия 15 происходит медленнее, чем закрытие канала 17 после закрытия впускного отверстия
15. Таким образом, при такой конструкции высокий вакуум, создаваемый в вакуумной камере 13, удаляет
необходимую часть отработанных газов из 75 основного цилиндра 12 до поступления поступающей смеси, а
после поступления новой смеси и закрытия впускного отверстия 15 выпускное отверстие быстро закрывается,
чтобы предотвратить 80 рассеивание топливной смеси.
Для достижения максимально возможного вакуума внутри вакуумного цилиндра 13 поршням 27 и 28 придан
относительно большой ход из-за относительно длинных кривошипов 11, и с этой целью ход поршней
предпочтительно равен или превышает диаметр вакуумного цилиндра. Этот длинный ход поршня (90
градусов) позволяет воспламененному топливному заряду при работе под нормальной или высокой нагрузкой
расширяться до давления, близкого к атмосферному, внутри основного цилиндра 12, обеспечивая тем самым
экономию топлива (95 градусов), что невозможно в существующих двухтактных двигателях с коротким ходом
поршня. Относительно большой ход вторичного поршня 28 создает высокий вакуум внутри вакуумного
цилиндра 13, 100, чему способствует суженный канал 17, имеющий достаточные поперечные размеры только
для того, чтобы обеспечить перенос отработанных газов из первичного цилиндра в вакуумный цилиндр в
течение 105 периода отвода воздуха. В конце рабочего хода высокий вакуум мгновенно втягивает
необходимую часть отработанных газов в вакуумный цилиндр, тем самым снижая давление в основном
цилиндре до уровня ниже атмосферного и, следовательно, обеспечивая подачу в основной цилиндр свежего
топливного заряда в объеме, достаточном для обеспечения полной зарядки.
115 После того, как отработанный или загрязненный заряд перенесен в вакуумный цилиндр 13, относительно
длинный ход вторичного поршня 28 внутри этого же цилиндра подвергает загрязненный заряд охлаждающему
воздействию увеличенной охлаждающей поверхности вакуумного цилиндра, что существенно снижает
давление этих загрязненных газов. Это действие снижает давление внутри вакуумного цилиндра в течение
части обратного или компрессионного хода, способствуя сжатию свежего топливного заряда. Таким образом,
Соседние файлы в папке патенты