Двигатель внутреннего горения для тепловоза

280 Класс 46 а, 2; АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТ(НИЕ НИЕ рения для воза. ателя вн К авторскому свидетельству Н. Н Ю(заяв. свид. М 27291), с. присоединением .за28548) я 1928 года (заяв. свид.вского, заявленном ки от 18 мая 192 дмета изобретения от 5 мая 1928 года по п. 2 - от 18 ма 1928 года. риоритет по убликовано 31 октября 1932 года. орского свидетельств выдач С целью допустить изменение силы тяги тепловозного двигателя внутреннего горения обратно пропорциойальйо скорости движения тепловоза, в предлагаемом двигателе применяются два рабочих цилиндра, из которых один действует на не связанный с ведущими осями тепловоза вал и служит для подачи воздуха в камеру горения и ресивер; другой же цилиндр действует при изменяемом наполнении на ведущие оси тепловоза и предназначен для расширения в нем продуктов горения, поступающих из ресивера,На чертеже фит, 1 схематически изображает вид сбоку предлагаемого. двигателя с разрезом по АВ фиг. 3; фиг. 2 - разрез по С.О фиг. 1; фиг. 3 - разрез по РР 61 фиг. 2 и по ХЬ фиг. 1; фиг. 4 - видоизмененную деталь двигателя; фиг.5 - 8 - разрез по С.О фиг, 1, при различных положениях поршней; фиг. 5 а, ба, 7 а и 8 а - положения крнвошвпЮВ, соответствующие положениям поршней на фиг. 5 - 8; фиг. 9 - продольный разрез тепловоза, снабженного предлагаемым двигателем; фиг, 10 - разрез его по МУ фиг. 9; фиг. 11 - разрез его по ОР фиг. 9; фиг, 12 - вид его сбоку; фиг. 13 - вил его спепели: для. 14 - 5 дгв: ага лпдапттт фиг. 1 э - разрез видоизмененного двигал теля по АВ фиг. 1 б: фиг, 1 б - разрез его по ВЗТИ фиг. 15.В цилиндре 1, снабженном форсункой 7 и продувочными и выхлопными окнами 5 и 6, ходит поршень 2, связанный шатуно;и с кривошипом 3 коленчатого вала 4, На последнем заклинен кривошип 15, отстающий от кривошипа 3 на 90 и приводящий э движение поршень 13, движущийся в цилиндре 8. Последний сообщается с цилиндром 1 с помощью окна 9 и снабжен, кроме поршня 13, поршнем 14, приводимым в движение кулачной шайбой 17, сидящей на, валу 18, связанном с валом 4. Действительное расположение ва.та 18, шайбы 17 и рычага 16 изображено на фиг. 1, а на фнг. 2 они вместе с поршнем 14 представлены для ясности описания повернутыми на угол 90 около продольной оси цилиндра 8. Глубина впадины кулачной шайбы 17 такова, что при касании ролика рычага 16 с низшей точкой впадины получается полное открытие поршнем 14 окна, 10, сообщающего цилиндр 8 с камерой 11 и ресивером 12. Камера 11 снабжена форсункой 19, подающей в нее горючую жидкость, а ресивер 19 лтщбтттааттла л ттлъттттттттл лчтъттКтт ттлвпускного клапана 21 с цилиндром 22, поршень 23 которого связан с кривошипом 24 ведущей оси 2 б тепловоза,.Для пуска двигателя в ход, сначала запускается с помощью пускового воздуха цилиндр 1, Вал 4 вращается по часовой стрелке, а вал 18 - против часовой стрелки. При нахождении поршня 2 в крайнем правом положении (фиг. 1 и 2), выхлопные и продувочные окна б и б вполне открыты, и происходит промывка цилиндра 1 продувочным воздухом;поршни 13 и 14 закрывают окна 0 и 10. При дальнейшем вращении вала 4, порщень 13 начинает . открывать окно О, и продувочный воздух постепенно заполняет разреженное пространство, образующееся в процессе работы между поршнями 13 и 14. В момент закрытия поршнем 2 выхлопных окон б (фиг, 5 и ба), окно 0 почти вполне открыто, окно 10 закрыто и через продувочные окна происходит наддувка. После закрытия продувочных окон, в цилиндре 1 происходит процесс сжатия; поршень же 13 постепенно перекрывает окно О, Когда поршень 2 приходит в левое мертвое положение (фиг. 6 и 6 а), окно 10 еще закрыто, а окно 0 перекрыто поршнем 13 и тем самым объем полной камеры сжатия разделяется на две части: первую камеру сжатия - между днищем поршня 2 и крьпцкой цилиндра 1 и вторую камеру сжатия в цилиндре 8 между днищами поршней 13 - 14.Посредством форсунки 7 в первую камеру сжатия впрыскивается топливо и начинается рабочий ход поршня 2; шайба же 17 дает возможность поршню 14 открывать окно 10, а поршень 13 подводит к нему воздух второй камеры сжатия. При работе двигателя, давление в ресивере 12 поддерживается равным конечному давлению сжатия; вследствие этого в положении, изображенном на фиг. 7 - 7 а, т,-е. при повороте кривошипа 3 на угол 45 из крайнего левого положения сжатый воздух второй камеры и при открытом окне 10 находится в цилиндре 8 и при дальнейшем движении проталкивается поршнями 13 - 14 в камеру 11. После перекрытия поршнем 14 окна 10 (фиг, 8 - 8 а), в раскаленный воздух второй камеры сжатия, введенный в камеру 11 (фиг. 3), впрысковается с помощью, форсунки 10 горючая жидкость. Так как объем второй камеры сжатия мал по отношению к объему ресивера 12, то горение топлива в камере 11 происходит при почти постоянном давлении, Продукты горения, постуП ПФЪЬМ В Ч О тъГВ Лт ГЪ 1 ГФТТЛЮО а ГУЭ Стати для совершения внепшей работы в цилиндр 22, вращая скаты колес тепловоза, и затем отводятся через выхлопную трубу 26 и выпускной клапан 27 в атмосферу, Распределительные органы цилиндра 22 выполняются так, что он может работать с изменением степени наполнения и, следовательно, с изменением среднего индикаторного давления, В целях уменьшения силовых напряжений и повышения механического коэфициента полезного действия двитателя, поршень 14 может быть выполнен уравновешенным (фиг. 4). Для достижения этого, цилиндр 8 закрывается крышкой со стороны поршня 14 и пространство между поршнем и крьппкой сообщается с ресивером 12 посредством змеевика, в котором температура горячих газов ресивера 12 понижается, для улучшения условий работы поршня 14. Шайба поршня 14 в этом случае выполняется, как показано на фиг. 4 чертежа, и в прорезы ее заводится ролик рычага 16.В начале действия двигателя давление в ресивере 12 может не быть равным конечному давлению сжатия. Для правильного горения топлива во второй камере сжатия нужно сначала довести давление в ресивере до нормальной величины и лишь затем вк.почать в работу форсунку 10. Во время работы двигателя, давление в ресивере постоянно, если объем вводимого газа равен объему выводимого из него газа; если же он больше объема выводимого газа, давление в ресивере повышается. При невозможности в этом случае регулировать давление с помощью форсунки 10 и увеличением степени наполнения цилиндра 22 (что может быть при стоянке поезда), - пользуются регулирующим приспособлением, устройство которого показано на фиг. 1 - 3. Небольшая втулка 28, отлитая заодно с рабочей втулкой ццлиндра 1, сообщается с (последним посредством окна 20, закрываемого поршеньком 30, находящимся под воздействием пружины 31 и давления газов в ресивере 12, Упругость пружины 31 такова, что позволяет поршеньку 30 открывать окно лишь в том случае, когда давление в ресивере выше нормального. Поршенек 30 также управляется механизмом от распределительного вала цилиндра 1, при чем окно 20 может быть откры ваемо избыточным давлением газов ресивера только при переходе поршня 2 из ле вого мертвого положения до момента открытия выхлопных окон б; во все остальное время окно 20 закрыто, Таким образом, когда давление в ресивере становится выше нормального, - часть газов из него направляется во время рабочего хода поршня 2 через окно 20 в цилиндр 1 и передает свою энергию валу 4. Подача топлива в цилиндр 1 форсункой 7 в этом случае соответственно уменьшается.На фиг. 9 - 14 показан тепловоз, снабженный описанным двигателем, который снабжен цилиндром 1, работающим по циклу с наддувкой, и цилиндром 2 второй камеры сжатия с поршнем-клапаном 3 и отсечным поршнем 4, Движение последнему сдобщается от хривошипа 5, насаженного на маховике холостого вала 6, шатуном через коленчатый кривошип 8, Радиус коленчатого кривошипа 8 больше радиуса кривошипа 5, вследствие чего вращение кривошвпа 5 преобразуется в качательное движение кривошипа 8, а от этого последнего шатуном 9 передается отсечному поршню 4. Распределительней вал цилиндра 1 приводится в движение цепной и зубчатой передачей от холостого вала 6, Газы второй камеры горения 11 поступают в ресивер 12 и из нето, через регуляторную головку 13 с уравновешенным поршнем 14, управляемым регуляторным рычагом 15, а 11 направляются по газопроюдам 16 для расходования во вторые цилиндры 17 двигателя. Кривошипная камера 21 цилиндра 1 используется, после соответствующих уплотнений в подшипниках и в точке качания балансира, в качесже продувочного резервуара. Продувочный воздух подается в нее продувочным насосом 10, приводимым в действие от крейцкопфа 20, и по воздухопроводу 22 поступает для продувки цилиндра 1. Для выведения поршня цилиндра 1 из мертвых положений может служить цилиндр 2 второй камеры сжатия, поршень 4 которой связан с кривошипом 5, расположенным под прямым углом к главному кривошщпу холостого вада.Для улучшения технического эффекта двигателя можно производить сжигание горючей жидкости в воздухе второй камеры сжатия, огводимом из цилиндра 1 двигателя, не в камере 11, а в цилиндре 22; для этой цели форсунка 19 устанавливается на цилиндре 22 (фиг, 15 и 16).При приходе поршня 23 цилиндра 22 в левое мертвое положение (фиг. 15), выпускной клапан открывается, и начинается наполнение цилиндра 22 воздухом из ресивера, и с таким расчетом, чтобы давление в цилиндре почти не изме. нялось; вследствие близкого раоположения выпускного клапана 21 относительно цилиндра 8, из которьго поступает в камеру 11 воздух второй камеры сжатия, -температуру этого воздуха при впуске вцилиндр 22 можно принять равной наивысшей температуре при сжатия в цилиндре 1. После закрытия впускного клапана, с помощью форсунки 9 в цилиндр22 впрыскивается топливо, которое сгорает при постоянном давлении, По окон-:чании политропического расширения,часть отработанных газов отводится по .трубе 26 в атмосферу, другая же их час.ьподвергается предварительному сжатию,так что давление газов в цилиндре 22 перед пуском в него воздуха из камеры 11равно давлению в ресивере 12.Предмет изобретения.1, Двигатель внутреннего горения длятепловоза отличающийся применениемдвух рабочих цилиндров 1 и 22, из коихцилиндр 1 действует на не связанныйс ведущими осями тепловоза вал 4, откоторого приводятся в движение продувочный насос и компрессор, и служит дляподачи воздуха в камеру 11 и ресивер 12через снабженный окнами 9 и 10 цилиндр8, в котором движется поршень 13, получающий движение от вала 4, и поршень14, получающий движение от кулачнойшайбы 17, цилиндр же 22 действует приизменяемом наполнении на ведущие оси25 тепловоза и служит для расширенияпродуктов горения из ресивера 12 и камеры 11, в которой происходит горениегорючей жидкости, подаваемой форсунеой19 (фиг, 1 - 8 и 5 а - 8 а).2. Видоизменение охарактеризованногов и. 1 двигателя, отличающееся тем чтофорсунка 10 установлена на цилиндре 22,в котором происходит горение в воздухе,подаваемом цилиндром 1 через камеру 11и ресивер 12 (фиг, 15 и 16), Р, Ч.