Прибор для отбора средних проб газов из цилиндров двигателей внутреннего горения Советский патент 1938 года по МПК G01N1/22 

Анализ продуктов сгорания, выходящих из цилиндров двигателя внутреннего горения, до последнего времени остается единственным надежным методом контроля за процессом сгорания топлива в цилиндре. Как известно, по газовому анализу определяется коэфициент избытка воздуха в цилиндре. Однако, определение коэфициента избытка воздуха таким путем возможно только для четырехтактных двигателей. К двухтактным двигателям указанный метод контроля неприменим, так как в коллекторе выхлопных газов указанных двигателей практически имеется смесь продуктов сгорания с продувочным воздухом, потерянным при продувке цилиндра.

Таким образом, контроль за процессом сгорания топлива в цилиндрах двухтактных двигателей до сих пор остается вне поля зрения экспериментаторов и исследователей, вследствие чего и в литературе по испытаниям двухтактных двигателей, за очень редкими исключениями, не приводятся данные о коэфициентах избытка воздуха в цилиндрах двигателей и надежные данные анализа продуктов сгорания.

Кроме того, получение данных по газовому анализу и коэфициентам избытка воздуха в любом положении поршня в период рабочего хода как для четырехтактных, так и для двухтактных двигателей является очень трудной задачей, требующей изготовления специальных приспособлений сложной конструкции применительно для каждого двигателя отдельно.

Предлагаемый, согласно настоящему изобретению, прибор позволяет производить отбор газов из цилиндров как двухтактных, так и четырехтактных двигателей внутреннего горения при любом, заранее выбранном положении порщня, т. е. на любых участках рабочего цикла. При этом место отбора пробы по ходу порщня точно фиксируется на индикаторной бумаге. Отобранные этим прибором газы являются средней пробой, полученной за некоторое количество циклов, следующих один за другим.

Отбор газов на различных участках цикла позволяет в двухтактных двигателях выяснить как характер протекания сгорания и действительный коэфициент избытка воздуха, так и качество очистки цилиндра в процессе зарядки. В четырехтактных двигателях такой отбор дает возможность проследить за протеканием сгорания и за догоранием в период расширения, а также определять количество остаточных газов в цилиндре.

На чертеже показан вид предлагаемого прибора спереди с частичным разрезом. Он состоит из следующих основных элементов:

1) баллончика 2 для собирания проб газов с двумя запорными кранами 3 и 4; 2) поршневого золотника 7 с кулачковым приводом 70 для приключения цилиндра двигателя к баллончику забора газов; 3) установочного механизма 20, 21 и 22 кулачкового привода для настройки индикатора по отбору пробы газа в любом положени поршня; 4) регистрирующего механизма 15, /б, /7, /5 и 9 с барабаном обычного индикаторного типа для записей на индикаторной бумаге места отбора газа по ходу поршня.

Принцип действия предлагаемого прибора заключается в следующем. Прибор устанавливается при помощи накидной гайки 5 на индикаторный кран двигателя. Кулачковый валик /7 и барабан 75 приводятся в движение через шнур /8 от индикаторного привода. Газ из цилиндра двигателя при открытом индикаторном кране поступает в вертикальный канал под поршенек золотника 7 прибора. Вначале весь канал от полости цилиндра до поршенька золотника 7 прибора продувается в атмосферу через тонкое отверстие 72. Продувка канала происходит каждый раз автоматически перед отбором пробы газа в баллончик. Вертикальный поршенек под действием кулачка Ю опускается вниз и приключается через отверстие в поршеньке в требуемый момент рабочий цилиндр двигателя к баллончику. Такая операция происходит за каждый рабочий цикл двигателя. Вначале баллончик продувается в атмосферу газом для удаления воздуха или воды, залитой в баллончик. После отбора газов баллончик 2 отключается от самого прибора при помощи кранов

и передается к газоанализатору для анализа газов. Таких баллончиков у прибора может быть несколько штук.

Установка определенного момента отбора газов производится при помощи смещения в ту или другую сторону кулачка 70 для привода вертикального поршенька. При установке кулачка руководствуются подвижным 27 и неподвижным 22 лимбами на оси 77 индикатора с нанесенными делениями угловых градусов.

Запись на индикаторной бумаге 23 места отбора газа производится при помощи пишущего механизма 77 прибора и барабана 7Р.

Барабан 19 заряжается индикаторной бумагой 23. В момент отбора газа в баллончик газ одновременно попадает по наклонному вертикальному каналу /4 под горизонтальный поршенек 75 пишущего механизма 17 и на индикаторной бумаге 23 отмечает на прямой линии уступ, указывающий место и продолжительность отбора газа за каждый оборот двигателя.

При обратном вращении индикаторного барабана 19 и оси 77 кулачковая шайба 10 соскакивает с храповичка 20 и не производит повторного открытия каналов поршневого золотника 7. Таким образом, приводной механизм индикатора открывает золотник для отбора газов только один раз за оборот.

Прибор может переноситься с одного цилиндра на другой и устанавливается для отбора газа в любом положении поршня в периоды сжатия и расширения. Приемы обрашения с прибором такие же, как с индикатором мощности.

Предмет изобретения.

1. Прибор для отбора средних проб газов из цилиндров двигателей внутреннего горения, отличающийся тем, что для возможности установки прибора на нормальный индикаторный кран двигателя цилиндр двигателя соединен с газообразным баллоном 2 через подпружиненный поршневой золотник 7, управляемый от кулачка 10,

насаженного на оси //, приводимой во вращение от индикаторного привода.

2. Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью установки прибора для отбора пробы газов в желаемом положении поршня двигателя, на оси // кулачка 10 на- ;

сажен лимб 21, устанавливаемый на неподвижном лимбе 22 в требуемом положении.

3. В приборе по п. 1 применение механического поршневого индикатора 16 для регистрации мест отбора проб газов по ходу поршня на барабане, насаженном на оси 11.

к авторскому свидетее1ьству А. А. Мирющенко

Afo 53055

г