Турбина внутреннего горения Советский патент 1934 года по МПК F02C5/06 

В предлагаемой турбине внутреннего горения с камерой горения, снабженной свободным поршнем с проходным клапаном, для засасывания и сжатия воздуха, тот же -Самый поршень служит для закрывания отверстия трубы, отводящей продукты горения из камеры к соплам турбины, для чего поршень снабженопорной поверхностью, которой он опирается в установленное против устья трубы неподвижное седло.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез турбины внутреннего горения; фиг. 2 - продольный разрез форсунки; фиг. 3-разрез видоизменения турбины.

В цилиндре 1 компрессора А, снабженном всасываюшим 6 и нагнетательным 7 клапанами, помещен поршень 2, палец 4 которого шарнирно связан шатуном 3 с рычагом 9, поворотно установленным на неподвижной оси 8. На валу 14 шпонкой 13 заклинена зубчатка 12, которая, при вращении вала воздействует на ролики 10 рычага 9, сообщая ему качательное около оси 8, чем поршень 2 приводится в возвратно-поступательное движение.

Цилиндрический корпус 15 камеры горения В скреплен болтами 16 с крышкой 17, с помещением между ними

(333)

уплотняющей прокладки 18. Крышка 17 снабжена патрубками, образующими трубу Е, разветвляющуюся на две части, по которым продукты горения из камеры горения отводятся к соплам турбины на лопатки ротора С, помещенного в кожухе D. На трубе Е установлен свободный поршень 19, опирающийся своей опорной поверхностью 21 на неподвижное коническое седло 20, установленное против устья трубы Е. Для избежания прорыва продуктов горения в камеру 22 поршень 19 и труба Е имеют уплотнительные кольца. В камеру 22 введена снабженная клапаном 28 труба 27, по которой подводится воздух из цилиндра 1 компрессора А. В поршне 19 установлен проходной клапан 24 с пружиной 25, опирающейся .на чеку 26. В дно корпуса 15 камеры горения В ввернута форсунка 39, полости которой N и /Л (фиг. 2) отделены перегородкой О с .клапаном U. В полость N ввернута трубка, подводящая горючее, а в полости /И помещен поршекь R, отжимаемый пружиной G и удерживаемый от выпадения шпилькой Р, Когда поршень под давлением пружины G отходит вниз, то в полости М создается разрежение, клапан U открывается, и горючее из полости N поступает в полость МПри понижении давления в камаре горения, поршень преодолевает сопротивление пружины и стремится сжать горючее, благодаря чему клапан У закрывается, и в горючем, заполняющем полость М, создается напор. При подходе давления в камере до нужного предела, поршень перемещается внутрь полости М и открывает спиральных или прямых заточек «/, имеющихся на поверхности ее. Благодаря этому горючее под напором будет выбрасываться в камеру В горения и при этом распыляться.

Компрессор А, при поворачивании вала 14, накачивает воздух в воздушную трубку 27, и когда в ней создастся некоторое давление, то приоткроется клапан 28 и воздух поступит в камеру 22. Когда в ней создастся некоторое давление, то поршень 19 будет отходить от крышки 17 до тех пор, пока своей опорной поверхностью не упрется в седло 20. После этого, при дальнейшем увеличении давления в камере 22, на которое рассчитана пружина 25, откроется клапан 24, и воздух будет поступать в камеру В горения до тех пор, пока, после достижения определенного предела давления, форсунка не вспрыснет горючее. Раз это произошло, горючее благодаря высокой температуре сжатого воздуха воспламенится, и давление в камере сжатия повысится настолько, что клапан 24 закроется, а поршень 19 будет перемещаться к крышке 17, вытесняя воздух из камеры 22 обратно в воздушную трубку 27 и давая выход продуктам горения через трубу Е на лопатки ротора С, где они, произведя работу, выйдут наружу. После того, как воздух выйдет из камеры 22, поршень 19 прикроет клапан 28 и будет держать его прикрытым до тех пор, пока давление в камере В не уменьшится. После этого клапан 28 откроется, и процесс начнется снова.

Корпус камеры горения В и компрессор А окружены кожухом 29 с раструбом 29а, через который, в промежуток между ними, просасывается вентилятором 30 воздух, служащий, для охлаждения стенок камеры В горения и компрессора А. Нагревшийся воздух по трубе 31 поступает во всасывающую трубу 32 компрессора и, смешиваясь со

свежим воздухом, подогревает его и через клапан 6 засасывается в цилиндр 1 компрессора А.

В видоизменении турбины, изображенном на фиг. 3, в камере горения вместо поршня 19 (фиг. 1) помещена поворотная державка 38, снабженная расположенными в ней клапанами 34 и аб с пружинами 36 и 37, предназначенными для прикрывания отверстий 43 для впуска сжатого воздуха и 44 для выпуска продуктов горения. Державка 38 снабжена пластинчатой перегородкой 39а, кромка которой почти вплотную прилегает к стенке 33 камеры горения. Над перегородкой установлена форсунка ввода горючего, а снизу помещается упор 40 на поршеньке 41, находящемся под действием пружины 42.

Воздух, подаваемый компрессором, будет через отверстие 43 поступать в камеру, и когда давление в ней достигнет некоторой величины, то поршенек 41 сжимает пружину 42 так, чтобы упор 40 отошел от перегородки 39а. После этого воздух будет поступать до тех пор, пока не вспрыснется форсункой горючее, которое, благодаря высокой температуре сжатого воздуха, должно воспламениться. Так как левая часть камеры разделена перегородкой на две части, то давление в начале горения сверху этой части камеры, т. е под форсункой, будет больше, чем внизу, т. е. над поршнем. Благодаря этой разнице давления, перегородка 39а опустится вниз и повернет дерн авку 38 с клапанами на некоторый угол; впускной клапан J4 прикроет отверстие 43 впуска воздуха, а отверстие 44 для выпуска продуктов горения откроется, дав выход газам на лопатки.

После того, как газы выйдут из камеры и давление упадет в ней до минимального, пружина 42 разожмется, поднимет поршень, а с ним и упор 40, который встретит перегородку 39а и приподнимет ее; благодаря этому державка повернется обратно на тот же угол и впускное отверстие 43 откроется, а выпускное 44 закроется, и процесс работы повторится.

Предмет изобретения.

1. Турбина внутреннего горения с камерой горения, снабженной свобод