PL11192B1 - Silnik spalinowy. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy ma na celu umoz¬ liwienie polaczenia zalet silników spalino¬ wych na paliwo plynne z zaletami silni¬ ków spalinowych na gaz. Jak wiadomo za¬ lety silników na paliwo plynne polegaja na tern, ze silniki sa zawsze gotowe do u- ruchomienia i posiadaja zdolnosc do chwi¬ lowego stosunkowo znacznego ich przecia¬ zenia. Natomiast strona dodatnia silników na gaz jest ich stosunkowo tani koszt na¬ pedu, uwarunkowany niska cena srodka napednego, co w szczególnosci ma miejsce w silnikach na gaz wodnoczadowy i ziem¬ ny. Wada zas silników na paliwo plynne jest ich wysoki koszt napedu, uwarunko¬ wany wysoka cena paliwa plynnego; wa¬ da natomiast silników na gaz, szczególnie silników na gaz wodnoczadowy, stanowi zarówno koniecznosc uprzedniego urucho¬ mienia generatora gazu przed uruchomie¬ niem samego silnika, jakotez niezdolnosc tych silników dostosowywania sie do ob¬ ciazenia, zwlaszcza obciazen maksymal¬ nych. W mysl wynalazku silnik spalinowy posiada urzadzenie, pozwalajace dopro¬ wadzac zarówno paliwo gazowe, jak i plynne, albo jednoczesnie oba paliwa. Pa¬ liwo plynne mozna badzto wprowadzac do gaznika podczas suwu ssacego (w szcze¬ gólnosci, gdy chodzi o oleje lekkie), badz wtryskiwac go wprost do komory spalania (dotyczy to w szczególnosci olejów ciez¬ kich). Istotne znamie wynalazku sta¬ nowi taki sposób pracy silnika spalinowe-gó, ze regulator przy malejacej ilosci ob¬ rotów silnika zmienia najpierw doplyw ga¬ zu i powietiiza w sposób zwykly dzieki od¬ powiedniemu uksztaltowaniu i oddzialy¬ waniu przyrzadów regulujacych, a na¬ stepnie, poczawszy od okreslonej ilosci obrotów, wzglednie okreslonego obciaze¬ nia, wprowadza równowazne obciazeniu ilosci paliwa plynnego. Na gazie silnik pra¬ cuje prawie az do osiagniecia pelnego ob¬ ciazenia, podczas gdy przy przeciazeniu nastepuje domieszka paliwa plynnego, a wraz z tem wzrost wartosci opalowej pa¬ liwa. Przy uruchomianiu silnika, gdy ge¬ nerator nie wytwarza jeszcze gazu, silnik zasilany jest najpierw tylko plynnem pa¬ liwem, poniewaz wobec braku doplywu ga¬ zu regulator opada sila rzeczy nadól. Re¬ gulator tak jest urzadzony, ze zapewnia i przy napedzie silnika tylko paliwem plyn¬ nem stala regulacje przy wszelkich obcia¬ zeniach, tak ze silnik moze pracowac i bez doplywu gazu tylko na paliwo plynne.Tylko niektóre paliwa plynne, jak np. benzol, nadaja sie bez dodatkowych za¬ biegów do napedu wraz z paliwem gazo- wem. Inne plynne paliwa wymagaja badz- to niskiej temperatury sprezania, wobec obawy wywolania przedwczesnych samo¬ zaplonów, badzto wyzszych temperatur sprezania przy pracy z wtryskiem pali¬ wa, aby po suwie sprezania zapewnic nie¬ zawodny samozaplon. Dzieki wynalazko¬ wi moze byc równiez osiagniety i nastepu¬ jacy cel.Jezeli np. silnik gazowy, napedzany jest w przewazajacej ilosci, stosownie do wynalazku, równiez benzyna, to przez zamkniecie zaworu wlotowego do powie¬ trza daleko przed osiagnieciem przez tlok punktu martwego po skonczonym suwie ssania, nastepuje obnizenie koncowej tem¬ peratury sprezania w stosunku do tejze temperatury przy zwyklej pracy silnika.Odpowiednio do tego otrzymuje sie nizsza temperature sprezania, co umozliwia usu¬ niecie niebezpieczenstwa niepozadanych przedwczesnych samozaplonów. Nato¬ miast przeciwnie, przy napedzie, w mysl wynalazku ze stosowaniem dodatkowego wtrysku ropy, przedwczesne zamkniecie wlotowego zaworu do powietrza podczas suwu ssania prowadzi do otrzymywania nizszych temperatur sprezania, anizeli temperatura stosowana przy wtrysku sa¬ mego paliwa plynnego. Ostatni ten sposób posiada jednakowoz te wade, ze wymaga zwiekszenia wymiarów silnika. Podwyz¬ szenie temperatury sprezania przy pracy silnika z wtryskiem ropy, w przeciwien¬ stwie do pracy jego przy zasysaniu paliwa gazowego, moze byc tez uskuteczniane przez uprzednie sprezanie pobieranego przez silnik powietrza zapomoca specjal¬ nej dmuchawy oraz przez uprzednie o- grzanie tegoz, albo tez wreszcie zapomo¬ ca obu tych sposobów, tak ze temperatura poczatkowa przy suwie sprezania, a odpo¬ wiednio do tego i koncowa temperatura po sprezeniu ulegaja znacznej zwyzce.Osiagnieta w ten sposób zaleta tech¬ niczna wynalazku polega przedewszyst- kiem na tem, ze silnik gazowy napedzany chwilowo gorszym jakosciowo gazem pra¬ cuje sprawniej, poniewaz mozliwe podczas pracy chwilowe zmniejszenie sie wartosci opalowej gazu moze byc niezwlocznie wy¬ równane domieszka paliwa plynnego.Wskutek tego silnik, wedlug wynalazku, niekoniecznie musi pracowac mieszankami o malej stosunkowo zawartosci powietrza.Ubogie te w powietrze mieszanki powodu¬ ja latwo przegrzanie silnika i zmuszaja do stosowania nizszych cisnien sprezania, które ze swej strony wywieraja ujemny wplyw na termodynamiczny skutek uzy¬ teczny. W mysl wynalazku mozna raczej pracowac mieszankami bogatemi w powie¬ trze, tak ze silnik pozostaje stosunkowo chlodny, a co zatem idzie punkt samoza¬ plonu mieszanki lezy dostatecznie wyso¬ ko, wskutek czego moze miec miejsce od- — 2 —powiednio wysokie sprezanie, warunkuja¬ ce odpowiednio wysoki termiczny spól- czynnik skutku uzytecznego.Rysunek przedstawia schematycznie kilka przykladów wykonania wynalazku.Fig. 1 przedstawia silnik przystosowa¬ ny do napedu kolejno gazem i paliwem plynnem, fig. 2 przedstawia ten sam silnik, posiadajacy dodatkowy regulator miarku¬ jacy doplyw gazu, przyozem przy wzra¬ stajacej dawce paliwa plynnego regulator coraz bardziej przymyka doplyw gazu, fig. 3 przedstawia wykres regulacji ilosci gazu paliwa plynnego i powietrza w zalez¬ nosci od przesuwów pochwy regulatora, fig. 4 — przyrzad do podgrzewania zasy¬ sanego powietrza, fig. 5 — wykresy indy¬ katorowe silnika uwidoczniajace stosunki sprezania, zas fig. 6 — silnik na paliwo gazowe i plynne z dodatkowa dmuchawa, celem wstepnego sprezania powietrza za¬ sysanego przez silnik, dzieki czemu uzy¬ skuje sie podniesienie temperatury spre¬ zania. Wreszcie fig. 7 — wykresy indyka¬ torowe, wyjasniajace przebieg pracy silni¬ ka, wykonanego wedlug fig. 6.Na fig. 1 litera a oznacza silnik spali¬ nowy przystosowany do napedu kolejno gazem i paliwem plynnem, posiadajacy za¬ wór wlotowy 6 do mieszanki. Do zaworu tego prowadza dwa przewody: przewód do gazu c i do powietrza d. Otwieranie za¬ woru 6 umozliwia regulator e zapomoca odpowiedniego ustawienia ramienia / dwu- ramiennej dzwigni, polaczonej zapomoca odpowiednich drazków z pochwa regulato¬ ra. Litera g oznacza stale punkty obrotu drazków regulatora. Wlasciwy naped za¬ woru 6 uskutecznia w znany sposób tarcza kciukowa osadzona na walku rozrzadczym h. Regulator oddzialywa zapomoca drazków i równiez na za¬ wór przelotowy k pompy m, tloczacej plynne paliwo.Regulacja odbywa sie w ten sposób (fig. 3), ze silnik pracuje najpierw tylko na gaz, a potem jednak zaleznie od potrze¬ by na gaz i paliwo plynne, lub tez wsku¬ tek braku doplywu gazu silnik pracuje tylko na paliwo plynne. Jezeli np. za¬ mkniety zostanie doplyw gazu, to przy niezmiennem obciazeniu silnika pochwa regulatora opadnie i silnik otrzymuje co¬ raz to wiecej paliwa plynnego (fig. 3) do¬ póki nie zostanie przywrócona równowa¬ ga miedzy sprawnoscia i obciazeniem sil^ nika. Jednoczesnie dziala pompa tlocza¬ ca, która wtryskuje paliwo bezposrednio do cylindra. Stosownie do tego przy naj¬ nizszych polozeniach pochwy regulatora moze regulator naturalnie otwierac coraz bardziej zawór do gaznika, tak ze w tym ostatnim wypadku dostaje sie do cylindra silnika zamiast mieszanki gazu z powie¬ trzem mieszanka pary benzynowej z po¬ wietrzem.Dzialanie regulatora jest nastepujace.Pochwa regulatora (fig. 1) znajduje sie mniej wiecej w polozeniu, odpowiadaj a- cem punktowi A na fig. 3. Przy tem polo¬ zeniu pochwy regulatora doplyw gazu do silnika jest najwiekszy. Z drugiej zas stro¬ ny dzwignia n, zapomoca której uskutecz¬ nia sie regulacje pompy paliwowej i pola¬ czona równiez z pochwa regulatora, zaj¬ muje takie polozenie, ze zawór przeplywo¬ wy k zamyka sie przy najnizszem poloze¬ niu nurnika o. Skoro pochwa regulatora o- pusci sie ponizej polozenia wskazanego na fig. 1, to zawór przeplywowy k pozostaje podczas suwu sprezania przez pewien czas zamkniety, pompa wiec doprowadza tylko paliwo plynne. O ile zwiekszy sie ilosc obrotów silnika i pochwa regulatora podniesie sie ponad pewne okreslone polo¬ zenie, wówczas dzwignia n otrzymuje ta¬ kie polozenie, ze zawór przeplywowy k pompy paliwowej przy kazdem polozeniu nurnika pozostaje otwarty i pompa prze¬ staje tloczyc paliwo do silnika.Poniewaz czestokroc nie jest pozada- nem, by przewód do gazu podczas pracy — 3 —silnika na paliwo plynne: pozostawal o- twarty, wiec nalezy w mysl wynalazku re¬ gulacje silnika przeprowadzic w ten spo¬ sób, aby wraz ze wzrostem doplywu pali¬ wa cieklego przewód do gazu byl stopnio¬ wo coraz to bardziej przymykany (fig. 2).Z ramieniem / dzwigni kolankowej polaczo¬ na jest na stale dzwignia p, która zapo- moca preta q \ drazka r uruchomia prze- pustnice dlawiaca s. Sprezyna t, osadzona odpowiednio na drazku q, przyciaga dra¬ zek r do zderzaka u, otwierajac mozliwie szeroko te przepustnice dlawiaca s. Po¬ dluzny otwór w górnym koncu preta q ma za skutek, ze przy podniesieniu sie pochwy regulatora (naped gazem) przepustnica dlawiaca pozostaje nadal otwarta. Prze¬ ciwnie, gdy wspomniana pochwa opada (naped paliwem plynnem), wówczas prze¬ pustnica ta coraz bardziej sie zamyka.Opisana powyzej regulacja dotyczy za¬ równo silnika spalinowego pedzonego la- twozapalnemi mieszankami gazu z po¬ wietrzem, wzglednie paliwem plynnem, np. benzyna, jako tez trudnozapalnemi mieszankami gazu z powietrzem lacznie z plynnem paliwem, np. olejem gazowym, wrzacym w wysokiej temperaturze. W o- bu tych wypadkach przy napedzie gazem lub plynnem paliwem wysokosc sprezania moze byc jednakowa, W razie stosowania jednak jednego i tego samego silnika na- przemian do napedu latwozapalna mie¬ szanka powietrza i gazu i paliwa plynne¬ go, wrzacego przy wysokiej temperaturze, nalezy zmienic temperature sprezania.Wedlug wynalazku mozna to osiagnac w ten sposób, ze w zaleznosci od polozenia pochwy regulatora zostaje wlaczony np. elektryczny spiralny grzejnik do przewo¬ du przez który przeplywa ssane powietrze.Odpowiedni przyklad wykonania do przeprowadzenia wyzej opisanego zabie¬ gu przedstawia fig. 4. W przewodzie zasy¬ sanego powietrza w umieszczony jest elek¬ tryczny grzejnik spiralny x. W obwód pradu spirali grzejnika wlaczone sa: ogni¬ wo y, reczny wylacznik z i kontakt alf u- ruchomiany regulatorem. Przy najnizszych polozeniach pochwy regulatora kontakt ten jest zamkniety i grzejnik ogrzewa ssa¬ ne powietrze, tak ze koncowa temperatu¬ ra sprezania wystarcza do wywolania sa¬ mozaplonu wtryskiwanego trudnozapalne- go plynnego paliwa. Jezeli zamiast trud- nozapalnego paliwa plynnego wtryskuje sie latwopalne paliwo, np. benzyne, wów¬ czas zbyteczne jest uprzednie podgrze¬ wanie powietrza i reczny wylacznik z na¬ lezy otworzyc.Stosownie do wykresów indykatoro¬ wych, przedstawionych na fig. 5, zmiana temperatury sprezania moze byc uskutecz¬ niana w ten sposób, ze zawór wlotowy zo¬ staje zamkniety przed koncem suwu ssa¬ nia, a przebieg pracy odbywa sie wówczas wedlug krzywej b' wykresu (naped gazem i benzyna) i 0 ile natomiast zawór wloto¬ wy pozostaje otwarty przez caly czas trwania suwu ssacego silnika, otrzymuje sie wysoka temperature sprezania odpo¬ wiednio do wykresu krzywej c (naped mieszany plynno-gazowy). Wreszcie moz¬ na zmieniac temperature sprezania w ten sposób, ze zasysane powietrze poddawane jest wstepnemu sprezaniu. Urzadzenie do przeprowadzenia powyzszego sposobu przedstawione jest na fig. 6, gdzie litera k* oznacza silnik spalinowy, m* — sprezar¬ ke do powietrza, która tloczy je przewo¬ dem d' do silnika. Sprezarka jest sprze¬ zona z walem silnika poprzez elektroma¬ gnetyczne sprzeglo cierne e\ które wlacza sie wówczas, gdy nastepuje przelaczenie napedu na plynne paliwo, np. olej gazowy.Wlaczanie sprzegla odbywa sie podobnie do urzadzenia przedstawionego na fig. 4 i uskuteczniane jest w ten sposób, ze po¬ chwa regulatora przy najnizszych swych polozeniach zamyka zapomoca kontaktu f obwód pradu, utworzony przez cewke magnetyczna i ogniwo g\ Fig. 7 przedsta-wia wykresy indykatorowe odpowiadajace takiej regulacji, a mianowicie krzywa K odnosi sie do napedu przy wylaczonej sprezarce (naped gazowy), a krzywa V— do napedu ze sprezarka (naped plynno- gazowy). PL

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób pracy silnika spalinowego, pe¬ dzonego paliwem gazowem lub plynnem, albo tez gazowem i plynnem jednoczesnie, znamienny tern, ze przy przeciazeniu sil¬ nika i wywolanej tern malejacej ilosci ob¬ rotów silnika ragulator zmienia najpierw doplyw gazu i powietrza w zwykly spo¬ sób przez odpowiednie uruchomienie spe¬ cjalnie do tego celu uksztaltowanych przy¬ rzadów regulujacych, a nastepnie, poczaw¬ szy od okreslonej zgóry ilosci obrotów, wzglednie — okreslonego obciazenia, wpro¬ wadza dodatkowe dawki plynnego paliwa, odpowiednio do przeciazenia silnika. Motorenfabrik Deutz Aktiengesellschaft. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 11192. Ark. i. m o' VDo opisu patentowego Nr 11192. Ark.

2. Fier. 3. Fig-ADo opisu patentowego Nr 11192. Ark.

3. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL