АППАРАТ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ ГОРЮЧЕЙ ЖИДКОСТИ В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1927 года по МПК F02M49/02 

Предлагаемое изобретение представляет собою аппарат, автоматически всасывающий, подающий и распиливающий жидкое топливо через форсунку в компрессионное пространство двигателя внутреннего горения без помощи специальных приводных частей или механизмов, связанных с вращающимися или движущимися частями двигателя.

На фиг. 1 и 2 изображены продольные разрезы аппарата при разных положениях золотника и нормальной нагрузке, на фиг. 3 - при увеличенной нагрузке двигателя и на фиг. 4 - при разгрузке двигателя.

Предлагаемый аппарат состоит из трех цилиндров 2, 17 и 5 (фиг. 1). Цилиндр 2 соединен каналом 1 с компрессионным пространством двигателя, боковым отверстием 14 - с атмосферой и каналами 4 и 15 - с пространством цилиндров 17 и 5. Внутри цилиндра 2 находится поршень 3 с заплечиной, прикрывающей, при движении поршня вверх, отверстие 14. Поршень 3 прижимается к днищу цилиндра 2 спиральной пружиной 19, верхний конец коей упирается в гайку, ввинченную в цилиндр 2. В цилиндре 17 находится регулирующий трехпоршневой золотник 16, соединенный в верхней части своей с рычагом 18, находящимся в соединении с регулятором двигателя. В цилиндре 5 находится дифференциальный поршень 6, прижимаемый к днищу цилиндра 5 спиральной пружиной 12. Поршень 6 снабжен на своей нижней торцевой поверхности несколькими вертикальными ребрами, сохраняющими постоянство зазора между поршнем и нижним днищем цилиндра. В стенке цилиндра 5 расположен канал 8, соединяющий пространство 9 форсунки 11 с кольцевым пространством 7, образуемым поршнем 6 и стенками цилиндра 5. Внутри цилиндра 5, вдоль его оси, расположена игла форсунки, проходящая сквозь поршень 6, несущая в нижней своей части поршень 10 и оканчивающаяся конусом, прикрывающим отверстие форсунки 11. Игла прижимается своим конусом к отверстию форсунки 11 спиральной пружиной, верхний конец коей упирается в гайку 13. Игла имеет движение вдоль своей оси, независимо от поршня 6.

При достижении определенного давления в цилиндре двигателя, в период сжатия, сжатый в компрессионном пространстве двигателя воздух давит через канал 1 на поршень 3 и поднимает его вверх, преодолевая давление его пружины до тех пор, пока нижний край поршня 3 откроет канал 4. При этом, отверстие 14 цилиндра 2 прикрывается заплечиной поршня 3 (фиг. 2). С этого момента, сжатый воздух проходит через канал 4 и цилиндр 17 в цилиндр 5, под дифференциальный поршень 6 и поднимает последний вверх; находящееся в кольцевом пространстве 7 жидкое топливо выдавливается при этом кольцевой поверхностью дифференциального поршня через канал 8 в цилиндрическое пространство 9 под поршень иглы 10, приподнимает ее и вбрызгивается через отверстие форсунки 11 в компрессионное пространство двигателя, где и сгорает. Когда поршень 6, при движении своем вверх, прикроет начало канала 8 (фиг. 2), дальнейшее поступление жидкого топлива в форсуночное пространство 9 прекращается, и конус иглы под давлением пружины 13 опускается и прикрывает отверстие форсунки 11. Поршни 3 и 6 остаются в своем верхнем положении до тех пор, пока рабочее давление в цилиндре двигателя, убывая, не упадет настолько, что давление газов на поршень 3 будет меньше давления пружины 19. С этого момента происходит следующее: поршень 3 возвращается пружиной 19 в свое крайнее нижнее положение; газы, находящиеся в цилиндре 5 под поршнем 6, пройдут через канал 4 в цилиндр 3 и через отверстие 14 в атмосферу; поршень 6 возвращается пружиной 12 к своему нижнему крайнему положению (фиг. 1), засасывая при этом жидкое топливо из канала 20 в кольцевое пространство 7. При следующем периоде сжатия в цилиндре двигателя, вышеописанный процесс подачи аппаратом жидкого топлива и распыливание его в двигатель повторяется сызнова и т.д.

Вышеописанный процесс происходит при нормальной нагрузке двигателя, чему соответствует определенное положение рычага 18 и трехпоршневого золотника 16, указанное в фиг. 1 и 2, т.-е. когда сообщение цилиндров 2 и 5 происходит только через канал 4, а канал 15 перекрыт поршнем золотника. При увеличении нагрузки двигателя число его оборотов уменьшается, и трехпоршневой золотник 16, под влиянием регулятора двигателя, передвигается вверх и занимает положение, указанное в фиг. 3, т.-е. когда цилиндр 5 сообщается с цилиндром 2 обоими каналами 4 и 15. В этом случае происходит следующее. Воздух, сжатый в компрессионном пространстве двигателя, приподнимает поршень 3 проходит через канал 4 под поршень 6 цилиндра 5, приподнимает его и подает топливо в форсунку вышеописанным образом до тех пор, пока нижнее ребро поршня 6 откроет канал 15. С этого момента на поршень 3 давит: сверху установившееся в цилиндре двигателя и цилиндрах насоса 2 и 5 общее давление p плюс давление пружины 19, а снизу только то же давление p; таким образом, поршень 3, под влиянием избыточного давления сверху пружины 19, опускается вниз, открывает выпускное отверстие 14, и газы выходят из-под поршня 6 через оба канала 4 и 15 и цилиндр 2 в атмосферу, вследствие чего поршень 6 опускается пружиной 12 вниз, засасывая новую порцию жидкого топлива в кольцевое пространство 7. Но так как рабочее давление в цилиндре двигателя еще не упало до давления компрессии, то поршень 3 снова поднимется вверх, и, следовательно, поднимется вверх и поршень 6, при чем он произведет при этом сызнова подачу топлива в форсунку до тех пор, пока нижний край поршня 6 откроет канал 15, что снова повлечет за собой выход газов через каналы 15 и 4 в атмосферу, опускание поршня 3 и 6 и засасывание новой, порции топлива в кольцевое пространство 7. Такого рода повторяющееся движение поршней 3 и 6, а следовательно, и повторяющаяся подача топлива в течение определенной части одного рабочего хода поршня двигателя происходит до тех пор, пока давление в цилиндре двигателя упадет до давления, преодолеваемого пружиной 19, и тогда под′ем поршня 3 прекращается, а следовательно, прекращается и дальнейшая подача топлива в форсунку. Вышеописанным процессом регулирования достигается: увеличение периода подачи в двигатель жидкого топлива при постоянном давлении, т.-е. увеличение рабочей диаграммы, а следовательно, и увеличение мощности двигателя в моменты его перегрузки.

На фиг. 4 показано положение трехпоршневого золотника 16 в момент разгрузки двигателя, т.-е. при значительном увеличении его нормального числа оборотов. В этом случае, оба канала 4 и 5 перекрыты опустившимися поршнями золотника, всякое сообщение цилиндра 5 с цилиндром 2 прекращено, благодаря чему движение поршня 3 не влечет за собою соответственного движения поршня 6, а следовательно, прекращается и подача жидкого топлива в цилиндр двигателя. В этом случае происходит, таким образом, пропуск зажигания без потери топлива.

При среднем увеличении числа оборотов двигателя трехпоршневой золотник не опускается до полного перекрытия канала 4, а лишь уменьшает поперечное сечение для свободного прохода сжатого воздуха из цилиндра 2 в цилиндр 5, что вызывает торможение воздуха и некоторое падение его давления под поршнем 6, а следовательно, и уменьшение давления и количества подаваемого в форсунку жидкого топлива. Таким образом, рабочая диаграмма двигателя уменьшается, что возвращает двигатель к его нормальным оборотам.

Таким образом, имеется в виду получить плавное в широких пределах регулирование двигателя от нуля при разгрузке, т.-е. когда никакой подачи топлива не происходит, до максимума при перегрузке, когда подача топлива происходит многократно в течение определенной части одного рабочего периода двигателя.

При двигателях, работающих без регулятора (авто-моторы, авио-моторы и проч.), вышеописанное регулирование может быть произведено и от руки, путем воздействия на рычаг 18, искусственно увеличивая или уменьшая мощность двигателя и число его оборотов.

1. Аппарат для подачи горючей жидкости в двигателях внутреннего горения, действующий давлением сжатого в цилиндре газа, характеризующийся применением дифференциального движущегося в цилиндре 5 поршня 6, сквозь который свободно проходит стержень иглы форсунки, каковой поршень поднимаемый давлением сжатого в рабочем цилиндре газа, впускаемого движущимся в цилиндре 2 поршнем 3 по каналам 1 и 4, сжимает горючую жидкость в кольцевой полости 7 и подает ее по каналу 8 в полость 9 под поршнем 10 иглы, давлением каковой жидкости игла поднимается, при обратном же движении поршня 6 под давлением пружины горючая жидкость всасывается в полость 7 через канал 20.

2. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 аппарата, отличающаяся применением регулирующего золотника 16, помещающегося между цилиндрами 2 и 5 и снабженного двумя цилиндрическими утолщениями, открывающими или перекрывающими, с целью изменения подачи горючей жидкости, каналы 4 и 15, соединяющие цилиндры 2 и 5.