PL24830B1 - Sposób regulacji pracy sprezarek ze swobodnie poruszajacymi sie w cylindrach tlokami oraz urzadzenie do przeprowadzenia tego sposobu. - Google Patents

Description

Maszyny ze swobodnie poruszajacymi sie w cylindrach tlokami skladaja sie zwy¬ kle z wytwarzacza energii (np. dwusuwo¬ wego silnika spalinowego) i odbiornika e- nergii (np, sprezarki), których tloki sa po¬ laczone ze soba na stale i stanowia uklad mas, swobodnie wahajacych sie postepowo- zwrotnym ruchem. Sposób pracy takiego zespolu jest nastepujacy. Podczas robocze¬ go suwu silnika energia rozprezajacych sie gazów silnika zostaje przekazana na te strone zespolu, która odbiera energie, w przypadku wiec zastosowania jako odbior¬ nika sprezarki energia to zostaje zuzytko¬ wana do sprezania i usuwania pewnej ilo¬ sci gazu. Czesc energii silnika zostaje przy tym po stronie odbiornika energii nagro¬ madzona w odpowiedni sposób (w sprezar¬ ce np. w postaci pewnej ilosci sprezonego gazu, pozostajacego w jej martwej prze¬ strzeni) ; ta ilosc energii powoduje po u- konczeniu roboczego suwu poruszajacej sie masy jej powrotny przesuw w wyjsciowe polozenie pierwotne, przy równoczesnym sprezaniu nowej dawki silnika, niezbednej do wykonania nastepnego suwu roboczego.Podczas gdy energia, przekazywana podczas suwu roboczego od strony silnika na strone odbiornika energii, musi byc zmienna odpowiednio do kazdorazowego zapotrzebowania, pozadane jest, aby ilosc energii, powodujaca przesuw powrotny (e-nergia powrotna) pozostawala zawsze w przyblizeniu jednakowa, w celu osiagniecia z jednej strony niezbednego do skuteczne¬ go przeprowadzenia roboczego obiegu sil¬ nika sprezania dawki silnika, a z drugiej strony w celu unikniecia zbyt wielkiego sprezenia, gdyz w tym przypadku silnik móglby ulec uszkodzeniu.Sprawnosc sprezarki ze swobodnie po¬ ruszajacymi sie tlokami mozna najlatwiej regulowac przez zmiane wielkosci suwu mas ruchomych; przy wiekszym bowiem suwie sprezarka zasysa i wytlacza wiecej gazu, niz przy mniejszym suwie. Taka zmiana suwu mas ruchomych powoduje jednak zwykle jednoczesnie niepozadana zmiane energii zwrotnej, a mianowicie, jak latwo mozna stwierdzic, przy wielkim sto¬ sunku cisnien (cisnienie tloczenia w stosun¬ ku do cisnienia ssania) powieksza sie stale energia, natomiast przy malym stosunku cisnien — energia maleje wraz ze zmniej¬ szajacym sie suwem.Wynalazek ma na celu usuniecie tej wady, Czyli osiagniecie, przynajmniej w przyblizeniu, przy zmianach suwu mas ru¬ chomych, niezmiennej ilosci energii zwrotu nej.W mysl wynalazku powyzszy cel zosta¬ je osiagniety w ten sposób, ze wraz ze zmiana suwu mas ruchomych odbywa sie jednoczesnie zmiana wystepujacych w sprezarce cisnien i to w takiej zaleznosci, aby w sprezarce o wielkim stosunku ci¬ snien przy malejacym suwie cisnienia zo¬ staly zmniejszone, natomiast w sprezarce o malym stosunku cisnien cisnienia zostaly powiekszone. Te zmiany cisnien oddzialy¬ waja na wielkosc energii zwrotnej w sen¬ sie przeciwnym, niz zmiany suwów, co ma za skutek, ze obydwa te wplywy wzajem¬ nie sie znosza, czyli ze w tym przypadku energia zwrotna pozostaje takze przy zmia¬ nach suwów zawsze w przyblizeniu stala.W tym celu mozna zmieniac tak cisnienie ssania, jak równiez cisnienie tloczenia, al¬ bo wreszcie obydwa cisnienia jednocze¬ snie; W tym ostatnim przypadku zmiana ci¬ snien moze byc przeprowadzona w ten sposób, aby stosunek tych dwóch cisnien pozostal staly/Przy zmianie cisnienia ssa¬ nia mozna latwo osiagnac zmniejszenie ci¬ snienia za pomoca dlawienia, natomiast powiekszenie cisnienia — w ten sposób, ze podczas normalnej pracy sprezarki stosu¬ je sie dlawienie, które podczas regulacji odpowiednio sie zmniejsza, w wyzszych zas stopniach wielostopniowych sprezarek mo¬ zna takze osiagnac powiekszenie cisnienia tloczenia prze£ powiekszenie cisnienia tlo¬ czenia w poprzedzajacych stopniach. Ob¬ nizenie lub powiekszenie cisnienia tlocze¬ nia mozna osiagnac w sprezarkach ze ste¬ rowanym wylotem przez przestawienie stawidla na wczesniejsze lub pózniejsze otwieranie wylotu. Przy uzyciu samoczyn¬ nych narzadów wylotowych (np. zawory obciazone sprezynami) mozna zastosowac zmienne obciazenie zaworów. Mozna rów¬ niez wlaczyc w przewód tloczny za zawo¬ rami tlocznymi 'sprezarki specjalny samo¬ czynny przyrzad do regulacji wielkosci ci¬ snienia.W celu samoczynnego dostosowania wysokosci cisnienia do kazdorazowej dlu¬ gosci suwu, mozna postepowac w sposób nastepujacy. Doprowadzanie paliwa do sil¬ nika reguluje sie w sposób znany jako taki, a mianowicie w zaleznosci od cisnienia w zbiorniku, znajdujacym sie miedzy spre¬ zarka i przewodem uzytkowym, albo tez reguluje sie doprowadzanie paliwa w za¬ leznosci od cisnienia, utrzymujacego sie we wspomnianym przewodzie, w taki spo¬ sób, aby przy wzrastajacym cisnieniu ilosc doprowadzanego paliwa malala, wskutek czego i suw masy ruchomej zostaje zmniej¬ szony, i na odwrót. Przyrzad do regulacji cisnienia ssania lub cisnienia tloczenia sprezarki lub obydwóch tych cisnien uza¬ leznia sie równiez od cisnienia we wspom¬ nianym zbiorniku lub w przewodzie uzyt- — 2 —kówym; ich dzialanie wiec znajduje sie je¬ dnoczesnie w pewnym okreslonym stosun¬ ku do wielkosci suwu mas ruchomych. Ta¬ ki regulator cisnien posiada narzady (tlo¬ ki, przepony lub podobne narzady), obcia¬ zone cisnieniem, panujacym w zbiorniku lub w sprezarce, które to narzady sa prze¬ suwane wbrew naciskowi sprezyn, a pod¬ czas swego przesuwu przestawiaja prze- pustnice, przez która przeplywa gaz, któ¬ rego cisnienie ma byc zmienione.Wynalazek dotyczy takze urzadzen, za¬ pobiegajacych szkodliwym wplywom zmian mocy sprezarki na przebieg pracy silnika (zwlaszcza pod wzgledem wylotu spalin oraz przedmuchiwania i zasilania cylindra silnika).Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania urzadzenia do przeprowadze¬ nia sposobu wedlug wynalazku. Fig. 1 przedstawia schematycznie podluzny prze¬ krój zespolu sprezarki i silnika ze swo¬ bodnie poruszajacymi sie w cylindrach tlo¬ kami; fig. 2 i 3 przedstawiaja indykatoro¬ we wykresy rozporzadzalnej energii zwrot¬ nej, powstajacej przy róznych cisnieniach i róznych stosunkach cisnien w sprezarce; fig. 4 i 5 — takiez wykresy w odniesieniu do kilku stanów regulacji sprezarki, w której cisnienie tloczenia zmienia sie w mysl wynalazku w zaleznosci od wielkosci suwu; fig. 6 i 8 — podluzne przekroje dwu odmian przyrzadów do samoczynnego od¬ dzialywania na cisnienie tloczenia spre¬ zarki, w zaleznosci od cisnienia w zbiorni¬ ku, znajdujacym sie za sprezarka, lub w zaleznosci od cisnienia w przewodzie od¬ biorczym gazu sprezonego; fig. 7 i 9 — wykresy pracy przyrzadów wedlug fig. 6 i 8; fig. 10 — podluzny przekrój przez odmiane zespolu sprezarki i silnika wedlug wynalazku, wreszcie fig. 11 i 12 — indyka¬ torowe wykresy pracy silnika i sprezarki.W przykladzie wykonania zespolu we¬ dlug fig. 1 w cylindrze 1 silnika przesuwa* ja sie tloki 2 przeciwbieznie. Tloki 2 silni¬ ka steruja wylot spalin i zasilanie powie¬ trzem silnika w ten sposób, ze podczas swych przesuwów na przemian otwieraja i zamykaja szczeliny wylotowe 4 wzgled¬ nie zasilajace szczeliny wlotowe 3. Wspól¬ osiowo z cylindrem silnika znajduja sie na jego koncach cylindry 5, 6 sprezarki, w których pracuja tloki 10 sprezarki, z któ¬ rych kazdy jest polaczony na stale z jed¬ nym tlokiem 2 silnika. Sprezarki posiadaja samoczynne zawory ssawcze 7 i równiez samoczynne zawory tloczne 8. Sprezony gaz przeplywa przewodami 11', 12, 13 do zbiornika 14, a z niego przewodem 15 do miejsc uzytkowych. Obydwie masy ze¬ spolu tloków 2, 10 sa ze soba sprzegniete za pomoca przekladni, skladajacej sie z zebatek 21, 22, polaczonych kazda z jedna masa, oraz nieprzesuwnie osadzonego kól¬ ka zebatego 23 w ten sposób, ze masy ze¬ spolu tloków 2, 10 musza zawsze wykony¬ wac dokladnie ruchy przeciwbiezne. Do-, prowadzanie paliwa do cylindra 1 silnika odbywa sie za pomoca pompki paliwowej, skladajacej sie z cylindra 25 i tloczka 24.Pompka rozrzadza kciuk 26, osadzony na: zebatce 21, który przy polozeniu tloków mas 2, 10 w poblizu ich wewnetrznego martwego punktu obraca dzwignie 27, która przesuwa tloczek 24 pom|y. Paliwo doprowadza sie z pompki paliwowej prze¬ wodem 28 do miejsca wtryskiwania 29 w cylindrze 1. Regulacja ilosci doprowadza* nego na kazdy suw paliwa odbywa sie w znany sposób przez obrót tloczka pompy, który w tym celu jest zaopatrzony w kól¬ ko zebate 30, z którym zazebia sie zebatka 31. Zebatka 31 jest polaczona z tloczkiem 32, przesuwnym w cylindrze 33; tloczek 32 jest z jednej strony naciskany sprezyna 34, a z drugiej strony dziala na niego ci¬ snienie, panujace w zbiorniku 14, które jest przekazywane na tloczek 32 przewo¬ dem 35. Ilosc paliwa, doprowadzanego do cylindra 1 na kazdy suw, jest wiec zalez¬ na od cisnienia w zbiorniku 14. Od tej ilo*. — \ —.sci paliwa zalezna fest w dalszym ciagu dlugosc suwu ruchomych mas tloków 2, 10.W przewodzie 13 miedzy sprezarkami i zbiornikiem 14 znajduje sie przepustnica 9 (fig. 1, 6 i 8), która reguluje wielkosc cisnienia tloczenia sprezarki w zaleznosci od wahan cisnienia w zbiorniku 14. Ponie¬ waz te wahania cisnienia wplywaja takze na dlugosc suwu, regulacja wiec cisnienia tloczenia jest jednoczesnie uzalezniona od dlugosci suwu.Na fig. 2 uwidocznione sa wykresy sprezarki, pracujacej przy wielkim stosun¬ ku cisnien _ . Wykres, odpowiadajacy Pi normalnej pracy sprezarki, jest uwidocz¬ niony liniami A,"B, C, D, A. Energia, zu¬ zywana na ruch powrotny mas, uwidocz¬ niona jest na tym wykresie w postaci po¬ wierzchni C, D, A, G, F9 C. Gdy suw masy ruchomej maleje, powstaje nowy wykres A, B, C19 D19 A. Energia zwrotna odpo¬ wiada wtedy powierzchni 'C19 D19 A, G, Fir Cr Ta powierzchnia jest znacznie wieksza niz pierwotna, czyli ladunek silnika jest zbyt silnie sprezany. Wedlug wynalazku przez zmniejszenie cisnienia w cylindrze sprezarki, czy to cisnienia ssania, czy tez cisnienia tloczenia albo wreszcie obydwóch tych cisnien, mozna osiagnac, ze energia zwrotna posiadac bedzie znowu w przybli¬ zeniu te sama wartosc, jak podczas nor¬ malnej pracy sprezarki. W przedstawio¬ nym na wykresie przykladzie zarówno ci¬ snienie ssania jest ze swej pierwotnej war¬ tosci px zmniejszone do nowej wartosci p119 jak równiez cisnienie tloczenia z pier¬ wotnej wartosci p2 — do nowej wartosci p21, wskutek czego powstaje nowy wykres A2, B2, C2, Z2, A2. Energia zwrotna jest mniejsza teraz o energie, równowazna po¬ wierzchni Clf Dlf A, A2, D2, C2, C1# a przez odpowiedni dobór wielkosci tego zmniej¬ szenia cisnienia mozna osiagnac, ze pozo¬ stala energia zwrotna C2, D2, A2, G, Flf C2 staje sie w przyblizeniu równa energii zwrotnej C, D, A, G, F, C podczas nor¬ malnej pracy sprezarki.Na fig. 3 uwidoczniono odpowiednie wykresy sprezarki, pracujacej przy ma¬ lym stosunku cisnien _. Powierzchnia Pi A9 B, C, D, A uwidocznia wykres spre¬ zarki podczas normalnej pracy, a po¬ wierzchnia ~C, D9 A, G, F, C odpowiadajaca tej pracy rozporzadzalna energie zwrotna; Przy mniejszym suwie (powierzchnia A, B, C19 D19 AJ a nie zmienionych cisnie¬ niach p19 p2 energia zwrotna, przedstawio-? na za pomoca powierzchni C19 Dlf A, G, Flt Clf staje sie mniejsza, niz podczas nor* malnej pracy sprezarki. Mozna temu we¬ dlug wynalazku zapobiec powiekszajac odnosne cisnienia do wartosci cisnien p32 wzglednie p22, wskutek czego powstaje nowy wykres pracy sprezarki o powierzch¬ ni AS9 Bs, C3, Ds, A.A9 któremu odpowiada energia zwrotna o powierzchni C3, Z)3, A3, G, F19 C3. Ta energia jest wieksza niz przy nie zmienionych cisnieniach px i p2 o ener¬ gie, równowazna powierzchni C3, DS9 A3, A, D19'C19 C.j, wskutek czego staje sie zno¬ wu osiagalna taka sama ilosc energii zwrotnej, jak podczas normalnej pracy sprezarki.Na fig. 4 przedstawiono kilka jeden na drugim wykreslonych wykresów sprezarki, pracujacej przy wielkim stosunku cisnien P2 » • * t ? — , przy czym cisnienie tloczema zmniej- Pi sza sie przy malejacym suwie \h wzglednie h19 wzglednie h2).Na fig. 5 przedstawiono odpowiednie wykresy sprezarki, pracujacej przy malym stosunku cisnien ?2 / '. w tym przypadku Pi cisnienie tloczenia wzrasta przy maleja-* cym suwie.Na fig. 6 przedstawiono przyklad/^wy¬ konania przepustnicy 9 (fig. 1) w postaci regulatora cisnien, który powoduje samo- 4 —czynnie powiekszenie cisnienia tloczenia sprezarki, gdy cisnienie w zbiorniku wzglednie w przewodzie uzytkowym ma¬ leje i na odwrót. Oslona 40 regulatora ci¬ snien, która za pomoca nasady 41 jest po¬ laczona ze sprezarka, a za pomoca nasady 42 ze zbiornikiem 14 (fig. 1), posiada na¬ rzad regulacyjny, skladajacy sie z zaworu i polaczonego z nim tloka 44.Cisnienie sprezarki oddzialywa na po¬ wierzchnie róznicowa 45 miedzy zaworem 43 i tlokiem 44 w kierunku otwierania za¬ woru 43, a cisnienie, panujace w zbiorniku 14, oddzialywa na dolna powierzchnie 43' zaworu równiez w kierunku otwierania.Sila napiecia sprezyny 46 dazy do utrzy¬ mywania zaworu 43 w polozeniu zamknie¬ cia. Przy wzrastajacym cisnieniu w zbior¬ niku 14 wystarczy mniejszy nacisk na po¬ wierzchnie 45 tloka 44 do otwarcia za¬ woru 43 wbrew napieciu sprezyny 46; to znaczy, ze przy wzrastajacym cisnieniu w zbiorniku maleje cisnienie tloczenia w cy¬ lindrze sprezarki.Na fig. 8 uwidoczniono przyrzad, któ¬ ry, skoro cisnienie w zbiorniku wzglednie przewodzie uzytkowym wzrosnie powyzej pewnej wartosci, powoduje samoczynnie wzrost cisnienia tloczenia sprezarki. W oslonie 50 tego przyrzadu, której jedna na¬ sada 51 jest polaczona ze sprezarka, a dru¬ ga nasada 52 ze zbiornikiem 14 (fig. 1), znajduje sie podwójny zawór z jednakowy¬ mi grzybkami zaworowymi 53, 54. Wrzecio¬ no 55 jest polaczone z tlokiem 57, przysuw- nym w cylindrze 58. Powierzchnia 5T tlo¬ ka 57 jest obciazona cisnieniem tloczenia sprezarki, wskutek czego tlok 57 dazy do otwarcia zaworu 53, 54, czemu przeciw¬ dziala sila napiecia sprezyny 59. Napiecie tej sprezyny, która zatem okresla wielkosc cisnienia tloczenia sprezarki, jest tym sa¬ mym uzaleznione od cisnienia w zbiorniku 14 w ten sposób, ze jako zderzak sprezy¬ ny 59 stosuje sie przesuwny w cylindrze 62 tlok 61, na którego górna czolowa po¬ wierzchnie 61* oddzialywa cisnienie, pa* nujace w zbiorniku 14, polaczonym z cy¬ lindrem 62 przewodem 60. Dopóki cisnie¬ nie w zbiorniku 14 nie przekroczy pewnej wartosci, tlok 61, wskutek wywieranego nan nacisku napietej sprezyny 59, przylega do nieruchomego zderzaka 63. Gdy cisnie¬ nie w zbiorniku 14 wzrosnie wyzej, niz to odpowiada napieciu sprezyny 59, tlok 61 odsuwa sie od zderzaka 63, a sprezyna zostaje bardziej napieta. Na powierzchnie 57' musi wiec wywierac nacisk wieksze cisnienie, w celu przezwyciezenia tego zwiekszonego napiecia sprezyny, czyli przy wzrastajacym cisnieniu w zbiorniku 14 musi takze wzrastac cisnienie tloczenia sprezarki, a mianowicie ten wzrost cisnie¬ nia tloczenia sprezarki moze sie odbywac w wiekszym stopniu, niz wzrost cisnienia w zbiorniku.Na fig. 7 i 9 uwidoczniono przebieg ci¬ snien, powstajacy w tych przyrzadach, w zaleznosci od czasu t. W obydwóch przypadkach przyjeto, ze najpierw ma byc napelniony pusty zbiornik, a potem ma na¬ stapic normalna praca sprezarki. Cisnienie Pb zbiornika, które ma przebieg, uwidocz¬ niony linia a, jest poczatkowo równe zeru (punkt o), a nastepnie wzrasta az do po¬ ziomej linii c (uwidocznionej na rysunku linia przerywana), osiagajac normalna wartosc pn (punkt P), a poniewaz zuzycie sprezonego gazu moze byc jeszcze nie¬ znaczne, cisnienie to wzrasta dalej az do osiagniecia wartosci Q. Wówczas rozpoczy¬ na sie regulacja silnika, doplyw gazu do zbiornika zmniejsza sie, a cisnienie w nim spada wskutek wzrostu wydatku gazu i osiaga w punkcie R ponownie wartosc nor¬ malna i spada w dalszym ciagu az do osia¬ gniecia punktu S, w miedzyczasie zas sil¬ nik zostaje wyregulowany na wieksza moc, cisnienie w zbiorniku wzrasta wiec ponow¬ nie i t. d.Na fig. 7 przedstawiono równiez wy¬ kres pracy regulatora cisnien w wykona- - 5 -niu wedlug iig. -6. Cisnienie tloczenia pa sprezarki (którego przebieg Uwidoczniono na wykresie Knia b) ma pierwotnie w punk¬ cie 01 swa najwieksza ^wartosc (poniewaz przy pustyni zbiorniku 14 tylko to cisnienie przeciwdziala napieciu sprezyny 46), przy wzrastajacym zas cisnieniu w zbiorniku cisnienie tloczenia maleje coraz bardziej az do punktu.Q± {znajdujacego sie ponad punktem Q) i zmienia sie od tego miejsca odwrotnie; niz cisnienie w zbiorniku 14, czyli ponownie wzrasta az do punktu Slf nastepnie spada ponownie i i d.Na fig* 9 przedstawiono wykres pracy regulatora cisnien w wykonaniu wedlug fig' 8. Cisnienie tloczenia pa sprezarki (którego przebieg uwidoczniono na wy¬ kresie linja bo) znajduje sie pierwotnie (punkt 02) nieco powyzej normalnej war¬ tosci pn cisnienia w zbiorniku i, dopóki sprezyna 59 opiera sie o staly zderzak 63, pozostaje na tej wysokosci W punkcie P2 (znajdujacym sie ponad punktem P) za¬ czyna wystepowac wieksze napiecie spre¬ zyny wskutek wzrastajacego cisnienia w zbiorniku; wówczas wzrasta wiec cisnienie tloczenia az do punktu Q2, po czym spada wraz z malejacym cisnieniem w zbiorniku tak dlugo (do punktu R%)j az to cisnienie (w punkcie R] osiagnie swa normalna war¬ tosc pn i pozostaje od tej chwili stale do¬ póty< az nadal (do punktu S) malejace, a potem znowu wzrastajace cisnienie w zbiorniku osiagnie znowu swa normalna wartosc pn, po czym wzrasta ponownie wraz z cisnieniem w zbiorniku i i d, W zwyklych sprezarkach ze swobodnie suwajacymi sie w cylindrach tlokami zbie¬ ga sie ten odcinek suwu, podczas którego odbywa sie usuwanie sprezonego gazu z cylindra sprezarki, w zasadzie z tym od¬ cinkiem suwu silnika, podczas którego gary robocze silnika koncza swe rozprezanie, a otwory rozrzadcze silnika zostaja otwiera¬ ne przez tloki silnika, stanowiace czesc mas ru^homycL Poniewaz energia, po¬ trzebna do wytloczenia sprezanych gazów z cylindrów sprezarki, jest znacznie wiek^ sza, niz energia uwolniona w tym samym okresie srawu w silniku, mn6i wiec byc pra¬ ca wytlaczania sprezonych gazów w wiek* szej czesci pokryta przez kinetyczna ener* gie, nagromadzona w masie ruchomej.Wskutek tego masa ruchoma podlega na tym odcinku suwu róznie wielkiemu opóz¬ nieniu, zaleznie od tego, czy sprezarka ma dostarczac wielkie, czy tez male ilosci ga¬ zu. Tej znacznej róznicy opóznienia odpo¬ wiada takze rózna szybkosc tloka, z jaka otwory rozrzadcze w cylindrze silnika zo¬ staja otwierane. Wskutek tego przebiegi przeplywu w tych otworach podlegaja tak' ze znacznym zmianom, poniewaz sa zalez¬ ne od iloczynu z wielkosci przekroju otwarcia i czasu trwania otwarcia. Te zmiany moga wplywac niekorzystnie na przebieg pracy silnika pod wzgledem wy¬ lotu spalin, przedmuchiwania i zasilania cylindra roboczego.Wedlug wynalazku usuwa sie powyzsze wady w ten sposób, ze energia, potrzebna dio wytloczenia ze sprezarki pewnej ilosci sprezonego do odpowiedniego cisnienia gazu, dopiero wtedy zaczyna dzialac m sprezarce, gdy masa ruchoma przebyla juz droge potrzebna do przeprowadzenia obie* gu pracy silnika, czyli gdy tlok silnika od* slonil juz otwory rozrzadcze w takim stop* niu, w jakim to jest niezbedne do uzyska* nia wylotu spalili, przedmuchania i zasile¬ nia silnika. Przy tym energia, która ma byc doprowadzona do sprezarki az do chwili otwarcia otworów rozrzadczych w silniku, pozostaje w przyblizeniu niezmienna, nie¬ zaleznie od tego, czy sprezarka ma dostar¬ czyc duzo., czy tez malo gazu. W ten spo¬ sób zmiana sprawnosci sprezarki nie moze oddzialywac szkodliwie na ruch mas ru¬ chomych na przestrzeni od poczatku suwu az do otwarcia otworów rozrzadczych w silniku, a tym samym obdfeg pracy silnika odbywa fiie bez przeszkód nawet wówczas, — 6 -gdy sprawnosc sprezarki ulega zmia¬ nom.W sprezarce w wykonaniu wedlug fig. 10, której uklad jest podobny do ukladu sprezarki w wykonaniu wedlug fig. 1, wa¬ runki pracy sa tak dobrane, ze wytlaczanie sprezonego gazu z cylindrów 5, 6 rozpoczy¬ na sie dopiero po osiagnieciu przez masy ruchome polozenia, uwidocznionego na ry¬ sunku, czyli gdy krawedzie czolowych po¬ wierzchni konców tloków 2 dostatecznie odslonily szczeliny wylotowe 4 i wlotowe szczeliny 3.Na fig. 11 jest uwidoczniony wykres obiegu pracy silnika i wykres obiegu pracy sprezarki dla suwu, odpowiadajacego ru¬ chowi mas ruchomych na zewnatrz. Od punktu A do B odbywa sie w cylindrze silnika rozprezanie gazów spalinowych. W punkcie B rozpoczyna sie otwieranie szcze- Kn wylotowych 4, wskutek tego cisnienie w cylindrze silnika maleje przy dalszym posuwie mas ruchomych szybko, az do osiagniecia cisnienia, panujacego w prze¬ wodzie wylotowym silnika (punkt C wy¬ kresu). Po tym rozprezeniu spalin w cy¬ lindrze silnika rozpoczyna sie w punkcie C wykresu otwieranie szczelin wlotowych 3, po czym nastepuje przedmuchiwanie i za¬ silanie cylindra silnika. Obieg pracy spre¬ zarki np. przez odpowiedni dobór wielko¬ sci martwych przestrzeni jest tak dostoso¬ wany do obiegu pracy silników, ze rozpo¬ czynajace sie na poczatku suwu (punkt G wykresu) sprezanie odbywa sie na takim odcinku dlugosci roboczego suwu silnika, ze przy koncu sprezania (punkt H wykre¬ su) sprezarki tlok silnika, sterujacy szcze¬ liny doplywowe, odslonil Juz czesciowo szczeliny wlotowe 3 (punkt E wykresu) silnika. Od punktu H rozpoczyna sie wy¬ tlaczanie sprezonego gazu z cylindrów sprezarki, które trwa az do konca suwu mas ruchomych (punkt J wykresu). Po¬ wierzchnie czolowe tloków silnika przeby¬ waja przy tym jeszcze odleglosc, odpowia¬ dajaca odcinkowi E — F wykresu; przy tym w cylindrze silnika utrzymuje sie tylko stosunkowo niskie cisnienie przedmu- chowe; istotne doprowadzanie energii z silnika do sprezarki nie ma wiec miejsca podczas tego odcinka suwu E — F. Na przestrzeni odcinka suwu H — J dopro¬ wadzana do sprezarki praca wytlaczania, której wielkosc jest zalezna, od ilosci wy¬ tlaczanego gazu, musi byc wiec prawie calkowicie pobrana z kinetycznej energii mas ruchomych. Praca, potrzebna na spre¬ zanie gazu w sprezarce (miedzy punktami G — H wykresu), jest niezalezna od wy¬ tlaczanej ilosci gazu (odcinek H — J wy¬ kresu) i pozostaje przy niezmiennym kon¬ cowym cisnieniu sprezania zawsze jedna¬ kowa. Poniewaz po ostatecznym otwarciu szczelin rozrzadczych 3, 4 silnika od mas ruchomych pobierana jest zawsze jedna¬ kowa ilosc energii, a zmiany w opóznieniu wytlaczania w sprezarce nastepuja zawsze dopiero po otwarciu tych szczelin, wiec te zmiany w wytlaczaniu nie moga wplywac szkodliwie na sterowanie szczelin 3, 4 sil¬ nika.O ile (jak opisano w regulacji w zwiaz¬ ku z wykresami wedlug fig. 4 i 5) wraz z regulacja mocy sprezarki nastepuje jed¬ noczesnie zmiana cisnienia tloczenia, przy czym punkt H wykresu (fig. 11) znajdo¬ wac sie bedzie wyzej lub nizej na wycho¬ dzacej z punktu G linii sprezania, zaleznie od mocy pobieranej przez sprezarke, naj¬ lepiej jest, gdy warunki zostana okreslone w ten sposób, aby najnizsze polozenie punktu H odpowiadalo takiemu miejscu, w którym szczeliny wlotowe i wylotowe sil¬ nika sa juz otwarte.W niektórych przypadkach, np. w spre¬ zarkach z malym stosunkiem cisnien (ci¬ snienie tloczenia do cisnienia ssania), jest pozadane, aby odcinek suwu, na którym odbywa sie sprezanie, zostal okreslony mniejszy w odniesieniu do calego suwu, niz toma miejsce w przebiegu wedlug wy- — 7 —kresu na fig- 11. Mozna to osiagnac w ten sposób, ze poczatek sprezania bedzie znaj¬ dowal sie nie na poczatku suwu, lecz do¬ piero na pewnej odleglosci od poczatku su¬ wu, np. w punkcie G' wykresu, jak w prze¬ biegu wedlug fig. 12, a w ten sposób gaz, zassany przez sprezarke na poczatku su¬ wu, bedzie usuwany ze sprezarki mozliwie bez oporu az do tego miejsca (punktu G' wykresu).Przebieg taki mozna uzyskac przez po¬ zostawienie w stanie otwartym narzadów wlotowych 7 sprezarki podczas pierwszej czesci suwu roboczego lub za pomoca spe¬ cjalnie sterowanych narzadów wylotowych, np, za pomoca kanalów do powrotnego przeplywu gazu, których wyloty znajduja sie w sciankach cylindrów sprezarki, a przez które podczas suwu sprezania prze¬ plywa poprzednio zassany gaz tak dlugo z powrotem, az tloki sprezarki zamkna te wyloty. Energia, uwolniona po stronie sil¬ nika az do osiagniecia tego miejsca suwu, zostaje przy tym, pomijajac nieznaczna prace podczas wytlaczania, calkowicie na¬ gromadzona w masach ruchomych w posta¬ ci energii kinetycznej.Ten sposób pracy wedlug wynalazku, wskutek stosunkowo wielkiej przestrzeni suwu, jaka tloki silnika podczas normalnej pracy sprezarki po otwarciu szczelin roz- rzadczych silnika (punkt E wykresu) jeszcze przebywaja (do punktu F wykre¬ su), daje bardzo korzystne stosunki w odniesieniu do przedmuchiwania i zasila¬ nia silnika, poniewaz wylot i wlot pozo¬ staja stosunkowo dlugo otwarte, albowiem na tej przestrzeni suwu szybkosc tloków jest wzglednie mala. Ta dluga przestrzen dodatkowego suwu jalowego tloków jest równiez bardzo korzystna ze wzgledu na odprowadzanie ciepla z goracych tloków i pierscieni na chlodzone scianki cylindra.Szczególne znaczenie ma ten sposób pracy dla sprezarek ze swobodnie poruszajacymi sie w cylindrach tlokami o bardzo wielkiej czestotliwosci suwów, (liczba podwójnych suwów na jednostke czasu), a to w celu osiagniecia korzystnych warunków pfze- plywu w narzadach rozrzadczych sprezar* ki. W ogólnosci pozadane jest utrzymy^ wac te szybkosc przeplywu w waskich granicach, w celu unikniecia strat, spówo* dowanych przez wiry i dlawienie. Ponie¬ waz w urzadzeniu wedlug wynalazku o- twieranie zaworów tlocznych sprezarki od¬ bywa sie dopiero po przebyciu przez tloki dosc znacznej czesci calego swego suwu, czyli przy odpowiednio malej szybkosci tych tloków, wiec równiez i szybkosc prze¬ plywowa w narzadach wylotowych spre¬ zarki jest odpowiednio mala. PL

Claims (3)

1. Za strzezenia patentowe. 1. Sposób regulacji pracy sprezarek ze swobodnie poruszajacymi sie w cylin¬ drach tlokami przez zmiane suwu mas ru¬ chomych, znamienny tym, ze na zmiane dlugosci suwu mas ruchomych oddzialywa sie przez zmiane panujacego w sprezarce cisnienia ssania lub cisnienia tloczenia al¬ bo obydwóch tych cisnien w takim stopniu, aby energia, niezbedna do powrotnego przesuwu mas ruchomych z zewnetrznego martwego polozenia tloków sprezarki do wewnetrznego martwego polozenia tloków silnika, pozostala przy wszystkich dlugo¬ sciach suwów w przyblizeniu jednakowa. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przy jednoczesnej zmianie cisnienia ssania i cisnienia tloczenia spre¬ zarki zostaje zachowany w przyblizeniu staly stosunek tych cisnien. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2 w za¬ stosowaniu do sprezarki o wielkim stosun¬ ku cisnien ssania i tloczenia '¦( — ),' zna- mienny tym, ze wraz ze zmniejszeniem cisnienia tloczenia sprezarki zostaje rów¬ niez skrócona dlugosc suwu tloków spre¬ zarki (fig. 2 i 4)- _¦ - ". ^ 8 --4, Sposób wedlug zafcttz. 1 i 2 w za¬ stosowaniu do sprezarki O malym stosunku cisnien ssania, i tloczenia (—1, znamienny tym, ze wraz z powiekszeniem cisnienia tloczenia sprezarki zostaje równiez zmniej¬ szona dlugosc suwu tloków sprezarki ('figj.- 5, Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz* 1 — 4, znamienne tym, ze przy wylocie sprezarki w przewodzie! prowadzacym od zbiornika (14) sprezone¬ go gazu, jest umieszczony samoczynnie dzialajacy przyrzad dlawiacy (9) w po¬ staci regulatora cisnienia, który zmienia cisnienie tloczenia sprezarki w zaleznosci od cisnienia, panujacego w zlbiorniku (14) lub w odbiorczym przewodzie uzytkowym (15), dzieki czemu oddzialywa sie w zna¬ ny jako taki sposób na ilosc energii, dopro¬ wadzanej do czesci silnikowej sprezarki ze swobodnie posuwajacymi sie w cylindrach tlokami, w zaleznosci od zmian cisnienia w umieszczonym za sprezarka zbiorniku sprezonego gazu lub w odbiorczym prze¬ wodzie uzytkowym, wskutek czego takze i dlugosc suwu mas ruchomych tloków (2, 10) staje sie zalezna od tych zmian cisnie¬ nia (fig. 1), 6, Urzadzenie wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne tym, ze samoczynny przyrzad dla¬ wiacy do regulacji cisnienia tloczenia sprezarki posiada narzad odcinajacy w po¬ staci zaworu (43) do regulacji przeplywu z dwiema poddanymi róznym cisnieniom powierzchniami (43*, 45), z których jedna powierzchnia (45) podlega dzialaniu ci¬ snienia tloczenia sprezarki, a druga po¬ wierzchnia (43*) — cisnieniu sprezonego gazu zbiornika, przy czym obydwie sily tych nacisków, wywieranych na powyzsze powierzchnie (43*, 45), dzialaja na zawór regulacyjny (43) w kierunku jego otwiera¬ nia, z drugiej zas strony ten zawór (43) jest obciazony sprezyna (46), która od¬ dzialywa nan w kierunku zamykania, Wskutek ezego, gdy cisnienie w zkiornik* wzrasta, a sila, dzialajaca na jedna z po* wierzchni (43*), powieksza sie, wystarczy aa druga powierzchnie (45), obciazona •cisnieniem tloczenia sprezarki, wywarcie mniejszej sily naciska do spowodowania otwarcia zaworu (43), a tym samym zmniejszenia cisnienia tloczenia sprezarki (fiz.6).. 7, Odmiana urzadzenia wedlt*g zastnt 5, znamienna tym, ze samoczynny przy¬ rzad dlawiacy (9) tloczenia sprezarki posiada dwie poddane róznym cisnieniom powierzchnie (57*, 61*J9 z których jedna powierzchnia (57*) jest zespolona z podwójnym zaworem {53, 54}, regulujacym przeplyw tloczonego gazu, i poddana jest cisnieniu tloczenia sprezarki w kierunku otwierania, a za pomoca spre¬ zyny (59) — w kierunku zamykania tego zaworu (53, 54), natomiast druga po¬ wierzchnia (61*) wspóldziala ze zderza¬ kiem (61), obciazonym sprezyna {59), i poddana jest cisnieniu sprezonego gazu zbiornika, oddzialywaj acemu na powyzszy zawór w tym samym kierunku, w sensie jego zamykania, jak i sprezyna, wskutek czego, poczawszy od pewnej okreslonej wysokosci cisnienia w zbiorniku, sprezyna zostaje pod wplywem sily, dzialajacej na wspomniana powierzchnie (61*), odsunie¬ ta wraz z tlokiem (61) od swego stalego oparcia zderzakowego (63) i mocniej na¬ pieta, tak iz do otwarcia zaworu (53, 54), regulujacego przeplyw tloczonego gazu, po¬ trzebna jest wieksza sila cisnienia na po¬ wierzchnie (57*), obciazona cisnieniem sprezania, wskutek czego przy wzrastaja¬ cym cisnieniu w zbiorniku wzrasta takze cisnienie tloczenia sprezarki (fig. 8). 8. Odmiana sposobu regulacji pracy wedlug zastrz. 1 — 4 w zastosowaniu do sprezarek ze swobodnie poruszajacymi sie w cylindrach tlokami, z rozrzadem wylotu spalin i wlotu dawki za pomoca mas ru¬ chomych, znamienna tym, ze wytloczenie - 9 -gazu, sprezonego do pozadanego cisnienia w sprezarce, nastepuje dopiero wówczas, gdy masy ruchome podczas swego suwu na zewnatrz przebyly juz droge, niezbedna do przeprowadzenia obiegu pracy silnika, czy¬ li nastepuje w chwili, gdy masy ruchome odslonily dostatecznie szczeliny wlotowe i wylotowe w cylindrze silnika. 9. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 8 w zastosowaniu do sprezarek, w których wraz ze zmiana ilosci doprowadzanego przez sprezarke gazu zmienia sie takze cisnienie tloczenia, a wiec zmienia sie rów¬ niez chwila poczatku wytlaczania w odnie¬ sieniu do calego suwu, znamienna tym, ze najwczesniejsza chwila poczatku wytlacza¬ nia znajduje sie w takim miejscu calego suwu tloczacego sprezarki, w którym wy¬ lotowe i wlotowe szczeliny silnika sa juz w dostatecznym stopniu odsloniete. 10. Urzadzenie do przeprowadzania sposobu wedlug zastrz. 8 i 9, wyposazone w sprezarke ze swobodnie poruszajacymi sie w cylindrach tlokami oraz silnik z otwo¬ rami wlotowymi i wylotowymi, umieszczo¬ nymi w scianie cylindra silnika i rozrza¬ dzanymi masami ruchomymi podczas ich postepowo-zwrotnego ruchu, znamienne tym, ze zespoly ruchomych mas tloków (2, 10) posiadaja znacznie wiekszy suw, niz to jest niezbedne do przeprowadzenia obie¬ gu pracy silnika, przy czym wielkosci martwych przestrzeni sprezarki sa tak do¬ brane, aby wytlaczanie sprezonego gazu rozpoczynalo sie dopiero wówczas, gdy ma¬ sy ruchome odslonia juz szczeliny sterow¬ nicze (3, 4) w cylindrze (1) silnika w stopniu wystarczajacym do calkowitego wylotu spalin, przedmuchania i zasilania cylindra silnika. Therese Junkers ur. Bennhold. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 24830. Ark. 1. Fig.lDo opisu patentowego Nr 24830. Ark.

2. 6< MVDo opisu patentowego Kr 24830 Ark.

3. Pig.10 A-ff JL czli' fi-<¦«<¦ r(\{\(( {{?((({(( 2t 23 22 2 Fig.ll Fig.12 £ C Druk L. Boguslawskiego i Ski, WarszaWA. PL