Многоцилиндровый дизель-компрессор со свободными встречно движущимися поршнями

Многоцилиндровый дизель-компрессор со свободными встречно движущимися поршнями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о 4Ц6Я

Кл;сс 4ба, 14

S6o„<.

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО КА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСННИЕ многоцилиндрового дизелькомпрессора со свободными встречно движущимися поршнями.

К авторскому свидетельству А. Я. Савченко, заявленному 7 февраля

1935 года (спр. о перв. № 162516).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

Известны многоцилиндровые дизелькомпрессоры со свободными встречно движущимися поршнями, из коих каждый одновременно выполняет как роль рабочего поршня двигателя внутреннего горения, так и роль ком прессорного поршня.

В предлагаемом многоцилиндровом двигателе поршни всех цилиндров соединены через посредство шатунов в общую систему, снабженную напра вля ющим крейцкопфом в параллелях, расположенных перпендикулярно к осям цилиндров.

На чертеже фиг. 1 изображает схему многоцилиндрового дизелькомпрессора с Н-образным расположением цилиндров; фиг. 2 — схему дизелькомпрессора с применением добавочных крейцкопфов и параллелей; фиг. 3 — схему дизелькомпрессора с двухступенчатым компрессором; фиг. 4 — продольный -разрез дизелькомпрессора по схеме, изображенной на фиг. 1; фиг. 5 — поперечный разрез дизелькомпрессоров, соединенных в две группы; фиг. б — продольный разрез дизелькомпрессора; фиг..7, 8, 9— схему многоцилиндров ого дизелькомпресссра с Х-образным расположением цилиндров при различном положении поршней; фиг. 10 — вид спереди дизелькомпрессора по этой схеме с частичным разрезом; фиг. -11 — вид сбоку такого же дизелькомпрессора,- состоящего иэ нескольких групп цилиндров, с частичными разрезами.

В средней части дизелькомпрессора с Н-образным расположением цилиндров (фиг. 1 и 4) расположены рабочие цилиндры 1 и 11, в которых происходит работа обычного дизеля с прямоточной продувкой. По концам рабочих цилиндров укреплены компрессорные цилиндры 2, 2>, 2 и 2, ббльшего, чем рабочие цилиндры диаметра. В цилиндрах ходят ступенчатые поршни 3,3„3а и За, причем поршни малого диаметра работают в рабочих, а ббльшего — в компрессорных цилиндрах. Поршни соединены шатунами 4,4,4а и 4а в общую систему, снабженную крейцкопфом 5 в параллелях, расположенных перпендикулярно к осям цилиндров.

На фиг. 1 показано такое положение поршней, при котором в левом цилиндре 1 процесс расширения сгоревших газов в рабочем цилиндре закончен и происходит процесс продувки цилиндра через окна продувные 10 — 10 в выхлопные 9 — 9. В компрессорных его цилиндрах 2 и 22 процесс сжатия и нагнетания воздуха через нагнетательные клапаны 8 и 8г также показан законченным. В это же время в правом циллиндре 1 между поршнями рабочего цилиндра находится в сжатом состоянии воздух, подготовленный к впрыскиванию топлива. Над поршнями в компрессорных цилиндрах 2 и 2, процесс наполнения цилиндров через всасывающие клапаны 7 и 7з является законченным.

После впрыскивания топлива между поршнями в правом рабочем цилиндре 1> и вызываемого этим повышения давления поршни 3> и Зз получают ускорение, передавая большую часть энергии рас-ширяющихся газов непосредственно компрессорному поршню на — сжатие и нагнетание сжатого воздуха через клапаны 8 и 8 к месту его потребления; меньшая часть этой энергии (в начальный момент) передается через шатуны

4 и 4,. на сжатие воздуха в левом рабочем цилиндре 1 и всасывание воздуха в компрессорные цилиндры через всасывающие клапаны 7 и 7„.

После схождения поршней левого рабочего цилиндра 1 в последнем также происходит впрыскивание топлива, повышается давление, в то время как в правом цилиндре происходит продувка, после чего цикл повторяется, как и раньше.

На фиг. 4 изображен разрез дизелькомпрессора по схеме фиг. 1. Здесь видны цилиндры, поршни и прочие части, -причем компрессорные поршни имеют приливы, увеличивающие опорную поверхность при боковом давлении поршней, возникающем от усилий в шатунах. Эта группа из двух цилиндров и четырех поршней является основной единицей, могущей работать самостоятельно.

На фиг. 5 показан разрез в поперечном направлении через цилиндры, соединенные в две группы по два цилиндра, т. е. здесь дизелькомпрессор состоит из двух основных единиц, причем для согласованности движения обеих групп соединение достигается применением сйециальной формы среднего крейцкопфа, работающего одновременно "по параллелям правой и левой групп цилиндров. В данном случае получен как бы четырехцилиндровый дизель с превращением его продувочных цилиндров и поршней в компрессорные.

Такого типа соединение может быть осуществлено и для получения многоцилиндровой конструкции с любым количеством цилиндров путем применения указанного рода крейцкопфов с промежуточными параллелями между основными группами цилиндров. Для возможности использования нижней части верхних и верхней части нижних компрессорных цилиндров для продувки рабочего цилиндра или наддува верхнего компрессорного цилиндра применечы добавочные крейцкопфы 12 и

12,, (фиг. 2), параллели 13> и 13, (на левом цилиндре не показанные) и поршневые штоки 14, 14„142 и 14;, пр.оходящие сквозь обращенные в сторону рабочих цилиндров крышки компрессорных цилиндров, снабженные клапанами всасывающими 15, 15,, 15 и 15, и нагнетательными 1б, 16,, 1б и 1бз

В видоизмененном дизелькомпрессоре (фиг. 3) к ступенчатым поршням добавлены поршни 17, 17„17з и 17з малого диаметра в соответствующих цилиндрах

18, 18„18, и 18,.

Продувка рабочих цилиндров воздухом может быть производима по различным схемам продувок обычных двуктактных дизелей. При работе по схеме фиг. 3 для продувки может быть использована нижняя часть верхних и верхняя часть нижних компрессорных цилиндров.

На фиг. б показана схема продувки в применении к показанному на фиг. 1 и 2 дизелькомпрессору При показанном на чертеже положении поршней в правом цилиндре происходит продувка рабочего цилиндра сжатым воздухом, причем путь прохождения воздуха от нагнетательных клапанов компрессорных цилиндров по продувной трубе через продувной коллектор и выхлопные клапаны, а также через цилиндр в выхлопной коллектор показан сплошными стрелками. В левом цилиндре в данный момент продувки не происходит, и тот путь, который будет проходить воздух в этом цилиндре в следующей мертвой точке, показан пунктирными стрелками.

Предложенное устройство может быть применено и для Х-образного дизелькомпрессора (фиг. 7 — 10). Здесь изображены рабочие цилиндры 1 и 6, расположенные в разных плоскостях (сдвинутые один относительно другого) и скрепленные между собою болтами. В цилин; драх помещены ступенчатые поршни, связанные между собой шатунами 4 в одну общую кинематическую систему.

На,фиг, 7 показано- такое положение поршней, при котором в цилиндре 1 происходит продувка цилиндра, а в цилиндре б — конец сжатия и начало расширения газов после впрыскивания топлива. Направление последующего движения поршней показано, пунктирными стрелками.

На фиг. 8 показано среднее положение поршней и на фиг. 9 — положение поршней в другом мертвом положении их, когда в цилиндре б происходит продувка, а в цилиндре.1 — сгорание топлива и начало расширения газов. После этого порцлни придут сначала в положение, указанное на фиг. 8, и затем в положение фиг. 7, после чего цикл работы повторится. Как и в Н-образном дизелькомпрессоре, здесь над рабочими цилиндрами укреплены компрессорные цилиндры 2 с движущимися в них большого диаметра дисками ступенчатых поршней 3.

В крышках компрессорных цилиндров расположены как всасывающие 7, так и нагнетательные 8 клапаны.

На фиг. 10 показано конструктивное оформление такого дизелькомпрессора.

Так как механического ограничителя хода поршней описанных дизелькомпрессоров нет, это ограничение возлагается на большую упругость воздуха в конце сжатия в камере сжатия и на большое давление между поршнями при их сближении, которое никогда не позволит поршням сойтись вплотную.

На фиг. 11 изображен дизелькомпрессор с Х-.образным расположением цилиндров, состоящий из нескольких . основных единиц по четыре цилиндра.

Предмет изобретения.

1. Мн ого цил и нд ров ы и диз ельком и рессор со свободными встречно движущимися поршнями, каждый из которых одновременно выполняет и роль рабочего поршня двигателя внутреннего горения, и с другой стороны — роль компрессорных поршней, отличающийся тем, что йри Н-образном или крестообразном расположении четырех цилиндров поршни 3 всех цилиндров соединены или непосредственно или через вспомогательные штоки и крейцкопфы шатунами 4 в общую кинематическую систему, снабженную при Н-образном расположении цилиндров направляющим крейцкопфом 5 в параллелях, расположенных перпендикулярно к осям цилиндров, 2. Видоизменение дизелькомпрессора по и. 1, отличающееся тем, что поршни

3 выполнены ступенчатыми с исйользованием средней части кольцевой поверхности поршней для сжатия продувочного и наддувочного воздуха для дизелькомпрессора.