Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12542
.pdf
Двигатель включает в себя цилиндр с водяным охлаждением, снабженный впускными и выпускными
отверстиями в стенке и закрытый с внешней стороны головкой цилиндра в виде пробки с водяным
охлаждением. В цилиндре концентрично расположены один в другом два золотниковых клапана, каждому из
которых передается возвратно-поступательное движение; эти клапаны регулируют впускные и выпускные
отверстия 105 2389,863, а их концы лежат и перемещаются в кольцевом пространстве между кольцевой
стенкой пробкообразной головки цилиндра и внутренней стенкой наружного торца S-образного цилиндра.
Поршень совершает возвратно-поступательное движение внутри внутреннего клапана и в конце своего хода
приближается к головке цилиндра.
В головке цилиндра, имеющей форму буквы «п», образована охлаждаемая водой полость, которая
сообщается с внутренним диаметром цилиндра и имеет цилиндрическую форму, а ее внутренний конец имеет
практически полусферическую форму, причем полость концентрична с внутренним диаметром цилиндра.
Внутри горловины кармана свободно закреплена пробка, через которую проходит узкий проход; внутренний
конец пробки имеет в основном полусферическое углубление, обеспечивающее практически плоскую камеру
сгорания между внутренним концом пробки и внутренним концом кармана, а проход через пробку выполнен
таким образом, что подаваемый через него воздух будет поступать в камеру сгорания практически
тангенциально.
Заглушка изготовлена из термостойкого материала с низкой теплопроводностью, например, из термостойкой
стали, и удобно удерживается на месте с помощью наружного резьбового кольца из прочного металла,
расположенного внутри отверстия заглушки и подшипника на внешней полке заглушки. Впрыскивание тел в
изолятор в канале на внутреннем куполообразном конце трубы предназначено для создания струи тел, так
что это создаст струю, которая будет проникать в канал на внутреннем конце трубы, расположенной в
непосредственной близости от трубы. ' is o tile}-e; aP4 -d ilanedim'p v'' to one side of th =-r' Jm 'til e a'9 ti-'1_'3l t?!?
z pi7'1.
A1 содержит информацию о tle lqt --.ire tyne Tf't ? SSiSt startim';' nin, ^old is, alo "r ned iln a 1b0re in tli domed
iunnrl cpl of the Poe 'e Tho operation of the en-ilne is as follo3-vn:
Air Qz dra-,-i in 2J nin, O te stion str3- ivoni the intei 730ir. nd (1111 the co'niression strok-e Smt1,It ji tle t? Весь
воздушный поток поступает в камеру сгорания через канал в свече зажигания таким образом, что в конце
такта сжатия заряд в камере сгорания будет находиться в состоянии быстрого вращения внутри камеры
сгорания, при этом окружные части этого вращающегося воздушного заряда будут перемещаться по
внутреннему концу канала. Затем топливо впрыскивается и попадает на ту часть внутренней поверхности
свечи, по которой движутся окружные участки воздушного заряда непосредственно перед тем, как достигнут
внутреннего конца канала в свече, причем эта часть внутренней поверхности свечи, на которую попадает
струя топлива, предпочтительно располагается как можно ближе к внутреннему концу канала, избегая при
этом прямого впрыскивания топлива в этот канал.
Затем происходит воспламенение, и видно, что каждая часть воздушного заряда, соприкасаясь и
воспламеняясь с топливом, воздействующим на свечу, при расширении практически полностью выходит из
полости через канал, не вытесняя перед собой несгоревший воздух.
Таким образом достигается эффективное распределение топлива в воздухе и эффективное сгорание.
Вследствие того, что свеча свободно закреплена в отверстии кармана, передача тепла от свечи к
окружающим ее охлаждаемым стенкам 85 уменьшается, благодаря чему свеча достигает и поддерживается
при высокой температуре во время работы двигателя.
Это обеспечивает не только эффективную работу, но и быстрое воспламенение первой порции
впрыскиваемого топлива, благодаря чему скорость горения и, следовательно, повышение давления могут
легко контролироваться в течение практически всего периода впрыска топлива путем регулирования скорости
впрыска топлива. В этой войне можно добиться плавной и гибкой работы двигателя.
В альтернативной конструкции двигатель включает цилиндр и головку цилиндра, сконструированные и
установленные, как описано выше. Цилиндры поставляются в виде комбинированных цилиндров, которые
вращаются одним цилиндром в течение всего цикла. I Iole S o t7.s erlinde- T id iii ellii-Ited to the slee.-e t B OUiro.
a ',ki il 0r li-ke self- l10 aio^"ins 70aiina- 'Ln1 iscB (n1ait1ion tile 'yiin la 7i e pro'idled for exetnple i three inlei pol and
two exhlaust Ports. the lhr-e inhz-t 7iorts colil]llllnic atins. with a common induction belt havingo 115 an inlet openina.
Предпочтительно, чтобы впускные отверстия или канал, через который воздух поступает к этим впускным
отверстиям, или и то, и другое были выполнены таким образом, чтобы уменьшить или устранить тенденцию
попадания воздушного заряда в цилиндр во время такта впуска таким образом, чтобы вызвать вращение
всего воздушного заряда вокруг оси цилиндра, как это происходит в обычных двигателях, использующих
золотниковые клапаны рассматриваемого типа.
Например, отверстия в цилиндре и впускном ремне могут быть расположены таким образом, что заряд
приближается к отверстиям или к большей их части с тангенциальной составляющей в направлении,
противоположном тому, в котором заряд стремится пройти через отверстия из-за бокового движения втулки
при открытии входных отверстий. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, в индукционной ленте
или портах могут быть предусмотрены направляющие или перегородки, призванные обеспечить поступление
заряда в цилиндр либо в радиальном направлении, либо в направлении, исключающем любое вращение
заряда, которое может возникнуть.
Следует понимать, что описанные выше конструкции приведены лишь в качестве примера, и что в них могут
быть внесены изменения без отклонения от данного изобретения.
Дата: 25 сентября 1931 г., Килберт и Строуд, агенты заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к двигателям внутреннего сгорания с впрыском жидкого топлива и
воспламенением от сжатия.
Я, Гарри Ральфр Рикардо, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Саффолк-стрит, 21,
Палл-Малл, Лондон, Юго-Западный Лондон, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с впрыском жидкого топлива и
воспламенением от сжатия, к которым относятся британский патент заявителя № 371025 и британская заявка
№ 16659 от 1931 года, и его целью является создание усовершенствованного двигателя указанного типа.
С этой целью двигатель внутреннего сгорания с впрыском жидкого топлива и воспламенением от сжатия,
согласно настоящему изобретению, включает в себя цилиндр, в котором сформированы впускные и
выпускные каналы, один или несколько золотниковых клапанов, расположенных внутри цилиндра и
управляющих этими каналами, охлаждаемую водой пробкообразную головку цилиндра, проходящую внутри и
закрывающую один конец цилиндра и содержащую охлаждаемый водой карман с отверстием,
открывающимся в цилиндр, пробку, расположенную внутри этого отверстия и имеющую такую форму и
расположение, которые стремятся достичь и поддерживать высокую температуру во время работы двигателя,
канал в пробке, через который практически весь воздушный заряд выталкивается во время такта сжатия в
камеру сгорания, образованный частью внутренней части кармана, не занятой пробкой, причем этот канал в
пробке сформирован таким образом, что в конце такта сжатия весь заряд в камере сгорания будет сильно
нагрет и будет находиться во вращающемся состоянии, причем окружная часть этого вращающегося заряда
проходит по внутреннему концу канала в пробке, и все устройство впрыска топлива, предназначенное для
подачи струи топлива в 4 часть горячей поверхности, по которой проходит окружная часть вращающегося 65.
Воздушный заряд движется по мере приближения к внутреннему концу указанного прохода.
Углубление имеет удобное круглое поперечное сечение в плоскостях, перпендикулярных оси цилиндра, и
соосно с цилиндрическим отверстием 7, при этом это углубление имеет цилиндрическое отверстие, а пробка
выполнена цилиндрической формы снаружи, причем канал в пробке асимметричен и наклонен к оси
цилиндрического отверстия 75, так что заряд, проходящий через пробку во время такта сжатия, будет
поступать в углубление таким образом, чтобы обеспечить в нем желаемое вращение.
Впускные и выпускные патрубки могут быть либо 8O.
Управление клапаном может осуществляться с помощью одной или двух концентрических втулок, при этом,
если используется одна втулка, клапан может быть такого типа, который обеспечивает комбинированное
колебательное и возвратно-поступательное движение.
При этом предпочтительно должны быть предусмотрены средства для уменьшения или устранения вращения
воздушного заряда вокруг оси цилиндра, которое возникает из-за способа, которым такая 90-градусная втулка
управляет впускным отверстием или отверстиями.
С другой стороны, если используются две концентрические втулки, каждая из этих втулок удобно
перемещается возвратно-поступательно. В любом случае форма внутреннего конца кармана и внутреннего
конца пробки предпочтительно должна быть такой, чтобы камера сгорания имела практически сферическую
или овальную форму, а проход в пробке 10C располагался полностью с одной стороны от оси пробки и был
практически касательным по отношению к той части стенки камеры сгорания, к которой примыкает ее
внутренний конец. Устройство для впрыска ионов топлива может быть расположено соосно с карманом и
внутренним диаметром цилиндра.
Изобретение может быть реализовано различными способами, но две конструкции в соответствии с этим
изобретением проиллюстрированы в качестве примера на прилагаемых чертежах, на которых Рисунок 1
представляет собой поперечный разрез одной конструкции, Рисунок 2 — аналогичный вид на Рисунок 1
альтернативной конструкции, Рисунок 3 — разрез по линии 3-3 на Рисунке, показывающий золотниковый
клапан в положении, которое он занимает в начале периода индукции, и Рисунок 4 — разрез по линии 3-3 на
Рисунке 2, показывающий золотниковый клапан в положении, которое он занимает ближе к концу такта
индукции.
В конструкции, изображенной на рисунке 1, двигатель включает в себя охлаждаемый водой цилиндр А,
снабженный впускными и выпускными отверстиями B, C в своей стенке и закрытый на наружном конце
охлаждаемой водой цилиндрической головкой D. В цилиндре концентрично расположены друг в друге два
золотниковых клапана E, каждому из которых передается возвратно-поступательное движение известным
способом. Эти клапаны снабжены впускными отверстиями E' и выпускными отверстиями E2 и управляют
впускными и выпускными отверстиями B и C, в то время как их верхние концы лежат и перемещаются в
кольцевом пространстве D' между окружной стенкой цилиндрической головки D и внутренней стенкой
наружного конца цилиндра А. Поршень F совершает возвратно-поступательное движение внутри внутреннего
золотникового клапана E и приближается к цилиндрической головке D вплотную в конце своего хода.
Образованный в плитационном головке D представляет собой водяной раствор Dc B- t mon7llt, из которого
emniinwotes i 1ti the evhnder hore и, как показано на рисунке, является холостым раствором T-O il11 W ie idle-,
formi of s oerSc8'ifiel7L- lieuiliS-Ahe-rwvl co'L-,, obe poet lelf- on7 rr --it9 -e e-i er bore.
LoNeP- rion trlld -x,}, ji"3 TED 1. c. f at: a pcfI7-t' is.a plug ( I' 1.ni d t ha-ei inin tccL(e3 '-iLeh пасто aIa iey-ss'a l hi e Si
pln henro oA 11Fe r -7ss -etieta a--s.etr. I7,eil e..lo',le).1 ert dt- <e' s.--itL) staniiallc h-mispheieal ie'-ss so as to Bo
provide a suostan ''it- STi'ieaI imnuition]ciki Let.een the inner end of the plug and the inner en' of l o,ceket BC^2, while
the p G e C' tlroum rhe plug is so formed as shoes +hat the air charge forced there tlrorLs i from thie cylinder.
Отверстие, проделанное в камере сгорания, будет поступать в камеру сгорания в направлении, которое
является практически касательным по отношению к окружности, имеющей в качестве центра центр в точке 0,
расположенной в центре камеры сгорания. Ширина зазора между внешней окружной поверхностью заглушки и
внутренней окружной поверхностью кармана может составлять порядка сотой доли дюйма.
Заглушка удобно удерживается на месте кольцом X1 из высокопрочного металла с внешней резьбой, которое
входит в зацепление с соответствующей резьбой в горловине кармана и опирается на внешний фланец G3 на
заглушке. Предпочтительно, штифт G' выступает радиально от внешней цилиндрической поверхности пробки
и входит в паз IV в стенке устья кармана, предотвращая вращение пробки внутри этого устья. Внутренняя
окружная поверхность кольца H предпочтительно отделена от стенки пробки небольшим зазором, скажем, в
одну сотую дюйма, и кольцо 11 предпочтительно также выполнено таким образом, чтобы иметь как можно
меньшую площадь контакта с фланцем G'.
Устройство впрыска топлива J[ установлено в отверстии во внутреннем куполообразном торце кармана D2 и
предназначено для подачи струи топлива к части вогнутой внутренней поверхности пробки, расположенной
рядом с осью кармана и непосредственно слева от внутреннего торца канала G' через пробку в показанной
конструкции. Предпочтительное расположение устройства таково, что струя топлива будет направлена к
части внутренней поверхности пробки, расположенной как можно ближе к внутреннему торцу канала, избегая
при этом прямого впрыскивания топлива в канал. В некоторых случаях вращательное движение воздуха в
камере сгорания может несколько отклонять поток топлива, и при определении правильного расположения
топливного распылителя для обеспечения направления топлива в нужном направлении может потребоваться
учесть следующее: i) в течение 10 минут (в горячей проволоке) -10 минут (в холодную проволоку) - также
более длительно.
ably расположен в отверстии в куполообразном внутреннем конце на ijC;i Открытие энсигла такое же, как 1
oiiatf Xil' iS 2 -I- in d Itl2 lihe su1etion s rove t to] E-ie mbaft ports B, E' and u'i bl, e u- Clilpi 's1i1 i] slbstan tiali the wl-l
of thi.s air charge is i reed inlto tha ccmnieu'tmon lioniber 11h ti ro-.,i h. Проход (4' в трубе) G в щели таким
образом, что конечный конец компрессионной трубки остальная часть камеры сгорания будет находиться в
состоянии быстрого вращения в целом, при этом окружные части этого вращающегося воздушного заряда
будут перемещаться по внутреннему концу канала GW. Затем топливо впрыскивается распылителем. J и
воздействует на часть 1 внутренней поверхности пробки непосредственно слева от внутреннего конца
прохода в показанной конструкции, т.е.
Часть поверхности пробки, по которой проходят окружные участки вращающегося воздушного заряда
непосредственно перед тем, как они достигнут внутреннего конца пластичного металла, входящего в
соответствующий канал G'. Предпочтительно, чтобы часть резьбы в горловине кармана и на внутренней
поверхности заглушки, на которую воздействует подшипник на внешнем фланце O топливной форсунки,
располагалась как можно ближе к заглушке.
M — внутренний конец канала G', как это принято на практике, избегая прямой инъекции топлива в этот канал.
Зазор между внутренней поверхностью 70 M' и внешними поверхностями пробки 0 и гильзой P может
варьироваться, но предпочтительно составляет порядка одной сотой дюйма, в то время как соответствующий
зазор предпочтительно оставляется между 75 внутренней поверхностью кольца из пластичного металла и
внешней поверхностью пробки. Затем происходит воспламенение, и видно, что каждая часть воздушного
заряда, соприкасаясь и воспламеняясь с 75, может проходить практически непосредственно через R.
Карман, проходящий через канал G', расположен внутри цилиндра, и через него проходит единственный
выход, отводящий несгоревший воздух. В золотниковом клапане S, имеющем порты S', взаимодействующие
таким образом с J5, обеспечивается эффективное распределение топлива в воздухе и эффективное
сгорание, чему способствует этот клапан, которому, как известно, передается сигнал. В альтернативной
конструкции, иллюстрирующей впускные и выпускные порты двигателя, устройство включает цилиндр L,
имеющий впускные и выпускные порты L', L' и закрытые на его золотниковом клапане головкой цилиндра M,
причем движение золотникового клапана в основном колебательное в течение периода впуска. Как показано
на рисунках 3, к которым поршень N приближается вплотную, и 4, впускные отверстия L' сообщаются в конце
его хода. В цилиндре M, выполненном с помощью индукционного ремня L', сформированного в виде пробки,
находится водяной цилиндр с входным отверстием IL и охлаждаемым карманом M', имеющим
цилиндрическое отверстие в центре, в то время как с одной стороны от него расположена направляющая
пластина L', расположенная, как показано на рисунке.
сферическая форма, при этом карман концентрируется в отверстии цилиндра. При такой конструкции во
время испытания. В начальной части индукционного периода, благодаря 9, установленному внутри отверстия
кармана в зависимости от способа открытия клапана, находится заглушка 0, выполненная из термостойкого
материала с низкой теплопроводностью, такого как термостойкая сталь, через которую заряд стремится
попасть в цилиндр тангенциально в направлении, указанном стрелками на рисунке 3, и проходит через
ограниченный проход 0', при этом внутренний конец заглушки выполнен с полусферическим углублением 02,
вращающимся против часовой стрелки. Направление вращения, и обычно в двигателях с куполообразным
внутренним концом кармана обеспечивается золотниковыми клапанами рассматриваемого типа с
теплоизолирующей гильзой P, закрепленной в этом положении, таким образом, чтобы 0 место было занято
центральным выступом P', через который весь заряд в конце впуска j05 проходит конец топливного
распылителя Q, адаптированного для определенного периода и во время такта сжатия для подачи одной
концентрированной струи, находится в состоянии быстрого вращения, которое направляет топливо к части
внутренней вогнутой части, вызывая быструю передачу тепла на поверхность 0' свечи, расположенной
непосредственно у стенок цилиндра.
В расположении слева от внутреннего конца канала согласно настоящему изобретению, однако, будет видно,
что благодаря формированию впускного ремня и изображенному практически сферическому элементу
направляющей пластины L' камера сгорания образуется между входными отверстиями на внутренней
вогнутой поверхности 0' свечи таким образом, что когда эти отверстия 115 и внутренняя вогнутая поверхность
гильзы открыты в значительной степени, как во время P, в то время как воздушный заряд, проходящий через
центральную часть индукционного периода, канал 0' из цилиндра будет стремиться протекать через эти
отверстия в камеру сгорания по тангенциальному направлению, противоположному направлению потока
через эти отверстия 120, в течение начальной части индукционного круга, имеющего для центра центр, как
указано на Рисунок 4.
В этой камере сгорания, благодаря чему заряд вращается целиком внутри цилиндра, в начальной части
впускного периода, скорость вращения заряда, который будет вращаться в целом внутри камеры сгорания,
ограничивается дифференциальными участками вращающегося воздуха, в то время как заряд, проходящий
через внутренний конец камеры сгорания, входит в цилиндр в течение последующих частей впускного
периода, так что свеча зажигания удобно удерживается на месте в конце впускного периода. Таким образом,
внешнее резьбовое кольцо IR U3 практически не обеспечивает вращения заряда в цилиндре.
Как видно, в каждой из изображенных конструкций, благодаря тому, что свеча свободно закреплена внутри
отверстия кармана, передача тепла от свечи к окружающим ее охлаждаемым стенкам невелика, в результате
чего свеча достигает и поддерживает высокую температуру во время работы двигателя. Это обеспечивает не
только эффективную работу, но и быстрое воспламенение первой порции впрыскиваемого топлива,
благодаря чему скорость сгорания и, следовательно, повышение давления могут легко контролироваться на
протяжении практически всего периода впрыска топлива путем регулирования скорости впрыска. Таким
образом достигается плавная и гибкая работа двигателя. Кроме того, поскольку камера сгорания охлаждается
водой, тепловые напряжения в металлических стенках этой камеры легко поддерживаются в безопасных
пределах.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_389864.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=389864&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB389864A
[]
v, _3 -I _1 _ FX,/. s
PAEJ NT SE CIFICATIO
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 25 сентября 1931 г. № 26,829/31. 389,8 — Полный снимок слева: 13 июня 1932 года.
Завершено: 27 марта 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к двигателям внутреннего сгорания с жидкостным впрыском топлива и
воспламенением от сжатия.
Я, Ильанни Ральф Рикардо, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Саффолк-стрит, 21,
Палл-Малл, Лондон, юго-запад 1, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу:
данное изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с впрыском жидкого топлива и
воспламенением от сжатия и имеет своей целью создание усовершенствованного двигателя, который будет
эффективен в работе и будет обладать гибкими характеристиками.
С этой целью двигатель внутреннего сгорания вышеуказанного типа согласно настоящему изобретению
работает по двухтактному циклу и включает в себя цилиндр с охлаждаемой водой головкой цилиндра,
снабженной углублением, устье которого открывается в цилиндр, причем углубление образует камеру
сгорания, в которую в конце такта сжатия поступает практически вся топливная смесь; пробку, расположенную
внутри устья углубления камеры сгорания и имеющую такую форму и расположение, что она стремится
достичь и поддерживать высокую температуру во время работы двигателя; канал, образованный в этой
пробке таким образом, что в конце такта сжатия вся топливная смесь в камере сгорания находится во
вращающемся состоянии, причем окружная часть этого вращающегося канала проходит по внутреннему
концу канала через пробку; устройство впрыска топлива, предназначенное для подачи из точки внутри камеры
струи топлива, которая ударяется о часть горячей поверхности, по которой проходит окружная часть
вращающейся воздушной смеси, приближаясь к внутреннему концу указанного канала; и впускные и
выпускные отверстия, открывающиеся в цилиндр и управляемые таким образом, чтобы открываться в конце
или по направлению к концу хода поршня наружу.
Внутренний конец кармана и внутренний конец пробки предпочтительно выполнены таким образом, чтобы
обеспечить камеру сгорания практически сферической или овальной формы, при этом топливная струя
воздействует на часть внутренней стенки пробки, расположенную как можно ближе к внутреннему концу
канала, избегая при этом прямого впрыскивания топлива в этот канал.
В одном удобном варианте ось кармана расположена горизонтально относительно оси цилиндра 55, при этом
впускной или выпускной канал выполнен в головке цилиндра и управляется тарельчатым клапаном, а другой
канал выполнен в стенке цилиндра и управляется поршнем таким образом, чтобы он 60 оставался открытым в
конце или ближе к концу своего хода. В альтернативной конструкции карман расположен соосно с цилиндром,
и в такой конструкции поверхность поршня может иметь форму пентхауса, при этом соответствующие части
головки цилиндра и пробки, к которым эта поверхность поршня плотно прилегает в конце хода сжатия,
выполнены соответственно, а наружный конец канала 70 в пробке находится на вершине пентхауса или рядом
с ней, при этом ось этого канала является практически касательной по отношению к стенке кармана.
Изобретение может быть реализовано на практике различными способами, но ниже приведено описание в
качестве примера одной из конструкций, выполненных в соответствии с данным изобретением.
Двигатель включает в себя цилиндр с водяным охлаждением, содержащий поршень и снабженный впускными
и выпускными отверстиями в стенке цилиндра, расположенными таким образом, чтобы они открывались
поршнем в конце или ближе к концу его хода. Предпочтительно, головка поршня имеет форму пентхауса,
причем вершина пентхауса под углом 85° расположена в плоскости, содержащей ось цилиндра, и находится
между впускным и выпускным отверстиями, так что сторона головки поршня, прилегающая к впускному
отверстию, действует как дефлектор, заставляя заряд, поступающий через это отверстие, течь к головке
цилиндра, от которой он затем отклоняется вниз, и к выпускному отверстию и через него, обеспечивая
эффективную продувку. 95 Наружный конец цилиндра закрыт охлаждаемой водой головкой цилиндра, в
которой образован карман, устье которого имеет в целом цилиндрическую форму и сообщается с внутренним
диаметром цилиндра, а его внутренний конец имеет куполообразную полусферическую форму. Внутри
горловины этого кармана свободно закреплена заглушка, имеющая цилиндрическую форму снаружи и удобно
удерживаемая на месте резьбовым соединением J05, которое входит в зацепление с внешним концом
горловины кармана и опирается на внешний фланец заглушки.
Поршневая головка приспособлена таким образом, чтобы в конце своего хода поршня плотно прилегать к
внешнему концу пробки и к окружающей ее части головки цилиндра, и с этой целью эти части пробки и головки
цилиндра выполнены в соответствии с формой верхней части рабочей поверхности поршня. Радиальный
штифт, установленный на заглушке и входящий в паз в стенке отверстия углубления, предотвращает
вращение заглушки относительно головки цилиндра.
Внутренний конец пробки имеет вогнутую форму, обеспечивающую между ним и внутренним концом полости
практически сферический канал сгорания, а через пробку проходит суженный канал, образованный таким
образом, что воздушный заряд, проходящий через него во время такта сжатия, будет поступать в полость
практически тангенциально, при этом внешний конец этого канала удобно открывается через ту часть
внешнего конца пробки, которая затухает вокруг оси цилиндра и полости, в то время как ее внутренний конец
смещен вбок относительно этой оси.
На внутреннем конце кармана выполнено отверстие для размещения устройства впрыска топлива,
сконструированного таким образом, чтобы подавать струю топлива, которая попадает на часть внутренней
поверхности пробки, расположенную вокруг оси кармана и прилегающую к внутреннему концу канала через
пробку. Однако устройство впрыска топлива сконструировано таким образом, что, хотя струя топлива будет
попадать на часть внутренней поверхности пробки, расположенную как можно ближе к внутреннему концу
канала, топливо не будет впрыскиваться непосредственно в канал. В удобном варианте устройство впрыска
топлива может быть расположено соосно с карманом, но это устройство может быть расположено иным
образом.
На внутренней стороне кармана также имеется второе отверстие, предназначенное для установки
воспламенителя с нагревательной проволокой для облегчения запуска.
В альтернативном варианте конструкции двигатель включает цилиндр, содержащий поршень и закрытый с
внешней стороны охлаждаемой водой головкой цилиндра, к которой поршень плотно прилегает в конце своего
хода, при этом поверхность поршня и соответствующая часть головки цилиндра, как правило, плоские.
В головке цилиндра, таким образом, чтобы она полностью перекрывала отверстие цилиндра, но не
располагалась соосно с ним, образован канал, управляемый тарельчатым клапаном, в то время как в стенке
цилиндра образован ряд каналов, которые будут открываться поршнем в конце или ближе к концу его хода
поршня, при этом предусмотрены средства для открытия тарельчатого клапана также в конце или ближе к
концу хода поршня. Впускной канал в головке цилиндра может быть впускным, а выпускные – впускными, или
же впускной канал в головке может быть впускным, а выпускной – выпускным. В любом случае видно, что в
конце хода поршня выпускной канал или каналы открываются, позволяя отработанным газам выходить
наружу, в то время как воздух под давлением поступает через впускной канал или каналы и, протекая от
одного конца рабочего пространства цилиндра к другому, вытесняет отработанные газы.
В той части головки цилиндра, которая расположена на некотором расстоянии от отверстия, образуется
углубление, частично расположенное сбоку от цилиндрического канала и частично перекрывающее его, 85
при этом устье этого углубления имеет в целом цилиндрическую форму, а его внутренний конец –
куполообразную полусферическую форму.
Внутри горловины этого кармана свободно закреплена пробка, изготовленная из термостойкого материала с
низкой теплопроводностью, внутренняя поверхность которой имеет вогнутую форму, обеспечивающую между
этой внутренней поверхностью и внутренним концом кармана камеру сгорания практически сферической
формы. 95 Заглушка может удерживаться на месте либо только за счет того, что она частично расположена
сбоку от цилиндрического канала, либо дополнительно за счет кольца с наружной резьбой, входящего в
зацепление с наружным концом отверстия 100 в углублении и опирающегося на наружный фланец на
заглушке.
Через пробку проходит суженный канал, наружный конец которого открывается через ту часть наружного
конца 10S пробки, которая перекрывает отверстие цилиндра; этот канал проходит через пробку под углом
относительно вертикальной оси полости, так что воздушный заряд, проталкиваемый через него во время
такта сжатия 110°, будет поступать в полость практически тангенциально. Радиальный штифт, выступающий
из заглушки и входящий в паз в горловине кармана, удобно предотвращает вращение заглушки внутри
кармана.
На внутренней стороне кармана образовано отверстие, предназначенное для размещения устройства
впрыска топлива, которое сконструировано и расположено таким образом, чтобы подавать струю топлива,
которая будет попадать на часть внутренней поверхности кармана, непосредственно со стороны внутреннего
конца канала, прилегающего к оси цилиндра, в то время как второе отверстие в головке цилиндра содержит
воспламенитель типа «горячая проволока» для облегчения запуска двигателя в холодном состоянии.
Устройство впрыска топлива удобно расположено таким образом, что струя топлива проходит через центр
объема полости или рядом с ним.
a89,864 Поскольку заглушка свободно закреплена в отверстии кармана и изготовлена из термостойкого
материала с низкой теплопроводностью, она будет достигать и поддерживать высокую температуру во время
работы двигателя. Таким образом, сгорание впрыскиваемого топлива начинается практически сразу после
начала впрыска, так что, контролируя скорость впрыска, можно аналогичным образом контролировать
скорость повышения давления на протяжении практически всего периода впрыска, что обеспечивает плавную
и гибкую работу двигателя.
Кроме того, видно, что между точкой соприкосновения топлива с внутренней поверхностью пробки и
внутренним концом канала практически отсутствует объем несгоревшего воздуха, так что по мере сгорания
каждой порции воздуха с топливом он, расширяясь, может выходить через канал, не вытесняя перед собой
несгоревший воздух, обеспечивая таким образом эффективное сгорание топлива и воздуха.
Дата: 25 сентября 1931 года.
КИЛБ'. IRN & STRODE, агенты заявителя.
- Принцип работы каждого из описанных выше двигателей следующий: - Во время хода поршня практически
весь воздушный заряд в цилиндре проталкивается через суженный канал в свече зажигания во внутреннюю
часть камеры сгорания таким образом, что в конце такта сжатия весь заряд в камере сгорания будет
находиться во вращательном состоянии, так что окружные части этого вращающегося воздушного заряда
пересекают внутренний конец канала через свечу зажигания. Затем топливо впрыскивается и ударяется о
часть j5 внутренней поверхности свечи, по которой проходит вращающаяся часть воздушного заряда по
окружности непосредственно перед тем, как достичь внутреннего конца канала; после этого происходит
воспламенение, и отработанные газы выходят через суженный канал в свече в цилиндр. В конце рабочего
хода впускной и выпускной патрубки открываются, отработанные газы выходят наружу, и подается свежий
воздух для заполнения цилиндра.
Такт сжатия начинается снова, и операция повторяется.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
- Улучшения во внутренних процессах или связанные с ними. Двигатели внутреннего сгорания — жидкостные
двигатели с воспламенением от сжатия.
Я, Эджли Райп Пикандо, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Суфлок-стрит, 21, Палл-Малл,
Лондон, юго-западный Лондон, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с впрыском жидкого топлива и воспламенением от
сжатия, к которым относятся британский патент заявителя № 371025 и британская заявка № 16659 от 1931
года, и имеет своей целью создание усовершенствованного двигателя указанного типа.
С этой целью двигатель внутреннего сгорания с впрыском жидкого топлива и воспламенением от сжатия,
согласно настоящему изобретению, работает по двухтактному циклу и включает в себя цилиндр с
водоохлаждаемой головкой цилиндра, имеющей в ней полость, устье которой открывается в цилиндр; пробку,
расположенную внутри устья полости камеры сгорания и имеющую такую форму и расположение, что она
будет стремиться достичь и поддерживать высокую температуру во время работы двигателя; ограниченный
канал в пробке, через который практически весь воздушный заряд выталкивается во время такта сжатия в
камеру сгорания, которая предпочтительно имеет сферическую или овальную форму и образована частью
внутренней поверхности полости, не занятой пробкой, причем этот канал в пробке выполнен таким образом,
что в конце такта сжатия весь заряд в камере сгорания будет находиться во вращающемся состоянии, при
этом окружная часть этого вращающегося заряда проходит по внутреннему концу канала в пробке; устройство
впрыска топлива, предназначенное для подачи струи топлива к части горячей поверхности, по которой
проходит окружная часть Вращающийся воздушный поток движется по мере приближения к внутреннему
концу указанного канала, а впускные и выпускные отверстия открываются в цилиндр и регулируются таким
образом, чтобы оба открывались в конце хода поршня или ближе к нему.
В одном из удобных вариантов ось кармана расположена поперечно j0 относительно оси цилиндрического
отверстия, при этом либо впускной, либо выпускной канал образован в головке цилиндра и управляется
тарельчатым клапаном, а другой канал образован в стенке цилиндра и управляется поршнем таким образом,
чтобы открываться при его движении наружу или в конце его хода поршня. В альтернативной конструкции
карман расположен соосно с цилиндрическим отверстием, и в такой конструкции поверхность поршня может
иметь форму пентхауса, при этом части головки цилиндра и пробки, к которым эта поверхность поршня
плотно прилегает в конце такта сжатия, соответственно сформированы, а наружный конец канала в пробке
находится на вершине пентхауса или рядом с ней, при этом ось этого канала является практически
касательной по отношению к стенке кармана.
Изобретение может быть реализовано на практике различными способами, но на прилагаемых чертежах в
качестве примера показаны два альтернативных варианта конструкции, на которых на фиг. 1 изображен
поперечный разрез части цилиндра и головки цилиндра одной из конструкций согласно данному изобретению,
а на фиг. 2 — аналогичный вид фиг. 1 альтернативной конструкции согласно данному изобретению.
В конструкции, показанной на рисунке 1, двигатель включает в себя цилиндр А с водяным охлаждением,
содержащий поршень В и снабженный впускными отверстиями А' и выпускными отверстиями А2 в стенке
цилиндра U, расположенными таким образом, чтобы они открывались поршнем В в конце или ближе к концу
его хода. Поршневая головка Bi имеет форму пентхауса, как показано на рисунке, при этом вершина
пентхауса находится в плоскости, проходящей через ось цилиндра и расположенной между впускным и
выпускным отверстиями.
Наружный конец цилиндра А закрыт охлаждаемой водой головкой цилиндра С, в которой образован карман
С'1, устье которого имеет в целом цилиндрическую форму и сообщается с внутренним диаметром цилиндра, а
его внутренний конец имеет куполообразную полусферическую форму. Внутри отверстия этого кармана
свободно закреплена заглушка D, изготовленная из термостойкого материала с низкой теплопроводностью,
например, из термостойкой стали. Заглушка имеет наружную цилиндрическую форму и удерживается на
месте наружным резьбовым кольцом E, входящим в резьбу в устье кармана, и подшипниками на наружном
фланце D' на заглушке. Ширина зазора между внешней окружной поверхностью заглушки и прилегающей
стенкой кармана может составлять порядка одной сотой дюйма. Кроме того, между внутренней окружной
поверхностью кольца E и внешней поверхностью плунжера может быть предусмотрен соответствующий
зазор, при этом кольцо E предпочтительно должно быть выполнено таким образом, чтобы его поверхность
соприкасалась с фланцем D' как можно меньшей из возможных.
Поршневая головка B' приспособлена для плотного прилегания к внешнему концу пробки D и части головки
цилиндра C, окружающей ее в конце хода поршня, и с этой целью эти части пробки и головки цилиндра
выполнены таким образом, чтобы соответствовать форме верхней части рабочей поверхности поршня.
Радиальный штифт D'2, установленный на пробке и входящий в паз в стенке устья углубления,
предотвращает вращение пробки относительно головки цилиндра. Как видно, при наличии поршневой головки
в форме пентхауса, как показано на рисунке, сторона головки поршня 80, прилегающая к впускному отверстию
A', будет действовать как дефлектор, заставляя заряд, поступающий через это отверстие, течь к головке
цилиндра, от которой он затем отклоняется вниз и к выпускному отверстию A2, обеспечивая эффективную
продувку.
Внутренний конец пробки D имеет вогнутую форму, как показано на рисунке C'2, что обеспечивает между ним
и внутренним куполообразным концом кармана Cl практически сферическую камеру сгорания, а через пробку
D проходит суженный канал D3 80, образованный таким образом, что подаваемый через него воздушный
заряд во время такта сжатия 95 будет поступать в камеру сгорания в направлении, практически касательном к
внутренней поверхности стенки камеры сгорания, при этом наружный конец этого канала удобно открывается,
проходя через часть наружного конца пробки B, расположенную вокруг оси цилиндра и кармана, в то время
как ее внутренний конец смещен вбок относительно этой оси. Форма канала D3 при рассмотрении в
поперечном сечении из алюминия может быть круглой по всей его длине, при этом площадь поперечного
сечения внутреннего конца канала может составлять приблизительно три пятых от площади его внешнего
конца, хотя в некоторых случаях площадь поперечного сечения может оставаться постоянной по всей длине
канала.
На внутреннем куполообразном конце кармана выполнено отверстие для размещения устройства впрыска
топлива F, сконструированного таким образом, чтобы подавать струю топлива к части внутренней вогнутой
поверхности (22) пробки D, расположенной вокруг оси кармана и прилегающей к внутреннему концу канала
D3, проходящего через пробку, причем устройство впрыска топлива предпочтительно сконструировано таким
образом, чтобы струя топлива направлялась к части внутренней поверхности пробки, расположенной как
можно ближе к внутреннему концу канала D3, избегая при этом прямого впрыска топлива в канал. В некоторых
случаях вращательное движение воздушной смеси внутри камеры сгорания может приводить к некоторому
отклонению топливной струи. Зазор между внешней окружной поверхностью свечи и прилегающей
поверхностью углубления может составлять порядка одной сотой дюйма, и аналогичный зазор
предпочтительно предусматривается между внутренней окружной поверхностью кольца М (если оно
предусмотрено) и внешней поверхностью свечи.
Кольцо М также предпочтительно выполнено таким образом, чтобы иметь как можно меньшую площадь
контакта с фланцем L2.
Через пробку проходит суженный канал L', наружный конец которого открывается через ту часть наружного
конца пробки, которая перекрывает отверстие цилиндра 80. Этот канал проходит через пробку под углом к
вертикальной оси полости, так что воздушный заряд, проталкиваемый через него во время такта сжатия,
Соседние файлы в папке патенты