Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12070
.pdf
элемент устройства генерации импульсов механически колеблется на желаемой низкой частоте с целью
опережения и замедления моментов зажигания. Например, если импульсы генерируются генератором
переменного тока с пиковой частотой, первичная или обмотка возбуждения вращается синхронно от
источника высокочастотного питания, в то время как обмотка якоря колеблется на низкой частоте.
Для того чтобы изобретение было понятным и легко выполнимым, известные основные принципы системы и
некоторые примеры в соответствии с изобретением будут более подробно объяснены со ссылкой на
прилагаемые чертежи, на которых:
На рис. 1 представлена диаграмма, иллюстрирующая изменения величины выпрямленного напряжения ra,
полученного традиционным способом путем изменения момента времени в 55-м цикле анодного напряжения,
в который устанавливается дуга тока, в случае шестифазной выпрямительной системы, использующей
управляемые сетью электрические вентили.
На рис. 2 показана диаграмма, иллюстрирующая формирование полуволны однофазного переменного
напряжения известным способом в частном случае, когда отношение частот системы составляет 3:1.
На фиг. 3 представлена принципиальная схема устройства 65 в соответствии с изобретением, в котором
полуволна однофазного напряжения формируется с помощью средств управления зажиганием, включающих
сетки, генератор переменного тока с пиковой амплитудой для подачи импульсов на 70°. D 70 сеток,
синхронный двигатель, работающий на высокой частоте и вращающий обмотку возбуждения генератора, и
средства для колебания якоря генератора на низкой частоте.
На фиг. 4 показано устройство, использующее две выпрямительные системы согласно изобретению,
расположенные известным образом с общим катодом и в одном корпусе.
На фиг. 5 изображен аппарат с изменяемой частотой 80, использующий несколько выпрямительных систем в
соответствии с изобретением, имеющих общий катод и расположенных в нескольких контейнерах,
соединенных известным образом для передачи энергии между двумя многофазными системами переменного
тока.
На рис. 6 показана установка, изображенная на рис. 5, с расположенными известным образом всеми
выпрямителями в одном корпусе и имеющими один общий катод.
На рис. 1 кривые 1, 2, 3-6 представляют собой сигналы, подаваемые на последовательные аноды
шестифазной выпрямительной системы, включающей электрические вентили с регулируемым сетью
пародуговым разрядом, от энергосистемы переменного тока, работающей на частоте, соответствующей
периоду времени T. Путем управления обычным способом моментом положительного полупериода
напряжения анода, в который дуговой ток коммутирует с одного анода на следующий, среднее значение V
выпрямленного напряжения анода может изменяться от нуля до максимального значения VMAX. Чем позже
момент положительного полупериода напряжения анода, в который дуговой ток переносится с одного анода
на следующий, тем ниже будет среднее значение выпрямленного напряжения. Это показано на рисунке
разностными значениями T, T, 86 и т. д., соответствующими временному интервалу, на который изменяется
длительность тока. Перенос задерживается относительно положения, соответствующего нормальному
напряжению и максимальному значению выпрямленного анодного напряжения. Как известно, такое
управление может быть установлено путем подачи на сетки электрических ламп переменного напряжения той
же частоты, что и анодное напряжение, и наложения на это переменное напряжение однонаправленного
напряжения, значение которого может изменяться по желанию. Еще один известный способ управления
сеткой состоит в последовательной подаче на сетки положительных импульсов потенциала той же частоты,
что и анодное напряжение, и изменении по желанию фазового соотношения этих импульсов относительно
анодного напряжения.
На рис. 2 кривые 1, 2, 3-6 и 11, 91, 31-61 представляют собой положительные полуволны последовательных
анодных напряжений многофазной выпрямительной системы, использующей электрические лампы с
управляемым сеткой пародуговым разрядом и питаемой от сети переменного тока.
энергосистема, работающая на частоте, соответствующей периоду времени Т.
Изменяя момент коммутации тока от одного анода к другому (в течение последовательных положительных
полупериодов), можно получить непрерывное изменение среднего выпрямленного напряжения относительно
времени. Кроме того, путем соответствующего выбора моментов в последовательных полупериодах, в
которые происходит коммутация дуги тока, результирующее изменение среднего выпрямленного напряжения
может следовать синусоидальной форме волны, показанной толстой линией S. Видно, что измененная
частота состоит из последовательности положительных полуволн среднего напряжения, имеющих период,
который больше периода T анодного напряжения, причем первый равен 3T в частном случае, показанном на
рисунке.
На фиг. 3 схематически изображено устройство, включающее многофазную выпрямительную систему,
использующую электрические лампы с управляемым сетью пародуговым разрядом в одном корпусе, а также
один из вариантов аппарата управления сетью согласно изобретению, посредством которого может
осуществляться изменение выпрямленного напряжения известным способом, показанным на фиг. 2. На схеме
трехфазная цепь переменного тока 1 питает через трансформатор, имеющий трехфазную первичную обмотку
26 и шестифазную вторичную обмотку 3, шестифазную выпрямительную систему, использующую
управляемые сетью электрические лампы, предпочтительно ртутно-дугового типа, снабженные анодами 4,
управляющими сетками 5 и общим катодом 6. Переменное напряжение с частотой Бейна, равной частоте
питающей системы 1, подается на сети через резистор 6S7 от генератора переменного тока 9a, имеющего
шестифазный статор 91 и вращающуюся систему возбуждения 10, соединенную через Контактные кольца 11
и регулятор 12 подключены к источнику питания возбуждения поля 13. Генератор переменного тока 9a
выполнен по типу импульсного генератора, так что статор 80 91 выдает переменное напряжение с пиковой
формой. Система возбуждения 10 приводится в движение синхронным двигателем 14 от системы питания 1,
так что частота импульсов напряжения, подаваемых на сетки 85 5, совпадает с частотой системы питания 1.
Батарея или другой источник однонаправленного потенциала 15, подключенный между нейтральной точкой
статора 91 импульсного генератора 9a и катодом 90 6 выпрямительной системы, служит для поддержания
среднего потенциала сетки отрицательным. Пульсации в однонаправленном напряжении, получаемом от
выпрямительной системы между катодом 6 и нейтральной точкой 95 вторичной обмотки 3 главного
трансформатора, создаются путем качания статора 91 импульсного генератора 9a вокруг положения
соответствующее максимальному значению однонаправленного выходного напряжения l 00 от
выпрямительной системы посредством кривошипного механизма 16, работающего на статорной раме, причем
указанный кривошипный механизм приводится в движение синхронным двигателем 17, питаемым от цепи
переменного тока 18. Пульсирующее однонаправленное напряжение, подаваемое выпрямительной системой,
состоит из последовательных положительных полуволн однофазного переменного напряжения, имеющего ту
же частоту, что и переменная цепь 18.
Хотя на рис. 3 изображена единая выпрямительная система, очевидно, что две такие системы могут быть
объединены традиционным способом таким образом, чтобы они попеременно обеспечивали положительные
и отрицательные полуволны однофазного переменного напряжения, не выходя за рамки изобретения.
Например, катоды 120 и нейтральные точки трансформатора двух таких систем могут быть соединены
крест-накрест, а два катода подключены к противоположным полюсам низкочастотной системы 125. На рис. 4
показана известная альтернативная схема, объединяющая описанные выше выпрямительные системы в
одном корпусе 19, где общий катод является источником выходной частоты, и позволяет легко изменять
соотношение частот по желанию.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_398365.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=398365&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB398365A
[]
р '
ри К" '
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (Швейцария): 24 ноября 1931 г. Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве):
14 ноября 1932 г. № 32148/32. Заявка принята: 14 сентября 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Imjp O rovwmitis в или Trlatiig для контроля 1 ipa-S 2 ior Ve Yhiles o O thel, Di, zel-Gleic Type@e.
Мы, компания SULZER Fn RP Rs So CIETE ANONY Ms, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Швейцарии, расположенная в городе Винтертур, Швейцария, настоящим заявляем, что
характер данного изобретения и способ его осуществления должны быть подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к устройствам управления для транспортных средств дизель-электрического
типа и касается таких устройств, в которых напряжение генератора, подающего электрический ток на тяговый
двигатель или двигатели, автоматически регулируется в соответствии со скоростью транспортного средства,
чтобы поддерживать выходную мощность тяги транспортного средства и, таким образом, нагрузку на
дизельный двигатель практически постоянной.
В усовершенствованном устройстве управления согласно данному изобретению переменное сопротивление в
цепи возбуждения генератора управляется поршнем с гидравлическим приводом, контролируемым
клапанным устройством, имеющим два регулирующих элемента, один из которых управляется автоматически
в соответствии со скоростью транспортного средства, а другой — регулятором скорости дизельного
двигателя. Предпочтительно, шарнир рычага, с помощью которого регулятор скорости дизельного двигателя
управляет соответствующим регулирующим элементом клапанного устройства, регулируется с целью
изменения значения, при котором тяговая мощность транспортного средства поддерживается практически
постоянной.
Ниже приведено описание в качестве примера одной из конструкций в соответствии с данным изобретением
со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором в несколько схематичной форме показана часть локомотива и
устройство управления.
Как показано на этом чертеже, корпус 1 локомотива несет дизельный двигатель 2, который напрямую
соединен с главным генератором 3 и вспомогательным генератором возбуждения 5. Главный генератор
подает ток на тяговый двигатель 4, а его обмотка возбуждения питается от вспомогательного генератора 5
через питающие провода 6 и переменное сопротивление 41.
Переменное сопротивление 41 регулируется поршнем 7, приводимым в действие жидкостью, установленным
в цилиндре, порты которого управляются клапаном, имеющим два регулирующих элемента 55, состоящих из
втулки 8 и поршня 9. Втулка 8 соединена с плунжером электромагнита 10, катушка которого соединена
последовательно с тяговым двигателем 4, так что втулка 8 перемещается в соответствии с током,
подаваемым на тяговый двигатель, и, следовательно, со скоростью транспортного средства. Предусмотрена
пружина, которая стремится удерживать втулку 8 в поднятом положении. Втулка снабжена портами 11 и 12,
которые взаимодействуют с поршнем клапана 9 для управления подачей рабочей жидкости выше и ниже
поршня 7. Поршень клапана 9 соединен с плавающим рычагом 13, один конец которого соединен с поршнем
7, а другой конец шарнирно закреплен в точке 21 на одном конце рычага 14, причем точка 21 обычно
действует как неподвижная точка опоры рычага 13.
Рычаг 14 шарнирно закреплен в точке 20, а его другой конец соединен с поршнем 19 гидравлического
устройства 16, которое приводится в действие регулятором 17 дизельного двигателя. Рычаг регулятора,
обозначенный цепными линиями в точке 18, находится в положении 80a, когда двигатель работает на
холостом ходу, и перемещается в положение b, когда двигатель полностью загружен, опуская тем самым
поршень 19. Положение шарнира 20 рычага 14 регулируется обычным способом 85 с места водителя с
помощью устройства 22, которое снабжено гидравлическими поршнями 23 и 24, один или оба из которых
могут перемещать шарнир 20 вверх против давления пружины 90a. Рабочий поршень 19 также используется
для управления топливным насосом 25 двигателя 2.
Принцип работы аппарата следующий: 95 Когда, например, локомотив достигает уклона, его скорость
стремится уменьшиться, так что ток, потребляемый двигателем 4, а также тяговое усилие увеличиваются.
Увеличенный ток, проходящий через катушку электромагнита 10, заставляет якорь этого магнита
перемещаться вниз, увлекая за собой втулку 8, так что рабочая жидкость поступает в верхнюю часть поршня
7, а нижняя часть этого поршня соединяется с выпускным отверстием 105. Затем поршень 7 перемещается
вниз, увеличивая значение переменного сопротивления 41, так что ток возбуждения генератора 3
уменьшается.
Характеристики электромагнита выбраны таким образом, что уменьшение напряжения генератора происходит
так, что, хотя оно и приводит к уменьшению тока, подаваемого на двигатель, произведение напряжения 100 и
тока восстанавливается до нормального значения, и нагрузка на дизельный двигатель остается практически
постоянной. При своем движении вниз рабочий поршень 7 увлекает за собой поршень клапана 110 5 9,
закрывая таким образом отверстия 11 и 12 во втулке 8. Как известно, соотношение между потребляемым
током и скоростью тягового двигателя таково, что в случае двигателя, питаемого от источника постоянного
напряжения, потребляемый двигателем ток уменьшается с увеличением скорости двигателя, и для каждого
значения тока существует определенная скорость двигателя. Когда напряжение, подаваемое на двигатель,
уменьшается с увеличением тока для поддержания постоянной входной мощности двигателя, единственное
изменение в этом соотношении заключается в численном значении определенной скорости 000,
соответствующей каждому значению тока.
Таким образом, становится понятно, что, поскольку описанная выше система управления работает на основе
изменений тока двигателя, она служит для изменения напряжения генератора в соответствии со скоростью
двигателя, то есть скоростью локомотива.
Поскольку регулирование осуществляется системой управления без существенной задержки или лага,
которые были бы необходимы, если бы оно осуществлялось исключительно регулятором 17, перегрузка,
возникающая при первом увеличении тока двигателя, быстро снижается за счет понижения напряжения
генератора, дизельный двигатель продолжает работать с нормальной постоянной выходной мощностью, а
положение регулятора 17 остается практически неизменным.
Если положение регулятора 17 изменяется, например, из-за отказа одного цилиндра дизельного двигателя и,
как следствие, падения скорости двигателя, движение рабочего поршня 19 вниз вызывает движение вверх оси
21 плавающего рычага 13, в результате чего поршень клапана 9 перемещается вверх, чтобы подать рабочую
жидкость под давлением над рабочим поршнем 7 и соединить нижнюю часть этого поршня с выпускным
коллектором. Затем рабочий поршень 7 перемещается вниз, чтобы увеличить значение сопротивления 41 и,
таким образом, уменьшить тяговое усилие локомотива, чтобы предотвратить перегрузку двигателя.
Устройство 22, управляемое с места водителя, позволяет устанавливать рычаг 14 таким образом, чтобы
можно было изменять значение, при котором нагрузка поддерживается практически постоянной с помощью
управляющего устройства. Это устройство также позволяет изменять значение возбуждающего
сопротивления 41, соответствующего 70 определенному положению регулятора двигателя 17.
Следует понимать, что приведенное выше описание является лишь примером, и в рамках изобретения могут
быть внесены изменения. Например, втулка регулирующего клапана может управляться регулятором
скорости, приводимым в движение непосредственно от ведущей оси локомотива. В качестве альтернативы,
эта втулка может управляться электромагнитом, подключенным непосредственно к главному генератору, так
что она активируется в соответствии с напряжением генератора. В этом случае увеличение тока,
потребляемого двигателями, например, из-за уклона, вызывает увеличение нагрузки на дизельный двигатель,
регулятор скорости которого затем срабатывает, увеличивая значение сопротивления в цепи возбуждения
генератора. Последующее падение напряжения генератора не только вызывает пропорциональное снижение
скорости транспортного средства, но и, посредством электромагнита, соответствующее перемещение втулки
регулирующего клапана необходимо для установки сопротивления и управляющего устройства в положения,
в которых при пониженной скорости транспортного средства дизельный двигатель работает на своей
нормальной полной нагрузке. Кроме того, хотя изобретение является Хотя данное описание относится к
локомотиву, следует понимать, что оно в равной степени применимо и к другим автомобильным или
железнодорожным транспортным средствам.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_398366.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=398366&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB398366A
[]
PATE SP EHC AC-T 1 & i N
:a)' Дата подачи заявки: 17 ноября 1932 г. № 32516 /32 ll/ 'l' 7,Полностью принята: 14 сентября 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
I cp ovo ets in o la to te, eoin' i of Fire Tabes 'toh Ttibe o Raese Steaunz Ioilo-,s.
Я, -\/ILLI Ab L WA/V a N TRIGGS, из фирмы Maarks & Clerk, расположенной по адресу 57 и 58, Lincoln's Inn
Fields, Лондон, W C 2, из
Я, гражданин Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения (сообщение из-за
рубежа от швейцарской компании «Universag» Technische A G, расположенной в Гларусе, Швейцария) и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к способу и средствам создания герметичных соединений между жаровыми
трубами и трубными пластинами топочной камеры паровых котлов, в которых кольцевой выступ вблизи конца
прилегает к водяной стороне трубной пластины.
Согласно изобретению, кольцевой выступ 2° и трубная пластина различаются по твердости на
соприкасающихся поверхностях, причем более твердая поверхность имеет предпочтительно закругленный
острый край, окружающий трубу; и при установке труб кольцевой выступ прижимается к поверхности трубной
пластины со стороны воды настолько сильно, что острый край на более твердой поверхности проникает в
более мягкую поверхность и деформирует ее, вызывая тем самым плотное соприкосновение указанных
поверхностей.
Для достижения этого результата либо кольцевой выступ делается твердым и заостренным, чтобы лезвия,
похожие на ножи, могли проникать в более мягкий материал трубной пластины во время монтажа, либо же
выступ формируется из мягкого или пластичного металла, а острые кромки формируются на трубной
пластине. В обоих случаях вокруг трубы со стороны воды обеспечивается полностью герметичное
соединение, исходя из предположения, что при вставке трубы с задней стороны на опорную поверхность
кольцевого выступа оказывается соответствующее большое давление.
Прижимая кольцевой выступ к внутренней стороне трубной пластины, благодаря полученному
поддерживающему зацеплению, обеспечивается эффективное затягивание фланца трубы и воронкообразное
расширение конца трубы со стороны топки, а благодаря прочному захвату трубной пластины с обеих сторон
обеспечивается особенно надежная фиксация трубной пластины между поверхностями кольцевого выступа и
закругленного конца трубы.
Для облегчения обработки торца трубы, необходимой согласно вышеизложенному, заранее изготавливается
короткий концевой отрезок трубы с кольцевым выступом по образцу настоящего процесса, который затем
соединяется с обычной жаровой трубой известным способом, например, путем прессования, сварки или тому
подобного.
Два примера метода и средств, используемых для его осуществления, показаны на прилагаемых чертежах, на
которых на рисунке 1 в осевом разрезе показан конец жаровой трубы, вставленной в трубную плиту котла, а
на рисунке 2 показана модификация, частично показанная во внешнем виде, а частично в осевом разрезе.
В конструкции, показанной на рисунке 1, трубка c изготовлена из более твердого металла 80, чем трубная
пластина g, а опорная поверхность a кольцевого выступа на концевой части b трубки c имеет лезвие в форме
ножа cl, которое проходит по всей опорной поверхности a выступа. Это лезвие в форме ножа d проникает во
внутреннюю поверхность f трубной пластины g при условии, что при вставке трубки в отверстие I на трубку 9 C
оказывается достаточно сильное давление с задней стороны. Если затем рифленый конец трубки фланцеван
или расширен на внешней поверхности i трубной пластины g, как показано на рисунке k, то соединение между
отверстием h стенки трубки q и трубкой c выполняется и 95 остается полностью герметичным за счет
проникновения лезвия d в поверхность f трубной пластины g со стороны воды последней.
Острый край d образует кольцевую периферию опорной поверхности. Сама опорная поверхность конически
отступает от этого края в сторону корпуса трубки.
Образовавшаяся таким образом канавкообразная полость на опорной поверхности заполняется во время
формирования бортика или фланца на конце трубки материалом трубной пластины, в результате чего
герметичность еще больше улучшается.
В конструкции, показанной на рисунке 2, плечевая поверхность a выполнена с двойным кольцевым краем t и,
следовательно, с двойной канавкой.
Если плечо изготовлено из мягкого сплава, а острые кромки сформированы на трубной пластине, то эти
кромки на поверхности трубы со стороны воды вдавливаются в этот мягкий или пластичный сплав при
надавливании на трубу на такую глубину, что достигается плотное соединение двух материалов и,
следовательно, надежное и долговечное уплотнение.
Прижимая кольцевой выступ концевой части b к стенке трубы со стороны воды, конец трубы обеспечивает
прочное сцепление для фланцевания или развальцовки, в результате чего становится возможным хорошее
прилегание фланца или развальцованной части к стороне трубы, обращенной к огню, а кромки k фланца
проникают в соединительный материал трубной пластины со стороны огня, в результате чего на этой стороне
устанавливается плотное соединение трубы и трубной пластины.
Благодаря плечевой поверхности a с одной стороны и фланцу или расширенной части k концов трубки с
другой стороны стенка трубки прочно обхватывается, надежно фиксируется и эффективно предотвращается
от выпячивания.
При вставке труб в стенку трубы необходимо оказывать на трубу соответствующее давление на протяжении
всей операции, вплоть до полного завершения кромкообразования и расширения, и это давление может быть
выгодно создано быстрыми ударами пневматического молотка. Такое непрерывное приложение давления
предназначено для предотвращения деформации торцевой части трубы, несущей кольцевой выступ, во
время различных рабочих операций, а также для предотвращения ослабления плотного зацепления
уплотнительных поверхностей.
Подробно описав и определив природу указанного изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что
то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_398367.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=398367&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB398367A
[]
рн C- 1,: -i' '/
In-I I V '
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 22 ноября 1932 г. № 33012/32.
Завершено: 14 сентября 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
398,367 Усовершенствования в области двигателей внутреннего сгорания и методов их эксплуатации.
Я, Фриц фон Опель, проживающий по адресу: Бисмаркштрассе, 33, Берлин-Шарлоттенбург, Германия,
гражданин Германии, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания, в котором отработанные газы после очистки,
охлаждения и обогащения кислородом и топливом снова подаются в двигатель, т.е. к двигателю внутреннего
сгорания, который можно рассматривать как работающий с циркулирующей средой; изобретение также
относится к необходимым для этой цели устройствам.
Существующие двигатели внутреннего сгорания практически полностью зависят от давления и состава
окружающего воздуха и не могут поддерживать свою производительность при падении давления или
снижении содержания кислорода в воздухе. В этой связи не имеет значения, работают ли они как двухтактные
или четырехтактные двигатели, как дизельные двигатели или как газовые турбины. Таким образом, такие
двигатели непригодны для высотных самолетов, особенно на таких высотах, где падение давления уже не
может быть компенсировано с помощью предкомпрессоров.
В частности, для привода подводных лодок используются двигатели, работающие на циркулирующей среде, в
которой продукты сгорания не выбрасываются наружу, а после очистки, охлаждения и регенерации снова
подаются в двигатель. Кислород, который поступает при каждом сгорании в замкнутом цикле, может быть в
газообразном или жидком виде. Однако в авиации использование жидкого кислорода абсолютно необходимо
ввиду веса контейнеров. Жидкий кислород можно перевозить в очень легких теплоизолированных
контейнерах, тогда как газообразный кислород необходимо хранить в стальных сосудах высокого давления.
Использование жидкого кислорода, однако, имеет тот недостаток, что теплота испарения кислорода должна
быть получена из теплоемкости топлива. Эта теплота испарения очень важна, и эффективность двигателя
будет очень низкой, если это количество тепла не может быть частично использовано повторно в двигателе.
Сейчас принято распылять жидкий кислород в цилиндр в конце такта сжатия вместе с топливом или после
него. Впрыскиваемый жидкий кислород испаряется и 60 выводится. Теплота испарения сжатого газа,
служащего теплоносителем, уменьшается. Температура газа понижается, в то время как теплосодержание
полученной смеси остается неизменным. Вследствие испарения давление смеси в цилиндре повышается, так
что таким образом часть тепловой энергии преобразуется в энергию давления.
Однако это относится лишь к части 70% потребляемого тепла, поскольку теряется теплота жидкости, а
большая часть теплоты испарения – нет.
Согласно настоящему изобретению, тепло отработанных газов, охлаждение которых до сих пор
осуществлялось с помощью специальных устройств, используется для испарения кислорода, и с этой целью,
непосредственно или вскоре после рабочего такта, жидкий кислород приводится в прямой контакт с горячими
отработанными газами.
Охлаждение может осуществляться самыми разнообразными способами, например, путем распыления
жидкого кислорода в камеру сгорания или путем прямого контакта отработавших газов с кислородом
посредством продувки этих газов. В частности, в последнем случае возможно, за счет интенсивного
охлаждения, охладить отработавшие газы полностью или частично до такой степени, что содержащиеся в них
углекислый газ и водяной пар замерзнут.
Было установлено, что при распылении кислорода с помощью насосов возникают значительные трудности,
поскольку жидкий кислород преждевременно испаряется, а в насосах происходит образование газа. Поэтому
изобретение предлагает разместить насосы внутри контейнера с кислородом, предпочтительно ниже уровня
жидкости.
Кроме того, распыление может быть достигнуто без использования насосов путем подачи тепла в
кислородный контейнер 105 и использования давления пара, возникающего r 4, LA 398,367, для
транспортировки и распыления кислорода.
Интенсивное охлаждение отработавших газов требует принятия специальных мер для отделения конденсата,
который образуется в больших количествах, поскольку, с одной стороны, этот конденсат будет
препятствовать циркуляции и сводить на нет желаемое повышение производительности, а с другой стороны,
многие виды конденсата, например, осадки масляных и топливных паров, образуют взрывоопасные смеси с
жидким кислородом. Обычные методы отделения оказались непригодными, поскольку фильтрующие
процессы всех видов создают слишком большое сопротивление, а простое, слегка изогнутое отклонение
газового потока не обеспечивает абсолютной гарантии полного отделения. Дополнительная трудность
заключается в том, что удаление конденсата должно осуществляться без прерывания работы.
Согласно еще одной особенности изобретения, в циркуляционную систему включен сепаратор конденсата,
состоящий из охлаждаемого снаружи сосуда, который при необходимости может вращаться с высокой
скоростью, и внутри которого газовый поток направляется туда и обратно системой дисков с
соответствующими отверстиями, расположенных ярусами, причем отдельные пластины подвешены
изолированным образом и электрически заряжены для облегчения процесса разделения при необходимости.
Для изменения состава циркулирующей смеси необходимо регулировать подачу кислорода и топлива.
Желательно осуществлять все такие регулировки не вручную, а автоматически. Поэтому изобретение
предлагает осуществлять подачу кислорода и топлива в зависимости от состояния отработавших газов
(температуры, состава, давления), например, с помощью термоэлемента, который контролирует поступающие
объемы посредством электромагнита, причем управление не зависит от характера охлаждения,
осуществляемого кислородом.
Изобретение проиллюстрировано на примере прилагаемых чертежей, на которых: на фиг. 1 схематически
показан двигатель и другие компоненты системы.
На рис. 2 показан охладитель отработавших газов в увеличенном масштабе, на рис. 3 показан контейнер для
жидкого кислорода в разрезе и в увеличенном масштабе.
На рис. 4 представлен разрез конденсатоотделителя, на рис. S и 6 показаны виды конструкций
конденсатоотделителя.
На рис. 7 показано включение испарительного сосуда, показанного на рис. 3, и сепаратора, показанного на
рис. 4, в систему, представленную на рис. 1.
На фиг. 1 и 2 1 — цилиндр или один из цилиндров двигателя, поршень которого приводит в движение
коленчатый вал 21 70. Впускной патрубок 10 и выпускной патрубок 2 соединены с камерой сгорания 15
цилиндра 1. Выпускной патрубок 2 ведет к предохранительному сосуду 3, который из соображений
безопасности имеет съемную или подвижную крышку 4, 75, которая в случае взрыва может деформироваться
вверх. Сосуд 3 заполнен химическими веществами 5 для поглощения вредных компонентов продуктов
сгорания, которые необходимо удалить из 80 циркуляции. Через трубу 6 отработавшие газы поступают в
охладитель 7, а оттуда через патрубок 27 в камеру 8, которая также заполнена химическими веществами, а
оттуда в сосуд 85 для выравнивания давления 47, снабженный газометрическим колоколом 9. Оттуда газы
направляются через трубу 10 и карбюратор 11 в камеру сгорания. 15 Корпус поплавка 29 автомобиля 90,
бюретка l, соединен с трубопроводом посредством трубопровода 48. Резервуар выравнивания давления 47
соединен посредством трубопровода 16 с отдельным резервуаром для хранения газа 17, внутренняя часть
которого 95 соединена посредством насоса 18 с трубопроводом 46, который ведет под колокол газометра 9
резервуара выравнивания давления 47. Контейнер для подачи кислорода 13 расположен над цилиндром 1100
двигателя или в любом другом подходящем месте. На основании контейнера 13 внутри жидкости установлен
моторизованный насос 12, который подает жидкий кислород в цепь сгорания 105 через трубопровод 14. В
выхлопной трубе 2 расположен термочувствительный резистор 22, который соединен в цепи проводником 23
с электромагнитом 24 и батареей 25. Вооружение ii O ture 26 магнита 24 соединен с иглой карбюратора 11.
Поверхностный охладитель 7 (рис. 2) снабжен заслонкой 20, которая может вращаться вдоль вала 19 и в
нормальных условиях удерживается закрытой за счет пружинного давления, но в случае взрыва может
открываться против действия пружины и давления внешнего воздуха, проходящего через нее. 120 Режим
работы двигателя следующий:
Нейтральный газ, такой как азот, образует заряд в каналах и камерах 1–11, а также в пространстве сгорания
15. Если теперь двигатель приводится в движение пусковым устройством, то с помощью насоса 12 в
циркулирующий азот впрыскивается все больше и больше кислорода.
Когда достигается желаемое процентное содержание кислорода (130 398 367 3%), топливное отверстие
карбюратора открывается, и двигатель начинает работать в обычном режиме.
После взрыва впрыскивается новое количество кислорода, в результате чего температура отработавших
газов понижается, а их объем уменьшается. Отработавшие газы теперь направляются через выхлопную трубу
2 в предохранительный сосуд 3, заполненный кислородом с химическими веществами 5, где поглощаются
вредные остатки сгорания, такие как, например, оксид углерода и диоксид углерода. Целесообразно
использовать химические вещества, аналогичные тем, которые обычно используются в подводных судах, в
которых выделяется кислород в количестве, соответствующем поглощенному диоксиду углерода. При
необходимости для осаждения вредных отходящих газов можно также удовлетворительно использовать
щелочи. Если вместо углеродного топлива сжигается водородное топливо, то аналогичным образом для
поглощения воды используются гигроскопичные химические вещества, или вода удаляется
водоотделителями и направляется в циркуляцию охлаждающей воды или используется для других целей.
При использовании спирта в качестве топлива целесообразно, путем добавления щелочей или любым другим
способом, нейтрализовать уксусную кислоту, которая в некоторых случаях может образовываться.
Контейнер 3, в котором осуществляется этот процесс, предпочтительно снабжен расширяющимися стенками
(съемной крышкой и тому подобным), чтобы взрывы в выхлопной трубе могли быть поглощены без ущерба.
Для охлаждения и уменьшения объема очищенный и обогащенный кислородом газ направляется в
охладитель 7, который для использования в высотных летательных аппаратах предпочтительно
располагается внутри крыльев и вдоль их передних кромок. Он сам может составлять часть крыла. Благодаря
холодному наружному воздуху, обтекающему крылья, достигается эффективное охлаждение газа, в то время
как последний, в свою очередь, обеспечивает нагрев крыльев, что желательно на больших высотах ввиду
опасности образования льда. В целях безопасности целесообразно оснастить этот поверхностный
охладитель расширительным устройством для сброса внезапных повышений давления без создания
опасности.
После полного охлаждения газовая смесь направляется в контейнер 8, химические вещества (например,
оксид бария), находящиеся в нем, выполняют функцию «химического аккумулятора», то есть, если
проходящий через них газ слишком сильно обогащен кислородом, они окисляются и отводят из него кислород,
который остается слабо связанным, как только содержание кислорода в проходящем через них газе падает.
Эта конструкция предназначена для частичного устранения неровностей в подаче кислорода. Газ, который
таким образом, так сказать, нормализовался, теперь поступает в воздушную камеру 47, в которой собирается
запас газа 70 для выравнивания давления и объема.
Даже при постоянной температуре подача газа не остается постоянной, а уменьшается из-за потерь в
трубопроводе, в частности, утечек в поршне, и из-за частичного сгорания газовой смеси, тогда как, с другой
стороны, она увеличивается из-за продуктов сгорания, которые постоянно образуются. В последнем случае
колокол газометра 9 поднимается на такую высоту, что газ может выходить из-под его нижнего края. Этот газ
собирается и подается в отдельный резервуар 17 по трубопроводу 16. Кроме того, газы, выходящие в корпус
двигателя 8, могут быть отведены и поданы в этот резервуар путем соответствующей конструкции
последнего. Если по каким-либо причинам подача газа или давление в трубопроводе падает, то, например, с
помощью известной мембраны давления 90 электрический контакт подающего насоса 18 замыкается или
трубопровод открывается, так что газ поступает из резервуара в газометр и в циркуляцию. Теперь весь объем
газа поступает в карбюратор 11, испаряя выходящее топливо. от жиклеров и поступает в двигатель, где цикл
возобновляется. Карбюратор имеет в основном стандартную конструкцию, за исключением того, что
внутренняя часть корпуса поплавка 29 соединена с внутренней частью газопровода 10 посредством
трубопровода 48, чтобы не происходило изменения уровня топлива при колебаниях давления в газопроводе.
Впрыск смесей, содержащих жидкий кислород или холодное топливо, лучше всего осуществляется с помощью
поршневых насосов, известных каждому, но желательно, чтобы во избежание испарения жидкостей в
Соседние файлы в папке патенты