Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5443
.pdf
контроллере расположены таким образом, что цепь соленоида активируется непосредственно перед тем, как
кулачки зацепляются с контактором, замыкая его, и соленоид обесточивается сразу после того, как
замыкающий кулачок разъединяется. Таким образом, если соленоид выйдет из строя, следующий за ним
кулачок при замыкании толкает контактор в исходное положение, а если соленоид обесточивается или
выходит из строя, когда контактор замкнут, контактор будет удерживаться в замкнутом состоянии до тех пор,
пока кулачок не будет выведен из зацепления.
Преимуществом такой системы является быстрое срабатывание в нормальных условиях при исправной
работе соленоидов, а также немедленное последующее срабатывание аварийного распределительного вала
при любых условиях.
На валу кулачка 65' может быть расположен выступ, который входит в зацепление с контактором и размыкает
его, если контакты залипают, и контактор остается замкнутым после обесточивания соленоида и
перемещения кулачка в открытое положение 70.
Согласно другому варианту модификации, мы можем предусмотреть кулачковый вал, приводимый в движение
двигателем, который может быть либо электрическим, гидравлическим, либо пневматическим. Главный
контроллер 75 управляется от этого кулачкового вала и подает питание на соленоиды непосредственно перед
тем, как кулачки войдут в зацепление для замыкания контакторов, и отключает питание соленоида сразу
после того, как кулачок отсоединится от контактора 80. В качестве альтернативы, кулачковый вал может
управляться вручную рычагами или маховиком и механически от кулачкового вала, как описано выше 85. В
любом из описанных вариантов модификации мы можем организовать отключение питания соленоидов при
достижении рабочего положения и использовать кулачки для удержания контакторов в замкнутом состоянии,
тем самым экономя 90 энергию, необходимую для удержания контакторов в замкнутом состоянии. Дата: 12
мая 1926 г.
Тон Грей.
Crown House, Aldwych, London, W C 2, 95 Агент заявителей, 27 '6,085 I ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области механизмов электрического управления и связанные с ними
усовершенствования.
Мы, компания B.R. T. H. THOMSON-HOUSTON COMPANY Limited, британская компания, зарегистрированный
офис которой находится по адресу: Crown Hlouse, Aldwych, London, W. C. 2, и компания G.E.O. RGE OLPHANT
WATSON, расположенная по адресу: 161, Clifton Road, Rugby, графство Уорик, британский подданный,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано,
что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к механизму управления подачей электрического тока в цепи, и в
частности к контакторам для управления сильными токами, которые требуются, например, в системах
движения судов. В таких системах необходимо, чтобы контакторы быстро размыкались и замыкались, и для
обеспечения такой быстрой работы обычно используются соленоиды. Однако, учитывая важность
управления, всегда необходимо предусмотреть аварийный способ работы на случай отказа соленоидов.
Также необходимо обеспечить размыкание контакторов и предусмотреть механические средства для их
размыкания в случае, если контакты приварятся друг к другу или останутся в контакте после обесточивания
соленоида. Уже предлагалось использовать соленоиды для управления контакторами и предусмотреть
кулачки для аварийного управления, но их работа была независимой, а не одновременной. Целью настоящего
изобретения является обеспечение средств для электрического и механического управления контакторами,
причем оба метода должны работать одновременно.
В соответствии с нашим изобретением, нормальная работа контакторов осуществляется соленоидами,
управляемыми главным контроллером, а распределительный вал предназначен для управления любым из
контакторов в случае отказа соответствующих соленоидов. Прилагаемые чертежи иллюстрируют наше
изобретение в электрической судовой силовой установке, при этом на фиг. 1 представлена схема средств
управления, а на фиг. 2 показана конструкция контактора, подходящего для использования в системе,
изображенной на фиг. 1. Обращаясь к чертежам, на фиг. 1 изображен гребной двигатель переменного тока 60,
который получает ток от генератора 2 через выводы 3 и реверсивные контакторы 4. Питание возбуждения
поля для двигателя 1 и генератора 2 осуществляется от шин 5 и управляется контакторами поля 65. Работа
реверсивных контакторов 4 и контакторов поля 6 осуществляется с помощью соленоидов 7 и Кулачки 8,
соленоиды 7 находятся под управлением главного контроллера 970, а кулачки 8 установлены на
распределительном валу 10 (рис. 2). В показанной на рис. 2 форме контактора подвижный контакт 11
контактора установлен на рычаге 12, который шарнирно закреплен на штифте 13 и управляется рабочим
стержнем 14, прикрепленным к якорю 15, который шарнирно закреплен на штифте 16. Якорь 15 находится под
управлением соленоида 7 и снабжен выступом 1780, несущим ролик 18 для взаимодействия с кулачками 8.
Распределительный вал 10 снабжен выступом 19, предназначенным для контакта с выталкивающим рычагом
20 и, таким образом, для размыкания контакта 11 в случае залипания контактов и сохранения контактора в
замкнутом положении после обесточивания соленоида 7 и перемещения. Переведите распределительный
вал в открытое положение. Контактор снабжен, как показано на рисунке 90, обычной катушкой 21 для
продувки и дугогасительной трубой 22.
В соответствии с нашим изобретением главный контроллер 9 и распределительный вал 10 вращаются
одновременно и синхронизированы 95 относительно друг друга таким образом, что цепь соленоидов 7
запускается главным контроллером 9 непосредственно перед тем, как кулачки 8 входят в зацепление с
поворотным якорем 15 для замыкания, и соленоиды запускаются постоянным током сразу после того, как
кулачки разъединятся. В конкретной конфигурации, показанной на фиг. 1, главный контроллер 9 расположен
как продолжение на распределительном валу. Когда распределительный вал и контроллер перемещаются
106 из положения A в положение B (вперед) или положение C (назад), расположение кулачков 8 и контактов
на главном контроллере 9 таково, что кулачки входят в действие сразу после того, как соленоиды
запускаются. Таким образом, если соленоид не сработает, следующий за ним кулачок управляет контактором.
в закрытом положении, в то время как — если соленоид 115 обесточен, когда контактор 276085 замкнут,
контактор будет удерживаться в замкнутом положении кулачком до тех пор, пока кулачок не будет повернут
вне зацепления. Такое устройство имеет преимущество быстрого действия в нормальных условиях, когда
соленоиды работают правильно, в сочетании с немедленным последующим срабатыванием аварийного
распределительного вала при любых условиях.
Еще одна особенность нашего изобретения заключается в том, что кулачки 8 и контакты на контроллере 9
расположены таким образом, что в переднем рабочем положении D или заднем рабочем положении E
соленоиды 7 обесточиваются, и для удержания контакторов в замкнутом состоянии используются только
кулачки 8, что позволяет экономить энергию, необходимую для удержания контакторов в замкнутом
состоянии.
Для обеспечения одновременного перемещения главного контроллера 9 и распределительного вала 10 они
могут быть установлены на одном валу или соединены зубчатой передачей, при этом один из них может
приводиться в движение вручную или с помощью электропривода. Например, главный контроллер может
приводиться в движение маховиком, а распределительный вал — рычагами, маховиком или приводным
двигателем, который может быть электрическим, гидравлическим или пневматическим.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, представляет собой: 1. Средство для управления контакторами в электрической цепи,
включающее соленоиды, управляемые главным контроллером и приспособленные для нормальной работы
контакторов, и распределительный вал, который следует за главным контроллером и приспособлен для
осуществления работы любого из контакторов в случае отказа соответствующих соленоидов.
R. Средство управления контакторами в электрической цепи, включающее соленоиды, управляемые главным
контроллером, и кулачковый вал 45, механически соединенный с главным контроллером таким образом, что
он может перемещаться вместе с ним, причем кулачки и контакты на главном контроллере расположены
таким образом, что главный контроллер 6) подает питание на цепь соленоида контактора непосредственно
перед зацеплением кулачка при замыкании контактора и обесточивает цепь соленоида непосредственно
после размыкания кулачка при размыкании контактора 55. 3. Средство управления контакторами как
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_276086.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=276086&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB276086A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, Х.-Эл Ри Ричард Вудс, проживающий по адресу: Конрив Роуд, 49, Элтем, Лондон, Юго-Восток 9, подданный
Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу: Данное
изобретение относится к усовершенствованиям измерительных насосов того типа, в которых поршень насоса
приспособлен для привода в движение силовым устройством. Изобретение особенно применимо для
дозирования бензина, но также применимо для использования с другими жидкостями.
В случаях, когда вместимость резервуара, в который подается жидкость мерным насосом, такова, что для его
заполнения требуется несколько ходов подающего механизма, ранее для выполнения этой операции
требовалось два человека: один управлял приводом и осуществлял реверсирование механизма в конце
каждого хода, а другой стоял рядом с резервуаром и следил за количеством накопившейся в нем жидкости,
чтобы своевременно остановить подачу и предотвратить перелив. Это особенно необходимо в случае с
крупными дорожными транспортными средствами, которые обычно подъезжают к заправке с некоторым
количеством бензина в баках, в этом случае очень сложно оценить количество свежего бензина, которое
может поместиться в баке.
Одной из целей настоящего изобретения является обеспечение возможности безопасного проведения
операции пополнения запасов одним оператором.
В соответствии с основной особенностью настоящего изобретения предлагается измерительный насос
описанного выше типа, который включает в себя комбинацию напорного поршня и его приводного механизма
с автоматическим механизмом, приводимым в действие движением поршня для реверсирования приводного
механизма на концах ходов поршня. Таким образом, видно, что один оператор может сначала привести насос
в движение, а затем полностью сосредоточиться на уровне жидкости в пополняемом резервуаре, и когда
операция пополнения завершена, ему остается только перекрыть обычный кран на конце напорного шланга
насоса и тем самым полностью остановить его работу.
Удобно, что поршень снабжен 55 толкателем, расположенным таким образом, чтобы перемещаться между
двумя подвижными упорами, которые соединены с управляющим элементом, обеспечивающим привод
поршня, и предпочтительно соединения между упорами и 60 указанным управляющим элементом включают в
себя фиксирующие средства, которые стремятся удерживать соединения в любом из их рабочих положений, в
котором они установлены.
Подающий трубопровод от поршня 65 обычно включает в себя выступающий удлинитель, и для
предотвращения возможного сифона в настоящем изобретении предусмотрено оснащение этого удлинителя
на его свободном конце или ближе к нему автоматическим клапаном 70, нагруженным для установки
минимального предела давления, необходимого для подачи жидкости через трубопровод. Этот
автоматический клапан будет свободно открываться во время нормальной работы насоса, но его нагрузка 75
будет такой, чтобы предотвратить нежелательное прохождение жидкости. Например, поршень может
работать от сжатого воздуха под давлением, скажем, ста фунтов на квадратный дюйм, тогда как
автоматический клапан 80 может быть нагружен таким образом, чтобы предотвратить любой поток при
давлении ниже, скажем, пяти фунтов на квадратный дюйм.
В одной из конструкций насоса согласно настоящему изобретению, работающего пневматически,
вышеупомянутый толкатель, перемещающийся вместе с поршнем, может иметь форму кольца, навинченного
на подвесной стержень, который подвешен своим верхним концом на одном из плеч рычага. На обоих концах
стержня предусмотрены пружины, с которыми кольцо будет контактировать на концах своего стержня. Дата
подачи заявки: M Wy 21, 1926, Al No 1 ?,O 49/26, 2 Complete Left: Fob 21, 1927.
Статья принята к публикации: 22 августа 1927 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к измерительным насосам или связанные с ними.
На нижнем конце стержня навинчиваются регулируемые гайки, так что на обоих концах стержня
предусмотрены упругие выступы, на которые может опираться кольцо, и при этом оно будет качать опорный
рычаг в соответствующем направлении. Другой рычаг этого рычага соединен звеном с другим рычагом,
расположенным ниже первого рычага.
1)
Второй рычаг несет в себе вышеупомянутое фиксирующее устройство, которое может состоять из двух
дисков: одного неподвижного и другого регулируемого с помощью рычага. Эти диски прижимаются друг к
другу пружинами и имеют между собой один или несколько шариков, которые входят в углубления на
противоположных поверхностях диска. Следует отметить, что эти шарики защелкиваются в углублениях при
определенных положениях рычага, и на практике выбираются два таких положения: одно соответствует
перемещению штока вверх, а другое — его перемещению вниз. Два рычага этого второго рычага соединены
тягами с кулачковыми рычагами, которые управляют клапанами подачи сжатого воздуха к штоку насоса. Эти
кулачковые рычаги также могут управляться вручную при необходимости, но следует отметить, что в каждом
конце хода рычаги и тяги автоматически перемещаются для управления кулачковыми рычагами и
осуществления реверса.
От верхнего конца поршневого цилиндра обычно отходит стояк, от верхнего конца которого отходит гибкий
отвод, на свободном конце которого расположен вышеупомянутый автоматический клапан, а также
поворотный кран. Закрытие этого поворотного крана останавливает работу насоса, которая возобновляется
при повторном открытии крана. В некоторых случаях может оказаться целесообразным сделать площадь
поршня, с которым работает сжатый воздух, меньше, чем площадь подающего поршня.
Это позволит избежать перенапряжения желез.
Насос, разумеется, может быть сконструирован как для ручного, так и для механического привода, если это
необходимо.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается точными конструктивными деталями, изложенными
выше.
Дата: 21 мая 1926 года.
BOTJLT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hlatton Garden, London, B.O 1, дипломированные патентные
поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к измерительным насосам или связанные с ними.
Я, 16 &n RY Ri ЧАРД ВУДС, проживающий по адресу: Конгрив Роуд, 49, 00, Элтем, Лондон, Юго-Восток,
Великобритания, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: Данное изобретение
предназначено для усовершенствования...
или относящиеся к измерительным насосам того типа, в которых поршень насоса приспособлен для привода в
движение силовым механизмом, и в которых на конце подающего трубопровода насоса имеется запорный
кран. Изобретение особенно применимо для дозирования точных количеств бензина, но также может быть
использовано с другими жидкостями.
В случаях, когда вместимость резервуара, в который подается жидкость измерительным насосом, такова, что
для его заполнения требуется несколько ходов поршня, ранее для выполнения этой операции требовалось
два человека: один контролировал механизм подачи и реверс шестерни в конце каждого хода, а другой стоял
рядом с резервуаром и следил за количеством накопленной в нем жидкости, чтобы своевременно остановить
подачу и предотвратить перелив. Это особенно необходимо в связи с крупными дорожными транспортными
средствами, которые обычно подъезжают к заправочной станции с некоторым количеством бензина в баках, в
этом случае очень сложно оценить количество свежего бензина, которое может поместиться в баке. Одной из
целей настоящего изобретения является обеспечение возможности безопасного выполнения операции
пополнения одним оператором.
В соответствии с основной особенностью изобретения 100, предлагается измерительный насос описанного
выше типа, который включает в себя комбинацию напорного поршня и его приводного механизма
автоматического механизма 105, приводимого в действие движением поршня для реверсирования работы
приводного механизма в конце хода поршня. Таким образом, видно, что один оператор может сначала
привести насос 110 в движение, а затем уделить свое индивидуальное внимание работе аппарата,
показанного на рисунке 1, а рисунок 3 представляет собой детальный вид модификации.
Аналогичные порядковые номера указывают на наличие примерно 70 деталей на всех чертежах.
Конструкция насоса, показанная на чертежах, имеет пневматический привод. Часть поршневого цилиндра
показана под номером 10, а часть пневматического цилиндра — под номером 11, при этом шток 12 проходит
между этими частями, будучи прикрепленным нижним концом к поршню, а верхним — к поршню компрессора.
На штоке 12 предусмотрено кольцо 13, которое образует вышеупомянутый толкатель, перемещающийся
вместе с поршнем. Кольцо 13 навинчено на подвесной шток 14, который подвешен верхним концом на одном
из рычагов 115. С обеих сторон кольца 13 расположены пружины 16 и 17, которые кольцо будет смягчать в
конце своих ходов, а на обоих концах штока 14 навинчены регулируемые гайки 18. Таким образом, в конце
каждого хода штока 14 предусмотрены упругие упоры, на которые может опираться кольцо, и при этом оно
будет раскачивать опорный рычаг. 15 в соответствующем направлении. Рычаг 15 также соединен звеном 19 с
другим рычагом 20, расположенным ниже. Этот рычаг 20 несет вышеупомянутое фиксирующее устройство,
которое может состоять из двух дисков 21, один из которых неподвижен, а другой вращается вместе с
рычагом 20. Эти диски 100 прижимаются друг к другу пружиной 22 и имеют между собой один или несколько
шариков, которые входят в углубления на противоположных поверхностях дисков. Следует понимать, что эти
шарики будут 105 защелкиваться в углублениях при определенных положениях рычага, и на практике будут
выбраны два таких положения: одно соответствует перемещению штока вверх, а другое — его перемещению
вниз. Рычаг 110 20 соединен звеньями 23 с кулачковым рычагом или рычагами 24, которые управляют
клапаном R для подачи сжатого воздуха к штоку насоса. Часть трубопровода между клапанной коробкой 25 и
компрессором 115 Изображение приведено на рис. 26, однако следует понимать, что расположение этих
трубопроводов и конструкция внутренней части клапанного блока не являются особенностями изобретения и
могут представлять собой хорошо известные конструкции.
При необходимости кулачковые рычаги 24 могут приводиться в действие вручную, однако следует понимать,
что в каждом конце хода кольца 13 рычаги и звенья 1, 25 будут автоматически перемещаться для управления
кулачковыми рычагами и осуществления реверса.
От верхнего конца поршневого цилиндра отходит стояк 27, свисающий с верхнего конца резервуара, в
который пополняется жидкость. После завершения операции пополнения ему остается лишь перекрыть
обычный кран на конце подающего трубопровода от насоса и тем самым полностью остановить его работу.
Удобно, что поршень снабжен толкателем, расположенным таким образом, чтобы перемещаться между двумя
подвижными упорами, которые соединены с управляющим элементом, обеспечивающим привод поршня, и
предпочтительно, чтобы соединения между упорами и указанным управляющим элементом включали в себя
фиксирующие средства, которые стремятся удерживать соединения в любом из их рабочих положений.
Подающий трубопровод от поршня обычно включает в себя выступающий удлинитель, и для предотвращения
возможного сифона в настоящем изобретении предусмотрено оснащение этого удлинителя на его свободном
конце или ближе к нему автоматическим клапаном, нагруженным для установки минимального предела
давления, необходимого для подачи жидкости через трубопровод. Этот автоматический клапан будет
свободно открываться во время нормальной работы насоса, но его нагрузка будет такой, чтобы
предотвратить нежелательное прохождение жидкости. Например, поршень может работать от сжатого
воздуха под давлением, скажем, ста фунтов на квадратный дюйм, тогда как автоматический клапан может
быть нагружен таким образом, чтобы предотвратить любой поток ниже давления, скажем, ста фунтов на
квадратный дюйм.
Помимо дозирующих насосов, были предложены насосы, в которых поршень насоса приводится в действие
приводным поршнем, имеющим автоматическое средство, управляемое движением поршня для изменения
направления движения приводного поршня в конце хода поршня.
Такие автоматические средства включают в себя толкатель, соединенный с поршнем и расположенный таким
образом, чтобы перемещаться между двумя упорами, которые соединены с управляющим элементом для
привода поршня. Следует, однако, понимать, что настоящее изобретение относится только к измерительным
насосам определенного типа.
Для более полного понимания изобретения далее будут описаны, в качестве примера и со ссылкой на
прилагаемые чертежи, некоторые конструкции измерительного насоса в соответствии с настоящим
изобретением. Следует, однако, понимать, что данное изобретение не ограничивается точными
конструктивными деталями, изложенными выше.
На этих чертежах: Рисунок 1 — боковой вид части аппарата; Рисунок 2 — передний вид поршня 276086,
который представляет собой гибкий удлинитель 28, имеющий свободный поворотный кран 29. Открытие этого
крана остановит работу насоса, которая возобновится при повторном открытии крана 29. В некоторых случаях
может оказаться целесообразным сделать площадь поршня, с которым работает сжатый воздух, меньше, чем
площадь нагнетательного штока. Это позволит избежать перегрузки сальников.
Насос, разумеется, может быть сконструирован как для дополнительного ручного управления, так и для
привода от электропривода, если это необходимо.
В модификации, показанной на рисунке 3, на рисунке 3 показано подходящее положение для
вышеупомянутого автоматического клапана, предотвращающего сифонные потери. Этот клапан может иметь
любую подходящую конструкцию и может быть расположен таким образом, чтобы закрывать напорный
трубопровод, если на него не оказывается давление, превышающее заданное.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается точными конструктивными деталями, изложенными
выше.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_276087.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=276087&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB276087A
[]
Openhuar gcrnaakt den.
2
2 SER J 927 Bibliotheek Bur 'nu 4 Eia-tncdnm 250 T 1927 ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 1 декабря 1925 г. № 30311/125 27 (15 июня 1926 г. № 15,014126, Осталась одна готовая
деталь: 1 сентября 1926 г., Готовая деталь принята: 1 сентября 1927 г. -, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ
СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 30311, А 1925 г.
Усовершенствования в конструкции и принципах работы двигателей внутреннего сгорания.
Я, Генри Эрнест Ле Мей Рьер, проживающий по адресу: 63, Солон Роуд, Эйкр Лейн, Брикстон, Лондон,
Юго-Запад 2, гражданин Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую
природу: данное изобретение касается использования выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания с
главной целью повышения тепловой эффективности.
В обычном четырехтактном двигателе внутреннего сгорания отработавшие газы находятся под давлением
около 60 фунтов на квадратный дюйм в начале такта выпуска, после чего газы выталкиваются из цилиндра в
выхлопную трубу и затем выходят в воздух, при этом тепло и давление отработавших газов полностью
теряются.
Целью настоящего изобретения является дальнейшее использование давления выхлопных газов до их
выхода из двигателя, при этом газы расширяются и снижаются по давлению настолько, насколько это
практически возможно, перед окончательным выходом из двигателя.
Данное изобретение предусматривает, что отработавшие газы не должны выбрасываться в воздух
непосредственно из цилиндра, а должны направляться к нижней стороне поршней, чтобы помочь им на такте
выпуска. Помимо повышения теплового КПД, еще одним важным эффектом пропуска отработавших газов
через описанный выше дополнительный этап после выхода из обычного выпускного отверстия будет
значительное снижение уровня шума двигателя.
Считается, что повышение эффективности достигается путем пропускания отработавших газов к нижней
стороне поршня во время такта выпуска и их сброса во время такта всасывания. В этом случае под поршнем
во время его нормального такта выпуска будет давление выше атмосферного, тогда как в настоящее время
давление под поршнем во время такта выпуска либо: (1) меньше атмосферного, если поршень выпускает
воздух из картера во время рабочего такта, и в картере установлен обратный клапан, и воздух не может
возвращаться обратно; (2) немного больше атмосферного в начале такта выпуска, если воздух сжимается в
картере во время рабочего такта и снова расширяется во время такта выпуска; (3) постоянно атмосферное
давление, если воздух, вытесняемый поршнем из картера во время рабочего такта, возвращается обратно по
мере подъема поршня во время такта выпуска. По мере того, как давление отработавших газов падает
примерно с 60 фунтов на квадратный дюйм абсолютного давления относительно атмосферного, они, если
температура будет постоянной, расширятся примерно в 4 раза больше объема цилиндра. Но по мере
повышения температуры газов В начале такта выпуска температура составляет около 5000 °C, и по мере того,
как газы падают до температуры воздуха, их объем уменьшается примерно вдвое. Отсюда следует, что газы,
падающие с абсолютного давления 5000 °C до атмосферного давления и температуры, увеличиваются
примерно в два раза по сравнению с объемом цилиндра. Поэтому считается необходимым предусмотреть
возможность расширения отработавших газов примерно в два или три раза по сравнению с объемом
цилиндра после того, как они покинут нормальное выпускное отверстие и пройдут под поршнем.
Следует отметить, что в случае четырехтактных двигателей поршень в начале своего нормального хода
выпуска находится в благоприятном положении в нижней мертвой точке, чтобы воспринимать давление на
своей нижней стороне от выхлопных газов, поступающих сверху или со стороны взрыва поршня.
Четырехтактный двигатель может иметь соединительную трубу с герметичными соединениями, идущую от
выпускного отверстия к основанию цилиндра или картера — предпочтительно, ближе к верхней части картера.
Выпускная труба может быть присоединена к другому отверстию в картере. Окончательный выпускной
патрубок может быть расположен в картере или в нижней части цилиндра. Последний вариант может быть
подходящим в некоторых случаях, но считается, что первый вариант, как правило, предпочтительнее. Когда
открывается обычный выпускной клапан и поршень находится в нижней точке рабочего хода или около нее,
газы высокого давления — около 60 фунтов на квадратный дюйм в абсолютном выражении — будут выходить
из цилиндра, обтекать соединительную трубу и выходить в картер, помогая поршню на такте выпуска. Часть
давления под поршнем будет теряться через окончательный выпускной патрубок, если предположить, что
этот патрубок всегда открыт и не регулируется клапаном. Тем не менее, считается, что газы высокого
давления будут приносить гораздо больше пользы, если будут выходить непосредственно под поршень, а не
с трудом выходить в атмосферу, как это происходит в настоящее время, непосредственно из выпускного
отверстия цилиндра и полностью теряться.
Преимуществом этой системы является исключительная простота, даже если при нормальном такте выпуска
происходит определенная потеря давления в картере. Однако, вероятно, что от выхлопных газов можно было
бы получить больше пользы, если бы они отводились из-под поршня клапаном (скользящим, поворотным,
дисковым, тарельчатым и т. д.), который начинал бы открываться при начале такта всасывания или
непосредственно перед ним. Этот клапан, который можно назвать конечным выпускным клапаном, был бы
закрыт при нормальных тактах сжатия, рабочего и выпуска.
Поскольку клапан закрывается во время нормального такта выпуска, газы, выходящие из цилиндра, будут
быстро перемещаться вокруг соединительной трубы и оказывать давление только на нижнюю часть поршня
во время такта выпуска, и газы не смогут выйти из картера во время нормального такта выпуска. Клапан
может очень удобно управляться впускным кулачком или другой частью стандартной системы впускного
клапана. Это будет очень простая конструкция. Как только впускной клапан открывается и поршень начинает
свой такт всасывания, механизм впускного клапана открывает конечный выпускной клапан в картере так,
чтобы поршень мог вытеснить отработанные газы, находящиеся под ним. Ниже приведено описание
дискового клапана. Коленчатый вал снабжен шестерней внутри картера, зацепляющейся с другой шестерней,
имеющей вдвое больше зубьев. На этой большой шестерне находится диск, который вращается очень близко
к внутренней поверхности картера (это означает отсутствие трения, износа и смазки). Диск имеет 1/4 своей
окружности, так что выходное отверстие в картере В течение нормального такта всасывания шестерни и диск
оставались открытыми. Их, конечно, можно было бы разместить вне картера и просто защитить кожухом 85
или крышкой, к которой крепится выхлопная труба. Вместо диска, прикрепленного к большой шестерне, в
последней можно было бы предусмотреть отверстие или выходное отверстие.
Как уже говорилось ранее, для максимальной простоты можно было бы организовать так, чтобы в картере не
использовался выпускной клапан, а отработавшие газы выходили непосредственно в картер и под поршень, и
чтобы при выполнении поршнем нормального такта всасывания газы вытеснялись поршнем и отводились в
трубу, присоединенную к нерегулируемому выходному отверстию в картере. Если бы выпускной клапан в
картере не был установлен, часть давления отработавших газов 100 терялась бы, поскольку часть газов
выходила бы через выходное отверстие при нормальном такте выпуска. Тем не менее, выброс отработавших
газов под поршень должен быть весьма полезным 105 Что касается двухтактных двигателей; Поршень в
конце рабочего хода находится в благоприятном положении для восприятия давления на своей нижней
стороне от выхлопных газов, выходящих из выпускного отверстия 110, но считается, что данное изобретение
может быть применено только к тем двухтактным двигателям, которые не используют всасывание и сжатие
топливной смеси в картере и которые имеют холостой ход под поршнем, аналогичный четырехтактному
двигателю. Двухтактные двигатели, которые не используют всасывание и сжатие в картере, могут быть
сконструированы с использованием системы, описанной в 120 данном изобретении, в которой выхлопные
газы отводятся под поршень.
На двигателях с открытыми цилиндрами, таких как некоторые бензиновые и масляные двигатели, потребуется
обеспечить определенную форму картера. Картер может полностью закрывать шатун и коленвал или
частично закрывать шатун.
В последнем случае шатун 130 2 Th,08 '7 (особенно если он очень длинный) может проходить через прорезь в
картере, и в прорези может быть предусмотрена какая-либо скользящая перегородка, чтобы обеспечить
достаточную герметичность. Шатун будет скользить вперед и назад в перегородке. Перегородка, конечно же,
должна быть снабжена соответствующими системами смазки. Было высказано предположение, что
перегородка будет вполне удовлетворительной для двигателей с низкой частотой вращения и может даже
оказаться удовлетворительной для двигателей с высокой частотой вращения.
В качестве альтернативы отводу отработавших газов в картер и под поршень, как уже было описано, можно
организовать отвод отработавших газов под поршень, ограничивая их потоком только в цилиндре. Однако
этот метод потребует использования скользящей перегородки между цилиндром и картером. Если
необходимо ограничить поток отработавших газов только цилиндром (т.е. частью цилиндра под поршнем) и
использовать обычный (одного диаметра) цилиндр и поршень, то достаточный объем для расширения газов
под поршнем может быть обеспечен путем удлинения цилиндра и шатуна.
Если отработавшие газы не ограничиваются цилиндром под поршнем, а попадают в картер и часть цилиндра
под поршнем, то в многоцилиндровом двигателе потребуются перегородки в картере, чтобы каждый цилиндр
имел отдельный коленчатый вал. Перегородки необходимы для предотвращения того, чтобы отработавшие
газы, помогающие одному поршню на его восходящем ходе выпуска, препятствовали другому поршню,
находящемуся на нисходящем ходе. Эти перегородки должны быть достаточно герметичными.
Блок цилиндров должен обеспечивать герметичные соединения со всей верхней поверхностью картера и с
перегородками.
Блок цилиндров можно расположить горизонтально, при этом верхняя половина картера будет, как и сейчас,
будет иметь перегородки, а нижняя половина картера будет образовывать герметичное соединение с верхней
половиной картера. Поскольку подшипники коленчатого вала должны быть герметичными, можно
использовать стальные шайбы, прижимающие роликовые или шариковые подшипники. Сапуны картера
можно исключить.
В двухцилиндровых двигателях возможно с выгодой отводить отработавшие газы в картер, поскольку, хотя и
кажется, что газы могут препятствовать движению одного из поршней на части его хода вниз из-за того, что
поршни занимают разные положения в цилиндрах, этот небольшой недостаток, по-видимому, не перевесит
выгоду от подъема поршня. Для обеспечения достаточного расширения отработавших газов следует
предусмотреть под поршнями соответствующий объем за счет конструкции картера и других средств.
Для отвода выхлопных газов в картеры V-образных двигателей необходимы перегородки между каждой парой
цилиндров. Это, конечно, не относится к обычным двухцилиндровым V-образным двигателям, используемым
на мотоциклах и т. д.
На двухцилиндровых оппозитных двигателях с коленчатым валом, расположенным под углом 180°, таких как
двигатель Дугласа, 75 вышеупомянутое препятствие не возникнет, поскольку поршни занимают аналогичные
положения в цилиндрах. Выхлопные газы, выбрасываемые в картеры двигателей этого типа, будут оказывать
давление на оба поршня одновременно. Вероятно, было бы очень сложно сделать перегородку в картере,
чтобы разделить двигатель на 2 части, поэтому газы могут выбрасываться в картер, который является общим
для обоих цилиндров, при условии, что картер имеет подходящий размер. По всей вероятности, объем
картера придется сделать довольно небольшим, поскольку объем для расширения выхлопных газов
обеспечивается двумя поршнями.
Что касается перегородок картера в многоцилиндровых двигателях, в которых нет подшипника между каждой
парой цилиндров — например, в обычном 4-цилиндровом автомобильном двигателе с 3 подшипниками
коленчатого вала — в последнем случае необходимо предусмотреть 3 перегородки картера, а это означает,
что коленчатый вал должен иметь ту же форму, что и коленчатый вал 100, установленный на 4-цилиндровом
двигателе с 5 подшипниками коленчатого вала. Коленчатый вал может по-прежнему опираться на 3
подшипника, но поскольку его форма будет такой же, как у вала с 5 подшипниками, может быть
целесообразно предусмотреть 105 подшипников одновременно.
Аналогичным образом, коленчатые валы 4-цилиндровых двигателей с подшипниками необходимо будет
модифицировать, чтобы в картере можно было предусмотреть перегородки 110. Для простоты или по другим
важным причинам можно использовать обычные поршни одного диаметра, а отработавшие газы будут
проходить под поршнями, но в некоторых отношениях может оказаться предпочтительнее использовать
поршни двойного диаметра 115, так что отработавшие газы будут оказывать давление на большую площадь
под поршнем, чем площадь верхней части поршня. Если используются поршни двойного диаметра,
отработавшие газы 120 могут быть ограничены только цилиндром, и между цилиндром и картером будет
предусмотрена скользящая перегородка. Шатун может проходить через эту перегородку.
В качестве альтернативы скользящей перегородке 125 можно использовать обычную торцевую пластину и
сальник, как в паровом двигателе, но поскольку это потребовало бы наличия поршневого штока среди
соединительных элементов, такое устройство может быть непригодно для обычного внутреннего сгорания1.
Однако считается, что использование цилиндра и поршня двойного диаметра будет сопряжено с
недостатками. Среди этих недостатков можно упомянуть вес, габариты, стоимость, изменение существующих
конструкций цилиндров, поршней и других частей двигателей.
Весьма сомнительно, что на радиальных и роторных авиационных двигателях можно было бы предусмотреть
перегородки в картере, чтобы выделить каждому цилиндру отдельную часть картера. Если отработавшие газы
отводятся в картер и под поршни на радиальных и роторных авиационных двигателях, то, по-видимому, часть
поршней будет испытывать затруднения при движении вниз, но может оказаться, что выигрыш в движении
поршней вверх достаточно велик, чтобы компенсировать любые потери и обеспечить разумный запас.
Конечно, если бы в нижней части цилиндров были установлены скользящие перегородки, отработавшие газы
могли бы оставаться только в цилиндре, то есть в той части цилиндра, которая находится ниже поршня.
-25 Когда поршни не будут испытывать препятствий при движении вниз. Для обеспечения достаточного
объема под поршнями при использовании скользящих перегородок между цилиндром и картером, цилиндры и
Соседние файлы в папке патенты