Двигатель внутреннего горения - компрессора со встречно- движущимися дифференциальными поршнями

 

« -Д сц

kgacc. 4б а4, б;

27b, 2 № 44203

TE т HA иЗОБРЕтяниК

ОПИСАНИЕ двигателя внутреннего горения-компрессора со встречнодвижущимися диференциальнь1ми поршнями.

К патенту ин-ной фирмы „Варшавское акц. о-во паровозостроения", в г. Варшаве, Польша (Warszawska Spolka Akcyjna Budowy Parowosow), заявленному

22 декабря 1932 года (спр. о перв. № 120724).

Действительные изобретатели ин-цы R. Вичикский (А. Wicinckr) и Р. Виткевич (R. Witkiewicz).

0 выдаче патента опубликовано 31 августа 1935 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 августа 1935 года, (224) Двигатели внутреннего горения-компрессоры со встречно-движущимися диференциальными поршнями известны, однако применяемые до сих пор типы бескривошипных моторных компрессоров обладают недостатком в том отношенчи, что объем хода компрессора не может быть полностью использован, так как. наружу подается (определенным эффектом) только часть воздуха, заключающегося в компрессоре. Остаток расширяющегося воздуха служит для производства работы, идущей на образование в моторе сжатия. В результате получается на стороне мотора уменьшение давления сжатия, зависящее от нагрузки компрессора. Получаются неудобства из-за необходимости автоматического изменения точки впрыска в зaBèñèìoñòè от нагрузки, а также в зависимости от слабой стабильности процесса автоматической регулировки, каковая слабость выражается в том, что при переходах из одного состояния равновесия в другое все время могут происходить нарушения работы.

Этот недостаток предполагается устранить, согласно настоящему изобретению, достижением постоянного или приблизительно постоянного давления сжатия с помощью работы расширения газов, не ушедших из компрессора, и вместе с тем в соединении с работой расширения воздуха в специальном воздушном буфере. Последний служит для аккумулирования энергии в течение периода сжатия на стороне компррссора и притом в таком количестве, что сумма энергии, сообщенной поршнем воздушному буферу, и энергии расширения газа в компрессоре в течение движения поршня к моторной сторэие дает постоянную или приблизительно постоянную величину, независимую от нагрузки. В то же время потери воздуха, могущие произойти вследствие не плотности в буфере, покрываются тем, что воздух извне или из сосуда с повышенным давлением поступает при обнажении окон, сделанных в цилиндре, при помощи кромок поршня, и именно в начале движения последнего.

Кроме того возможно пополнение потерь воздуха в буфере посредством автоматического всасывающего клапана, устроенного в пространстве сжатия буфера (например, в крышке буфера).

Предлагаемый моторный компрессор имеет еще то преимущество, что не прбизводится дроссели рова нйя воздуха, засосанного компрессором, так какуменьшение нагнетаемого количества воздуха достигается путем уменьшения поданного топлива, в результате чего ход поршня автоматически уменьшается в отношении пространства сжатия компрессора.

На прилагаемом чертеже показан прибор выполнения двухтактного моторного компрессора, Фиг. 1 является вертикальным продольным разрезом, а фиг. 2 — частично план, частично горизонтальный продольный разрез по моторному компрессору.

Моторный компрессор состоит из цилиндра 7 с полостью 2, где происходит цикл работы двигателя внутреннего горения, например, по принципу Дизеля.

Окна 3 служат для выпуска, а окна 4— для продувки полости 2, причем воздух для продувки берется из резервуара 5.

Расположенные по концам цилиндры 6 и I имеют полости 8 и 9, где происходит компрессия. В расширенной части цилиндров б и 7 движутся буферные поршни 72 и 13 возвратно-поступательно, каковые поршни с внешними компрессорными поршнями и с внутренними моторными поршнями составляют одно целое. Поршни 12 и 13 связаны между собою посредством тяг 74, 15, а также коромыслом 16 благодаря чему обеспечивается синхронность взаимных движений обоих поршней, Сделанные в цилиндрах 6, 7, окна 17, 18 служат для засасывания воздуха к воздушному насосу по кольцевому пространству 19, находящемуся между поршнями 12, 13 и окружающему пространство 2 среднего цилиндра. Окна 17, 18 служат также для пополнения потерь воздуха в результате неизбежных неплотностей пространств 10, 11.

Клапаны 20, 21 служат для засасывания сжатого воздуха обоими компрессорами, а клапаны 22, 23 являются нагнетательными клапанами компрессора, для пополнения рабочим веществом компрессора и пространства 10 служат окна 26, равно как трубы 27, 28.

При ходе поршней 12, 13 из изображенного наружного положения внутрь, освобождается оставшийся в пространствах 8, 9 воздух, после чего засасывается свежий воздух. В то же время расширяетсл воздух, заключающийсй в буферны. .; пространствах 10, 11, причем сумма обеих одновременно произведенных работ переводится в кинетическую энергию поршней 12, 13. Эта кинетическая энергия в дальнейшем превращается в работу, необходимую для сжатия воздуха в моторном пространстве 2, и в работу воздушного насоса.

Незадолго перед достижением внутренней мертвой точки кромка 24 поршня 13 открывает окна 4 в стороне воздушного насоса, благодаря чему получается нагрузка резервуара 5 воздухом продувания. Буферные поршни 12, 13 открывают окна 17, 18, в течение какового времени получается пополнение потерь от неллотности в полостях буфера.

Непосредственно перед достижением внутренней мертвой точки поршнями 12, 13 получается впрыск горючего в полость 2 при помощи топливного клапана 25.

После впрыска в этой же полости получается сжигание, причем поршни меняют направление своего движения, и продукты горения расширяются в пространстве 2.

В момент открывания окон 3 вну. тренним поршнем продукты горения уходят, и поршень 13 открывает после наступления атмосферного давления в цилиндре 1 продувочные окна 4. При этом продувочный воздух поступает из резервуара 5 в цилиндр 2 и выталкивает через окна 3 продукты горения.

При этом обратном ходе воздух в воздушном насосе расширяется, и в момент открывания окон 17, 78 воздушным насосом засасывается такое количество воздуха, которое, необходимо для дальнейшей загрузки резервуара 5. Одновременно производится сжатие воздуха в бу. ферных пространствах И, 11, каковой процесс начинается тотчас же после закрытия окон 17, 18 поршнями 12, 73.

В это время, после достижения рабочего давления, воздух выталкивается через нагнетательные клапаны 22, 23.

В конце хода всасывания компрессорные поршни открывают окна 26, которые сообщаются при помощи трубопроводов 27, 28 с пространством 19 продувочного насоса, вследствие чего компрессоры дополнительно загружаются этим продувочным насосо ч. Последний во время только что упомянутой дополнительной загрузки имеет несколько повышенное давление по сравнению с продувочным воздухом. Можно устроить также сообщение этих окон 26 для дополнительной загрузки с резервуаром 5 для продувочного воздуха. В этом случае, однако, загрузка компрессора происходила бы при несколько пониженном давлении по сравнению с продувочным воздухом.

Во время движения поршня, при котором происходит расширение газов в моторе, кинетическая энергия поршней 12, 13 тем больше, чем больше впрыскиваемое количество горючего.

В результате и ход поршня, и нагнетаемое количество воздуха в пространстве сжатия компрессора тем больше, чем больше впрыснутое количество горючего. Энергия, отданная газами, расширяющимися в компрессоре, правда, в этом случае несколько уменьшается, но одновременно возрастает энергия, отданная поршню в буферном пространстве в виду увеличения хода и связанного с этим увеличения давления в буферном пространстве. Нетрудно величину буферного пространства по отношению к размерам компрессора рассчитать таким образом, чтобы сумма энергии, полученной компрессором и буфером от поршней, оставалась постоянной или же чтобы она менялась весьма незначительно в зависимости от нагрузки.

Если пополнение потерь воздуха или газа из-за неплотности в буфере производится воздухом с пониженным давлением, меньшим 0,8 атм. избыточного давления (воздух атмосферного давления или же давления продувочного насоса), то осуществление примерно постоянного давления сжатия в моторе только в том случае возможно, если эффективная буферная поверхность больше поперечных сечений моторного цилиндра. Если, наоборот, применять в буфере давление выше 0,8 атм, избыточного давления, то эффективная буферная поверхность может быть сделана меньше поперечного сечения моторного цилиндра. Однако, учитывая опасность вспышки смазки, а также тепловые потери в буфере, соотношение окончательного давления сжатия и начального давления, при максимальной возможной нагрузке, не должно превышать 10.

Из вышесказанного следует, что характерные признаки моторного компрессора заключаются в следующем: а) отношение давлений в буфере ниже 10 и б) эффективная поверхность буфера больше поперечного сечения моторного цилиндра, если начальное давление в буфере меньше 0,8 атм. избыточного давления, Вышеописанный бескривошипный моторный компрессор не нуждается в регуляторе для пригонки моторной мощности к нагрузке компрессора. Дозировка топлива, обусловленная нагрузкой, может происходить автоматически в зависимости от избыточного давления в резервуаре для уводимого воздуха.

Отсутствие дросселирования засосанного воздуха при переменной нагрузке не влечет за собой дополнительных потерь. Топливный насос может быть приведен в движение, например, с помощью криволинейной шайбы, находящейся в связи с коромыслом 16, или же уже известным образом пневматическим путем.

Предмет патента.

1. Двигатель внутреннего горениякомпрессор со встречно-движущимися диференциальными поршнями, отличающийся тем, что пространство сжатия 19 продувочного насоса окружает со всех сторон рабочий цилиндр 2 двигателя и соединяется с резервуаром 5 для продувочного воздуха через окна 4, открываемые рабочим поршнем при его внутреннем положении.

2. Форма выполнения двигателя по и. 1, отлпчающаяся тем, что пространство 10, 11 с нерабочей стороны иродувочных поршней служит буферами и воздух в них впускается через окна 17 и 18, при открытии их нерабочей стороной продувочных поршней.

3. Форма выполнения двигателя по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что пространство 19 продувочного насоса соединяется трубами 27, 28 с цилиндрами компрессоров через окна 26, открываемыми поршнями компрессоров при их внутреннем положении.

Б патенту ин-ной фириы „Варшавское акц. о-во паровозостроения" Л!: 44203 жиг. (Тип. „Пенатннй Труд . Зак. 4486 — 4

Двигатель внутреннего горения - компрессора со встречно- движущимися дифференциальными поршнями Двигатель внутреннего горения - компрессора со встречно- движущимися дифференциальными поршнями Двигатель внутреннего горения - компрессора со встречно- движущимися дифференциальными поршнями Двигатель внутреннего горения - компрессора со встречно- движущимися дифференциальными поршнями 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению преобразователям энергии: тепловой в гидравлическую или гидравлической в механическую

Изобретение относится к области двигателестроения в частности к двухтактным двигателям внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет улучшить наполнение цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания
Наверх