патенты / 18670

762074-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB762074A
[]
- __ я я< - __ < ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Изобретатели: УИЛФРЕД ПЕРСИВАЛЬ МЭНСФИЛД, ДОНАЛЬД УИЛФРЕД : , ТРАЙХОРН и ДЖОН УАЙТ 7 7162074 Дата подачи Полная спецификация (согласно разделу 3 (3) патентов , 7 7162074 ( 3 ( 3) Закон 1949 г.): 3 июня 1952 г. , 1949): 3, 1952. Дата подачи заявки: 10 июня 1952 г. № 14602/52. : 10, 1952 14602/52. Дата подачи заявки: 12 августа 1952 г. № 20267/52. : 12, 1952 20267/52. Дата подачи заявки: 11 ноября 1952 г. № 28402/52. : 11, 1952 28402/52. Полная спецификация опубликована: 21 ноября 1956 г. : 21, 1956. Индекс приемки: -Классы 7(2), В 2 Н( 13:14 А:14 С:16 А), В 5 Р1(Н:К 2:М); и 122(1), В 7 (А 5 : 6: ) ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ :- 7 ( 2), 2 ( 13: 14 : 14 : 16 ), 5 (: 2: );, 122 ( 1), 7 ( 5: 6: ) Усовершенствования в двигателях внутреннего сгорания и поршнях для них или в отношении них: : Мы, британская компания по исследованию двигателей внутреннего сгорания, расположенная по адресу 111/112, Букингем-авеню, Слау, Бакингемшир, компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, настоящим заявляем об изобретении, на которое мы молимся о выдаче патента. нам, а также метод, с помощью которого это должно быть выполнено, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: - , , 111/112, , , , , , , , : - Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и поршням для них, а именно к способу и средствам изменения рабочего объема в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, при этом целью изобретения является повышение эффективности двигателя внутреннего сгорания в простой, эффективный и экономичный способ. , , . Изобретение заключается в поршне для двигателя внутреннего сгорания, имеющем головную часть и части, способные к ограниченному относительному перемещению, образующие первую камеру и вторую камеру, причем такое относительное движение в одном направлении увеличивает расстояние между головной частью поршня и средством. для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала двигателя, а также увеличения внутреннего объема первой камеры и уменьшения внутреннего объема второй камеры, при этом такое относительное движение в другом направлении уменьшает указанное расстояние, а также уменьшает внутренний объем первой камеры и увеличивает внутренний объем второй камеры, подающий канал приспособлен для приема по существу несжимаемой текучей среды, т.е. жидкости, под давлением от источника, внешнего по отношению к поршню, первый впускной канал, сообщающийся между подающим каналом и первая камера, второй впускной канал, сообщающийся между подающим каналом и второй камерой, первый обратный клапан, позволяющий протекать жидкости через первый канал в первую камеру, второй обратный клапан, позволяющий течь через второй канал во вторую камеру , первый выпускной канал, ведущий из первой камеры, выпускной клапан, управляющий потоком текучей среды из первой камеры через первый выпускной канал, второй выпускной канал, ведущий из второй камеры и управляющий потоком текучей среды из второй камеры, и средство для существенного предотвращения потока жидкости из первой камеры во вторую камеру или из второй камеры в первую камеру. , , , , , , , , - , , , , , , . Изобретение также заключается в двигателе внутреннего сгорания, содержащем поршень, как указано в предыдущем абзаце, и содержащем коленчатый вал, шатун, соединяющий последний с указанным поршнем, первый масляный канал в коленчатом валу и средства для подачи к нему масла. под давлением, второй масляный канал в шатуне, первый соединительный канал в подшипнике большой головки шатуна на взаимодействующем кривошипе. , , , , - . палец коленчатого вала, обеспечивающий сообщение между первым и вторым масляными каналами и вторым сообщающимся каналом, включающим в себя питающий канал в указанном поршне и сообщающийся между вторым масляным каналом и указанными первым и вторым впускными каналами, ведущими к указанным первой и второй камерам соответственно в указанном поршне. . Изобретение, кроме того, состоит в двигателе, описанном в предыдущем абзаце, отличающемся тем, что он заряжается от нагнетательной машины, соединенной с турбиной с приводом от выхлопных газов, и что эффективный такт сжатия меньше эффективного такта расширения. . В обычной конструкции двигателя внутреннего сгорания поршневого типа объемная степень сжатия фиксирована. В некоторых классах двигателей внутреннего сгорания улучшенные характеристики могут быть достигнуты путем регулирования степени сжатия в соответствии с нагрузкой на двигатель. Например, в случае бензиновых двигателей значение, выбранное для фиксированного / : 4 ? , , / : 4 ? 2
762,074 Степень сжатия - это такая, при которой двигатель с максимально допустимой компрессией начинает детонировать при полностью открытой дроссельной заслонке. Для этого саморегулирующийся поршень >- доступен для топлива при любой нагрузке, меньшей, чем используемая вместо обычного поршня. поршень ?: максимум, более высокая степень сжатия может состоять как минимум из двух частей или частей, одна из которых используется с последующим улучшением топлива, из которых связана с малой частью экономики 70. Таким образом, при одной трети максимального шатуна любым Из известного средства нагрузки двигатель может работать без детонации, в то время как другой, образующий часть со степенью сжатия примерно вдвое большей границы камеры сгорания, находится на предельном значении при максимальной нагрузке, что дает подвижность относительно во-первых, в таком сокращении расхода топлива примерно на 30 способов, чтобы изменить объем зазора. 75 процентов в двигателях с наддувом этого необходимого движения контролируется типом -_, аналогичным и еще большим улучшением прохода масла (что может быть поскольку диапазон заправки нормальной системы смазочного масла двигателя) расширяется. поршень Эти движения 80 подходящих нагнетателей давления подаются на масло, контролируются невозвратным впускным отверстием, поддерживают давление впуска на уровне земли на клапанах и подпружиненных выпускных клапанах по высоте; и их обычно нельзя использовать, и/или выпускные отверстия расположены и , для получения дополнительной мощности для взлета, поскольку они отрегулированы так, чтобы обеспечить требуемые изменения положения величины давления, используемого при заземлении регулируемой части поршня. в 85 уровень ограничен по детонации, - при фиксированном соответствии с нагрузкой двигателя. 762,074 - >- ?: , , 70 , , , , , , 30 75 -_ ( , - - ), 80 - - - ; / , -, - 85 , - . степень сжатия, обеспечивающая удовлетворительную экономичность. Дополнительные преимущества настоящего устройства в крейсерских условиях заключаются в том, что в четырехтактном цикле поршни с переменной степенью сжатия, однако в приложениях - изменение в зависимости от скорости, полной степени наддува под давлением может быть значением - эффект инерции жидкости и 90, используемых для взлета, поршни являются частью поршня, не соединенного со штоком, что автоматически обеспечивает требуемое низкое передаточное число, в то время как может быть организовано так, чтобы обеспечить желаемое изменение передаточного отношения, превышающее компромиссное значение, относительное положение двух или более ранее выбранных частей автоматически обеспечивается при изменении скорости движения двигателя. Кроме того, эти силы инерции могут 95 В случае воспламенения от сжатия использоваться для облегчения поступления масла в двигатель, нагнетаемый камерами нагнетательной машины, тем самым позволяя использовать турбину с низким давлением, связанную с приводом от выхлопных газов: подачу масла под давлением. - - , - - 90 -, - , , 5 - , 95 - - :: = - , - ,: . выбрана фиксированная степень сжатия, которая соответствует 35. Конструкция в соответствии с :: 35 при максимальной нагрузке дает максимальный цилиндр. Изобретение может быть применено к поршню без 100 давлений, не превышающих некоторого предельного значения, любое значительное увеличение его веса, за пределами которого возникнут чрезмерные нагрузки. поскольку толщина венца может быть наложена на конструкцию двигателя во всех частях, уменьшенных из-за формы конструкции, условий нагрузки при работе; использован максимум. :: 35 100 , - ; . давление падает ниже предельного значения, частично. В различных формах конструкции 105 в результате пониженного давления воздушных поршней, описанных ниже, предполагается, что 2 подается турбонагнетателем, а частично, что поршни работают в вертикальное из-за меньшего количества сгораемого топлива в цилиндрах с камерой сгорания вверху во время каждого процесса сгорания. Таким образом, здесь большинство, но, конечно, их можно использовать снова, для увеличения степени сжатия с цилиндрами, занимающими любое другое положение. Допустимая нагрузка и Прилагаемые рисунки показывают, что таким образом повышается термический КПД. Кроме того, это только пример; Ряд вариантов осуществления решает проблему запуска изобретения, в которой: , 105 2 -, - , , , , 110 -- , ; : Двигатели с наддувом под высоким давлением, которые на рис. 1 представляют собой поперечное сечение одной из форм, обычно имеют фиксированную степень сжатия по отношению к поршню , 115 подходят для работы при полной нагрузке, и это уже рисунок -2 представляет собой поперечное сечение той же серьезной проблемы, которая станет даже более фальшивый поршень под прямым углом к изображенному на рисунке серьезному, поскольку степень наддува равна 1, -: ? увеличено Даже в случае двигателей, имеющих Рисунок 3, это план, взятый на линии А-А с механическим приводом: компрессоры и Рисунок 1, 120 с воспламенением от сжатия с атмосферным зарядом. Рисунок 4 - поперечное сечение еще дальнейших двигателей, улучшения - в запуске и топливной формой поршня, _ экономия достигается за счет -подходящих изменений рисунка 5, плана, взятого по линии -: степени сжатия, показанного на рисунке 4, -и:: , 1 - , 115 , -2 - - 1, -: ? 3 - : 1, 120 - 4 - , - , _ - - 5 - : 4, -:: В соответствии с изобретением на фиг.6 показано поперечное сечение еще одного средства, посредством которого автоматически изменяется форма сжатия поршня двигателя. В одной конструкции в соответствии с главным образом В соответствии с изобретением максимального количества газа в каждом цилиндре создается давление, действующее на поршень, - тем самым, чтобы двигатель внутреннего сгорания из четырех:' 65 получал при каждом условии работы тактового цикла поршень, как показано на рисунке. на фигурах 130 канал 10d в полом элементе к обратному клапану 11, из которого оно проходит через отверстие 1la в верхнюю камеру Масло также проходит через другой обратный клапан 12 и канал 12а в нижнюю камеру 8 Чтобы ограничить 70 давление, создаваемое в масляных камерах силой инерции масла в шатуне, особенно на высоких оборотах двигателя, подъем обратных клапанов может быть ограничен или в качестве альтернативы могут быть расположены 75 ограничительные отверстия в подходящих точках масляные каналы в поршне или шатуне, питающие камеры. 6 - 125 :: -' : - :: , , - ::' 65 130 10 11 1 - 12 12 8 70 , - 75 . Наружная поверхность внутреннего элемента чашеобразной формы имеет кольцевую канавку, образованную 80 между нижней камерой и головкой элемента, тем самым образуя две площадки 18 и 19, по существу предотвращающие поток масла из камеры 7 в камеру 8 или наоборот, в то время как В стенке 85 внутреннего элемента предусмотрено разгрузочное отверстие 17 для предотвращения повышения давления из-за утечки масла через площадки, такое давление могло бы создать нагрузку на стенки обеих частей поршня. внутренние и внешние элементы могут быть изготовлены 90 достаточно прочными, чтобы выдерживать эту нагрузку, разгрузочное отверстие и канавка могут быть опущены, чтобы улучшить герметизацию как верхней, так и нижней масляных камер. Уплотнительные кольца могут использоваться для закрытия путей утечки, образованных 95 зазоры между внутренней и внешней частями поршня, как показано на рисунке 4. - 80 18 19 7 8 17 85 - , 90 , 95 4. Слив масла из верхней камеры происходит через подпружиненный разгрузочный клапан 100, содержащий ламинированные круглые пластины 13 из пружинной стали, которые могут иметь постепенно уменьшающийся диаметр, расположенные соосно с внутренним элементом 1 чашеобразной формы и образующие часть его верхняя поверхность 105. Самая верхняя круглая пластина упирается по своей периферии в посадочное кольцо 14, и масло, проходя через этот клапан, стекает через отверстия 15 в поддон картера двигателя. Слив масла из нижней камеры происходит вниз 110, в поддон через зазор между внутренний элемент поршня и кольцо 16 образуют нижнюю границу нижней масляной камеры и вверх через зазор между внутренним и наружным элементами поршня 115. В качестве альтернативы слив масла через эти пути ограничивают, делая зазоры небольшими и /или с использованием уплотнительных колец, и большая часть слива происходит через отверстие, выбрасывающее либо вниз 120 непосредственно в поддон, либо вверх и через разгрузочное отверстие или отверстия во внутренней части поршня в поддон. - 100 13 , - , - 1 105 14 15 110, 16 - 115 / 120 , . Действие заключается в следующем: во время последней части каждого такта выпуска и первой части 125 такта впуска сила, обусловленная инерцией внешнего элемента поршня и инерцией масла в верхней камере и в некоторой степени инерция столба масла в шатуне действует на масло в 130 1, 2 и 3 и образовано двумя основными частями, каждая из которых имеет чашеобразную форму, открытые концы которых обращены к коленчатому валу или другому средству преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное движение, одно из которых расположено внутри другого. Верхний конец или венец 6 внешнего чашеобразного элемента 5 образует головку собственно поршня и представляет собой поверхность нормальных контуров для камеры сгорания и предусмотрен с поршневыми кольцами в нормальных положениях, при этом внутренний чашеобразный элемент 1 может скользить внутри и в осевом направлении от внешнего элемента. Внутренний элемент 1 крепится обычным образом посредством поршневого пальца 2 к малому концу 3 соединительного элемента. шток 4. Осевое перемещение внешнего элемента относительно внутреннего приводит к изменению зазорного объема цилиндра над венцом 6. Между верхней поверхностью внутреннего элемента 1 и нижней поверхностью венца образуется первая камера 7. 6, в то время как нижняя кольцевая вторая камера 8 образована фальцем в нижней части стенки внутреннего чашеобразного элемента, при этом указанная нижняя камера 8 ограничена на внутренней и верхней поверхностях двумя поверхностями фальца во внутренней элемент, при этом внешняя поверхность камеры 8 образована внутренней поверхностью юбки внешнего элемента, а ее нижняя поверхность образована кольцевым выступающим внутрь кольцом или фланцем 16 вокруг нижней части юбки. Максимальный внутренний объем второго элемента камеры меньше, чем у первой камеры. - 125 , - 130 1, 2 3 - , 6 - 5 , - 1 1 2 3 4 6 7 1 6 8 - , 8 8 16 . Это кольцо можно удобно привинтить к нижней части указанной юбки, чтобы можно было ввести его после установки внутреннего элемента на место. Контроль движения между внутренним и внешним элементами осуществляется потоком масла. в и из верхней камеры 7 и нижней кольцевой камеры 8. 7 8. В шатуне 4 предусмотрен масляный канал 9, соединяющий подачу смазочного масла под давлением с подшипником малого конца и оттуда посредством кольцевого канала 10, окружающего втулку подшипника, с отверстием 10а на верхней стороне малого конца шатуна. В качестве альтернативы, если поршневой палец зафиксирован на малом конце и не предусмотрена опорная втулка, кольцевой канал может окружать палец или может быть предусмотрено отверстие 1 черновой частью пальца. Внешняя периферия этого конца шатуна формируется частично цилиндрическая или частично сферическая и имеет полый элемент 10b, нажимаемый на него для образования уплотнения вокруг отверстия. Этот полый элемент представляет собой скользящую посадку в выемке в нижней части головки внутреннего чашеобразного элемента и вынужден контактировать с ним. конец шатуна всегда с помощью пружины. Альтернативно, неподвижные сопрягаемые поверхности могут быть снабжены подходящими зазорами на верхней части шатуна и нижней стороне корончатой части внутреннего элемента 1. 9 4 10 10 , , 1 10 - , 1. Масло проходит через отверстие или подает 762,074 в нижнюю камеру, заставляя некоторое количество вытекать через выпускной канал и, таким образом, перемещать внешнюю часть на очень небольшое расстояние (порядка нескольких тысячных долей дюйма) 5: вверх относительно внутренней части. При этом верхняя масляная камера увеличивается в объеме, и масло поступает в нее через обратный клапан 11. Если только что снизилась нагрузка на двигатель, так что максимальное давление ниже требуемого. Для срабатывания предохранительного клапана, т. е. условия, при котором требуется увеличение степени сжатия, этот процесс повторяется в каждом цикле двигателя без каких-либо других событий до тех пор, пока не будет достигнута степень сжатия, дающая заранее заданное максимальное давление, которое приводит в действие предохранительный клапан. 762,074 , ( ) 5: , : , 11 - , - , , , - . Следующее небольшое движение вверх поднимает степень сжатия немного выше требуемого значения, и, следовательно, максимальное давление в цилиндре немного превышает значение, необходимое для преодоления предохранительного клапана 13, который затем открывается и выпускает небольшое количество масла: через путь, который имеет большую длину. относительно первого впускного канала, таким образом опуская внешнюю часть поршня на небольшое расстояние относительно внутренней части. Если нагрузка двигателя теперь остается стабильной на низком значении, внешняя часть поршня продолжает двигаться вверх и вниз. очень незначительно относительно внутренней части -30 в каждом цикле, ее среднее относительное положение дает значение максимального давления в цилиндре, определяемого открытием предохранительного клапана: Давление подачи: Если дроссельная заслонка двигателя открыта, цилиндр давление будет стремиться значительно превысить значение, необходимое для открытия предохранительного клапана 13. 13 : , , : ' -30 , - - :: : - , ' 13,. но поскольку этот клапан открывается и обеспечивает значительную площадь разгрузки, масло из верхней камеры 7 быстро выбрасывается, так что внешняя часть поршня под углом 40 быстро перемещается вниз по отношению к внутренней части, и объем зазора увеличивается, таким образом, поддержание максимального давления в цилиндре, близкого к заранее установленному значению. Таким образом, поршень приспосабливается с ограниченной скоростью к снижению нагрузки на двигатель, причем эта скорость: определяется площадью, предусмотренной для утечки из нижней камеры. Нет необходимости для быстрого увеличения степени сжатия до 50 и, кроме того, большое относительное движение внешней части поршня вверх в каждом цикле было бы нежелательно, поскольку при постоянной нагрузке это приводило бы к одинаково большому движению вниз в каждом цикле, и, следовательно, значительные потери мощности при перекачке нефти. con2 , 7 = 40 , - -: - , : ::50 - - - , . С другой стороны, желательно, чтобы поршень как можно быстрее реагировал на внезапное увеличение скорости подачи топлива О в двигатель, чтобы избежать чрезмерного давления в цилиндре и, как следствие, детонации и/или высокие нагрузки Скорость регулировки определяется предохранительным клапаном 13. ::: выше: описанная конструкция обеспечивает очень быструю реакцию благодаря большой площади_: 65, открытой на периферии небольшим движением, и свободе от дифференциала. эффект, который заставляет некоторые типы клапанов закрываться при давлении, значительно меньшем, чем давление открытия. : = , - - - /' : 13 ::: : - area_ : 65 - , , . До тех пор, пока не будет достигнута расчетная минимальная степень сжатия 70, часть поршня, подвергающаяся давлению газа, поддерживается маслом в верхней камере 7, и, следовательно, давление газа не вызывает изгибающих напряжений в головке, что служит только для отделения газа 75 и масло. Поэтому коронка должна быть спроектирована так, чтобы нести только собственную инерционную нагрузку и нагрузку масла, которые будут действовать на нее ближе к концу такта выпуска и во время первой части такта впуска 80. При расчетном минимуме достигается степень сжатия, внутренняя поверхность головки внешней части поршня опирается на подходящие поверхности, предусмотренные в верхней части внутренней части поршня 85. Вместо многослойного предохранительного клапана -:13 -подпружиненные клапаны 13 известных типа может быть расположен через головку внутреннего чашеобразного элемента и вокруг него, как показано на фиг. 4 и 5, которые выпускают воду непосредственно 90 в пространство внутри внутреннего элемента 1 и оттуда в поддон двигателя. На фиг. 4 канал Охлаждающее масло к головке поршня осуществляется посредством полого центрального штока 24, который прикреплен одним концом к головке внешнего элемента 95 -5 -' и который скользит в отверстии во внутреннем элементе 1 и с помощью которого -масло подается от малого концевого подшипника 2 к радиальным каналам 26, образованным между внутренней поверхностью головки 6 внешнего элемента 5 100 и примыкающей к ней пластиной 25 с радиальными канавками, причем пластина образует верхнюю границу верхней камеры 7. радиальные охлаждающие каналы 26 выпускают масло в кольцевое пространство -28, в котором масло встряхивается и 105 охлаждается, таким образом, ремнем поршневых колец, после чего оно сливается в поддон двигателя через канал 27':' В этой конструкции как и в предыдущем случае, головка поршня не испытывает изгибающих напряжений, нагрузка от газа 110 передается маслу через головку и пластину масляных каналов, создавая только сжатие в этих элементах. Соответственно, головка поршня может быть тоньше, чем в предыдущем поршне. нормальная конструкция поршня; и заданный поток 115 охлаждающего масла тогда более эффективен для поддержания приемлемых температур на поверхности камеры сгорания поршневой камеры. Может быть предусмотрено дополнительное регулируемое выпускное отверстие 29, чтобы создать дополнительную зону 120 для утечки из нижней масляной камеры, таким образом : 70 7 , 75 , 80 85 -:13, - 13 - , - 4 5, 90 1 4 - 24 - 95 -5 -' 1 - 2 26 6 5 100 25 , 7 26 -28 105 , 27 ': ' , , ,- 110 , - ,; 115 29 ' 120 , : позволяющая регулировать скорость восстановления: ' -: поршня при сбросе груза: / : На фиг.6 показано устройство, в котором обратный клапан 12, регулирующий поток 125 масла в нижнюю камеру 8, расположен внутри поршневого пальца 2, в то время как поток масла в верхнюю камеру 7 осуществляется по пути 6 от невозвратного клапана. -обратный клапан '11 и ограниченное отверстие в пластине 11а для ограничения потока масла до 130762074. Возможны улучшения, в то время как запуск двигателей с наддувом под высоким давлением значительно облегчается. 6 - 12 125 8 2,- 7 6 - '11 11 130762,074 , . В описании британского патента № 665484 описан один пример машины с регулируемой подачей 70, которая может работать в качестве компрессора и/или расширителя и в которой сжатие и расширение являются положительными действиями, происходящими внутри машины. Машиной можно управлять, чтобы обеспечить переменная 75 пропускная способность, при которой, например, свежий заряд, подаваемый в двигатель внутреннего сгорания, может подаваться в достаточно ограниченном количестве для любого состояния нагрузки двигателя, без ненужных затрат работы, и 80 с некоторой отдачей работы двигателю когда машина работает как расширитель. 665,484 - 70 / 75 -, , , , , 80 . Конструкция двигателя, сочетающего в себе как переменное сжатие, так и переменную подачу свежего заряда, особенно предпочтительна, поскольку улучшение эффективности, достигаемое при использовании обоих устройств, превышает сумму улучшений, обеспечиваемых двумя отдельными устройствами. В случае четырехтактного цикла сжимается зажигание - двигатель нагнетается давлением объемного объема - компрессор с механическим приводом от двигателя - количество и давление подаваемого воздуха остаются практически постоянными при всех нагрузках двигателя и регулируются 95 необходимость, необходимая для работы при полной нагрузке. При частичных нагрузках выполняется ненужная работа по сжатию воздуха, который не требуется для сгорания или продувки, так что КПД цикла оказывается на 100 ниже максимального. компрессор подачи в двигатель вместо обычного нагнетателя давления позволяет уменьшить количество воздуха, подаваемого в двигатель при частичных нагрузках, и, таким образом, уменьшить мощность, потребляемую компрессором, с последующим увеличением цикла Тем не менее, двигатель может допустить лишь ограниченное уменьшение количества воздуха, прежде чем температура и давление воздуха станут слишком низкими для низкой фиксированной степени сжатия, выбранной для условий полной нагрузки, чтобы поднять их до значения, при которых может иметь место удовлетворительное горение. 85 , - - - 90 - - - -, , 95 - -, , - 100 , , -, 105 , , - - 110 -, - , . Переменная степень сжатия сама по себе повышает эффективность 115 за счет увеличения степени сжатия при частичных нагрузках. В двигателях с наддувом под высоким давлением, имеющих фиксированную степень сжатия, необходимо использовать относительно низкую степень, чтобы избежать слишком высоких напряжений при полной нагрузке, и запуск 120 становится невозможным. сложно, но с запасом; При переменном сжатии эта трудность преодолевается за счет обеспечения высокой степени сжатия при запуске. Однако переменное сжатие не может дать упомянутое выше улучшение 125, которое является результатом уменьшения количества воздуха при частичных нагрузках. 115 , , , 120 , ; , 125 . Если используется машина с регулируемой подачей в сочетании с регулируемой компрессией, эффективность цикла не только повышается за счет верхней камеры 130, в остальном устройство является нормальным и работает способом, ранее описанным со ссылкой на Фигуры 1, 2 и 3. - , 130 , 1, 2 3. Двумя требованиями для максимального теплового КПД двигателя внутреннего сгорания поршневого типа являются: : Во-первых, чтобы в каждой точке диапазона нагрузок двигателя работа, затрачиваемая на подачу воздуха или топливно-воздушной смеси, не была чрезмерной, и, во-вторых, чтобы использовалась наибольшая степень расширения, для получения которой воздух или воздушно-топливная смесь должна сжиматься поршнем в максимально возможной степени в пределах предельных ограничений цикла. Эти ограничения определяются детонацией в двигателе с циклом Отто и предельными механическими напряжениями в двигателе с воспламенением от сжатия, а в обычных двигателях эти пределы составляют подходить только при полной нагрузке, тогда как более высокие степени сжатия желательны при частичных нагрузках. Это второе требование, как и первое, подразумевает, что количество воздуха не должно быть излишне большим, поскольку это сделает невозможным использование максимальной степени сжатия, соответствующей нагрузке. , - , , , , , , . Выполнение этих двух требований необходимо, если необходимо получить максимально возможную эффективность, и они не могут быть достигнуты с помощью двигателя, имеющего фиксированную степень сжатия или в котором количество свежего заряда, используемого за цикл, является постоянным или контролируется дроссельной заслонкой. . , , . Улучшенные характеристики двигателя внутреннего сгорания, имеющего средства изменения степени сжатия, могут быть достигнуты за счет включения устройства подачи воздуха или топливовоздушной смеси, которое регулируется для изменения количества воздуха или смеси, подаваемого в двигатель. Степень сжатия может регулироваться автоматически. увеличиваться при уменьшении нагрузки и уменьшаться при увеличении нагрузки поддерживать по существу постоянное максимальное давление в цилиндре или цилиндрах двигателя, в то время как нагнетательная машина регулируется прямо или косвенно с помощью обычных органов управления двигателем. Машина с регулируемой подачей может с преимуществом быть таким, как описано и заявлено в описании британского патента № 665,484. - 665,484. Если предположить, что для работы при полной нагрузке все двигатели сконструированы так, чтобы иметь максимально допустимую фиксированную степень сжатия и оптимальное количество свежего заряда, совместимое с другими особенностями их конструкции и конструкции, то никаких претензий как таковых на улучшение тепловых характеристик не делается. эффективность при полной нагрузке, но только при частичной нагрузке. Многие двигатели работают при частичной нагрузке большую часть своего срока службы. Предложения, представленные ниже, особенно выгодны для двигателей с наддувом под давлением, а предлагаемая комбинация позволяет повысить степень наддува под давлением, в результате чего соотношение между полными. , , , , . нагрузка и отсутствие нагрузки увеличиваются, так что при большем 762,074 количество воздуха уменьшается, но также увеличивается предел, до которого может быть уменьшено количество воздуха. Переменное сжатие позволяет - полностью использовать переменную подачу и_ наоборот: 5 наоборот , поскольку уменьшение количества воздуха при частичных нагрузках, обеспечиваемое машиной с регулируемой подачей, позволяет устройству с переменным давлением использовать более высокие степени сжатия, чем можно было бы использовать без нормального количества воздуха, и обеспечивает необходимые условия по температуре и давлению_для удовлетворительное сгорание:/ В двигателе с давлением, нагнетаемым турбонагнетателем выхлопных газов, и использовании устройства с регулируемым сжатием, условия в некоторой степени удовлетворяют требованиям максимального термического КПД, поскольку уменьшение -6 - нагрузка двигателя сопровождается уменьшением энергии выхлопных газов и, следовательно, количества и давления 6 воздуха, подаваемого в двигатель. Однако соотношение 7 нагрузки и количества заряда приближается к оптимальному только для одной скорости и для получения наилучших условий для При всех нагрузках и скоростях турбина выхлопного газа должна быть оснащена средствами, обеспечивающими площадь форсунки 6, и должна приводить в действие либо аэродинамический компрессор с переменной производительностью, либо положительный дис30: размещение компрессора -30 В четырех- ход поршня - цикл Отто, соотношение воздух-топливо должно поддерживаться примерно постоянным при всех нагрузках. В то время как соотношение воздух/топливо примерно около 6 , тихомиометрическое соотношение дает улучшение производительности/эффективности, что приводит к большому избытку воздуха. медленное сгорание, а дальнейшее разжижение смеси приводит к выходу из строя 1 toignfite_ В обычном двигателе неочищенный воздух исключен. , 762,074 , - - and_ : 5 , , - 9 _mpression 6 , - required_for :/ - , , -= , ;, , -6 - 6 ,- 7 - , - -: 6 ' dis30: -30 - - - - / 6 /, --- , 1 toignfite_ . при частичных нагрузках с помощью дроссельной заслонки, что значительно увеличивает накачку двигателя 16 -- 6. Таким образом, работа, затрачиваемая на сохранение свежего заряда топливно-воздушной смеси в условиях частичной нагрузки больше, чем должно быть, и первое из ранее упомянутых требований к максимальному термическому КПД не соблюдается. Использование машины с регулируемой подачей устраняет этот недостаток, и следует отметить, что, когда подача машины падает ниже В этом случае необходимое количество свежего заряда подается в машину при давлении, близком к атмосферному, и расширяется во впускной коллектор двигателя при давлении ниже атмосферного. Этот процесс расширения производит полезную работу, которая передается на вал двигателя и в значительной степени компенсирует насосные потери двигателя. Минимальная нагрузка, которая может быть достигнута за счет увеличения степени расширения, ограничена тем фактом, что процесс расширения сильно охлаждает топливо, так что воспламенение и отрицательное влияние на сгорание. Если машина с регулируемой подачей используется в сочетании с устройством с регулируемой компрессией, этот недостаток устраняется, поскольку повышенная степень сжатия, получаемая при уменьшении давления наддува, обеспечивает адекватную температуру сжатия даже при наименьшие нагрузки. Использование устройства с регулируемым сжатием = без машины с регулируемой подачей обеспечивает улучшенную экономию при частичной нагрузке по сравнению с обычным двигателем с циклом Отто, но улучшение не так велико, как при комбинированной схеме, поскольку возникают обычные потери на перекачку, причем степень сжатия, достигаемая при любой частичной нагрузке, меньше, чем при использовании машины с регулируемой подачей. Последняя при расширении заряда также заметно охлаждает его, так что данное количество заряда занимает меньший объем, чем обычно. Таким образом, давление свежий заряд ниже, чем при неохлажденном заряде, и более высокую степень сжатия можно использовать до того, как будут достигнуты предельные условия в цилиндре, при которых возникает детонация. Таким образом, практический рабочий диапазон как машины с регулируемой подачей, так и устройства с регулируемой компрессией составляет расширены, и их комбинация дает улучшенный результат, больший, чем сумма улучшений, получаемых при раздельном использовании этих устройств. - -, / 16 -- 6 - -: --' - , - - ' - ' , - - - ' -- - - , - - , , , , ' - , , = , , , , - , , , , , . Непосредственно предшествующее описание относится к двигателю с турбонаддувом и циклом Отто, и следует понимать, что еще большее улучшение можно получить в двигателе с наддувом под давлением, поскольку диапазон давления наддува больше; то есть соотношение между режимами полной нагрузки и холостого хода больше. Двигатель с наддувом уже оснащен компрессором, поэтому его необходимо заменить машиной с регулируемой подачей, и никаких дополнительных агрегатов не требуется. , , ; - - - , , . Когда двигатель оснащен машиной с регулируемой подачей, через которую в двигатель подается свежий заряд, вопрос о том, является ли двигатель наддувом под давлением или нет, зависит от относительных объемов двигателя и машины. машины в единицу времени больше, чем у двигателя, то двигатель наддувается; если оно равно или меньше, чем у двигателя; тогда двигатель не находится под давлением. , - , ; ; . В случае двухтактных двигателей, работающих либо с воспламенением от сжатия, либо с циклом Отто, преимущества этой комбинации применимы только к двигателям с наддувом под давлением, и следует отметить, что многие так называемые двигатели с продувкой от нагнетателя имеют наддув под давлением в соответствии с определение, приведенное выше. В двухтактных двигателях давление продувочной среды нельзя снижать намного ниже атмосферного давления, поскольку давление газов в выхлопной системе, не считая колебаний, близко к атмосферному давлению. Использование компрессора с регулируемой подачей для обеспечения наддув обеспечивает, чтобы энергия не тратилась зря на сжатие 762 074 воздуха, подаваемого за цикл на холостом ходу, тогда это то же самое, что и при полной нагрузке. Мощность двигателя должна быть достаточной для поддержания этого расхода, поэтому для производства используется заметное количество топлива. энергия выхлопных газов, которая тратится впустую. Изменение степени сжатия в этих условиях изменяет эффективность, с которой вырабатывается энергия выхлопных газов, но не может остановить потери сами по себе. уменьшенное и полное использование устройства переменного сжатия. - , - - , , , '762,074 70 75 . По мере увеличения степени наддува четырехтактных двигателей достигается состояние, при котором энергия в выхлопных газах значительно превышает ту, которая необходима для обеспечения наддува под давлением, и для того, чтобы цикл оставался экономичным, необходимо применять компаундирование с турбиной или другим типом расширяющей машины. Это условие возникает при более высокой нагрузке, чем в случае с двухтактным двигателем, но условия и преимущества, описанные выше для двухтактного двигателя, также применимы и к четырехтактному двигателю с рабочим циклом. . - , , 85 , - - . В альтернативном варианте осуществления изобретения двигатель внутреннего сгорания оснащен турбонаддувом и имеет средства изменения степени сжатия и степени расширения, при этом эффективный такт сжатия меньше эффективного такта расширения. Система турбонаддува предпочтительно устроена таким образом, чтобы производить наибольшую производительность. Возможна передача энергии от выхлопных газов к наддувочному воздуху, а еще одной особенностью является то, что воздух предпочтительно охлаждается во время и/или после его сжатия и перед прохождением в цилиндр двигателя. 95 - 100 / . Как объяснялось ранее, использование средств изменения степени сжатия и расширения 105 в рабочем цилиндре двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом дает то преимущество, что при всех нагрузках может быть получена самая высокая степень расширения и, следовательно, самый высокий тепловой КПД в соответствии с 110 допустимое максимальное давление в цилиндре. , 105 _turbocharged ' 110 . Следовательно, при нагрузках ниже максимальной нагрузки соответствующего двигателя с фиксированным передаточным числом двигатель с переменным передаточным числом имеет более высокий КПД. - , - . При заданном предельном максимальном давлении в цилиндре 115 двигатель с переменным передаточным числом также может выдерживать более высокие нагрузки, чем двигатель с фиксированным передаточным числом, благодаря уменьшению передаточного числа ниже значения фиксированного передаточного числа, что является компромиссом для диапазона нагрузок:120 Другой Преимущественное состояние в двигателе с турбонаддувом может быть достигнуто следующим образом. Система турбонаддува устроена таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную передачу энергии от выхлопных газов к наддувочному воздуху 125, давление которого тем самым увеличивается, и эффективное сжатие. - передаточное число в цилиндре двигателя уменьшается за счет изменения фаз газораспределения или портов так, чтобы сжатие было примерно таким же фиксированная степень сжатия двигателя. 115 , - :120 -: - - 125 , - - - 130 . Передаточное отношение должно быть уменьшено по мере увеличения степени наддува под давлением, и предел достигается при плохом запуске, а низкий термический КПД во всем диапазоне нагрузки делает максимально неэкономичным увеличивать давление сжатия при переменной компоновке сжатия. Двигатель с двигателем внутреннего сгорания по-прежнему относительно неэкономичен при полной нагрузке, если только не используется энергия выхлопных газов, энергия которой увеличивается по мере увеличения мощности двигателя. давление наддува увеличивается в результате необходимости работы с пониженными степенями сжатия и расширения. , , 1 , , , ' , . Для эффективного использования высокого давления наддува следует использовать некоторую компаундацию. Обычно это делается с помощью турбины, работающей на выхлопных газах, и такие циклы называются комбинированными циклами двигателя и газогенератора. В схеме комбинированного двигателя мощность турбины становится частью валовая установленная мощность, а турбина может быть соединена с коленчатым валом двигателя или обеспечивать отдельный выходной вал. В схеме газогенератора вся полезная мощность двигателя используется для привода нагнетателя давления, а общая установленная мощность снимается с турбины. Эти два цикла затруднены трудностями запуска и достижения экономии при малой нагрузке. Первый является результатом низкой степени сжатия, которую необходимо использовать для ограничения максимального давления при полной нагрузке. Последний является результатом сочетания низкой степени сжатия. и чрезмерное количество воздуха, подаваемого объемным компрессором при минимальной частоте вращения двигателя. , . Недостатки преодолеваются за счет использования переменной степени сжатия и компрессора с регулируемой подачей. Использование переменной степени сжатия обеспечивает наличие высокой степени сжатия для запуска и соответствие степени сжатия степени давления, существующей во всех точках. в диапазоне нагрузок Компрессор с регулируемой подачей позволяет уменьшить количество воздуха, подаваемого за цикл, так что при минимальных оборотах двигателя общий расход воздуха и давление наддува уменьшаются. Это приводит к снижению работы компрессора, и из-за этого двигатель требует меньше Этого невозможно добиться без устройства переменной степени сжатия в двигателе, поскольку давление наддува становится слишком низким для воспламенения от сжатия. ' , . Полное преимущество устройства с переменной степенью сжатия не может быть достигнуто, если используется компрессор с постоянной подачей, поскольку достигается вес 762 074. Такое увеличение внешнего сжатия наддувочного воздуха и уменьшение степени сжатия двигателя приводят к экономии сети. выполняемое поршнем при заряде, и, как следствие, снижение расхода топлива, поскольку увеличение внешнего сжатия достигается за счет энергии выхлопа с небольшим увеличением расхода топлива или без него. 762,074 - - -- < , , - . Испытания показали, что по мере увеличения степени наддува доступная энергия выхлопа, когда двигатель работает с полной нагрузкой, превышает ту, которая требуется для сжатия наддувочного воздуха до давления, которое при полная реализация такта сжатия даст максимально допустимое давление в цилиндре. Этот метод имеет еще одно преимущество, заключающееся в том, что данная охлаждающая жидкость в промежуточном охладителе может извлекать больше тепла из воздушного заряда благодаря более высокой температуре более высокой температуры. сжатый заряд Следовательно, при данном давлении в цилиндре в конце уменьшенного эффективного такта сжатия температура сжатия ниже и в цилиндре присутствует больший вес воздуха, так что можно выдерживать более высокую нагрузку. до достижения предельных температур двигателя. Кроме того, работа сжатия поршня дополнительно снижается. В качестве альтернативы заданная степень охлаждения заряда может быть достигнута с помощью меньшего промежуточного охладителя или охлаждающей жидкости при более высокой температуре, чем это было бы необходимо в Нормальный случай. Чтобы рекуперировать больше энергии выхлопных газов в форме энергии наддувочного воздуха, эффективность процесса сжатия турбонагнетателя может быть повышена за счет использования: муравьиный доохладитель или промежуточные охладители между двумя или более ступенями сжатия. Серьезным ограничением этого метода при применении к двигателю с воспламенением от сжатия, которое затрудняет его применение, является то, что использование степени сжатия существенно меньше степени расширения. практически осуществимо только при высоких нагрузках двигателя, поскольку при частичных нагрузках давление воздуха, выходящего из турбонагнетателя, недостаточно для обеспечения требуемого давления и температуры в конце уменьшенного эффективного такта сжатия, обеспечивающего удовлетворительное сгорание. : Фактически необходимо предусмотреть средства восстановления фаз газораспределения или портов до их нормальных значений, чтобы обеспечить запуск и работу с малой нагрузкой двигателя с воспламенением от сжатия, имеющего эту особенность. Это механическое усложнение и нижний предел диапазона нагрузок. Более того, улучшенная эффективность цикла может быть получена путем объединения вышеуказанной системы, которая отличается главным образом условием степени расширения, при котором степень сжатия существенно превышает единицу, со средствами, упомянутыми ранее, в результате чего степени сжатия и расширения изменяются так, что приблизительно постоянное максимальное давление в цилиндре поддерживается во всем диапазоне нагрузки. В двигателе, установленном на лебедке, эти характеристики объединены, средства с переменным передаточным отношением гарантируют, что максимальное давление в цилиндре будет на заданном высоком уровне даже при самые легкие нагрузки и, следовательно, давление сжатия и температура будут даже выше, чем при полной нагрузке, так что будут обеспечены удовлетворительные характеристики при частичной нагрузке без изменения предпочтительных моментов газораспределения или порта. При полной нагрузке в таком двигателе, - степень расширения может быть примерно такой же, как в двигателе, - не имеющем ни одной из особенностей, но при небольшой нагрузке, чтобы поддерживать заданное максимальное давление в цилиндре, средства изменения степени сжатия будут сжимать воздушный заряд. в очень маленький зазорный объем из-за низкого давления наддува воздуха при малой нагрузке и того факта, что одной особенностью этой комбинации является уменьшенный эффективный ход сжатия, то есть уменьшенный объем захваченного заряда. Цилиндр С таким очень малым зазором и нормальным эффективным ходом расширения, который сохраняется на всем протяжении (хотя оптимальные моменты газораспределения или портов могут быть несколько изменены за счет использования специальных функций), расширение Передаточное число при малой нагрузке будет сильно различаться, а термический КПД будет высоким. Таким образом, степень расширения (преимущество условия = степень сжатия больше 1) сохраняется во всем диапазоне нагрузок. Вышеуказанные соображения применимы как к двухтактному циклу, так и к двухтактному циклу. и двигатели с четырехтактным циклом сжатия и воспламенения от сжатия. Подходящие средства изменения передаточного отношения для этих двух типов двигателей описаны выше. Требуемое уменьшение эффективного такта сжатия может быть получено в четырехтактных двигателях путем закрытия воздушного клапана при Точная точка хода поршня, когда объем цилиндра существенно меньше полного объема. Точное время будет зависеть, как объяснялось ранее, от давления, до которого наддувочный воздух может быть поднят турбонагнетателем, и будет устроено так, чтобы при полной нагрузке, когда установлено средство переменного передаточного числа, обеспечивающее максимально допустимое давление в цилиндре, объем зазора будет достаточным для вмещения необходимого заряда воздуха для сгорания топлива, но не будет сильно превышать эту величину; поскольку при данном ходе поршня использование неоправданно большого зазора - приведет к неоправданно короткой степени расширения. В двухтактных двигателях уменьшенный эффективный такт сжатия может быть - получен путем закрытия выпускного клапана, когда в цилиндре имеется объем значительно меньше полного объема, или с помощью эквивалентного расположения впускных или выпускных отверстий. В устройстве согласно изобретению может быть использован любой из известных способов усиления турбонагнетателя двухтактного двигателя,762,074,762,074, например, нагнетатель объемного типа, механически приводимый в действие Двигатель может использоваться последовательно или параллельно с турбонагнетателем. - - -, , - , - , , - -- - , - ,-- - - ,- , - - -- - - - - - - -4 - - --, -- - , , --, , - , - , - - -- - : - - - , - - , , - , -- - - - - , - - - , - - - - , , -- , - ,- - - - - ,- - - - - - , ( --- - - ) - - - - - = 1 -- - --: - - - - - - - , - , - - , ; -: -, , - - ,762,074 762,074 . -. Непосредственно предшествующее описание изобретения было, в частности, направлено на двигатели с воспламенением от сжатия, но следует понимать, что преимущества могут быть также получены путем применения изобретения к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом, снабженным средствами для изменения габаритного объема в цилиндр или цилиндры, в которых топливом является горючая смесь, например в бензиновых двигателях, оснащенных карбюраторной смесью. , - , , . В нашей одновременно находящейся на рассмотрении заявке № 31955/53 (серийный № 762110) описаны предложения по использованию поршня с регулируемым сжатием, который составляет предмет настоящей заявки, в качестве одного из средств изменения степени сжатия в новом двигателе внутреннего сгорания. - 31955/ 53 ( 762,110) .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 20:36:41
: GB762074A-">
: :

762075-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB762075A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования рулевых механизмов для прицепных орудий или относящиеся к ним. Мы, британская компания -- () , ранее , , , , , настоящим заявляем: изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: - Это изобретение относится к рулевым механизмам для тракторных прицепных орудий типа, которые прицепляются к трактору с помощью разнесенных по бокам тяговых тяг, обеспечивающих относительное боковое раскачивание между трактором и орудием. - , , -- () , , , , , , , , , , :- . В частности, оно относится к так называемым навесным орудиям, которые прицепляются к трактору и поддерживаются на нем треугольными тягами, которые приспособлены для подъема, опускания и поддержки с помощью гидравлического силового агрегата на тракторе. - . Для пропашных орудий, установленных на рулевом блоке, использовались различные механизмы рулевого управления. Одно из таких устройств на орудии включало сиденье рулевого и рулевой механизм, который под действием реакции на трактор вызывал раскачивание орудия в ту или иную сторону относительно трактора. Рулевой должен был приложить усилие для поворота или удержания орудия в ту или иную сторону, и это имело тот недостаток, что работа могла стать утомительной, особенно при работе на склоне холма, и тот недостаток, что реакция трактора часто требовала корректирующих действий. рулевое управление трактористом. - . , , ' . , , , . Целью настоящего изобретения является создание рулевого механизма, который может устранить или смягчить эти недостатки. . Изобретение представляет собой рулевой механизм для орудия упомянутого типа, включающий в себя в виде руля элемент, взаимодействующий с почвой, закрепленный спереди и сзади на орудии в унисон с ним, так что, если орудие находится под углом, указанный элемент поворачивается в унисон с ним и приводимое в действие рулевым средство для наклона орудия и элемента относительно разнесенных в поперечном направлении тяговых звеньев сцепки трактора так, что элемент за счет своего взаимодействия с почвой вызывает боковое раскачивание орудия относительно трактора. - , - - . Указанные средства рулевого управления могут содержать рулевую рукоятку, приспособленную для обеспечения относительного движения вперед и назад между элементами крепления на орудии, например штифтами, которые прикрепляют орудие к тяговым тягам. Два таких штифта могут быть предусмотрены на вращающемся поперечном валу, к которому соединена упомянутая ручка, и один или оба могут быть изогнуты так, чт