Цилиндрический золотник для распределения пускового и разбрызгивающего воздуха в двигателях внутреннего горения Советский патент 1928 года по МПК F01L5/04 

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого золотника, на фиг. 2-его поперечный разрез, на фиг. 3-пусковой клапан, на фиг. 4-продольный разрез втулки с поршнем золотника и на фиг. 5- поперечный разрез вышеозначенной втулки.

Предлагаемый цилиндрический золотник состоит из следующих главных частей:

1-Плита цилиндра для крепления к раме.i

2-Цилиндр с продувочно-зарядными окнами 2а и выхлопными.

3-Поршень.

4-Корпус золотника, устанавли- ; ваемого над цилиндром с кронштейнами 4 а; закрепление производится посредством плиты 46; корпус имеет канал 4 в, отделенный от общей кольцевой камеры 4 г; этот канал служит для подачи распрыскивающего воздуха; а канал 4д соединяет весь канал для подачи пускового воздуха; оба эти канала находятся в одной плоскости. Кроме этих каналов, канал 4 г соединен отверстиями 4е, на которых

устанавливается перепускной клапан; по середине золотника имеется отверстие 4 ж, к которому подводится пусковой или распрыскивающий воздух; по концам золотника расположены каналы 4д, которые соединены с атмосферой.

5-Втулки золотника, вставляемые в корпус 4; каждая втулка имеет два ряда окон: окна 5 а соединены с кольцевым каналом 4 г; одно окно 56 из этого ряда соединено с каналом 4 в; второй ряд окон 5 в каждой втулки соединен с выпускным каналом 4 д.

б-Крышки, которые затягивают втулки; через них пропускаются щтоки, уплотняемые набивками.

7-Шток, на который насажены поршни, приводится в движение от кулисы; шток проходит через крышки.

8-Золотник, поршни которого уплотняющими кольцами насажены на щипок 7.

9-Поползушки (привод), прикрепляемые к поршням золотника 8, закрывающие с перекрытием 9 а все окно 5 б; привод 9 так рассчитан по длине, что во все время открытия на выпуск окон 5 а он закрывает окно, 5 б.

10-Трубопровод, подводящий пусковой или распрыскивающий воздух к золотнику 4, к отверстию 4 ж.

11-Отростки перепускных трубопроводов байпаса, устанавливаемого на золотнике 4, над отверстиями 4е.

12-Трубопровод, соединяющий золотник с отводной трубой в атмосферу, прикрепляется к золотнику 4 над накалами 4 д.

13-Трубопровод, соединяющий золотник 4 с пусковым клапаном; он соединяет канал 4д н кольцевой канал 4 г золотника 4 с подводящим карманом 14 и пускового клапана 14.

14-Пусковой клапан.

15-Форсунка.

16-Трубопровод, соединяющий золотник 4 с форсункой 15 посредством канала 4 в золотника 4, подающего распрыскивающий воздух к форсунке.

17-Трубопровод от топливного насоса к форсунке.

На фиг. 1 представлен продольный разрез золотника, в том положении, когда золотник стоит на предварение впуска сжатого пускового воздуха через окна 5 а, кольцевой канал 4 г, канал 4д, трубопровод 13, к открытому пусковому клапану 14, в правую сторону цилиндра 2, где и показано мертвое крайнее положение поршня 3 в цилиндре 2; это происходит при работе воздухом. При работе горючим клапан 14 закрыт и потому по трубопроводу 13 нет движения воздуха; весь воздух устремляется через окно 56, канал 4 в, по трубопроводу 16 к форсунке 15.

На фиг. 2, представляющей поперечный разрез золотника 4 и цилиндра 2, видны: установка золотника на цилиндре, кольцевой канал 4г, канал 4б и расположенное над ним окно 5 б, закрываемое приводом 9, а также показано расположение форсунки 15 клапана 14 и соединение их трубопроводами 16 и 13 с золотником 4.

На фиг. 3 представлены пусковой клапан 14, вставленный в цилиндр 2; от золотника 4 к цилиндру 2 показан трубопровод 13, подводящий воздух к карману 14 а того же цилиндра 2.

На фиг. 4 представлен поршень золотника 8, сидящий на штоке 7 и затянутый гайкой За; конструкция уплотняющих колец обычная, применяемая для высоких давлений и высоких температур. Наружная половина цилиндрического золотника имеет .прилитый привод 9; все вместе, а именно одна часть цилиндрического золотника и другая с приводом, затягиваются на резьбе штока 7 гайкой 8й с прокладкой чечевицы 86.

На фиг. 5 изображен поперечный разрез по втулке 3, по окнам 5 а и 56, при чем показано расположение привода 9 над окном ,56, с соответствующим перекрытием этого окна по ширине на величину 9 а. , Работа воздухом. Выполнение функций пускового золотника осуществляется следующим образом: пусковой клапан 14 поднимается для впуска сжатого воздуха в цилиндр 2. Топливный насос выключен, и подача топлива в трубопровод 17 и форсунку 15 не производится. При открывании вентиля и регулятора, из пускового разервуара по трубопроводу 10 сжатый пусковой воздух подводится к золотнику 4 и через отверстие 4 ж наполняет междупоршневое пространство золотника 4.

Впуск. Сжатый воздух направляется в открытые окна 5а и 56 (фиг. 1-4). Главная масса воздуха направляется по окнам 5 а, через кольцевую камеру 4 г, отверстие 4д, трубопровод 13, при чем воздух подводится к подводящему карману 14а и через окна 146 проходит через открытый пусковой клапан в правую сторону цилиндра (на фиг. 1 изображено правое мертвое положение поршня, стоящего

на предварении впуска). Часть воздуха поступает через окно 56, канал 4s и трубопровод 16 в форсунку 15.

Выпуск. В то время, когда на правую сторону поршня поступает сжатый воздух, левая полость цилиндра соединена на выпуск воздуха противодавления. Через поднятый клапан 14, трубопровод 13, левое отверстие 4д, кольцевой канал 4г, левые окна 5а, через окна 5в и отверстие 4д воздух выходит через выхлопную трубу 12 в атмосферу. Через форсунку не может быть выхода воздуха, так как привод 9 закрывает нижнее окно 5 б, во все время открытия окон 5 а на выпуск. Период впуска сжатого воздуха в одну правую полость продолжается все время открытия окон 5 а, а тот же период выпуска продолжается то же время (пока поршень золотника 8 открывает окна 5 а). Как только поршни золотников начнут менять свое направление, окна 5 я буду т постепенно закрываться, с правой стороны будет закрываться впуск сжатого воздуха, а с левой стороны будет закрываться выпуск.

Отсечка впуска и выпуска. Моменты прекращения впуска и выпуска будут соответствовать следующему: когда внутренняя кромка правого поршня золотника 8 станет на внутренних кромках окон 5 а, это будет отвечать моменту отсечки впуска, а когда наружная кромка левого поршня золотника 8 станет на внешних кромках окон 5 а, то это будет отвечать моменту отсечки выпуска. Поршень за этот период будет находиться по пути от правой крышки к левой.

Расширение и сжатие. Во все время движения поршня золотника 8 по окнам 5 а, в полостях рабочих цилиндров за этот период будет происходить с правой стороны расширение, а с левой стороны поршня-сжатие.

Эти периоды будут продолжаться до момента открытия окон 5а с левой стороны на впуск внутренними

крышками поршней золотника 8, а с правой стороны до момента открытия окон 5ана выпуск внешними кромками поршней золотника 8; в таком порядке, как было описано выше, происходит работа воздуха по другую сторону рабочего поршня.

Таким образом происходит пуск в ход машины, но под действием воздуха может таким же порядком происходить работа машины более продолжительное время. Регулировка наполнения цилиндра осуществляется кулисой изменением хода золотника.

Работа топливом. Для перехода на работу машины топливом необходимо включить топливный насос для подачи по трубопроводу 17 к форсунке 15; затем пусковой клапан 14 закрывается и в золотник прекращается подача пускового воздуха, который заменяется воздухом более высокого давления, идущего для разбрызгивания топлива из соответствующего резервуара. Разбрызгивающий воздух направляется в этот же трубопровод 10 к золотнику 4. Через отверстие 4 ж: разбрызгивающий воздух попадает в золотниковый корпус и заполняет все пространство между поршнями золотника 8.

Вдувание топлива. Разбрызгивающий воздух поступает в окно 56 и через канал 4 в и трубопровод 16 направляется к форсунке, где распыленное топливо, которое заранее подано в форсунку 15 насосом по трубопроводу 17, вводится в правую полость цилиндра 2. Горючее, разбрызгиваемое сжатым воздухом, попадая в раскаленную массу воздуха путем предварительного механического сжатия, загорается, при чем одновременно поднимаются температура и давление. Этот период вдува с правой стороны поршня соответствует с другой стороны поршня выхлопу отработанных газов, продувке и зарядке цилиндра чистым воздухом через продувочнозарядные окна 2 а.

Разбрызгивающий воздух также попадает через окна 5а в кольцевую камеру 4г, отверстие 4д и трубопровод 13, но дальше встречает закрытый клапан 14, так что воздух не может проникнуть внутрь цилиндра 2. Действие всей этой магистрали парализовано закрытым клапаном 14; в этих частях нет движения старого воздуха, при чем клапан и трубопровод не участвуют в работе машины на топливе.

Продолжительность вдува ограничивается величиной открытия окна 56 и продолжается до момента закрытия, которое наступает когда внутренняя кромка поршня золотника 8 станет на внутренней кромке окна 5 б. Золотник, двигаясь дальше, будет держать окно 5 б закрытым, что обусловливается постановкой привода 9. В то время, пока идет вдув топлива с правой стороны поршня, с левой стороны идет продувка и зарядка, которая продолжается до тех пор, пока поршень 3 своими левыми кромками станет закрывать вначале продувочно зарядные окна 2 а, затем выхлопные; с этого момента начинается сжатие. Воздух во время периода сжатия не имеет выхода обратно через форсунку 15, так как привод 9 закрывает окно 5 б.

После отсечки вдува топлива и периода расширения с правой стороны происходит выпуск отработанных газов, который начинается с момента открытия кромки правой стороны поршня 3 выхлопных окон; поршень, двигаясь дальше в цилиндре 2, открывает другой ряд продувочно-зарядных окон 2 а. С другой (левой) стороны происходит предварение вдува и дальше самый вдув топлива в левую полость цилиндра 2. Таким образом, при очередных периодах работы повторяются моменты предварения вдува топлива, которые, как и период вдува его в рабочие полости цилиндров, подчинены управлению цилиндрических золотников 8 с приводами 9. Моменты предварения выхлопа и начала сжатия и период продувки и зарядки управляются самым поршнем 3, двигающимся вцилиндре 2. Регулировка мощности и скорости вращения осуществляется влиянием на фактор вдувки топлива; так как продолжительность периода подачи разбрызгивающеговоздуха подчинена цилиндрическому золотнику 8, изменяющему ход. в зависимости от положения камня управляющей кулисы, то подача топлива и ход насоса связаны с ходом золотника.

Состав горючей смеси поддерживается постоянным, так как к соответствующему количеству подаваемого топлива подается через золотник определенное количество воздуха.

Предмет патента.

Цилиндрический золотник для распределения пускового и разбрызгивающего воздуха в двигателях внутреннего горения, характеризующийся применением канала 4в с окном 56 для впуска по трубе 16 распыливающего воздуха к форсунке 15 и камеры 4г с окнами 5а для введения по трубе 13 пускового воздуха к пусковому клапану 14, каковые окна 5а и 56 открываются и закрываются одной и той же кромкой (например, внутренней) золотника 8, снабженного приводом 9, закрывающим окно 56, когда другая (например, наружная) кромка золотника 8 открывает окна 5 а.