Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10069
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB357979A
[]
---л.-.-.. W-tv, '17Y
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 30 июня 1930 г. Нет, 19 800/30.
Фотография слева: 29 апреля 1931 года.
Полностью принято: 30 сентября 1931 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
357,979 Насос высокого давления, проверенный на жидких металлах, двигатель, привод с регулируемой
скоростью или тормоз.
Я, Реджинальд Уоррен, инженер, проживающий по адресу: Лауконберг-роуд, 9, Саттон-Корт, Чизик, Лондон,
W4, подданный Великобритании, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение предусматривает усовершенствованный роторный насос или двигатель для
создания высокого давления жидкости, приспособленный для создания, поддержания или работы при более
высоком давлении жидкости с повышенной эффективностью и большей простотой конструкции, чем ранее, а
также предусматривает объединение или модификацию элементов насоса и двигателя или обоих элементов
для образования преобразователя мощности с регулируемой скоростью или тормоза.
Насос или двигатель высокого давления, согласно данному изобретению, представляет собой роторный
радиально-плунжерный или поршневой тип, имеющий вращающийся ротор с преимущественно радиальными
плунжерами или поршнями, которые приводятся в движение или совершают относительное
возвратно-поступательное движение эксцентриковым штифтом или кривошипом, расположенным внутри
ротора, и особенно характеризуется тем, что плунжеры или поршни всегда расположены радиально
относительно центра эксцентрикового штифта или кривошипа и не всегда радиально относительно центра
ротора, как это было ранее; данная конструкция более подробно описана ниже.
Ротор насоса или двигателя согласно данному изобретению может вращаться внутри неподвижного или
подвижного корпуса, который может быть отдельным элементом или частью маховика или другого механизма,
при этом центр указанного ротора имеет углубление или зенковку для размещения эксцентрикового пальца
или кривошипа и внутренних концов поршней или плунжеров, воздействующих на указанный эксцентриковый
палец или кривошип. Указанный ротор имеет отверстия или углубления, предпочтительно в двух или более
радиальных точках по периферии ротора, в виде круглых или частично круглых отверстий или углублений, оси
которых параллельны оси ротора. Внутри указанных отверстий или углублений установлены вращающиеся
или частично вращающиеся цилиндры, которые, в свою очередь, имеют выемки под прямым углом к своим
осям для размещения плунжеров или поршней. Указанные цилиндры могут частично или полностью занимать
всю ширину ротора или могут быть установлены в роторе на цапфах и колебаться внутри него под действием
соответствующих плунжеров или поршней во время вращения ротора, причем это колебание позволяет осям
плунжеров или поршней постоянно находиться под радиальным углом 55 к центру эксцентрикового пальца
или кривошипа на протяжении всего оборота ротора.
Внутренние концы поршней могут охватывать или частично охватывать эксцентриковый палец или кривошип,
вокруг которого они вращаются, и могут удерживаться в контакте с ним с помощью соответствующих средств,
таких как кольца, охватывающие их и эксцентриковый палец или кривошип, или соответствующие шатуны.
Входные и выходные отверстия или каналы для жидкости 65 образованы в корпусе и/или роторе, цилиндрах,
плунжерах или поршнях, или валах, сообщающихся с цилиндрами во время тактов всасывания и нагнетания
или рабочего и выпускного ходов их соответствующих 70 плунжеров или поршней, которые, благодаря своему
относительному возвратно-поступательному движению внутри соответствующих цилиндров, принимают
жидкость в течение одной половины оборота ротора и выводят указанную жидкость в течение второй
половины оборота ротора. Такие каналы, находясь в корпусе, образованы в виде спиральных трубок,
частично охватывающих периферию ротора. Указанные цилиндры и плунжеры или поршни могут иметь
одинаковый диаметр или неравный диаметр, и все они могут сообщаться друг с другом или поочередно с
указанными входными и выходными отверстиями, или один цилиндр может выпускать воздух в другой
цилиндр, и так далее последовательно.
85 Могут быть предусмотрены средства для охлаждения или нагрева жидкости и для сброса избыточного
давления во избежание перегрузки, а также средства для изменения эксцентриситета или хода 90° указанного
эксцентрикового пальца или кривошипа, вручную или автоматически, и могут быть предусмотрены средства
балансировки давления жидкости для противодействия нагрузке плунжера или поршня на подвижный
эксцентриковый палец 95 или кривошип. Очевидно, что при наличии двух машин, сконструированных, как
описано выше, и соединенных трубами или заключенных в один корпус и соединенных соответствующими
патрубками, и при условии, что вся система снабжена подходящей рабочей средой, вращение одной из них в
качестве насоса будет подавать жидкость в другую, которая затем будет работать как двигатель или мотор,
скорость которого может регулироваться вручную или автоматически соответствующими клапанами или
патрубками между машинами, через которые проходит жидкость; реверсирование потока жидкости через
двигатель или мотор, изменяющее направление вращения, или такое же регулирование скорости и
реверсирование могут быть осуществлены путем соответствующего изменения хода или положения
эксцентрикового пальца или кривошипа, как описано выше.
Также могут быть предусмотрены средства для восполнения любой жидкости, утраченной в результате утечки
или испарения, например, вспомогательный резервуар, который может быть отдельным или являться частью
насоса, двигателя, преобразователя мощности или тормоза и может взаимодействовать непосредственно с
рабочей жидкостью или через соответствующий обратный клапан. Указанный резервуар или аналогичное
устройство может также выполнять функцию камеры расширения жидкости.
В предпочтительной модифицированной конструкции силового агрегата, объединяющего насос и двигатель,
описанные выше, ротор двигателя и плунжеры или поршни отсутствуют, а двигатель или приводной вал
соединен непосредственно с эксцентриковым пальцем или кривошипом насосного агрегата или может
являться его частью, и, следовательно, непосредственно воздействует на него плунжерами или поршнями
насоса, расположенными в роторе насоса, которые могут свободно вращаться в рабочей среде под
действием соединенного с ними приводного вала. Таким образом, плунжеры или поршни насоса свободно
вращаются вокруг неподвижного эксцентрикового пальца или кривошипа, прикрепленного к приводному валу
или являющегося его частью, до тех пор, пока нет препятствий для потока жидкости в цилиндры насоса и из
них. Указанные цилиндры предпочтительно имеют открытые концы по периферии ротора, который затем
заключен в гильзу, способную скользить аксиально по ротору, закрывая или открывая открытые концы
цилиндров и таким образом регулируя объем и давление жидкости внутри цилиндров.
Указанная втулка может приводиться в действие вручную, автоматически или под давлением жидкости от
насоса или внешнего источника питания.
В то время как указанная втулка полностью или почти полностью открывает указанные открытые торцы
цилиндра, и ротор вращается приводным валом, плунжеры или поршни заполняют и опорожняют свои
цилиндры жидкостью при низком или нулевом давлении, и, следовательно, указанные плунжеры или поршни
не оказывают никакого давления или усилия на эксцентриковый штифт или кривошип, соединенный с
приводным валом или являющийся его частью, который, следовательно, остается неподвижным.
Перемещение указанной втулки t аксиально по периферии ротора a вызывает ограничение потока жидкости
из t цилиндров во время хода подачи - их соответствующих плунжеров и, таким образом, повышает t давление
жидкости внутри s цилиндров и на плунжерах или поршнях c во время их хода подачи. Таким образом, каждый
плунжер или поршень во время своего рабочего хода в данных условиях оказывает давление или усилие на
эксцентриковый штифт или кривошип в течение того времени, пока указанный плунжер или поршень подает
жидкость под давлением через ту часть торца цилиндра, которая не закрыта указанной втулкой.
При размещении трех или более поршней или плунжеров на равном расстоянии друг от друга внутри ротора,
по меньшей мере один из поршней или плунжеров всегда будет находиться под давлением, что обеспечит
равномерную нагрузку на эксцентриковый палец или кривошип. Дальнейшее перемещение указанной втулки
по открытым концам цилиндра 8G на периферии ротора вызывает большее ограничение потока жидкости из
цилиндров во время хода подачи соответствующих плунжеров или поршней, тем самым увеличивая давление
жидкости на них и, следовательно, на эксцентриковый палец или кривошип до тех пор, пока давление
жидкости не превысит нагрузку на приводной вал, прикрепленный к указанному эксцентриковому пальцу или
кривошипу или являющийся его частью, в результате чего указанный приводной вал 90 будет вращаться в
том же направлении, что и ротор, но с меньшей скоростью, поскольку рабочий плунжер или поршень подает
свой объем жидкости через ту часть своего открытого конца цилиндра, которая не закрыта указанной втулкой
95, к этому времени следующий плунжер или поршень начнет свой ход подачи и передает давление или
усилие на эксцентриковый палец или кривошип, тем самым продолжая свое вращение.
Скорость вращения указанного 100-го ведомого вала, очевидно зависящая от времени, необходимого
каждому последующему плунжеру или поршню для подачи объема жидкости через указанный открытый конец
цилиндра или ту часть, которая остается непокрытой указанной втулкой 105, будет увеличиваться
пропорционально площади указанных открытых концов цилиндра, покрытых указанной втулкой, до тех пор,
пока втулка не переместится на ротор, полностью закрывая открытые концы цилиндра, после чего жидкость
110 не сможет вытекать из цилиндров. Теперь невозможно относительное перемещение плунжеров или
поршней, чтобы они передавали полный крутящий момент ротора на ведомый вал через эксцентриковый
палец или кривошип, прикрепленный к нему или являющийся его частью, заставляя указанный ведомый вал
вращаться в том же направлении и с той же скоростью, что и ротор. Указанная втулка может быть надежно
установлена на роторе или приводном валу, но предпочтительно устанавливается скользящим образом на
ведомом валу и фиксируется на нем шпонкой таким образом, чтобы вращаться вместе с ним на протяжении
всего или части его осевого движения, и втулка может быть утолщена или иметь дополнительный груз,
расположенный в точке, расположенной практически напротив эксцентрикового пальца или кривошипа, для
балансировки указанного эксцентрикового пальца или кривошипа и/или возвратно-поступательных частей.
Втулка или приводной вал 130 357,979.
Ротор или ведущий вал может иметь подходящую муфту, зубья или захваты для зацепления, когда все они
вращаются с одинаковой скоростью, а затем передавать привод (прямо от ведущего вала к ведомому валу
без использования рабочей среды). В указанной гильзе также может быть выполнено отверстие,
сообщающееся с цилиндрами во время или в конце тактов всасывания их соответствующих плунжеров или
поршней, для обеспечения свободного поступления жидкости в указанные цилиндры в любом осевом
положении гильзы.
В более сложной модификации описанного выше насоса, двигателя или преобразователя мощности, а также
тормоза, цилиндры могут быть закрыты с внешних концов, подача жидкости может осуществляться через
отверстия или трубы и регулироваться клапанами или подобными устройствами, а для выполнения
определенных задач, особенно тяжелых, требующих высокого давления жидкости, несколько плунжеров или
поршней могут воздействовать на два или более эксцентриковых пальца или кривошипа, расположенных на
равном или противоположном расстоянии друг от друга и соединенных с общим приводным валом или
являющихся его частью. Для осуществления реверсирования вращения как ведущего, так и ведомого валов
могут быть предусмотрены соответствующие зубчатые передачи или иные средства. Также очевидно, что
описанный выше насос, двигатель или преобразователь мощности будет действовать как тормоз, неподвижно
фиксируя эксцентриковый палец или кривошип и ограничивая поток жидкости из цилиндров, тем самым
замедляя или предотвращая движение ротора или приводного вала, или аналогично, неподвижно фиксируя
ротор, тормозящее воздействие будет оказываться на эксцентриковый палец, кривошип или вал,
прикрепленный к нему.
Датировано 30 июня 1930 года.
Р. Уоррен.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный насос высокого давления, двигатель, преобразователь мощности с регулируемой
скоростью или тормоз.
Я, Реджинальд Уоррен, инженер, проживающий по адресу: Фоконберг-роуд, 9, Саттон-Корт, Чизик, Лондон,
Западная 4, подданный короля Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Предметом данного изобретения является роторный насос или двигатель для создания высокого давления
жидкости, который также может быть использован в качестве преобразователя мощности с регулируемой
скоростью или в качестве тормоза. Главная цель изобретения — создание устройства такого типа, способного
создавать, поддерживать или работать при более высоком давлении жидкости с повышенной
эффективностью и имеющего упрощенную конструкцию.
Изобретение относится к типу гидравлического насоса или двигателя, в котором плунжеры или поршни,
расположенные внутри ротора, совершают возвратно-поступательное движение за счет относительного
перемещения между ротором и эксцентриковым штифтом или кривошипом, расположенным внутри ротора, и
расположены таким образом, что их оси постоянно радиально расположены относительно центра
эксцентрикового штифта или кривошипа, а не постоянно радиально относительно центра ротора.
Согласно изобретению, множество приблизительно цилиндрических пробок, расположенных на некотором
расстоянии друг от друга в роторе, могут свободно колебаться в круглых или частично круглых отверстиях в
роторе и просверлены в направлении, перпендикулярном их осям, для прохождения
невозвратно-поступательных плунжеров, по которым они совершают возвратно-поступательное движение, так
что указанные пробки могут принимать жидкость в течение одной половины оборота ротора и отводить ее в
течение другой половины.
Для того чтобы указанное изобретение было более ясно понято и легко осуществимо, оно будет более
подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, где: на рисунке 1 в центральном вертикальном
разрезе изображен насос, иллюстрирующий данное изобретение, а на рисунке 2 — поперечное сечение,
выполненное по линии 2-2 на рисунке 1.
На рисунке 3 в вертикальном разрезе представлена модифицированная конструкция, пригодная для
использования при более высоких давлениях, на рисунке 4 — фрагментарный горизонтальный разрез, а на
рисунке 5 — поперечное сечение, выполненное по линии 5-5 на рисунке 3.
На рисунке 6 в вертикальном разрезе изображено гидравлическое устройство передачи мощности с
регулируемой скоростью, а на рисунке 7 — разрез 95, выполненный по линии 7-7 на рисунке 6.
На рисунке А обозначен неподвижный корпус, в котором вращательно установлен вал В, к которому
прикреплен ротор С. Однако корпус А может являться частью маховика или другого движущегося элемента
механизма. D обозначает эксцентриковый штифт, который может быть заменен кривошипом. Два или более
плунжера или поршня соответствующим образом соединены со штифтом D; в приведенных примерах имеется
три плунжера, E, E1, E2, внутренние концы которых образуют башмачки, частично охватывающие штифт I) и
закрепленные на нем кольцами F, F. Каждый плунжер работает в отверстии g', просверленном в
приблизительно цилиндрической пробке G, предназначенной для колебаний 110° с плунжером в частично
круглом отверстии или углублении H в роторе C. Указанные колебания позволяют плунжерам постоянно
вращаться радиально относительно центра штифта D. Резервуар, который может быть отдельным или
частью насоса, двигателя или силового преобразователя, может поступать непосредственно с рабочей
жидкостью или через корпус в точке a'. Предполагая, что ротор вращается в направлении стрелки J на
рисунке 2, жидкость, поступающая в отверстие, втягивается в отверстие с помощью соответствующего
обратного клапана.
Указанный элемент 70 g' в цилиндре G, связанный с резервуаром или аналогичным устройством, может также
представлять собой плунжер E', и при вращении ротора он действует как камера расширения жидкости.
Указанный цилиндр поднимается на своем плунжере. В другой конструкции силового агрегата, показанного на
рисунках 6 и 7, плунжер E расположен в верхней части двигателя, приводной вал RL соединен
непосредственно с эксцентриковым штифтом D или кривошипом насоса, и жидкость, таким образом, подается
в него, и все цилиндры по очереди выполняют работу агрегата и, следовательно, могут непосредственно
приводиться в действие плунжерами насоса E, расположенными относительно ротора насоса 0, который
может вращаться в отверстиях или углублениях, в которых они свободно работают в рабочей среде за счет
привода ротора. S соединен с ним через маховик. В конструкции насоса предполагается использование
колеса s'. Таким образом, плунжеры насоса, работающие при относительно высоком давлении, свободно
вращаются вокруг неподвижного штифта D, например, при давлении более 100 фунтов, до тех пор, пока нет
ограничений. Ротор может быть закрыт кожухом, как показано на рисунках 3, 4 и 5, иллюстрирующих поток
жидкости в насос и из него.
В этой конструкции цилиндры G. Указанные цилиндры имеют скользящий конец, который крепится к ротору, а
пространство между ротором и крышкой a' корпуса закрывается втулкой T, которая может скользить
аксиально по внутренней крышке P'. Жидкость, поступающая через ротор, перекрывая или открывая проход K
(рис. 4), проходит через щель, указанную как открытые концы цилиндров, и через нее в шатун D и через
внутренний регулятор давления жидкости, проходящей через N во внутренней крышке P', внутрь цилиндров;
или втулка может работать в небольшом пространстве H' в частично круглом отверстии, сообщающемся с
отверстием в роторе между кольцом P и цилиндрами. Указанная втулка может быть внутренней пробкой и
выпускается вручную, автоматически или путем выброса жидкости через канал Q. Цилиндры за счет давления
жидкости от насоса или.
35. Может размещаться отдельно в роторе или иметь внешний источник питания. i00 на цапфах. Указанные
цилиндры и плунжеры, хотя и полностью открыты, могут иметь одинаковый диаметр или быть неравными по
диаметру. При этом ротор предназначен для охлаждения или нагрева жидкости, вращаемой приводным
валом.
Для сброса избыточного давления, а также для предотвращения перегрузки и предотвращения ее
увеличения, могут быть предусмотрены цилиндры с жидкостью под низким или нулевым давлением, а также
средства для изменения эксцентриситета или хода эксцентрикового пальца. Таким образом, указанные
плунжеры не оказывают никакого давления или усилия на кривошип, ни вручную, ни автоматически.
Эксцентриковый палец или кривошип соединены с кривошипом. Очевидно, что благодаря использованию
двух машин, сконструированных, как описано выше, 110, кривошип остается неподвижным. Перемещение и
соединение трубами или заключение внутри указанной втулки аксиально над тремя одинаковыми корпусами и
соединение соответствующей периферией ротора вызывает ограничение потока жидкости из цилиндров на
соответствующую жидкую среду, вращая один в качестве рабочего хода их соответствующих плунжеров 115,
насос будет подавать жидкость в другой и, таким образом, повышать давление жидкости, которая затем будет
работать как двигатель или на плунжерах во время их рабочего хода.
Управление осуществляется вручную или автоматически. Каждый поршень во время своей подачи жидкости
через соответствующие клапаны или порты между машинами, через которые проходит жидкость, оказывает
давление или усилие на эксцентриковый штифт или кривошип в течение того времени, пока двигатель или
мотор изменяет направление вращения, при котором указанный поршень подает жидкость с той же скоростью
и давлением через ту часть его цилиндра, которая не покрыта указанным 125, изменяя ход или положение
гильзы. Путем расположения трех или более эксцентриковых штифтов или кривошипов. Также могут быть
предусмотрены равномерно расположенные плунжеры внутри ротора для пополнения любой жидкости, по
меньшей мере один из плунжеров всегда будет обеспечивать равномерное распределение жидкости под
давлением, например, вспомогательное усилие на эксцентриковом штифте или кривошипе. 130 357,979
Дальнейшее перемещение указанной втулки по открытым концам цилиндров на периферии ротора вызывает
большее ограничение потока жидкости из цилиндров во время хода подачи соответствующих плунжеров, тем
самым увеличивая давление жидкости на них и, следовательно, на эксцентриковый палец или кривошип, до
тех пор, пока давление жидкости не превысит нагрузку на ведомый вал R, в результате чего указанный
ведомый вал будет вращаться в том же направлении, что и ротор, но с меньшей скоростью, поскольку
рабочий плунжер подает свой объем жидкости через ту часть его открытого конца цилиндра, которая не
закрыта указанной втулкой, к этому времени следующий плунжер уже начал свой ход подачи и передает
давление или усилие на эксцентриковый палец или кривошип, тем самым продолжая свое вращение.
Скорость вращения указанного ведомого вала, очевидно зависящая от времени, необходимого каждому
последующему поршню для подачи объема жидкости через указанный открытый цилиндрический конец или ту
часть, которая остается непокрытой указанной втулкой, будет увеличиваться пропорционально площади
указанных открытых цилиндрических концов, покрытых указанной втулкой, до тех пор, пока втулка не
переместится на ротор и полностью не покроет открытые цилиндрические концы, как показано на рисунке 6,
когда жидкость не сможет вытекать из цилиндров. Теперь относительное перемещение плунжеров
невозможно, так что они передают весь крутящий момент ротора на ведомый вал, заставляя указанный
ведомый вал вращаться в том же направлении и с той же скоростью, что и ротор. Указанная втулка Т может
быть установлена скользящим образом на роторе или приводном валу, но предпочтительно устанавливается
скользящим образом на ведомом валу R и фиксируется на нем шпонкой таким образом, чтобы вращаться
вместе с ним на протяжении всего или части его осевого перемещения, и втулка может быть утолщена или
иметь дополнительный вес, добавленный в точке, расположенной практически напротив эксцентрикового
пальца или кривошипа, для балансировки указанного эксцентрикового пальца или кривошипа и/или
возвратно-поступательных частей.
Втулка (или ведомый вал) и ротор (или ведущий вал) имеют подходящую муфту, зубья или захваты для
зацепления, когда все они вращаются с одинаковой скоростью, а затем передают привод непосредственно от
ведущего вала к ведомому валу без использования рабочей среды. В указанной гильзе также может быть
выполнено отверстие tl 5, сообщающееся с цилиндрами во время или в конце тактов всасывания их
соответствующих плунжеров, чтобы обеспечить свободное поступление жидкости в указанные цилиндры в
любом осевом положении гильзы.
В дальнейших модификациях описанных выше насоса, двигателя или преобразователя мощности, а также
тормоза, цилиндры могут быть закрыты с внешних концов, при этом подача или отвод жидкости
осуществляется через порты или трубы и регулируется клапанами или подобными устройствами.
Для осуществления реверсирования вращения как ведущего, так и ведомого валов могут быть
предусмотрены соответствующие зубчатые передачи или иные средства. Для изменения скорости также
может использоваться эпициклическая зубчатая передача 70 путем соединения солнечного и кольцевого
колес с ведущим валом и эксцентриковым пальцем или кривошипом, при этом ограничение потока жидкости
из 15 цилиндров, как описано ранее, вызовет изменение скорости планетарных колес в эпициклической
передаче, причем указанные планетарные колеса соединены с приводным валом с регулируемой скоростью.
Также очевидно, что описанный выше насос, двигатель или преобразователь мощности будет действовать
как тормоз, неподвижно фиксируя эксцентриковый палец или кривошип и ограничивая поток жидкости из
цилиндров, тем самым замедляя или предотвращая движение ротора или приводного вала, или аналогично,
неподвижно фиксируя ротор, тормозящее воздействие будет оказываться на эксцентриковый палец или
кривошип или прикрепленный к нему вал.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_357980.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=357980&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB357980A
[]
ил-С мат. --
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 30 июня 1930 года. № 79,804/30.
Полный текст слева: 71 марта 1931 г., полный текст принят к публикации: сентябрь. 30, 1931.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
357,980 Усовершенствования, относящиеся к двигателям внутреннего сгорания или связанные с ними.
Мы, Гарри Рейлпи Рикардо, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Саффолк-стрит, 21,
Палл-Малл, Лондон, юго-запад 1, и Джон Фонстер Алкоче, гражданин Великобритании, проживающий по
адресу: Бакингем-роуд, 10, Шорхэм-бай-Си, Сассекс, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания с
впрыском жидкого топлива и воспламенением от сжатия, и его целью является создание
усовершенствованного двигателя указанного типа.
В двигателе вышеуказанного типа, согласно настоящему изобретению, в каждом цилиндре, помимо одного
или нескольких управляемых клапанами впускных отверстий, через которые газообразный заряд поступает во
время такта впуска, предусмотрены средства для подачи дополнительного заряда под давлением в каждый
цилиндр в конце или ближе к концу такта впуска через отверстия в стенке цилиндра, которые открываются
поршнем в конце или ближе к концу его хода выпуска, причем эти отверстия выполнены таким образом, что
проходящий через них заряд стремится вращаться вокруг оси цилиндра. Предпочтительно, чтобы обычный
управляемый клапаном впускной канал или каналы, через которые поступает заряд во время такта впуска,
были сформированы и расположены таким образом, чтобы проходящий через них заряд стремился
вращаться вокруг оси цилиндра, а дополнительный заряд, поступающий под давлением через каналы,
открытые поршнем в конце или ближе к концу такта впуска, стремился способствовать или увеличивать
вращение заряда, ранее поступившего в цилиндр во время такта впуска, так что заряд находился в состоянии
быстрого вращения вокруг оси цилиндра в конце такта впуска и на протяжении всего такта сжатия.
Удобно, что дополнительный заряд, поступающий через каналы, управляемые поршнем, сжимается перед
попаданием в цилиндр поверхностью поршня, удаленной от камеры сгорания, и находится либо в картере
двигателя, либо в камере, отдельной от него. Таким образом, в одном удобном варианте поршень включает в
себя головную часть и часть меньшего диаметра, работающую в качестве направляющего цилиндра и
выполняющую функцию крестовины, которая воспринимает боковое усилие, возникающее из-за шатуна, при
этом дополнительный заряд, поступающий через каналы, управляемые поршнем, сжимается во время такта
впуска под кольцевой поверхностью головки поршня. При желании сжатый таким образом воздушный заряд
60 может быть направлен через охлаждающее устройство перед попаданием в цилиндр.
В любом случае, отверстия в стенке цилиндра, открытые поршнем, могут быть либо управляемыми клапанами
таким образом, чтобы закрываться в конце рабочего хода и открываться только в конце впускного хода, либо
могут быть открыты как в конце рабочего хода, так и в конце впускного хода, и через них может подаваться
продувочный заряд в конце рабочего хода для облегчения удаления отработанных газов, причем этот
продувочный заряд может иметь либо практически тот же объем, что и дополнительный заряд, либо меньший
объем, чтобы предотвратить потерю эффективности из-за подачи большего количества продувочного
воздуха, чем требуется. Конструкция, использующая продувочный заряд, особенно выгодна, когда
изобретение применяется к двигателю, имеющему единственный порт в головке блока цилиндров,
управляемый клапаном герметизации давления и выполняющий функции как впускного, так и выпускного
порта, причем этот порт сообщается с камерой, далее именуемой межкамерным пространством, из которого
управляются впускные и выпускные каналы с помощью регулирующего клапана.
Одним из недостатков предложенной ранее схемы является то, что часть отработанных газов остается в
межцилиндровом пространстве в конце такта выпуска и снова втягивается в цилиндр в первой части такта
впуска, тем самым снижая эффективный объем воздуха и, следовательно, КПД двигателя. Однако в
конструкции, описанной выше, согласно настоящему изобретению, продувочная смесь подается через
входные отверстия в стенке цилиндра RiO, и в конце рабочего хода эта продувочная смесь образует слой
воздуха над поверхностью поршня, который во время такта выпуска выталкивает отработанные газы перед
собой и через межпоршневое пространство 105 i 2 357,980.
Таким образом, в конце такта выпуска головка блока цилиндров принимает на себя боковые нагрузки, из-за
чего интервал между ними, по меньшей мере, в основном занят шатуном.
Наполненная воздухом, благодаря чему чистота формирователя газов, всасываемых в камеру сгорания,
представляет собой отверстие, действующее как входное и выходное отверстия, и управляется клапаном
уплотнения давления поршневого типа, который поддерживается открытым во время периодов впуска и
выпуска, а также в качестве отверстия, которое образует – связь закрыта – во время периодов сжатия и
работы. Этот порт соединяет цилиндр 75 и управляется клапаном давления, расположенным в пространстве
от него. Уплотнительный клапан предпочтительно устроен таким образом, что впускной и выпускной порты
управляются либо зарядом, всасываемым через них во время впускного и выпускного клапанов, либо
впускным ходом, стремящимся вращаться вокруг оси камеры сгорания. Клапан, так что порт на внешнем
конце 80 III в любом случае, независимо от того, будет ли дополнительная нагрузка в камере сгорания
сжиматься под поршнем, или же она может проходить через впускной канал во время выпуска и через
выпускное охлаждающее устройство перед попаданием в цилиндр.
2-й разряд. Дополнительное топливо, поступающее через клапанное пространство, удобно пропускать через
сужение, образованное спиральным каналом, прежде чем оно пройдет через отверстия, ось спирали которого
совпадает со стенкой цилиндра. Это сужение служит для того, чтобы клапан уплотнения давления немного
задержал поступление топлива, так что воздух, протекающий через это межклапанное пространство в течение
периода впуска, оставался открытым в течение более длительного времени, а затем через отверстие,
контролируемое клапаном уплотнения давления, стремится вращать топливо, выталкиваемое через него,
вокруг оси камеры сгорания. При впрыске дополнительного заряда и/или нескольких устройств впрыска
жидкого топлива также предусмотрено препятствие для любого потока отработанных газов, поступающих в
камеру сгорания, причем каждый поток через отверстия в стенке цилиндра предпочтительно располагается
таким образом, чтобы он мог происходить в точке на торцевой стенке камеры сгорания в конце рабочего хода.
< цепочка цилиндра удалена от оси, там изобретение может быть реализовано в виде струи из или в окружной
стенке этой цепи различными способами, но особенно применимо к двигателям, описанным в технических
условиях настоящего патента № 261435, и подача струи топлива осуществляется либо параллельно, либо
имеет существенное замыкание в сужении, параллельном оси камеры сгорания.
fi 1929 года (серийный номер 342304) и пространство между рабочим цилиндром 10i и направляющим
цилиндром крейцкопфа, а также направляющим цилиндром крейцкопфа, сообщается с атмосферой через
управляемый клапаном порт, через который воздух всасывается во время тактов выпуска и сжатия. Этот
воздух сжимается под кольцевой нижней поверхностью поршневой головки во время тактов впуска и сжатия.
Двигатель включает в себя рабочий цилиндр 10i и направляющий цилиндр крейцкопфа. Рабочий цилиндр,
имеющий меньший диаметр, чем диаметр цилиндра, образован в стенке неподвижно цилиндрической камеры
сгорания, при этом камера сгорания частично соосна головкой поршня с его концом. Рабочий цилиндр
представляет собой второй цилиндр меньшего диаметра, чем рабочий цилиндр, и эти отверстия образованы
таким образом, что заряд, поступающий через них, будет стремиться вращаться вокруг камеры сгорания
поперечной стенкой.
Внутри цилиндров установлен поршень, вращающийся возвратно-поступательно по оси цилиндра в том же
направлении, что и головка клапана. Верхняя часть поршня, через которую поступает заряд через уплотнение
под давлением, или головка поршня, совершает возвратно-поступательное движение внутри рабочего
цилиндра и действует исключительно как поршень, в то время как нижняя часть меньшего диаметра
совершает возвратно-поступательное движение внутри меньшего цилиндра. Во время такта впуска
воздушный цилиндр имеет шатун, соединенный с ним таким образом, что он действует как поперечный
уплотнительный клапан и, как описано выше, стремится вращаться вокруг оси цилиндра. В течение.
В этот период заряд, предварительно втянутый в пространство под поршнем, сжимается, и к концу такта
впуска головка поршня открывает отверстия в стенке цилиндра, и этот дополнительный предварительно
сжатый заряд поступает через эти отверстия, стремясь увеличить скорость вращения всего заряда вокруг оси
цилиндра. Во время такта сжатия этот вращающийся заряд сжимается в камере сгорания, при этом
дополнительный заряд воздуха 1 одновременно втягивается в пространство под кольцевой поверхностью
головки поршня. В конце такта сжатия топливо впрыскивается во вращающуюся воздушно-топливную смесь, и
происходит сгорание.
Во время рабочего хода поршень сжимает воздух, втягиваемый в пространство под кольцевой поверхностью
головки поршня во время такта сжатия, и непосредственно перед тем, как отверстия в стенке цилиндра снова
открываются головкой поршня, открывается герметизирующий клапан, так что продукты сгорания под
высоким давлением могут выходить через него в межцилиндровое пространство, а затем через выходной
канал.
Сразу после открытия клапана герметизации давления поршень открывает отверстия в стенке цилиндра, и
через них поступает воздух, образуя слой воздуха над поверхностью поршня D5. В некоторых случаях для
продувки может потребоваться меньше воздуха, чем для дополнительной заправки, и в этом случае, чтобы
предотвратить потери из-за сжатия большего количества воздуха, чем требуется для продувки, клапан, через
который воздух поступает в пространство под поршнем, может быть удержан открытым в начале каждого
рабочего хода, чтобы уменьшить количество продувочной заправки. После подачи воздуха в камеру сгорания
поршень совершает такт выпуска, и слой продувочного воздуха над поверхностью поршня выталкивает
остатки сгоревших газов через межкамерное пространство, заполняя камеру сгорания и межкамерное
пространство в конце такта выпуска. Теперь управляемый клапаном впускной канал сообщается с
межпространственным пространством, после чего описанная выше последовательность операций
повторяется.
В альтернативной конструкции, которая в остальном может быть аналогична описанной выше, камера
сгорания образована вогнутым углублением на поверхности поршня, и топливо впрыскивается в нескольких
практически радиальных струях распылителем, расположенным соосно с цилиндром в практически плоской
головке цилиндра, в которой образованы впускные и выпускные отверстия, управляемые тарельчатыми
клапанами. Впускное отверстие и клапан либо имеют такую форму, что заставляют поступающую через них
смесь вращаться вокруг оси цилиндра, причем такое вращение облегчается дополнительной смесью,
поступающей к концу хода впуска через отверстия в стенке цилиндра, либо имеют такую форму, что не имеют
существенной тенденции вызывать вращение смеси, в этом случае такое вращение обеспечивается
исключительно смесью, поступающей через дополнительные впускные отверстия, закрываемые поршнем к
концу его хода.
В еще более изящной конструкции, которая может быть аналогична описанной выше в других отношениях,
камера сгорания выполнена в виде цилиндрического углубления или чаши на поверхности поршня, причем
окружная стенка этого углубления удобно образована частью меньшего диаметра поршня. В данной
конструкции головка цилиндра имеет удобную, в основном плоскую форму и содержит один или несколько
впускных и один или несколько выпускных каналов, управляемых тарельчатыми клапанами; топливо
впрыскивается распылителем, расположенным в головке цилиндра на некотором расстоянии от оси
цилиндра, таким образом, чтобы впрыскивать струю или струи топлива из точки, прилегающей к окружному
краю камеры сгорания, в направлении, которое либо параллельно оси цилиндра, либо имеет существенную
составляющую в направлении, параллельном этой оси. В этой конструкции впускной канал или каналы в
головке цилиндра, а также клапан или клапаны, управляющие этими каналами, при желании могут быть
выполнены таким образом, чтобы поступающий через них заряд стремился вращаться вокруг оси цилиндра.
105 В двигателях рассматриваемого типа иногда желательно уменьшить скорость вращения заряда вокруг
оси цилиндра в период запуска, чтобы снизить передачу тепла от невращающегося воздушного заряда к
холодным стенкам цилиндра и камеры сгорания в этот период. С этой целью может быть предусмотрен
клапан для частичного или полного закрытия дополнительных впускных отверстий в стенке цилиндра в
течение периода запуска, или же могут быть предусмотрены средства для удержания постоянно открытым
или постоянно закрытым в течение этого периода клапана, подающего воздух из атмосферы в пространство
под кольцевой поверхностью поршня, чтобы предотвратить сжатие воздуха в этом пространстве и его подачу
через отверстия в стенке цилиндра.
Следует понимать, что описанные выше более подробно интерпретации приведены лишь в качестве примера,
и что конструктивные детали могут значительно изменяться без отступления от данного изобретения в
зависимости от типа двигателя 13G.
того вида, о котором идет речь. Изобретенное датировано 30 июня 1930 года.
применяется.
1
ILBUltNI & STRODE, агенты заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в двигателях внутреннего сгорания или относящиеся к ним.
Мы, Гарри Ральф Рикардо, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Саффолк-стрит, 21,
Палл-Малл, Лондон, юго-запад 1, и Джон Фонстер Аткокс, подданный Великобритании, проживающий по
адресу: Бакингем-роуд, 10, Шорхэм-бай-Си, Сассекс, настоящим заявляем о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания жидкостного типа с
впрыском топлива и воспламенением от сжатия, и его целью является создание усовершенствованного
двигателя, в котором, помимо одного или нескольких управляемых клапанами впускных каналов, через
которые воздушный заряд поступает в каждый цилиндр во время такта впуска и которые ни в какой момент не
перекрываются окружной стенкой поршня, предусмотрены средства для подачи дополнительного воздушного
заряда под давлением в каждый цилиндр в конце такта впуска или ближе к нему через каналы в стенке
цилиндра, которые открываются поршнем в конце его хода и выполнены таким образом, что поступающий
через них заряд стремится вращаться вокруг оси цилиндра.
Соседние файлы в папке патенты