Двигатель внутреннего горения для тепловоза Советский патент 1933 года по МПК F01B23/02 F02B33/22 

В авторском свидетельстве № 28080 описан двигатель внутреннего горения для тепловоза, в каковом двигателе, с целью допущения изменения силы тяги тепловоза обратно пропорционально скорости движения его, применяются два цилиндра, из коих один действует на не связанный с ведущими осями тепловоза вал, от которого приводятся в движение продувочный насос и компрессор, и служит для подачи воздуха в камеру горения и ресивер, другой же цилиндр действует при изменяемом наполнении на ведущие оси тепловоза и предназначен для расширения в нем продуктов горения, поступающих из ресивера и камеры, в которой происходит горение горючей жидкости.

В предлагаемом видоизменении описанного двигателя внутреннего горения для тепловозов перепускные клапаны обоих цилиндров, подготовительного и рабочего, прижимаются к своему-седлу пружинами, а поднимание их производится шайбами, снабженными выемками и .связанными рычагами с клапанами, с применением регулирования подачи топлива в цилиндры, в зависимости от характера работы двигателя.

На чертеже изображена схема регулирования подачи топлива.

(297)

Перепускной клапан 5 в подготовительном цилиндре 7 прижимается к своему седлу с наружной стороны пружиной и поднимается посредством шайбы 4, снабженной выемкой, по которой катится ролик, помещенный нш конце рычага, связанного с клапаном.

Топливный насос 5, через всасывающий клапан б, забирает топливо, которое затем при ходе скалки насоса вниз. через автоматический клапан 7 подается, в камеру 8, сообщающуюся с аккумулятором давления Р и отделенную от подготовительного Цилиндра / топливнььм) клапаном W. Клапан W открывается, посредством удара конца рычага // от распределительного валика о его шпиндель, и топливо скалкой аккумулятора давления 9 выжимается в цилиндр Л. Рычагу 7/ сообщается качательное движение от эксцентриковой тяги около точки качания k, связанной со штокомт поршенька регулятора давления 72. На поршенек регулятора давления 72 с одной стороны действует давление воздуха ревервуара 75, уравновешиваемое пружиной, заложенной по другую его сторону. Когда давление в резервуаре нормальное или понижается ниже нормального, поршенек регулятора давления 72, зани.(Iaeт изображенное на чертеже крайнее правое положение, и при движении эксцентриситета рычага // по стрелке вверх открытие клапана Ю происходит в момент, соответствующий началу горения в точке b или максимальной по.даче воздуха в трубопровод 2. При .повышении же давления выше нормального, что получится в том случае, когда жоличественная подача воздуха будет .превышать потребление его тяговым -цилиндром, например, при стоянке, маневрировании, в начале трогания с места « т. п., поршенек регулятора давления начнет передвигаться влево вместе точкой качания k рычага //, что будет вызывать более поздние моменты открытия клапана 10 или впрыска топлива S цилиндр, так что подача воздуха в трубопроводе может постепенно умень.шаться до нуля. Во избежание прыгания регулятора давления от сил инерции .движуш,ихся частей, точка качания k рычага // может быть вьгполнена в виде .эксцентрика, сидящего на опорах и надлежащим образом поворачиваемого действием поршенька регулятора. Под. держание же постоянства числа оборотов вала питательного цилиндра достигается обычным путем, посредством воздей-ствия центробежного регулятора 14 на известный и применяемый в компрессоряых дизелях отсечной механизм к всадсывающему клапану топливного насоса. Продувка цилиндра происходит через окна, а до зарядки его воздухом повышенного давления посредством клапана 15, закрывающегося одновременно -с захлопными окнами или несколько позже. Отработанные газы рабочего цилиндра 16 вытесняются наружу по--средством продувочного воздуха; на части хода порщня вправо клапан 17, -сообщающийся с продувочным резервуаром, открыт, так что часть воздуха .нз цилиндра отводится в этот проду«очный резервуар обратно. Оставшийся ж& воздух в цилиндре подвергается Сжатию -приблизительно до давления в резервуаре 13. Минимальное возмож-ное вредное пространство определяет .момент закрытия клапана 17. При край.нем правом положении поршня впускной -ЗЕСлапан 18 открывается и происходит

поступление в него горячего воздуха из трубопровода 2.

Распределительный механизм к перепускному клапану 18 рабочего цилиндра 16 аналогичен механизму к перепускному клапану питательного цилиндра и имеет также шайбу 19, снабженную выемкой. Разница здесь лишь в том, что клапанный рычаг может быть отведен от шайбы поворотом эксцентрика втулки клапанного рычага.

Топливный насос 2 рабочего цилийдра 16 приводится в движение ведущей осью и имеет всасывающий клапан 21 и нагнетательный клапан 22, определяющий момент подачи горючего в цилиндр. От эксцентриковой тяги приводится в качательное движение рычаг 23 с точкой качания е, действующий на шток поршенька регулятора давления 24, каковой поршенек подвержен, с одной стороны, давлению воздуха резервуара 13, уравновешиваемому, с другой стороны, пружиной. Шток поршенька регулятора 24 также связан шарниром т, с рычагом 25, имеющим точку опоры п и передающим через рычажные передачи воздействие на известный отсечной механизм к всасывающему клапану 21 топливного насоса и предназначенный для изменения количественной подачи топлива в камеру 26, снабженную автоматическим клапаном 28.

На схеме, относящейся к рабочему цилиндру, отмечено положение, когда давление в резервуаре равно нормальному и выше нормального; в обоих этих случаях поршенек регулятора давления 24 занимает крайнее лево положение, упираясь заплечиком на его штоке; в топливную камеру 26 подано топливо, так что аккумулятор давления 27 заряжен, причем количественная подача топлива, определяющаяся положением точки т рычага 25, достигает максимума. При дальнейшем вращении эксцентриситета по стрелке вниз, рычаг 23 своим верхним концом ударится о щпиндель клапана 22, и в цилиндр начнет подаваться топливо, момент начала сгорания которого соответствует положению кривошипов в точке g-максимальному наполнению цилиндра. При понижении же давления в резервуаре 13

«иже нормального поршенек регулятора давления начнет передвигаться под дейч:твием пружины по стрелке вправо, вместе с точками е и т; такое перемещение точки е вызовет более ранние моменты открытия топливного клапана 22; передвижение же точки т заставит опуститься по стрелке, балансир отсечного механизма всасывающего клапана 21, и количественная подача топлива будет понимсаться соответственно уменьшению наполнения цилиндра воздухбм, зависящего от момента вспышки горючего. Минимальная подача топлива и наиболее ранний момент втфыска его в цилиндр, соответственно началу горения в точке /, получается при нахождении поршенька регулятора - давления в крайнем правом положении, каковое положение определяется заранее выбранным ходом поршенька или степени, колебания в резервуаре /5. Во избежание прыгания регулятора давления 24, п.ередвижение е и /ге совершается, посредством помещенного между ними эксцентрика, поворачиваемого поршеньком регулятора.

Таким образом достигается автоматическое регулирование двигателя и отсутствуют особые расЙ11рительные механизмы к перепускному и спускному клапанам. Так как регуляторы давления питательного и рабочего цилиндров действуют в разных пределах колебания давления в резервуаре, из коих первый в пределах нормального и максимального, а второй в пределах.нормального и минимального, то тем самым исключается одновременное регулирование питательного и рабочего цилиндров. А так как действие регулятора давления рабочего цилиндра происходит при понижении давления в резервуаре ниже нормального, т.-е. когда подача воздуха питательным цилиндром в трубопровод наибольшая, то вследствие этого при автоматическом регулировании двигатель будет всегда стремиться выявить максимальную мощность; понижение же этой мощности достигается вручную, посредством периодического и одновременного выключения перепускного клапана / и. переключения клапана 77

на работу, исключающую компрессию в цилиндре (закрытие клапана 77 приблизительно при правой мертвой точке) и, само собой разумеется, при предварительно выключенной подаче топлива.

Перед моментом трогания с места давление в резервуаре может быть всегда нормальное или даже несколько выше, так что поршенек регулятора давления 24 рабочего цилиндра в этом случае занимает крайнее левое положение, соответствующее максимальной силе тяги и изменяющееся в дальнейшем автоматически, в зависимости от скорости движения.

Предмет изобретения.

1.Видоизменение охарактеризованного в авторском свидетельстве № 28080,

-двигателя внутреннего горения для тепловозов, отличающееся тем, что перепускные клапаны 3 и J8 цилиндров подготовительного 7 и рабочего 7(5 прижимаются к своему седлу с наружной стороны пружиной и поднимаются действием щайб 4 и 7Я снабженных выемками.

2.Применение в охарактеризованном в п. 1 двигателе, с целью изменения начала подачи горючей жидкости в цилиндры, камеры 8 при насосе 5, подак щем горючее в цилиндр 7, и камеры 26 при насосе 20, подающем горючее в цилиндр J6, из коих камера 8 сообщается с аккумулятором давления 9 и снабжена автоматическим клапаном 7 и нагнетательным клапаном JO, открываемым от распределительного валика рычагом 7/, точка качания k коего перестанавливается регулятором давления 12, с поршнем, находящимся с одной стороны под действием пружины, а с другой- под действием давления в резервуаре J3, камера же 26 сообщается с аккумулятором давления 27 и снабжена автоматическим клапаном 28 и нагнетательным клапаном 22, открываемым от распределительного валика рычагом 23, точка качания е коего перестанавливается регулятором давления 24 с поршнем, находящимся с одной стороны под действием пружины, а с другой - под дей.ствием давления в резервуаре 13, и соединенным в шарнире т с рычагом 25, определяющим момент закрытия всасывающего клапана 21 насоса 20 при посредстве системы тяг и рычагов, при чем момент закрытия всасывающего клапана 6 насоса.J определяется центробежным регулятором /4.

tBl