Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13615
.pdf
[Стр. лед 1/-1 количество воздуха количество топлива при любых условиях подачи топлива в двигатель, но
они не обеспечивают равномерности соотношения:
количество воздуха и количество паров топлива, что гораздо важнее с точки зрения исправной работы
двигателя.
Причина этого в том, что в карбюраторах этого типа испарение жидкости происходит только после
распыления, то есть за счет испарения мелких частиц топлива из воздуха, который уносит их с собой.
Поэтому испарение происходит неизбежно медленно, хотя оно должно происходить и завершаться за
чрезвычайно короткое время, в течение которого смесь переходит из карбюратора в цилиндры двигателя.
Из этого следует, что испарение никогда не бывает полным, что оно является удовлетворительным только в
нормальных условиях эксплуатации и никогда не бывает удовлетворительным при полностью открытой
дроссельной заслонке.
С! Следовательно, выяснилось, что двигатели, питаемые от таких карбюраторов, имеют условия наиболее
экономичной работы, отличные от условий максимальной удельной эффективности, что в основном
обусловлено...
Неиспарившееся топливо, которое увлекается за собой вместе со смесью.
Настоящее изобретение предназначено для создания аппарата, позволяющего полностью испарять летучую
жидкость и смешивать ее пар с воздухом в определенных пропорциях.
Согласно данному изобретению, карбюратор с поверхностным расположением топлива снабжен камерой,
имеющей форму, по существу, поверхности вращения, а также воздухозаборником, имеющим по существу
тангенциальную форму, и выходом для карбюраторного воздуха, соединенным с указанной камерой суженной
частью; эта камера также снабжена отверстием или отверстием для жидкого топлива, поступающего в
указанную камеру в точке, где тангенциально поступающий воздух имеет высокую скорость вращения, таким
образом, что капли топлива, попадая в карбюратор, подвергаются сильной центробежной силе (If 3I0,487),
которая отбрасывает их к стенке вращения, где они образуют непрерывный жидкий слой, с которым
соприкасается вращающийся воздух.
Впускной патрубок или патрубки для жидкого топлива выходят на поверхность вращения в точке,
расположенной вблизи поперечного сечения с максимальным радиусом этой поверхности, при этом
воздухозаборник также находится вблизи этого сечения.
Ранее было предложено сконструировать карбюратор с корпусом в виде вращающейся поверхности,
снабженный воздухозаборником, касательным к этой поверхности, но в таком случае жидкое топливо А5
подавалось через отверстие, направление которого совпадало с направлением оси вращения указанной
поверхности, то есть в точке, где скорость вращения воздуха была равна нулю.
Ниже будут описаны некоторые варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи,
приведенные лишь в качестве примера, на которых: фиг. 1 представляет собой сечение по линии 1-1 фиг. 2
устройства согласно настоящему изобретению, предназначенного для обеспечения почти насыщенной смеси
газа с паром жидкости.
Рис. 2 представляет собой сечение по линии 2-2 на рис. 1.
На фиг. 3 и 4 показано применение такого устройства соответственно в горизонтальном и вертикальном
карбюраторах, а также представлен тип подачи топлива, хорошо подходящий для быстрого изменения
скорости двигателя.
На фиг. 5 представлен поперечный разрез устройства, соответствующего изобретению и предназначенного
для получения смеси газа с паром жидкости, содержащей долю пара, существенно меньшую, чем та, которая
соответствует насыщению.
На фиг. 6 представлено схематическое изображение варианта осуществления изобретения,
предназначенного для обеспечения хорошей однородности смеси газа и пара и который может
использоваться в качестве корректирующего устройства.
На фиг. 7 представлено схематическое изображение варианта осуществления устройства согласно
изобретению, предназначенного для получения смеси газа с паром жидкости таким образом, чтобы доля пара
была ниже, чем при насыщении; это устройство может использоваться в качестве корректора и представляет
собой предохранительный карбюратор.
Устройство, показанное на фиг. 1 и 2, включает камеру 1, имеющую приблизительно форму поверхности
вращения вокруг оси 2-3, в которую входят коаксиальная труба 4 и труба 5, оси 6-7 которой не пересекают ось
2-3. Камера 1 в целом состоит из цилиндрической части 8 большого диаметра, в которую входит труба 5, и
сужающейся части 9, которая соединяет часть 8 с трубой 4 и снабжена выступающим внутрь фланцем 10.
Участок с большим диаметром S 7 закрыт со стороны, противоположной трубке 4, стенкой 11, которая имеет
более или менее цилиндрическую форму. Третья труба 12 открывается либо перпендикулярно, либо под
углом в часть S камеры 1. Труба 5 служит для подачи газа в камеру 1, где он принимает вращательное
движение. Трубка 12 предназначена для подачи жидкости, подлежащей испарению, в камеру 1. Труба 80 4
предназначена для отвода смеси газа и пара, образовавшейся в камере 1.
При создании разницы давлений, обеспечивающей поток газа и жидкости в камеру 1, между трубой 4 и
трубами 5 и 12, можно заметить, что, если форма и размер камеры 1 выбраны соответствующим образом,
жидкость, увлекаемая газом в его вращательном движении на 90 градусов, растекается в виде листа 1.3 по
стенкам камеры 11 и прикладывается к ним центробежной силой независимо от наклона оси 2-3 относительно
вертикальной оси. 95 Под действием центробежной силы жидкость, находящаяся на стенках камеры 1, не
может вытекать в выходную трубку 4 вместе с газом, поскольку ее плотность, которая на 100% больше
плотности указанного газа, препятствует ее прохождению через фланец 10. Для жидкости, перемещаемой
газом с постоянной линейной скоростью вдоль газового потока, движущегося в режиме вращения 105, угловая
скорость возрастает по мере уменьшения диаметра камеры 1, когда вся система приближается к трубе 4.
В результате центробежная сила, воздействующая на указанную жидкость 110 и прижимающая ее к стенкам
камеры, увеличивается при уменьшении диаметра камеры 1 в сужающейся части 9, и размер фланца 10
может быть выбран таким образом, чтобы центробежная сила...
Для предотвращения перехода жидкости из элемента 1 в элемент 4 может быть достаточно фугитивного
воздействия.
Кроме того, это центробежное действие таково, что газ не может увлечь за собой 120 мелких частиц жидкости
с листа 13, которые отделились бы от него из-за высокой скорости газа, контактирующего с указанным листом.
Любая частица, которая, как предполагается, может быть унесена таким образом, будет стремиться
увеличить скорость газа по сравнению со скоростью жидкости и, по этой причине, будет подвергаться
действию повышенной центробежной силы, которая будет способствовать изменению толщины жидкого слоя
и предотвратит его унос с любой скоростью.
Как правило, подача жидкости на лист 13 могла осуществляться непосредственно через камеру поплавка 71
без каких-либо калиброванных отверстий, расположенных на пути жидкости.
Однако в практических целях может быть выгодно, особенно с точки зрения регулярности подачи, пропускать
жидкость через калиброванное отверстие, что приведет к небольшим потерям напора.
Для обеспечения быстрых изменений скорости потока поплавковая камера, подающая жидкость в камеру 1,
может быть расположена таким образом, что при очень малом потоке газа или даже при полной остановке
определенное количество жидкости остается в камере 1, которая действует как сообщающийся сосуд. 85 В
качестве примера, на прилагаемых рисунках 3 и 4 представлены схематические изображения этой
конфигурации, когда ось 2-3 горизонтальна (рис. 3) и когда она вертикальна (рис. 3).
4)
. Камеры постоянного уровня 14 подают жидкость через трубу с отверстием 1,5 в камеры 1. Уровень жидкости
16-17 находится немного выше дна камер 1, так что, когда достигается равновесие, в камерах 1 образуется
небольшой запас жидкости. Возможно, будет целесообразно оснастить трубу между сосудом 14 и отверстием
15 калиброванными отверстиями, такими как 18, которые служат для ограничения количества туалетной
жидкости, поступающей через 15 в камеру. Кроме того, указанные отверстия 15 в некоторых случаях могут
быть объединены с основными входными отверстиями 12 львиных рыб.
До сих пор мы рассматривали только случай jo, в котором изменения потока жидкости приводят лишь к
изменениям толщины жидкостной пленки 13 (рис. 1 и 2), не вызывая при этом каких-либо заметных изменений
поверхности испарения. В некоторых случаях может быть целесообразно, чтобы изменения потока воздуха
через трубу 5 вызывали изменение поверхности испарения жидкости, разбрызгиваемой по стенкам камеры 1.
Этот результат может быть достигнут, в частности, путем придания образующим сужающейся части 9 камеры
1 соответствующей кривизны, причем эта часть должна быть выпуклой внутрь, если, например, требуется,
чтобы поверхность жидкости увеличивалась с потоком воздуха. Аналогичный результат можно получить,
придав подходящую форму стенке 11 камеры 1. 125 Когда смесь воздуха и пара жидкости должна содержать
значительно меньший процент пара, чем тот, который соответствует точке насыщения, можно использовать
вспомогательное отверстие, чтобы отбрасывать его обратно на жидкий слой 13.
Следовательно, 10 частиц будет отводиться от указанного жидкого слоя 13 в тех частях камеры 1, где
вращательный поток является устойчивым.
Газ, поступающий через трубу 5 в камеру 1, за счет своего вращательного движения трется о жидкую пленку
13 на стенках камеры 1. Это трение вызывает интенсивное испарение жидкости, пар которой смешивается с
газом, который увлекает её за собой.
Следовательно, если камера 1 имеет достаточный размер по отношению к диаметру входного отверстия газа
5, то для смеси газа и пара, откачиваемой по трубе, можно получить пропорции, соответствующие насыщению
газа паром жидкости.
При увеличении разницы давлений между выходной трубой 4 и входными трубами 12 соответственно
увеличивается поток газа через трубу 5 и поток жидкости через трубу 12. Трение между газом и жидкой
пленкой 13 также увеличивается, но время, в течение которого происходит этот контакт между газом и
жидкостью, уменьшается. Снижение давления внутри камеры 1 и увеличение трения газа о жидкость
приводят к увеличению доли пара в смеси, но, с другой стороны, эта же доля имеет тенденцию к уменьшению
из-за сокращения времени контакта газа и пара вследствие увеличения скорости газа. Правильно подобрав
форму и размер камеры 1 относительно диаметров труб 4 и 5, можно обеспечить соблюдение пропорций
смеси! Коррекция должна производиться автоматически, чтобы указанная смесь содержала практически
постоянный процент пара в течение определенного интервала изменения потока.
Жидкость, поступающая через трубу 12 в камеру 1, втягивается за счет разрежения, и ее поток должен точно
компенсировать испарение жидкой пленки 13. Это условие автоматически выполняется, когда труба 12
расположена таким образом, что открывается в камеру 1 в точке, расположенной под слоем жидкости 13. В
этом случае, когда аппарат работает, и жидкость перемещается под действием вращательного движения газа
со скоростью, практически пропорциональной скорости этого газа, изменения разрежения внутри камеры 1
лишь изменяют вязкость жидкости! Поток жидкости зависит только от испарения, и движение жидкости
происходит по плоской поверхности.
Размер фланца 10, расположенного между камерой 1 и выходной трубой 4, составляет 370,4'37 370,48 7,
вставленного в стенку 11 камеры 1, причем указанное отверстие имеет соответствующее сечение,
позволяющее воздуху поступать без вращательного движения.
В качестве примера приводится прилагаемый рисунок.
Схематически показан один из вариантов реализации данной конструкции. Стенка 11 снабжена трубкой 19,
образующей сужающуюся-расходящуюся трубку. Указанная трубка, часть которой расположена в камере 1,
расположена вдоль оси 2-3. Когда между трубой 4, с одной стороны, и трубами 5 и 19, с другой стороны,
возникает разница давлений, воздух поступает через трубы 5 и 19 в камеру 1 и откачивается через трубу 4
после смешивания с парами жидкости. Как уже объяснялось, количество воздуха, поступающего через трубу
5, увлекает за собой постоянную долю пара жидкости, причем пропорции смеси близки к тем, которые
соответствуют точке насыщения, и эта смесь затем встречается с газом, поступающим через трубу 19, с
которым она образует вторую смесь, содержащую меньший процент пара жидкости, но все еще содержащую
постоянную долю пара независимо от потока.
Когда соотношение смеси газа и пара жидкости, которую необходимо получить, таково, что сечение трубы 19
должно быть относительно малым по сравнению с сечением трубы 5, тщательное смешивание почти
насыщенного воздуха и чистого газа осуществляется без труда. Однако, наоборот, когда эти пропорции
таковы, что сечение трубы 19 должно быть большим по сравнению с сечением трубы 5, может быть
целесообразно, для обеспечения наилучшего смешивания двух газовых компонентов, разместить напротив
внутреннего конца сопла 19 дефлектор, главная функция которого заключается в том, чтобы чистый газ,
поступающий через мембрану 19, рассеивался в сходящейся части камеры 1.
В качестве примера приводится прилагаемый рисунок.
6
Схематически показан один из вариантов реализации данной конструкции. В этом случае перед сходящейся
частью сопла 19, например, с помощью одного или нескольких обтекаемых рычагов 20 или любым другим
известным эквивалентным средством, располагается гнездо 21. В указанном гнезде стержень 22
приспособлен для скольжения по прямолинейной или винтовой траектории и расположен вдоль оси 23
дефлектора 23. Таким образом, этот дефлектор расположен напротив расширяющегося конца сопла 19, а его
задняя часть сконструирована таким образом, чтобы оказывать как можно меньшее сопротивление потоку
смеси.
Чистый газ, поступающий через элемент 19 в направлении, параллельном оси 2-3, ударяется о переднюю
поверхность дефлектора 23, который равномерно отражает его к стенкам камеры 1, где он встречается под
значительным углом с первичной смесью, движущейся вращательным движением, с которой он, в свою
очередь, смешивается, прежде чем быть отведённым через трубу 4.
Дефлектор 23 может располагаться на большем или меньшем расстоянии от расширяющегося конца сопла
19, а его положение регулируется путем перемещения стержня 22 в гнезде 21. Таким образом, можно
несколько изменить участок, через который подается чистый газ, по сравнению с участком, через который
подается почти насыщенный газ. Регулировка дефлектора может быть произведена один раз и навсегда, или
же она может быть осуществлена с помощью средств управления любого известного типа (не показанных на
чертежах), допускающих регулировку во время работы аппарата. Само собой разумеется, что расположение
дефлектора на конце дефлекторного стержня, предназначенного для скольжения в гнезде, приведено лишь в
качестве примера, и что единственной существенной частью согласно настоящему изобретению является
отклоняющая головка 23, предназначенная для отражения потока чистого газа и которая может перемещаться
относительно расширяющегося конца сопла 95 19 с помощью любого известного устройства, которое может
быть автоматическим или нет.
Когда смесь воздуха и пара жидкости должна содержать процентное содержание пара, существенно меньшее,
чем соответствующее точке насыщения, вместо того, чтобы предусматривать в стенке 11 камеры 1
дополнительное входное отверстие, можно также смешивать смесь, содержащую слишком высокое
процентное содержание пара и выходящую через трубу 4, с определенным количеством чистого воздуха.
В качестве примера на прилагаемом рисунке 7 схематически показан один из вариантов реализации этой
«схемы». В данном случае j10 труба 4 снабжена удлинителем 24, имеющим форму усеченного конуса, ось
которого находится в точке 2-3. Труба 25, соосная с трубой 4, также снабжена удлинителем 26, имеющим
форму усеченного конуса и закрепленным на указанной трубе 25. Таким образом, выступы 26 и 24 образуют
входной канал 27 для чистого газа, причем этот канал имеет приблизительно форму усеченного конуса. Когда
между трубой 25, с одной стороны, и трубами 5 и 12 и каналом 27, с другой стороны, устанавливается разница
давлений, воздух поступает через трубу 5 в канал 1 М25, где он смешивается с постоянной долей пара
жидкости, и выходит из указанной камеры через трубу 4, после чего смешивается в определенных пропорциях
с чистым воздухом, поступающим через лопатки 13G, и другими известными средствами для создания
вращательного потока смеси.
Очевидно, что все остальные трубы имеют теоретические формы (сходящиеся, расходящиеся или другие),
которые способны обеспечить наилучшие условия течения жидкости.
В случае, если вращательное движение обеспечивается с помощью одного или нескольких тангенциальных
сопел, указанные сопла могут выступать внутрь камеры 1 на расстояние, превышающее максимальную
толщину жидкой пленки, чтобы предотвратить прямой контакт поступающего воздуха с жидкостью. И
наоборот, в случае слаболетучих жидкостей может быть полезно расположить тангенциальные сопла таким
образом, чтобы жидкая пленка могла проходить через воздушные потоки, вызывая локальное измельчение
без попадания частиц жидкости в конечную газовую смесь. В этих различных случаях одиночное или
множественное сопло может иметь любую подходящую форму, и, в частности, отдельное сопло может быть
сплющено в направлении 90 градусов параллельно стенкам камеры 1, чтобы обеспечить лучший контакт газа
с жидкостью.
Легко понять, что, хотя на прилагаемых схематических рисунках это не показано, различные газоподающие
трубки и отверстия могут быть снабжены крышками, сетками, фильтрами и всеми другими известными
принадлежностями, используемыми в настоящее время с карбюраторами. Трубки 4 и 25 также могут быть
снабжены дросселем, заслонкой, золотниковым клапаном или любым другим известным устройством,
служащим для изменения сечения канала для газовой смеси. Наконец, устройство согласно настоящему
изобретению может быть оснащено, при использовании в качестве карликового мочеприемника, любым
известным устройством для приготовления раствора или для получения добавки...
регулируемый или нет. Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_370488.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=370488&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB370488A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
1
370944c98 Дата подачи заявки: январь 1931 г., № 492/31.
Слева полностью: сентябрь.
29, 1931.
Заявки приняты: 6 апреля 7932 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области оксидов, связанные с пусковыми двигателями внутреннего сгорания.
Я, Чарльз Медерик Айджвуд, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: 4, Rue Eglise Catholique,
Монтрё, Швейцария, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу: данное
изобретение относится к запуску двигателей внутреннего сгорания и, в частности, к тем методам запуска
таких двигателей, в которых жидкость под давлением, отдельно или в смеси с испаренным жидким топливом,
поочередно подается в цилиндры в течение тех периодов, когда поршни, работающие в них, находятся в
рабочем ходе. В некоторых случаях смесь рабочей жидкости и топлива может также подаваться в цилиндры,
поршни которых находятся в такте сжатия или всасывания.
Целью настоящего изобретения является улучшение и облегчение запуска двигателей внутреннего сгорания
такими методами, при одновременном снижении количества используемой рабочей жидкости за счет
повышения скорости вращения двигателя при запуске и, таким образом, преодоления сопротивления,
обусловленного положением мертвых точек поршней.
Согласно данному изобретению, механизм привода клапанов двигателя внутреннего сгорания
модифицирован таким образом, что при запуске открытие выпускного клапана может быть отложено. В
некоторых случаях закрытие впускного клапана также может быть отложено, хотя это не является
существенной особенностью изобретения.
Как станет понятно, тот факт, что выпускной клапан открывается позже в рабочем такте, чем это обычно
бывает, приводит к соответствующему увеличению эффективной длины рабочего такта.
Следовательно, жидкость под давлением, подаваемая в цилиндр, эффективно перемещает поршень и
вращает коленчатый вал в течение более длительного периода времени, прежде чем она выйдет в
атмосферу. Позднее закрытие впускного клапана при использовании этой функции приводит к уменьшению
давления сжатия, которое, как будет понятно, действует в противовес давлению, стремящемуся провернуть
двигатель.
Изобретение может быть реализовано различными способами, но предпочтительно, чтобы в любом случае
изменение параметра [P1ric. 1 l -| timino клапана или клапанов осуществлялось просто и быстро путем
перемещения рычага или подобного устройства. Такой рычаг или подобное устройство может быть
приспособлено для привода в действие как вручную, так и автоматически, например, с помощью средств,
контролирующих подачу рабочей жидкости в цилиндры двигателя, самой рабочей жидкостью или каким-либо
другим подходящим способом.
Один из способов реализации изобретения заключается в том, что каждый из рычагов толкателей,
предназначенных для управления выпускным и впускным клапанами 65, имеет увеличенную головку, которая
входит в зацепление с соответствующим штоком клапана, и установлен на шпинделе, вокруг которого он
может качаться, обеспечивая продольное перемещение рычага толкателя вдоль указанного шпинделя.
Поверхность увеличенной головки на рычаге толкателя, предназначенная для взаимодействия со штоком
клапана, выполнена в виде двух параллельных плоскостей или ступеней, соединенных наклонной
поверхностью, так что перемещение рычага на его оси может привести к тому, что одна из двух параллельных
поверхностей окажется над штоком клапана. 80 В нормальном положении рычагов толкателей,
соответствующем нормальным условиям работы двигателя, поверхности, расположенные над штоками
клапанов, имеют одинаковый зазор на обычное расстояние.
Однако, когда рычаги перемещаются на своем валу в исходное положение, поверхности, расположенные над
штоками клапанов, отходят от них на относительно большую величину, так что рычаги 90 необходимо
повернуть на определенный угол, прежде чем они смогут открыть и закрыть выпускной и впускной клапаны
соответственно. Следует понимать, что концы толкателей, соединенных с штоками, также увеличены, чтобы
обеспечить работу рычагов с указанными штоками в обоих положениях первого.
Средство для перемещения рычагов толкателей на их шпинделе может включать кулачок или кулачки,
установленные на последнем, и предпочтительно предусмотрена пружина для возврата рычагов в их
нормальное положение после остановки двигателя и возврата кулачков или подобных им, которые
использовались для перемещения рычагов толкателей внутреннего блока 3X0,488, в исходное положение.
Другой способ достижения желаемого результата — эксцентрично установить вал, на котором качаются
рычаги, таким образом, чтобы в нормальном положении вала имелся обычный зазор между рычагами и
штоками клапанов, а в исходном положении вала зазоры были немного увеличены, чтобы вызвать
замедление открытия выпускных клапанов и закрытия впускных клапанов.
Ещё один способ реализации изобретения 1 включает в себя установку главного распределительного вала
для продольного перемещения, при этом на кулачках управления клапанами формируются осевые выступы
соответствующей формы, так что при перемещении распределительного вала из его нормального положения
в исходное положение автоматически будут осуществляться необходимые изменения в синхронизации
работы клапана или клапанов.
Благодаря настоящему изобретению достигается более длинный рабочий ход и более короткий ход сжатия,
что имеет особое значение при запуске четырехцилиндровых авиационных двигателей, которые не могут
быть оснащены маховиком.
Дата: 6 января 1931 года.
Уитли и Маккензи, Чансери Лейн, 40, Лондон, W.C. 2, агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, связанные с запуском двигателей внутреннего сгорания.
Я, Гарнлес Фредерик Хейвуд, подданный Великобритании, проживающий по адресу: 4, Rue Eglise Catlholique,
Монтрё, Швейцария, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к запуску двигателей внутреннего сгорания и касается способа запуска таких
двигателей, при котором сжатый воздух подается в цилиндры поочередно в течение периодов, когда поршни
находятся в рабочем ходе, и одновременно смесь сжатого воздуха и топлива подается в те цилиндры, в
которых соответствующие поршни находятся в ходе сжатия или всасывания (см. описание патента № 1).
168,G14.
Целью настоящего изобретения является улучшение и облегчение запуска двигателей внутреннего сгорания
этим методом, при одновременном снижении количества используемой рабочей жидкости за счет создания
более высокой скорости вращения двигателя при запуске и, таким образом, преодоления сопротивления,
обусловленного положением мертвых точек поршней.
Согласно данному изобретению, механизм привода клапанов двигателя внутреннего сгорания
модифицирован известным способом, так что при запуске открытие выпускного клапана может быть
отложено. В некоторых случаях закрытие впускного клапана также может быть отложено, хотя это не является
существенной особенностью моего изобретения.
Как станет понятно, тот факт, что выпускной клапан открывается позже в рабочем такте, чем это обычно
происходит, приводит к соответствующему увеличению эффективной длины рабочего такта.
Поскольку давление жидкости, подаваемое в цилиндр под давлением, эффективно в течение более
длительного периода времени вытесняет поршень и вращает коленчатый вал до того, как жидкость выйдет в
атмосферу. Позднее закрытие впускного клапана при использовании этой функции приводит к уменьшению
давления сжатия, которое, как будет понятно, действует против давления, необходимого для запуска
двигателя.
Изобретение может быть реализовано различными способами, но предпочтительно, чтобы в любом случае
изменение времени срабатывания клапана или клапанов осуществлялось просто и быстро путем
перемещения рычага или подобного устройства. Такой рычаг или подобное устройство может быть
приспособлено для привода как вручную, так и автоматически, например, с помощью средств,
контролирующих подачу рабочей жидкости в цилиндры двигателя, самой рабочей жидкости или каким-либо
другим подходящим способом.
Для того чтобы изобретение было легко понято, обратимся к прилагаемым чертежам, на которых: - Фиг. 1
представляет собой диаграмму, иллюстрирующую периоды, в течение которых впускная и выпускная
половины одного цилиндра четырехтактного двигателя внутреннего сгорания открыты, выраженные в
терминах угла поворота коленчатого вала, как во время нормальной работы, так и во время запуска.
Рис. 2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую, как формы кулачков управления клапанами
выводятся из рис. 1. 110 позволяют преодолеть мертвые точки, особенно в случае авиационных двигателей.
Сравнительно длинный такт сжатия, если взять за основу рабочий такт, также препятствует быстрому запуску
двигателя на 70 градусов.
Однако, согласно данному изобретению, открытие выпускного клапана задерживается при запуске двигателя,
например, на 500, так что коленчатый вал достигает положения, показанного пунктирной линией от 0 до E'O'
на фиг. 1.
Таким образом, эффективный рабочий ход, создаваемый расширением пусковой жидкости, увеличивается до
180°/8000 об/мин, благодаря чему движущиеся части могут развивать более высокую скорость, чем обычно,
что приводит к улучшению запуска двигателя и экономии используемой рабочей жидкости.
В некоторых случаях закрытие впускного клапана может быть также отложено, например, примерно на 50°, как
показано пунктирной линией 90° от 0° до PC' на рис. 1, в результате чего длина такта сжатия соответственно
сокращается до 90° в приведенном примере, а конечное давление сжатия снижается. Это также облегчает
запуск двигателя, как легко понять, но эта часть изобретения неприменима к дизельным двигателям, где
крайне важно поддерживать максимальное давление сжатия. 100 На рис. 2 схематически показаны формы
кулачков для управления впускными и выпускными клапанами, полученные из рис. 1, при этом вал кулачка
приспособлен для вращения со скоростью, равной половине скорости вращения коленчатого вала. Обычный
кулачок b, управляющий впускным клапаном, простирается от точки 10 до точки 10, а обычный кулачок a,
управляющий выпускным клапаном, простирается от точки 10 до точки 10. Для изменения фаз
газораспределения во время запуска, как того требует данное изобретение, обычные кулачки b, c могут быть
заменены другими кулачками b, c, что является одним из способов практического применения изобретения
путем осевого перемещения вала кулачка.
Однако в некоторых случаях, когда необходимо изменить фазы открытия и закрытия впускных, и
выпускающих клапанов в одном и том же направлении, это можно сделать, просто слегка повернув
распределительный вал в нужном направлении.
Новые кулачки отличаются от обычных тем, что, как ясно показано на рис. 2, «впускной» кулачок bW имеет
большую длину, чем кулачок b, который простирается от точки 10 до точки 1'C', а «выпускной» кулачок cl
короче, чем кулачок c, простирающийся от точки 10 до точки 1'EC'. Рис. 3 представляет собой схематическое
изображение верхней части четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, к которому применено
данное изобретение.
5: На фиг. 4 представлен увеличенный вид сбоку кулачка управления впускным клапаном одного из
цилиндров этого двигателя.
На рис. 5 показан вид с торца.
На фиг. 6 и 7 представлены изображения, аналогичные изображениям на фиг. 4 и 5, кулачка управления
выпускным клапаном указанного цилиндра.
На фиг. 8 представлен план средств, используемых другим способом реализации изобретения.
На фиг. 9 представлен вертикальный разрез, выполненный по линии 9-9 на фиг. 8, а на фиг. 10 — вид с торца
более модифицированного способа, использованного для реализации изобретения.
Обращаясь сначала к рис. 1, на котором схематически сплошными линиями показаны обычные нормальные
условия работы одного цилиндра четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, линия от 0 до 10
указывает положение коленчатого вала, при котором открывается впускной клапан, т.е.
в верхней мертвой точке или вблизи нее; линия от 0 до IC указывает положение коленчатого вала, при
котором впускной клапан обычно закрывается, т. е. примерно на 40° после нижней мертвой точки; линия от 0
до EO указывает положение коленчатого вала, при котором выпускной клапан обычно открывается, т. е.
примерно на 50° до нижней мертвой точки, причем пунктирная линия от 0 до EO является соответствующим
обозначением для некоторых авиационных двигателей, где угол перед нижней мертвой точкой может
достигать 72°; и линия от 0 до EC, показанная совпадающей с линией от 0 до IO, указывает положение
коленчатого вала, при котором выпускной клапан закрывается.
Теперь видно, что нормальная длина тактов четырехтактного двигателя, выраженная в градусах поворота
коленчатого вала, составляет: рабочий ход — 1300°, выпускной ход — 2300°, ход всасывания — 2200°, и ход
сжатия — 1400°.
Таким образом, эффективный рабочий ход сравнительно короткий, а в случае некоторых авиационных
двигателей он еще короче.
примерно 108, и он короче, чем обычный ход сжатия. Такие условия, хотя и оказываются весьма
удовлетворительными на практике для нормальной работы, крайне невыгодны, если необходимо запустить
двигатель с помощью жидкости под давлением, например, сжатого воздуха.
Преждевременное открытие выпускного клапана означает ограничение эффективного расширения сжатого
воздуха и его преждевременный выброс в атмосферу, в то время как движущимся частям не может быть
передан достаточный импульс. Такие кулачки закреплены на распределительном валу a (см. рис. 3),
проходящем над головками цилиндров cd двигателя, при этом кулачки b и c обычно расположены над
соответствующими штоками клапанов e.
Новые кулачки, или «стартовые» кулачки b, c', расположены как осевые продолжения кулачков b и c
соответственно, так что осевое смещение вала кулачка a влево I0 на рис. 3 приведет к тому, что стартовые
кулачки окажутся над штоками клапанов e.
Для того чтобы штоки клапанов могли плавно скользить от одного кулачка к другому во время перемещения
вала a, часть b2 начального впускного кулачка bl, которая выступает по окружности за пределы обычного
впускного кулачка b, как более наглядно показано на фиг. 4 и 5, скошена под углом bW, чтобы обеспечить
наклонную поверхность, по которой может скользить шток. Аналогично, та часть c: обычного выпускного
кулачка c, которая выступает по окружности за пределы начального «выпускного кулачка c», соответственно
скошена в точке c3, см. рис. 6 и 7.
Перемещение распределительного вала может осуществляться путем манипулирования соответствующим
рычагом, но предпочтительнее перемещать вал против трения пружин под действием самой пусковой
жидкости, так что вал перемещается, как только открывается пусковой клапан, и удерживается в
перемещенном положении до закрытия пускового клапана, после чего он возвращается в свое нормальное
рабочее положение.
Как показано на рисунке. На фиг. 3 концевые подшипники вала a, выполненные в корпусе f, модифицированы
таким образом, что один, g', содержит шариковый упорный подшипник h, расположенный между валом a и
пружиной i, которая прижимается к регулировочному болту j, предназначенному для фиксации с помощью
пружины j' в отрегулированном положении, а другой, g', содержит шариковый упорный подшипник It',
расположенный между валом a и плавающим поршнем m, обеспечивающим плотную посадку в удлинителе
подшипника g1.
Это удлинительное устройство служит цилиндром, в который сжатый воздух подается по трубе n из любого
желаемого источника, управляемого пусковым клапаном, и из которого сжатый воздух проходит после
перемещения поршня m и вала a против действия пружины i через трубу o к распределителю известной
формы, который распределяет сжатый воздух в правильной последовательности по различным цилиндрам d
через трубы p.
Как видно, как только открывается пусковой клапан, распределительный вал смещается, и его вращение не
нарушается благодаря наличию упорного подшипника, который перемещает пусковые кулачки над штоками
клапанов, после чего три потока жидкости под давлением поступают через распределитель в цилиндры
двигателя.
Когда двигатель запущен, пусковой клапан закрывается, и пружина немедленно возвращает
распределительный вал в нормальное положение, в котором находится нормальный распределительный вал.
Кулачки b и c воздействуют на штоки клапанов e.
На фиг. 8 и 9 показан альтернативный способ реализации изобретения, при котором распределительный вал
7 остается в своем нормальном положении и состоянии на протяжении всего процесса работы и запуска
двигателя.
В данном случае штоки клапанов c приводятся в действие толкателями q через промежуточные рычаги r,
установленные на оси s, которая надлежащим образом закреплена над головкой цилиндра.
Каждый конец каждого рычага толкателя -p расширен в поперечном направлении, при этом расширение на
конце толкателя обозначается буквой t, а расширение на конце штока клапана обозначается буквой u.
Нижняя поверхность каждой из увеличенных голов, адаптированных к 9C.
Соединение штоков клапанов c образовано в двух параллельных плоскостях или ступенях v, v1 (см. рис.).
9) соединены наклонной поверхностью ',2, а рычаги толкателей A' установлены на шпинделе таким образом,
что это позволяет TT.
размещение рычагов вдоль оси s таким образом, чтобы одна из поверхностей v, v' могла быть согнута над
соответствующим штоком клапана e.
Предполагая, что шток e на правой стороне рис. 9 относится к выпускному клапану, тогда обычно поверхность
v' головки iu на соответствующем рычаге толкателя r расположена над указанным штоком, в то время как
поверхность v головки u на другом рычаге толкателя r обычно расположена над штоком e, относящимся к
впускному клапану.
При смещении рычагов толкателей друг от друга посредством частичного вращения свободно установленной
на шпинделе между рычагами r втулки w, воздействующей на кулачковые или клиновые поверхности w' на
соответствующие поверхности на основаниях r' рычагов, поверхность v на головке u рычага толкателя
выпускного клапана и поверхность va на головке u4 рычага толкателя впускного клапана будут приведены на
свои соответствующие поверхности e.
Соседние файлы в папке патенты