Комбинированный двигатель Советский патент 1940 года по МПК F01B29/06 

Уже существуют комбинированные двигатели, работа которых может совершаться как у парового двигателя, комбинированного с двигателем внутреннего горения, в цилиндре которых расположены движущиеся друг другу навстречу два поршня, средняя полость между которыми может служить камерой сжатия двигателя внутреннего горения, а в крайних полостях цилиндра работа происходит но циклу паровой машины.

В двигателе, составляюшем предмет изобретения, в его цилиндре также расположены движущиеся друг другу навстречу два поршня, средняя полость между которыми может служить как камерой сжатия двигателя внутреннего горения, так и паровым цилиндром для работы паром по прямоточному принципу, а внешние полости служат для работы на наре.

Согласно изобретению, для обращения средней полости двигателя, работающей по циклу двигателя внутреннего горения, в .паровую машину, работающую по прямоточному циклу, и обратно, для превращения этой полости, работавщей на паре, в двигатель внутреннего горении, в средней части применено устройство, восстанавливающее или изменяющее объем камеры сжатия.

Для перехода с чисто парового цикла работы двигателя на комбинированный и обратно предлагаемое устройство выполнено в виде клапана с поршне-м, управляемым пневматическим или гидравлическим способом с поста управления.

При этом, для сохранения качества распыливания топлива, независимо от числа оборотов двигателя, применен газовый толкатель для подачи топлива, связанный с камерой сжатия.

На чертеже фиг. 1 показывает общую схему паровоза с таким двигателем, фиг. 2 - схематический разрез цилиндра комбинированного двигателя.

Установка состоит из котла В, комбинированной машины С с двумя движущимися навстречу друг другу порщнями, турбовоздуходувки D, работающей на отработанном паре основной машины и подающей воздух для продувки газов в камерах внутреннего горения, и водонагревателя, в кото.ром вода, охлаждающая цилиндры, работающие по циклу двигателей внутреннего го:рения, подогревается до поступления в котел.

В первой стадии работы, для разгона или трогания с места, свежий пар из котла В в перегретом виде поступает через парораспределительные органы во все камеры машины, которые работают при этом как чисто паровой двигатель. Парораспределение производится при помощи клапанов ж. Пар поступает в цилиндр сразу с двух сторОН и сдвигает поршни Е, Е i друг к другу. Затем распределительный механизм перемещением золотника К открывает доступ пара к клапану М, который связан с поршнем W, находящимся под действием сжатого воздуха или жидкости. При открывании этого клапана, производимом с поста управления, пар входит в полость нежду поршнями и . Таким образом, внешние полости цилиндра работают как обычная паровая машина, а средняя полость - по прямоточному принципу. При этом отработавший пар из средней полости выходит не через золотник, а через специальные окна ю и X. После того, как паровоз тронулся с места и получил необходимый разгон, производится переключение средней полости на работу по циклу двигателя внутреннего горения, в то время как внешние полости попрежпему служат для работы на паре, так что двигатель работает как комбинированный. Это переключение производится, как уже указано было , с поста управления пневматическим (или гидравлическим) способом, путем БЫКЛЮчения в данном случае воздуха, благодаря чему клапан М закрывается, и пар в среднюю полость больше не подается. Зато ее заполняет воздух, поступающий из турбовоздуходувки через окна х. Эта турбовоздуходувка приводится в действие отработавшим паром из внешних полостей двигателя, продолжающих работать по паровому циклу. При взаимном сдвигании поршней Е и ЕI первыми закрываются поршнем Е выпускные окна ю, и лишь после них поршнем Е закрываются впускные окна х. Для осуществления этого кривошИп О смещен относительно кривошипа R на угол а. При дальнейшем сдвигании поршней происходит компрессия воздуха, и тем пература его повышается до предела, достаточного для воспламенения вводимого в него жидкого горючего. Для подач)и горючего некоторое количество сжатого воздуха и отработавших газов из средней полости между поршнями по трубке ф поступает в топливный насос Z и, сжимая пружину ч, передвигает поршень ц, шток которого является плунжером нефтяного насоса, подающего по трубке ш нефть к форсунке л, через которую нефть поступает в среднюю полость между поршнями. При воспламенении горючего образующиеся газы раздвигают поршни iH Е . При этом первыми открываются окна ю, через которые отработавшие газы выходят в поддувало парового котла. Затем открываются окна х., через которые входит воздух из турбовоздуходувки. Так как окна /о закрываются до закрытия окон л , то воздух вместе с оставшимися еще отработавшими газами выходит через другой канал в топку котла в подогретом газами состоянии. Когда поршни, раздвигаясь, дойдут до своего крайнего положения, они снова начинают сближаться под давлением пара во внешних полостях с обеих сторон. При этом происходит охлаждение поршней паром. Указанная выше плунжерная подача топлива Б форме газового толкателя обеспечивает качество распыливания топлива независимо от числа оборотов .двигателя. Предмет изобретения. 1. Комбинированный, двигатель, работа которого может совершаться как чисто парового двигателя, так и комбинированного парового двигателя с двигателем внутреннего горения, в цилиндре которого расположены движущиеся друг другу навстречу два поршня, средняя полость между которыми может служить как камерой сжатия двигателя внутреннего горения, так и паровыМ цилиндром для работы паромг по прямоточному принципу, а внешние полости служат для работы на паре, отличающийся тем, что, с целью обращения средней полости двигателя, работающей по циклу двигателя внутреннего горения, в паровую машину, работающую по прямоточному циклу и обратно для превращения этой полости, работавшей на паре, в двигатель внутреннего горения в средией части цилиндра применено устройство, восстанавливающее или изменяющее объем камеры сжатия.

2. Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для перехода с чисто парового цикла работы двигателя на комбини ровапный и обратно, осуществлено в виде клапана с порщнем, управляемым пневматическим или гидравлическим I способом с поста ттравления. 3. Форма выполнения по пп. 1 и 2, : отличающаяся тем, что, с целью соI хранения качества распыливания топj лива независимо от числа оборотов j двигателя, применен газовый толкатель для подачи топлива, связанный с камерой сжатия.

Фиг

i

Фиг2