СПОСОБ ДЕЙСТВИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1928 года по МПК F02B47/02 

На фиг. 1-3 изображен схематически в трех проекциях двигатель, работающий по предлагаемому способу; на фиг. 4 - теоретическая индикаторная диаграмма рабочего цикла двигателя.

Круговой процесс двигателя с выпуском газов при высоком давлении, с целью применения их в добавочном двигателе, заключается, как видно из диаграммы (фиг. 4), в следующем: при движении поршня вниз происходит выпуск оставшегося во вредном пространстве газопара по линии 8-1 диаграммы (в действительности выпуск будет происходить по какой-то кривой) и всасывание чистого воздуха из атмосферы через всасывающий клапан 4 по линии 1-2 диаграммы. При движении поршня вверх происходит сжатие всосанного в рабочую полость цилиндра 1 воздуха по линии 2-3 диаграммы и введение (в верхнем положении поршня или немного не доходя) через форсунку 6 в среду сжатого воздуха мелко-распыленного топлива. При движении поршня вниз происходит горение топлива при постоянном давлении по линии 3-4 диаграммы и расширение продуктов горения по политропе 4-5 диаграммы, при чем вся полезная работа, полученная при расширении, передается на вал двигателя-генератора; в нижнем положении поршня или немного не доходя, через форсунку 5 в среду расширившихся продуктов горения вводится мелко распыленная вода, которая, превращаясь в пар, быстро понижает температуру продуктов горения при постоянном об′еме по линий 5-6 диаграммы (в действительности охлаждение будет происходить по некоторой кривой). При движении поршня в верхнее положений происходит сжатие смеси продуктов горения и водяного пара до рабочего давления по политропе 6-7 диаграммы и выталкивание по линии 7-8 диаграммы через нагнетательный клапан 3 в трубопровод 2, где, смешиваясь с паром, полученным в зарубашечном пространстве, смесь поступает в запасной резервуар. Таким образом, вся полезная работа, переданная на вал двигателя-генератора, идет обратно на сжатие и выталкивание газопара. В дальнейшем, процесс повторяется снова.

Для повышения коэффициента подачи сжатых газов в нагнетательном трубопроводе 2, на крышке цилиндра установлен поршенек 7, который, с одной стороны, нагружен пружиной и давлением пара в зарубашечном пространстве, а, с другой стороны - давлением газов, находящихся внутри цилиндра. Таким образом, когда происходит сжатие чистого воздуха, то поршенек поднимается кверху и весь сжатый воздух помещается в об′еме, освобожденном поршеньком; когда же сжимаются продукты горения до рабочего давления, то поршенек опускается под давлением пружины вниз, благодаря чему вредное пространство уменьшается до желаемого предела. Смешение продуктов горения и водяного пара, вытолкнутых из цилиндра, с паром, поступающим из зарубашечного пространства может происходить также путем всасывания пара в полость цилиндра. На индикаторной диаграмме (фиг. 4) не указано влияние изменения вредного пространства во время кругового процесса.

Пуск двигателя-генератора газопара происходит следующим образом. Первоначально машинист пускает в ход двигатель - генератор сжатым газом, поступающим по трубопроводу 2 через нагнетательные клапаны 3 в рабочую полость цилиндров 1, откуда газ выталкивается через всасывающие клапаны 4 в атмосферу. После разгона двигателя-генератора, машинист переводит его на рабочее положение.

Предложенный двигатель-генератор может работать и по циклу с горением при постоянном об′еме.

Предложенный двигатель-генератор может быть применен, главным образом, к тепловозам, путем замены паровозного котла таким двигателем-генератором.

1. Способ действия двигателей внутреннего горения с выпуском газов при высоком давлении и с применением их для работы в добавочном двигателе, характеризующийся тем, что в цилиндр двигателя в конце расширения или начале выпуска газов вбрызгивается вода.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 способа, отличающееся тем, что в цилиндр двигателя или в выпускаемые отработавшие газы присоединяется пар из водяной рубашки двигателя.

3. Применение в двигателе, работающем по охарактеризованному в п.п. 1 и 2 способу, поршня 7 (фиг. 1 и 2), нагруженного пружиной.

4. Применение двигателя, работающего по охарактеризованному в п.п. 1 и 2 способу, для приведения в движение ходовой машины тепловоза.