Przedmiotem wynalazku dodatkowego jest sil¬ nik spalinowy, zwlaszcza wysokoprezny, dolado¬ wywany za pomoca zespolu turbosprezarkowego zaopatrzonego w przewód bocznikowy, doprowa¬ dzajacy spaliny ze sprezarki do turbiny, oraz ele¬ menty dlawiace przeplyw umieszczone w przewo¬ dzie bocznikowym, umozliwiajace ciagla zmiane przekroju poprzecznego przelotu, wytwarzajace róznice cisnien przed i za tymi elementami dla¬ wiacymi, przy czym zwiekszenie cisnienia za lele-. mentami dlawiacymi powoduje zmniejszenie prze¬ kroju przeplywu, zas zwiekszenie cisnienia przed elementami dlawiacymi powoduje zwiekszenie prze¬ kroju przeplywu tak, ze róznica cisnien wywolana przez elementy dlawiace zmienia sie w ten sam sposób jak cisnienie w przewodzie bocznikowym przed elementami dlawiacymi, wedlug patentu glównego nr 85 207.Przewód bocznikowy pozwala na przekazywanie ze sprezarki do turbiny calego . powietrza nie po¬ chlonietego przez silnik.Róznica cisnien powoduje przedmuch silnika, niezbedny w przypadku silników dwusuwowych, a potrzebny do chlodzenia zaworów i glowicy w przypadku silników czterosuwowych z cylindrami o duzych srednicach^ i stosowany do odprowadza¬ nia gazów resztkowych. Fakt, ze róznica cisnien nie jest zalezna od wydatku, a wiec od predkosci silnika o okreslonej mocy, daje stosunek miadzy iu 15 20 25 stopniem sprezania i rozprezania. w turbosprezarce niezalezny od predkosci silnika i pozwala na przy¬ stosowanie sprezarki do pracy w poblizu jej cha¬ rakterystyki pompowania w strefie wysokiej wy¬ dajnosci.Urzadzenie wedlug patentu glównego nr 85 201 opisuje przykladowo czlon dlawiacy, który ogra¬ nicza przekrój przejscia powietrza w przewodzie bocznikowym, i jest poddany dzialaniu sily pro¬ porcjonalnej do róznicy cisnien. Czlon spelnia wiec jednoczesnie funkcje dlawienia i sterowania, wspól¬ dzialajac z innymi elementami reagujacymi na wysokie i niskie cisnienia. Rozwiazanie opisane wyzej jest proste do wykonania i korzystne w wielu przypadkach. Jednoczesne pelnienie funkcji sterowania i dlawienia przez ten sam czlon moze jednak w niektórych urzadzeniach powodowac znaczne niedogodnosci.Na przyklad w urzadzeniach w których zespól czlonu dlawiacego i sterujacego tworzy oscylator, jest narazony na wchodzenie w rezonans. Wibra¬ cje czlonu dlawiacego moga pociagnac za soba je¬ go zniszczenie i niestabilnosc strumienia aerodyna¬ micznego przechodzacego obok tego czlonu, wywo¬ lujac pompowanie sprezarki i wygaszenie komory spalania.Fakt, ze funkcje sterowania i dlawienia sa po¬ laczone powoduje trudnosci w dzialaniu przeka¬ zywane na oscylator. 115 956il5d Zaleznosc spadku cisnienia jest w przyblizeniu ^ liniowa i ma postac: AP = «P + /? (1).Wspólczynnik /? moze byc poprawiony przez dzialanie sprezyny wspierajacej sie na czlonie ste- ¦_ rujacym. Dzialajac na te sprezyne w funkcji cis¬ nienia P panujacego przed elementami dlawiacy¬ mi, przez odpowiednie ustawienie zderzaka ru¬ chomego i ustawiajac sprezyne w funkcji cisnie¬ nia, mozna poprawic wspólczynnik /?, ale jedynie w sposób ograniczony. Jezeli chodzi o wspólczyn¬ nik a, to jego przystosowanie do parametrów eks¬ ploatacyjnych urzadzenia jest bardzo trudne.W sprezarkach majacych zlozona charakterystyke pompowania na przyklad w sprezarkach osiowych, 15 wielostopniowych, liniowa charakterystyka spad¬ ku cisnienia nie pozwala osiagnac turbosprezarce wydajnosci optymalnej. , Polaczenie dzialania dlawiacego i dzialania ste¬ rujacego, warunkuje amplituda sily sterujacej za- 20 lezna od wymiarów geometrycznych czlonu dlawia¬ cego. Nie mozna zatem zwiekszyc sil dzialajacych na czlon sterujacy inaczej, jak tylko zwiekszajac wymiary czlonu dlawiacego, a to powoduje zwiek¬ szenie wymiarów calej obudowy, które jest nie- 25 dozwolone ze wzgledów konstrukcyjnych, lub tech¬ nologicznych.Celem wynalazku jest unikniecie tych wad. Cel ten osiagnieto przez wykonanie silnika spalinowe¬ go, zwlaszcza wysokopreznego, doladowywanego, 30 którego istota polega na tym, ze elementy dlawia¬ ce ^awieraja ruchomy czlon dlawiacy do regulo¬ wania , przekroju poprzecznego przelotu powietrza, a ponadto zawieraja oddzielne srodki sterujace sprzezone z ruchomym czlonem poddane dziala- 35 niu róznicy cisnien panujacych przed i za czlo¬ nem.Srodki sterujace sa utworzone przez ruchome tloki umieszczone w komorach polaczonych ze stre¬ fami przewodu usytuowanymi przed i za czlonem dlawiacym, i które to tloki sa polaczone z czlo¬ nem dlawiacym dzwignia sterujaca.Jedna komora jest polaczona ze strefa przewo¬ du usytuowana przed czlonem dlawiacym a druga 45 komora ze strefa przewodu usytuowana za czlo¬ nem dlawiacym, przy czym miedzy komorami jest utworzona komora polaczona ze zródlem cisnie¬ nia.Zródlo cisnienia ma postac kanalu, który ma wy- ao lot do atmosfery.Zródlo cisnienia ma postac komory polaczonej z atmosfera przez dysze zaopatrzona w iglice, oraz / polaczonej z przewodem bocznikowym za - pomoca dyszy o stalym przekroju. 35 Ruchoma iglica jest polaczona kinematycznie z czujnikiem cisnienia.Tloczyskd tloka jest oparte o sprezyne, której drugi koniec jest oparty o ruchomy zderzak., Sprezyna jest oparta na zderzaku sprezynowym 60 polaczonym z dodatkowym czujnikiem cisnienia.Srodki sterujace zawieraja wspomaganie hydra¬ uliczne- do przemieszczania ruchomego czlonu.Czujnik cisnienia ma przetwornik cisnienia na Wielkosc elektryczna i jest polaczony z czlonem 65 4 dlawiacym za pomoca przelacznika elektryczhs-* go.Przelacznik elektryczny jest polaczony z progra¬ mowanym obwodem kalkulacyjnym.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przy¬ kladach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat dzialania urzadzenia, fig. 2 — elementy dlawiace urzadzenia z fig. 1, w prze¬ kroju podluznym, fig. 3 — inny przyklad wykona¬ nia elementów dlawacych z fig. 2, schematycznie, fig. 4 — krzywe zaklócen w pracy turbosprezarki i charakterystyk wystepujacych w róznych ele¬ mentach dlawiacych urzadzenia, fig. 5 — elementy dlawiace jak na fig. 2 do liniowej zmiany cisnie¬ nia, fig. 6 — krzywa zaleznosci przekroju otworu wylotowego dyszy regulacyjnej, od cisnienia wy¬ lotowego sprezarki, fig. 7 — uklad sterowania hy¬ draulicznego elementów dlawacych, schematycznie, fig. 8 ¦— schemat sterowania elektrycznego ele¬ mentów dlawiacych, zastosowanych w urzadzeniu z fig. 1, fig. 9 — schemat instalacji elektrycznej do regulacji polozenia czlonu dlawiacego w zalez¬ nosci od parametrów pracy silnika, fig. 10 — sche¬ mat instalacji elektrycznej do programowania po¬ lozenia czlonu dlawiacego, stosowanej zwlaszcza w urzadzeniach dó napedu statków wyposazonych w srube napedowa.Urzadzenie przedstawione schematycznie na fig. 1 ma silnik spalinowy 10 z obiegiem Diesla, czte- rosuwowy o niskim stopniu sprezania równym 12.Jednakze moze to byc równiez silnik z tlokami o ruchu posuwisto-zwrotnym albo rotacyjny o do¬ wolnym stopniu sprezania, z zaplonem cisnienio¬ wym albo iskrowym. Silnik jest doladowany przez turbosprezarke zawierajaca turbine 11 i sprezarke 12, których wirniki sa polaczone walem 13.Na wlocie powietrza sprezarki ,12, typu odsrod¬ kowego jest zamontowany silnik elektryczny do rozruchu (nie pokazany) polaczony z. walem za po¬ moca sprzegla. Sprezarka 12 ma korzystnie sto¬ pien sprezania 6. Taki stopien sprezania mozna osiagnac w sprezarce odsrodkowej, naddzwiekowej lub jednostopniowej.Sprezarke dwu lub wielostopniowa albo wielo- kadlubowa z chlodnica miedzystopniowa, odsrod¬ kowa, albo osiowa stosuje sie wówczas, gdy chce sie osiagnac wysoki stopien sprezania przekracza¬ jacy 10. Dodatkowa komora spalania la zaopatry¬ wana w paliwo z zasilacza 20, pozwala na pod¬ grzewanie spalin silnika, wychodzacych z kolekto¬ ra 21, przed wlotem do turbiny 11. Przeplyw wtry¬ skiwanego paliwa jest dozowany przez urzadzenie sterujace 15, uniemozliwiajace spadek cisnienia na wlocie silnika ponizej wartosci graniczacej z sa¬ mozaplonem.Przewód bocznikowy 22 otwarty ciagle w czasie dzialania urzadzenia, umozliwia dostarczanie turbi¬ nie powietrza przez sprezarke 12, które nie zosta¬ lo zuzyte przez silnik 10.W przedstawionym przykladzie wykonania, prze¬ wód 22 laczy wlot chlodnicy powietrza 17 umiesz*- czonej na króccu wlotowym 18, z pomocnicza ko¬ mora spalania 19. Urzadzenie 23 powoduje strate cisnienia powietrza AP = P2 — P3, które prze-5 115 956 6 chodzi przez przewód 22 do komory 19, proporcjo¬ nalna do cisnienia P2 na wylocie sprezarki i nie¬ zalezna ad wydatku, który przeplywa przez prze¬ wód.Urzadzenie 23 przedstawione na fig. 1 i 2 moze zawierac czlon dlawiacy 24 i elementy sterujace.Czlon dlawiacy 24 jest w pokazanym przykladzie wykonania utworzony przez przepustnice umiesz¬ czona na osi, która przechodzi przez scianki prze¬ wodu, i która jest polaczona na stale z dzwignia sterujaca 25, polaczona z tlokiem 26 o duzej sred¬ nicy i tlokiem 27 o malej srednicy, polaczone tlo- czyskiem 28. Tloki przesuwaja sie w cylindrach tworzac trzy komory. Czolo tloka 26 tworzy z cylindrem komore 29, która jest polaczona z cze¬ scia przewodu 22 usytuowana za czlonem dlawia¬ cym 24, albo bezposrednio z wlotem turbiny 11. f Jedno czolo tloka 27 tworzy z cylindrem komo¬ re 30 polaczona z czescia przewodu 22 usytuowana -przed czlonem dlawiacym 24. Komora srodkowa 31 jest polaczona z atmosfera i panuje w niej cisnie¬ nie atmosferyczne P0.Sprezyna powrotna 32 umieszczona w komorze 30 dzialajac na tlok 27 z niewielka sila stala F wywoluje tendencje do otwierania czlonu dlawia¬ cego 24. Jezeli sie oznaczy przez S i s powierz¬ chnie czolowe tloków 26 i 27, na które dziala cis¬ nienie, to elementy dlawiace przedstawione na fig. 2, powoduja w przewodzie 22 strate cisnienia P wyrazona zaleznoscia.B —s F + P0 (S — s) AP = P2 — : (2) S 2 S która jest wlasnie zaleznoscia liniowa.Rozwiazanie przedstawione na fig. 2 moze byc odwrócone w taki sposób, ze komora 31 jest po¬ laczona z przewodem 22 przed czlonem dlawiacym 24, a komora 30 jest polaczona z atmosfera i pa¬ nuje w niej cisnienie atmosferyczne P0.Wzór ma wtedy nastepujaca postac. s F + P0 • s AP = — P2 — ' ¦ .S S ^ Oczywiscie w tym przypadku jak i w poprzed¬ nim, liniowosc tej zaleznosci bylaby utrzymana tylko wtedy, gdy wydatek pozostaje w dolnej war¬ tosci, dla której strata cisnienia powodowana przez i czlon dlawiacy 24 calkowicie otwarty, staje sie nadmierna.Czola tloków 26 i 27 (fig. 3), na które dzialaja cisnienia P2 i P3, sa takie same, ale tlok 27 dzia¬ la na krótsze ramie dzwigni 25, a tlok 26 na dluz¬ sze ramie tej dzwigni. Oczywiscie mozna stosowac zarówno rózne wielkosci powierzchni, na które dzialaja cisnienia, jak tez i rózne* dlugosci dzwi¬ gni.W celu lepszego przedstawienia problemu, któ¬ ry wynalazek pozwala latwo rozwiazac, oznaczo¬ no na fig. 4 charakterystyke pompowania T cha^ rakteryzujaca funkcje cisnienia i wydatku istnie¬ jacej sprezarki. Stosowanie elementów dlawiacych, które wywoluja strate cisnienia zmieniajaca sie li¬ niowo, pozwala na wybór jednej z dwóch mozli¬ wosci przyjecia charakterystyki Cj, dla której prze¬ wód ma niewielka mozliwosc adaptacji do pelnej mocy i niska wydajnosc rj gdy Jest za wysoka temperatura na wlocie turbiny, lub przyjecie cha¬ rakteryatyki C2, przy której wystepuje pompo¬ wanie przy posrednich warunkach pracy.. . . . . Azeby znalezc rozwiazanie tego problemu, na¬ lezy, ustalic nieliniowa zmiane cisnienia o charak¬ terystyce C3, która bylaby bardzo bliska charak¬ terystyki pompowania ale nigdy by jej nie prze¬ kroczyla. Mozna zwlaszcza stosowac elementy dla¬ wiace typu przedstawionego nay fig. 5, które umoz¬ liwiaja regulowanie spadku cisnienia w funkcji cisnienia P2.Komora- 31a (fig. 5) jest polaczona bezposrednio z przewodem bocznikowym 22 przed czlonem dla¬ wiacym 24a, tak, ze panuje w niej cisnienie P2.Komora 30a jest poddana Cisnieniu Pi posrednie¬ mu miedzy cisnieniem P2 i cisnieniem atmosfe¬ rycznym P0. W tym celu komora ta przez dysze 33 o przekroju S2 jest poddana cisnieniu P2 i przez dysze 34 o przekroju S1? cisnieniu P0.Badanie przeplywu miedzy tymi dwiema dysza¬ mi o przekrojach Sj i S2 pokazuje, ze cisnienie Pj jest funkcja ciagla cisnienia P2 i stosunku prze¬ krojówS1/S2.. ' f W pierwszym przyblizeniu mozna powiedziec, ze: - P2 — Po \ S2 / /sa r §il badz jeszcze: Pi = k1 I• P2 -h PQ 1 — k — I W tych warunkach spadek cisnien^, który na¬ stepuje w urzadzeniu z fig. 5 mozna zapisac: AP s P2 — (Pi + F/s) ™ S Przekrój Sj i przekrój S2 sa zalezne od jednego albo wielu parametrów pracy silnika, które chce sie utrzymac dla poprawienia wspólczynnika linio¬ wosci wzoru <2)L W przykladzie Wykonania przed¬ stawionym na-fig. 5, dysza 33 ma staly przekrój .S2, podczas gdy dysza 34 ma przekrój Si zmienny w funkcji cisnienia P^. W tym celu dysza 34 jest utworzona przez otwór w korpusie i przez*iglice 35 o odpowiednim profilu, umieszczona w czujniku cisnieniowym 36. Profil iglicy 35 i charakterysty¬ ka czujnika 36 w postaci krzywej zmian wydlu¬ zenia w funkcji cisnienia P2, sa na przyklad 4a- •kie, ze przekrój zmienia sie w funkcji cisnienia 15 20 25 30 35 40 4? ?0 55 .60 badz ostatecznie: AP = — 1 — k I-7-I • P2 — — "l ¦(-vH-(t)] albo jeszcze: * /7 11S 956 8 wedlug krzywej przedstawionej na fig. 6, Widac z tego, ze mozna dokonywac kolejno zmian wspól¬ czynników a i P wzoru (1) w funkcji cisnienia zgodnie-z wytworzona liniowoscia tej zaleznosci.Jest mozliwe oczywiscie umieszczenie równolegle wielu dysz o przekroju zmiennym w funkcji róz¬ nych parametrów.Jezeli chce sie dzialac na wspólczynnik fi nie¬ zaleznie od wspólczynnika a z równania |(1), wy¬ starczy zeby zderzak, na którym wspiera sie spre¬ zyna powrotna, byl ruchomy w zaleznosci od pa¬ rametrów pracy silnika, na które chce sie oddzia¬ lywac. Jezeli zamierza sie dokonac zmiany wspól¬ czynnika fi w funkcji cisnienia P2, sprezyna mo¬ glaby byc zastapiona przez Sprezyne 30e, wspiera¬ jaca sie na zderzaku utworzonym przez tlok 69 poddany dzialaniu tego cisnienia (linia przerywa¬ na na fig. 2) lub tez sprezyna 30e moze byc opar¬ ta na zderzaku sprezynowym, nie pokazanym, po¬ laczonym z dodatkowym czujnikiem cisnienia.W przykladach wykonania przedstawionych na fig. 2, 3 i 5 sila przemieszczajaca czlon dlawiacy jest wywolywana przez cisnienie, które panuje w przewodzie 22. W celu osiagniecia sterowania o wiekszej sile moze byc korzystne sterowanie prze- pustnicy wzmacniaczem mocy, przy czym cisnie¬ nia przed i za organem dlawiacym dzialaja jedy¬ nie na uklad pilotujacy. Urzadzenie tego rodzaju jest przedstawione na fig. 7.Urzadzenie na fig. 7 zawiera uklad pilotujacy, którego budowa jest bardzo podobna do budowy elementów sterujacych z fig. 5 z ta róznica, ze. wyposazenie ruchome jest sprzegnietej nie z dzwi¬ gnia 25b do przemieszczania czlonu 24b, ale z igli¬ ca 37, która przemieszcza sie w stalej przystawce w celu regulowania przekroju przeplywu.Przystawka jest umieszczona na drodze prze¬ plywu w celu odciazenia dzwignika olejowego 38 zasilanego w sposób ciagly poprzez dysze 39 o sta¬ lym przekroju, pompa 40 dajaca stale cisnienie.Przemieszczenia iglicy 37 zmieniaja cisnienie pa¬ nujace w dzwigniku i wywierane na tlok 41 sprzegniety z dzwignia 25b, dazace do nadania po¬ lozenia zamkniecia, czlonowi* 24b przeciwstawia¬ jac sie sile wywieranej przez sprezyne powrotna 42.Zamiast regulowania przekroju przeplywu,' wypo¬ sazenie ruchome mogloby oddzialywac na jakikol¬ wiek przetwornik, na przyklad w postaci suwaka potencjometrycznego, przy czym czlon dlawiacy 24b jest wówozas sterowany elektrycznie.Rozmieszczenie organów dlawiacych i steruja¬ cych pozwala zachowac korzystna wlasciwosc ukla¬ dów opisanych w patencie glównym i w pierw¬ szym patencie dodatkowym, a mianowicie daje mozliwosc regulowania przeplywu przez przewód bocznikowy przez zwykla zmiane przekroju tego przeplywu, co jest nieosiagalne w przypadku kla¬ sycznego zaworu zasuwowego. Na fig. 7 przedsta¬ wiono kanal 43 zaopatrzony w zawór zasuwowy 41 pozwalajacy doprowadzic wstepnie do pomocni¬ czej komory spalania 19b wydatek q "powietrza podczas gdy wydatek Q — q powietrza wtórnego jest doprowadzony przez przewód 22b. Tak dlugo jak przez przewód 22b przeplywa skuteczny wy¬ datek i dopóki ten wydatek nie przekracza warto¬ sci maksymalnej okreslonej powyzej, mozna regu¬ lowac przeplyw q otwierajac jedynie zawór zasu¬ wowy 44. Regulujac przekrój przelotu tego zaworu do wartosci ustalonej dla danego parametru stero- waniaj na przyklad dla cisnienia P2, mozna kon¬ trolowac w sposób bardzo prosty wstepny prze¬ plyw powietrza.Wszystkie rozwiazania opisane do tej pory sta¬ nowia uklady mechaniczne z cisnieniem plynu wywieranym bezposrednio przez plyn (fig. 2, 3 i 5) albo ze wspomaganiem (fig. 7). W przypadku re¬ alizowania zlozonej charakterystyki zmian róznicy cisnien w funkcji cisnienia, albo gdy poszukuje sie charakterystyk innych niz liniowe (na przy¬ klad dobrane przez calkowanie lub rózniczkowa¬ nie) moze byc korzystne stosowanie rozwiazania elektrycznego. Urzadzenie tego rodzaju jest przed¬ stawione w postaci bardzo uproszczonej, na fig. Hr Urzadzenie z fig. 8, przeznaczone do wywolywa¬ nia spadku cisnienia, które zmienia sie liniowo wraz z cisnieniem P2 panujacym przed czlonem dlawiacym 24c, zawiera dwa uklady przetworni¬ kowe, jeden z napieciem proporcjonalnym do cis¬ nienia P2, drugi z napieciem proporcjonalnym do cisnienia P3, umieszczone na wejsciach przetwor¬ nika róznicowego 45, którego wyjscie polaczone jest z silnikiem elektrycznym 46, który napedza 0- brotowy czlon dlawiacy 24c.W przedstawionym przykladzie wykonania kaz¬ dy uklad przetwornikowy sklada sie z czujnika 47 albo 4fr i z wzmacniacza wstepnego 49 albo 50.Kazdy wzmacniacz wstepny jest polaczony za po¬ srednictwem oporników 51 i 52 z przetwornikiem 45. Silnik '46 ustawia sie w polozenie, w którym wyjscie przetwornika 45 jest ustawione na zero, i które odpowiada spadkowi cisnienia AP ,= P2 — — P3 takiemu, ze: K2 • P2 — K3 • P3 = 0. Wspól¬ czynniki K2 i K3 sa zalezne od wartosci rezystan¬ cji oporników 51 i 52. Uklad tak wykonany daje róznice cisnienia dokladnie proporcjonalna do cis¬ nienia na wylocie sprezarki, przy* czym sondy 47 i 48 maja charakterystyki liniowe. Mozna równiez zastosowac sprezyne powrotna, odgrywajaca te sama role co sprezyna powrotna przedstawiona w przykladzie wykonania na fig. 2.Jak to Wynika z wczesniejszych rozwazan zmia¬ na AP w funkcji P2, która nie jest liniowa, moze byc korzystnie zrealizowana w taki sposób, ze cha¬ rakterystyka przystosowania sprezarki czyli wy¬ datek w funkcji cisnienia wylotowego, przechodzi przez punkty, w których sprawnosc jest bliska op¬ timum. A wiec, linia ta moze miec ksztalt zlozo¬ ny, szczególnie gdy turbosprezarka ma wiele spre¬ zarek ustawionych szeregowo z chlodnica* miedzy- stopniowa, albo wielostopniowa sprezarke osiowa.W takim przypadku, charakterystyka pompowania T moze wykazywac anomalie ksztaltu.Prostota rozwiazania polega na zmianie wartosci rezystancji oporników 51 i 52, za posrednictwem których wielkosci wejsciowe sa doprowadzane do przetwornika 45 w funkcji wybranego parame¬ tru. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 009 115 936 10 W przypadku silników, które wymagaja prze¬ dmuchu, a szczególnie w przypadku silników dwu¬ suwowych, korzystne jest modulowanie przedmu¬ chu w zaleznosci cd ladowania, w celu zwieksze¬ nia ilosci gazu ^ recyrkulowanego.Plukanie ciagle zalezne jest od stosunku cisnien P2/P3. Mozna umiescic dodatkowy opornik o war¬ tosci zmieniajacej sie w zaleznosci od wielkosci ladowania, szeregowo lub równolegle z jednym z oporników 51, 52. W ten sposób mozna poprawic prace silnika przy malych obrotach i przy nie¬ wielkim ladowaniu.Przetworniki moga spelniac wszystkie potrzebne funkcje, to jest proporcjonalne, calkowane lub róz¬ niczkowane.Wszystkie opisane przyklady wykonania zawie¬ raja obieg wspomagajacy róznice cisnien, do cis¬ nienia, które panuje w przewodzie bocznikowym, przy czvm to wspomaganie moze byc bezposred¬ nie (fig. 2, 3 i 5) albo z przetwornikiem (fig. 7 i 8). Chociaz takie rozwiazanie byloby na ogól mniej korzystne, mozna takze podporzadkowac al¬ bo zaprogramowac polozenie ruchomego czlonu dla¬ wiacego w zaleznosci od róznych parametrów pra¬ cy silnika, a to wskazuje, ze istnieje okreslona za¬ leznosc miedzy róznica cisnien utworzona przez czlon ruchomy, stopniem otwarcia tego czlonu, i róznymi,parametrami pracy.W praktyce moznaby uzywac kalkulacyjnego u- kladu^ analogowego, który steruje polozeniem czlo¬ nu ruchomego w zaleznosci od pierwszej wielko¬ sci wejsciowej ustanowionej przez cisnienie przed i za czlonem ruchomym, od wtórnej wielkosci wej¬ sciowej wlasciwej dla stosunku miedzy wydatkiem przewodu bocznikowego i wydatkiem calkowitym dostarczanym przez sprezarke. Ta wtórna wielkosc wejsciowa moze byc wybrana z wielu parame¬ trów pracy, takich jak predkosc silnika, tempera¬ tura zasysania powietrza, predkosc turbosprezar¬ ki, wydatek powietrza przeplywajacego przez prze¬ wód bocznikowy i temperatura tego ¦ powietrza, wydatek sprezarki i wydatek przewodu boczniko¬ wego, cisnienie P2 i temperatura powietrza prze¬ plywajacego przez przewód bocznikowy.Na figurze 9 przedstawiono urzadzenie, w któ¬ rym wielkosc otwarcia ruchomego czlonu dlawia¬ cego 24d jest ustalana przez obieg wspomaga¬ jacy, w którym jedna z wielkosci wejsciowych jest cisnienie P2 panujace przed czlonem dlawiacym, a druga wydatek powietrza Q, które przechodzi przez przewód bocznikowy.Czlon dlawiacy 24d jest utworzony przez suwak przemieszczajacy sie poprzecznie do osi przewodu 22d. Zaklada sie, ze ksztalt suwaka 24d i ksztalt odcinka przewodu, w którym jest on umieszczony, sa tak wykonane, ze przekrój przelotu a zmienia sie w zaleznosci od przemieszczen 1 suwaka po¬ czawszy od jego polozenia pelnego otwarcia we¬ dlug nastepujacego wzoru: a = 00(^) (3) gdzie Oo i 10 sa stale.Spadek cisnienia przy przeplywie turbulentnym jest proporcjonalny do kwadratu wydatku maso- 10 15 20 30 39 40 45 wego na przekrój przelotu, przy czym przekrój przelotu a, który ma wytworzyc róznice cisnien AP ma wtedy postac: o = Q (XLq • A?)"* (4) gdzie X jest stale'.Urzadzenie z fig. 9 posiada czujnik cisnienia u- tworzony przez zasobnik 53 polaczony z przewo¬ dem bocznikowym przed czlonem dlawiacym 24d, i który przemieszcza suwak potencjometru 54, którego rezystancja jest proporcjonalna do cisnie¬ nia P2. Informacja o wydatku jest dostarczana przez rurke Pitota 55 umieszczona w przeplywie i zespolona z czujnikiem róznicowym 56. Róznica miedzy cisnieniem -statycznym i cisnieniem na wy¬ locie rurki Pitota ma postac: Q2 55 00 n K (5) gdzie K — jest stala, Q — wydatkiem masowym, a q gestoscia powietrza. Zasobnik czujnika 56 re¬ guluje potencjometr 57, którego rezystencja jest Q2 proporcjonalna do * Q Potencjometry 54 i 57 sa umieszczone w obiegu wejsciowym wzmacniaczy 58 i 59 wlaczonych w obieg multiplikatora analogowego 60.Przelacznik nawrotny 61 napedza czlon 24d i jednoczesnie suwak potencjometru 63, którego re¬ zystancja jest proporcjonalna do przemieszczenia 1 zawieradla. Potencjometr 63 jest zamontowany w obiegu wejsciowym wzmacniacza 65. Poszczególne napiecia wyjsciowe wzmacniacza 65 i multiplika¬ tora analogowego 60 dzialaja na wzmacniacz róz¬ nicowy 66, którego napiecia wyjsciowe uruchamia¬ ja przelacznik 61. ' .R Wzmaniacz 58 dostarcza napiecia Va = v • ——— A'P2 gdzie v jest napieciem stalym dostarczanym przez zródlo 64, R — stala rezystancja i A — stala.Wzmacniacz 59 dostarcza napiecie Vb = B-Q2 = v —z— * Q gdzie B — stala.R Napiecie wyjsciowe go 60 jest wiec: V — C multiplikatora analogowe- gdzie C — stala.Wzmacniacz 65 dostarcza napiecie Vd = v • D • 1/10 gdzie D — stala.R Napiecie wyjsciowe wzmacniacza róznicowego 66 jest wiec: Vd — V = D fil C — I- R • — ].R P2 Przelacznik 61 bedzie wzbudzony az do chwili gdy napiecie wyzej wymienione byloby równe ze¬ ru, to znaczy az do chwili gdy: <1 C Q2/Q — = R . — . v ? —— lo (6)115 956 11 12 Polozenie czlonu 24d bedzie takie, ze spadek cisnienia bylby wywolany wedlug wzoru (3) i (4) i wynosilby: AP = = • d* W ' I/lo i ostatecznie zgodnie z równaniem (6): 'AP - P2 - «' P2 V0 R-C-v gdzie « staly.Jak z tego wynika, spadek cisnienia jest propor¬ cjonalny do/ cisnienia panujacego w przewodzie bocznikowym przed czlonem dlawiacym bez wzgle¬ du na to jakie bedzie natezenie przeplywu przez czlon dlawiacy.Urzadzenie ustalajace polozenie czlonu dlawiace¬ go moze byc uproszczone kiedy istnieje wzajem¬ nie jednoznaczna zaleznosc miedzy predkoscia sil¬ nika i cisnieniem P^ tak, ze wydatek przewodu bocznikowego jest tylko funkcja cisnienia P2. W takim przypadku polozenie ruchomego czlonu dla¬ wiacego 24d moze byc ustalone przez obwód pod¬ porzadkowujacy cisnienie obwodowi otwartemu, którego tylko wielkosc wejsciowa jest utworzona przez cisnienie P2. Przypadek ten odnosi sie szcze¬ gólnie do silnika o stalej predkosci, na przyklad do napedu zespolu pradotwórczego, silnika trak¬ cyjnego stalej mocy sprzezonego ze sruba napedo¬ wa, albo z pompa o stalym skoku, gdzie stosu¬ nek momentu do kwadratu predkosci jest sta¬ ly.'Na figurze 10 pokazano tytulem przykladu sche¬ mat regulacji sterowania elektrycznego urzadzenia dc, napedu statku.Obwód jest zredukowany do czujnika cisnienio¬ wego 67 polaczonego z przetwornikiem, który wy¬ biera dla kazdej wartosci cisnienia P2 dane po¬ lozenia czlonu 24f regulujacego przekrój przelotu, odpowiadajacego spadkowi cisnienia okreslonemu przez to polozenie wedlug z góry okreslonej za¬ leznosci. Obwód przetwornika moze byc utworzo¬ ny przez lancuch wzmocnienia 68 przekazujacy impulsy i sterujacy przelacznikiem 61f.Rozwiazanie wedlug wynalazku moze miec bar¬ dzo liczne zastosowania zabezpieczajac skuteczne dzialanie silników nawet malych o duzych pred¬ kosciach obrotowych, w których natezenie prze¬ plywu zmienia sie w szerokich granicach i bar¬ dzo szybko. Wynalazek ma zastosowanie szcze-. golnie do silników trakcyjnych pojazdów lado¬ wych, silników do maszyn drogowych i rolniczych, silników do napedu statków ze sruba napedowa o skoku stalym lub zmiennym, silników napedzaja¬ cych sprezarki i agregaty pradotwórcze.Zastrzezenia patentowe 1. Silnik spalinowy, zwlaszcza wysokoprezny, doladowywany za pomoca zespolu turbosprezarko¬ wego zaopatrzonego w przewód bocznikowy dopro¬ wadzajacy spaliny ze sprezarki do turbiny, oraz elementy dlawiace przeplyw umieszczone w prze¬ wodzie bocznikowym, umozliwiajace ciagla zmia- 20 25 ne przekroju poprzecznego przelotu, wytwarzajace róznice cisnien przed i za tymi elementami dla¬ wiacymi, przy czym zwiekszenie cisnienia za ele¬ mentami dlawiacymi powoduje zmniejszenie prze- 5 kroju przeplywu, zas zwiekszenie cisnienia przed elementami dlawiacymi powoduje zwiekszenie przekroju przeplywu tak, ze róznica cisnien wywo¬ lana przez elementy dlawiace zmienia sie w ten sam sposób jak cisnienie w przewodzie boczniko- 10 wym przed elementami dlawiacymi, wedlug pa¬ tentu glównego jir 85 207, znamienny tym, ze ele¬ menty dlawiace'^zawieraja ruchomy czlon dlawia¬ cy (24) do regulowania przekroju poprzecznego przelotu powietrza, a ponadto oddzielne srodki ste- 15 rujace (23) sprzezone z ruchomym . czlonem (24) poddane dzialaniu róznicy cisnien panujacych przed i za czlonem (24). 2. Silnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srodki sterujace (23) sa utworzone przez ruchome tloki (26, 27) umieszczone w komorach (29, 30) po¬ laczonych ze strefami przewodu (22) usytuowany¬ mi przed i za czlonem dlawiacym (24) i które to tloki sa polaczone ,z tym czlonem dlawiacym (24), dzwignia sterujaca <25). 3. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jedna komora (30) jest polaczona ze strefa prze^' wodu <22) usytuowana -przed czlonem dlawiacym (24) a druga komora (29) ze strefa przewodu (22) usytuowana za tym czlonem dlawiacym (24), przy czym miedzy komorami (29) i (30) jest utworzona komora (31) polaczona ze zródlem cisnienia. 4. Silnik wedlug - zastrz. 3, znamienny tym, ze zródlo cisnienia ma postac kanalu, który ma wy- 35 lot do atmosfery. 5. Silnik wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zródlo cisnienia ma postac komory <30a) polaczo¬ nej z atmosfera przez dysze (34)^zaopatrzona w iglice (35), oraz polaczonej z przewodem boczni- 40 kowym (22) za pomoca dyszy <33) o sjtalym prze¬ kroju. 6. Silnik wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze ruchoma iglica (35) jst polaczona kinematycznie z czujnikiem cisnienia (36). 45 7. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze tloczysko tloka (27) jest oparte o sprezyne (30e), której drugi koniec jest oparty o ruchomy zde¬ rzak e(69), 8. Silnik wedlug zastrz.( 7, znamienny tym, ze sprezyna <30e) jest oparta na zderzaku sprezyno¬ wym polaczonym z dodatkowym czujnikiem cis¬ nienia. 9. Silnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 5C srodki sterujace (23) zawieraja wspomaganie hy¬ drauliczne do przemieszczania ruchomego czlonu (24). 10. Silnik wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze czujnik cisnienia (36) ma przetwornik cisnienia na 60 wielkosc elektryczna i jest polaczony z czlonem dlawiacym (24) za pomoca przelacznika elektrycz¬ nego. 11. Silnik wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze przelacznik elektryczny jest polaczony z prograrno- & wanym obwodem kalkulacyjnym, 50115 956 \ JFig.l. w;?3 ¦4- J^lh es ^ m< A-25 ^W TT&4 Wg.3. 1^ #9 9S 20 ^S P2 27 / 23 ^ ra 26 '*b/P* Tig. sa lty.5. & 1% —" ?3 0d Xl mu ## 25d\ Tig.6.115 956 Tig.Z Ity.6.F&& FtgJO. 2& es %h M 67 \ 67/ nTTT: j)_ ' DN-3, z. 107/82 Cena 100 zl PL