W silnikach o swobodnie przesuwaja¬ cych sie tlokach przeciwbieznych wykony¬ wa sie te czesc zespolu, która pobiera energie, jako wielostopniowa sprezarke, laczac kilka przestrzeni sprezania w sze¬ reg jedna za druga z cylindrem silnika.Taki ustrój posiada te wade, ze ma¬ szyna jest bardzo dluga, poniewaz kaz¬ dy stopien sprezania powieksza dlugosc maszyny przynajmniej o najwiekszy suw swobodnie przesuwajacego sie tloka, co zwlaszcza powoduje znaczne powieksze¬ nie dlugosci tej maszyny przy syme¬ trycznym wykonaniu obydwóch jej po¬ lówek. Dlugosc takiego symetrycznie wyko¬ nanego silnika do bezposredniego napedu trójstopniowej sprezarki, której przeciw¬ biezne masy sa polaczone za pomoca prze¬ kladni z glowicami tloków, Jest okreslona np. przez dziesieciokrotna dlugosc suwu tloka, poniewaz kazdy z szesciu tloków sprezarek, obydwa tloki silnika oraz kazda z glowic wymaga odpowiedniego miejsca dla najwiekszego mozliwego suwu.Celem wynalazku jest uzyskanie znacz¬ nego zmniejszenia cale; dlugosci ma¬ szyny, której silnik napedza wielostopnio¬ wa sprezarke z przeciwbieznymi tlokami.W tym celu rozmieszcza sie w mysl wyna* lazku kilka stopni sprezarki wspólsrodko- wo jeden w drugim w taki sposób, aby w kierunku osiowym zajmowaly prawie tykimiejsca, jak jednostopniowa sprezarka o takim samym suwie, przy czym tlok na zewnatrz znajdujacego sie stopnia spre¬ zarki niskiego cisnienia jest polaczony z tlokiem silnika w taki sposób, aby ten tlok sprezarki przy suwie dosrodkowym (suw powrotny) mógl sie przysunac prawie zupelnie do zewnetrznego konca cylindra silnika. Ten warunek wymaga jednak, aby srednica tloka wewnatrz znajdujacego sie stopnia sprezarki wyzszego cisnienia byla tak mala, aby ten, stopien mógl sie pomie¬ scic w wydrazonym drazku tlokowym mie¬ dzy tlokiem silnika i tlokiem na zewnatrz znajdujacego sie stopnia cisnienia sprezar¬ ki. Tlok tego wysokopreznego stopnia ci¬ snienia sprezarki moze byc wtedy nierucho¬ my, a wydrazony drazek tlokowy stanowic bedzie wówczas przesuwny cylinder dla tego tloka. Najlepiej jest, gdy wewnatrz umieszczany stopien cisnienia sprezarki ma srednice tak mala, aby w zwyklym wyko¬ naniu (z nieruchomym cylindrem i rucho¬ mym tlokiem) mógl byc umieszczony we¬ wnatrz wydrazonego drazka tloka sil¬ nika.Bardzo prosta budowe takich maszyn z przeciwbieznymi masami osiaga sie wów¬ czas, gdy skladowe czesci przekladni moga byc polaczone w znany sposób z masami przeciwbieznymi wewnatrz cylindrów stop¬ ni niskopreznych, a mianowicie bezposred¬ nio z tlokami stopni niskopreznych lub mozliwie jak najblizej tych tloków.Powyzsze dwa rozwiazania, dazace do tego samego celu, polegajacego na osiagnie¬ ciu malej dlugosci maszyny, a mianowicie przez umieszczenie kilku stopni cisnienia jeden w drugim w sposób wyzej opisany i polaczenie przekladni z przeciwbieznymi masami wewnatrz cylindrów takiej wielo¬ stopniowej sprezarki, mozna wykonac tyl¬ ko przy spelnieniu pewnego okreslonego zalozenia i zachowaniu warunków, któ¬ rych spelnienie moze byc osiagniete przez odpowiednie rozwiazanie ustroju maszyny wedlug wynalazku. Gdyby np. w dwustop¬ niowej sprezarce, jak to zwykle ma miej¬ sce, rozdzielono calkowity stopien spreza¬ nia (stosunek koncowego cisnienia spreza¬ nia drugiego stopnia cisnienia do cisnienia zasilajacego pierwszego stopnia cisnienia) na obydwa stopnie sprezarki równomiernie i okreslono stosunki pojemnosciowe (sto¬ sunek pojemnosci przestrzeni martwej do pojemnosci suwu i pojemnosci przestrzeni martwej), czyli takze sprawnosc pojemno¬ sciowa, jako jednakowa dla obydwóch stopni cisnienia, to okazaloby sie, ze umie¬ szczenie drugiego stopnia w wydrazonym drazku tlokowym jest niemozliwe. Sredni¬ ca zewnetrzna tego drazka moze byc naj¬ wyzej taka sama, jak srednica tloka silni¬ ka. Wielkosc tej srednicy okresla jednak niewatpliwie ilosc pracy, oddawanej pod¬ czas kazdego suwu na odnosny stopien ci¬ snienia sprezarki, pokonanie oporów tarcia suwu oraz pokonanie sredniego jednostko¬ wego cisnienia w cylindrze silnika, czyli wielkosc tej srednicy nie moze byc okre¬ slana dowolnie. Wedlug wynalazku okresla sie wiec stosunki cisnien lub pojemnosci, albo jedne i drugie, w poszczególnych stopniach cisnienia o róznych wartosciach, a mianowicie w taki sposób, aby mozna by¬ lo wykonac maszyne o malej dlugosci zgodnie z zalozeniami wedlug niniejszego wynalazku. Moznosc zmniejszenia srednicy drugiego stopnia cisnienia sprezarki do za¬ danego wymiaru polega na tym, ze stosu¬ nek pojemnosciowy w tym stopniu okresla sie mozliwie maly, czyli martwa przestrzen winna byc stosunkowo mala; w ten sposób skutek pojemnosciowy staje sie wielki, a wskutek tego potrzebna pojemnosc suwu moze byc mala, czyli przy danym suwie srednica tloka moze byc równiez odpo¬ wiednio mala. Dalsza mozliwosc zmniej¬ szenia pojemnosci suwu drugiego stopnia cisnienia sprezarki polega na okresleniu stosunkowo wielkiego stosunku cisnien dla pierwszego stopnia. W ten sposób wiecobjetosc gazu zasiana w pierwszym stopniu cisnienia podczas jednego suwu roboczego zostaje juz w tym stopniu sprezona do sto¬ sunkowo wysokiego cisnienia, wobec czego przyjmuje odpowiednio mniejsza objetosc; Praca, potrzebna do wykonania przez tlok suwu powrotnego i sprezenia ladunku silnika (praca suwu powrotnego), jest w tej maszynie pobierana w zasadzie z pracy rozprezania dawek powietrznych, znajduja¬ cych sie w martwych przestrzeniach spre¬ zarki. Gdy wiec z uwagi na wspomniane wyzej powody drugi stopien cisnienia spre¬ zarki posiada maly stosunek pojemnoscio¬ wy, to takze odnosna czastka pracy, wyko¬ nywana w tym stopniu cisnienia, jest sto¬ sunkowo mala. Wobec tego czastka pracy, wykonywana w pierwszym stopniu cisnie¬ nia sprezarki, musi byc odpowiednio wiek¬ sza. Warunek ten wymaga wiec w tym stopniu cisnienia wielkiej przestrzeni martwej i wielkiego stosunku pojemnoscio¬ wego. Aby jednak zostala zassana calkowi¬ ta ilosc gazu, potrzebna na kazdy suw, po¬ jemnosc skokowa pierwszego stopnia musi byc szczególnie wielka; wielka pojemnosc skokowa wymaga natomiast przy danej wielkosci suwu tloka wielkiej srednicy tlo¬ ka. Ta wielka srednica tloka stopnia nisko- preznego jest wlasnie skuteczna, gdyz umo¬ zliwia polaczenie skladowych czesci prze¬ kladni z przeciwbieznymi masami we¬ wnatrz cylindra niskopreznego, np, bezpo¬ srednio z tlokami sprezarki. W pewnych przypadkach okazuje sie, ze tak powiekszo¬ na srednica tloka jest jeszcze zbyt mala, wobec czego trzeba powierzchnie tloka jeszcze bardziej powiekszyc. W celu unik¬ niecia, aby wskutek tego uzyteczna pojem¬ nosc skokowa, a wraz z nia i zapotrzebowa¬ nie pracy sprezarek, nie stala sie zbyt du¬ za, mozna czynna dlugosc suwu tloka zmniejszyc w ten sposób, aby na poczatku suwu roboczego z tych stopni cisnienia sprezarki zostala usuwana czesc poprzednio zassanej objetosci gazu. Gdy chodzi o sprezarke powietrza mozna te wytloczona ilosc nadwyzki powietrza zuzytkowac, np. jako powietrze do przedmuchiwania cylin¬ dra silnika*y - ^ Zespól maszyny wedlug wynalazku mór* ze byc zastosowany zarówno do syme-i trycznie,* jak i do niesymetrycznie zbudo¬ wanych wielostopniowych sprezarek o. swobodnie poruszajacych sie tlokach. Na rysunku uwidoczniono przyklad wykonania maszyny wedlug wynalazku* Fig; 1 do 3 przedstawiaja wykresy cisnien i pojeni^ nosci stopnia cisnienia sprezarki, a fig. 4 *-* schematycznie podluzny przekrój przykla¬ du wykonania silnika wraz ze sprezarka we¬ dlug niniejszego wynalazku. r ^ Fig. 1 przedstawia zwykly wykres j.ed; nego stopnia cisnienia sprezania. Podczas suwu roboczego od prawej stronu ku lewej nastepuje najpierw sprezanie od cisnienia p1 do cisnienia p2 wedlug przebiegu linii B — C, a potem wytlaczanie gazu wedlug przebiegu linii C — E; praca wykonana w tym stopniu cisnienia jest uwidoczniona przez powierzchnie ABCEFA. Ilosc gazu, znajdujaca sie w martwej przestrzeni VT jest równiez sprezona do cisnienia p2 i za¬ wiera czesc pracy, oddanej sprezarce pod¬ czas suwu roboczego. Po ukonczeniu suwii roboczego rozpreza sie ta ilosc gazu VT wedlug przebiegu linii E — G do cisnienia pierwotnego p19 po czym nastepuje zasy¬ sanie nowej ilosci gazu wedlug przebiegu linii G — B; odpowiadajaca temu praca dla ruchu powrotnego, przenoszona przy tym na przeciwbiezne masy i powodujaca ich suw powrotny przy jednoczesnym spreza¬ niu nowego ladunku silnika, jest okreslona powierzchnia EGBAFE.W wykresie na fig. 2 uwidoczniono zmiany przebiegów linij sprezania i rozpre¬ zania przy zmianie stosunku pojemnoscio¬ wego. Gdy stosunek pojemnosciowy, który wedlug wykresu na fig. 1 posiada wartosc — , powiekszy sie do najwiekszej — 3 —wartosci '-*—— —£ przez powiek- «r + v't + t# 5zcni* martwej przestrzeni o wartosc t/r, otrzymuje sie nowy wykres BC'EG'B pracy uzytecznej; praca podczas suwu roboczego (powierzchnia ABCEFA) jest w porówna¬ niu e wykresem pracy wedlug fig. 1 mniejsza o powierzchnie BCCB, natomiast praca rozprezania podczas powrotnego su- wu jest wieksza o powierzchnie EGG'E; za.- sysanie nie odbywa sie na przestrzeni G ™ Bf lecz tylko na przestrzeni G' — B. To zmniejszenie suwu ssania moze byc wy¬ równane przez odpowiednie powiekszenie srednicy tloka.O ile stosunek cisnien, który w wykresie na Kg. 1 posiada wartosc — , zmienic zgod- nie z wykresem wedlug fig. 3 przez po¬ wiekszenie koncowego cisnienia sprezania »2 na p'2, wówczas otrzyma sie wiekszy P' stosunek cisnien — przy zachowaniu pier- P\ Vt wotnego stosunku pojemnosciowego vt-\-vh Jednoczesnie otrzymuje sie nowy wykres R€"E"G"B pracy uzytecznej przy zmniej¬ szonej pojemnosci wytlaczania od wartosci E — C do wartosci E'* — Cat; w takim stopniu moze byc równiez mniejsza pojem¬ nosc skokowa nastepnego stopnia cisnienia sprezarki. Wskutek tego osiaga sie zmniej¬ szenie srednicy cylindra nastepnego stop¬ nia cisnienia przy danej wielkosci suwu.Z powyzszego widac wiec, ze przez od¬ powiednie dobranie stosunku cisnien i po¬ jemnosci mozna zmienic wielkosc, czyli pojemnosc suwu, a wiec takze srednice cy¬ lindra tego stopnia cisnienia sprezarki, i to w stosunkowo wielkich granicach w taki sposób, aby jeden lub kilka stopni wyzsze¬ go cisnienia mogly byc umieszczone w wy¬ drazonym drazku tlokowym miedzy silni¬ kiem i tlokiem sprezarki stopnia nizszego cisnienia oraz, aby stoppiom nizszego ci¬ snienia mozna bylo nadac tak duza sredni¬ ce, iz przekladnia moze byc w cylindrach tych stopni przylaczona do przeciwbiez¬ nych mas, np. bezposrednio do tloków spre¬ zarki. Jak widac z wykresów, w powyzszy sposób moze byc równiez zmieniana war¬ tosc pracy powrotnej, oddawanej przez po¬ szczególne stopnie cisnienia, czyli praca ta moze byc okreslana zawsze w odpowiedniej wysokosci.Na fig. 4 przedstawiono przyklad wy¬ konania przedmiotu wynalazku w postaci symetrycznie wykonanego zespolu silnika wraz z dwustopniowa sprezarka o swobod¬ nie przesuwajacych sie tlokach. W cylin- 9 drze 1 silnika znajduja sie dwa przeciw- .< biezne tloki 2, 3, przy czym tlok 2 rozrza- M dza szczeliny 4 do przedmuchiwania cylin- * dra, a tlok 3 — szczeliny wylotowe 5. Kaz¬ dy tlok silnika jest polaczony za pomoca drazka tlokowego 6 z jednym z tloków 7 w cylindrach 8 niskopreznego stopnia spre¬ zarki w taki sposób, iz tlok silnika i tlok sprezarki znajduja sie mozliwie blisko sie¬ bie, czyli ten ostatni moze sie przysuwac blisko dna cylindra silnika. Stosunki ci¬ snien i pojemnosci obydwóch stopni cisnie¬ nia sa w tym przypadku tak okreslone, aby zewnetrzna srednica cylindra wysokoprez¬ nego 11 byla jeszcze nieco mniejsza, niz srednica wewnetrzna wydrazonego drazka tlokowego 6, czyli aby cylinder wysoko¬ prezny 11, znajdujacy sie na glowicy 10 cylindra niskopreznego, mógl byc wsuniety do wnetrza drazka tlokowego 6. Dzieki te¬ mu zespól maszyny ma dlugosc nie wiek- . sza od dlugosci silnika z jednostopniowa I sprezarka o takim samym suwie. Kazdy z 11 tloków 12 stopnia wysokopreznego jest po- J laczony za pomoca drazków tlokowych z tlokiem 2 wzglednie 3 silnika. Najlepiej jest, gdy w celu unikniecia zakleszczania sie tloków drazek tlokowy 13 jest polaczo¬ ny z tlokiem silnika lub z obydwoma tlo¬ kami za pomoca np. przegubu kulowego.Odnosne stopnie cisnienia sprezarki po¬ siadaja zawory ssawcze 14 i 15 i zawory — 4 -tloczne 16 i 17. Miedzy stopniami cisnienia sprezarki znajduje sie zasobnik 18, przy czym najlepiej jest, gdy ten zasobnik jest wykonany jako posrednia chlodnica mie- dzystopniowa. W przewodzie wylotowym 19 sprezarki, polaczonym z przewodem uzytkowym, jest wlaczony sprezynowy za¬ wór zwrotny 20, który, niezaleznie od wa¬ runków panujacych z zewnatrz maszyny, utrzymuje cisnienia w maszynie zawsze na wysokosci niezbednej do skutecznego dzialania sprezarki. Przeciwbiezne masy, skladajace sie kazda z jednego tloka 2 wzglednie 3 silnika, zespolu dwóch draz¬ ków tlokowych 6 i 13 i dwóch tloków 7 i 12 sprezarki, sa sprzegniete synchronicznie za pomoca dwóch par zebatek 21, 22 i zaze¬ biajacych sie z nimi kólek zebatych 23, osadzonych na kadlubie maszyny.W celu latwego polaczenia zebatek 21, 22 z przeciwbieznymi masami wewnatrz cylindrów 8 sprezarki, srednica tego stop¬ nia cisnienia spezarki jest wykonana jesz¬ cze wieksza, niz tego wymaga objetoscio¬ wa sprawnosc sprezarki, wskutek czego czesc zasysanego gazu musi byc przed roz¬ poczeciem sprezania usunieta z niskoprez- nych cylindrów. W tym celu znajduja sie w sciance cylindrów 8 otwory z zaworami wylotowymi 24, przez które na poczatku suwu roboczego jest wytlaczany gaz tak dlugo, az odnosny tlok 7 sprezarki minie te otwory. W przypadku sprezania powie¬ trza mozna te wytlaczana czesc nadmiaru powietrza zuzytkowac dodajac go do po¬ wietrza, doprowadzanego do silnika za po¬ moca pompy przedmuchowej; w tym celu zawory 24 sa polaczone za pomoca przewo¬ dów 25 ze zbiornikiem 26, otaczajacym cy¬ linder 1 silnika.Pompe przedmuchowa tworzy prze¬ strzen lewego cylindra 8, znajdujaca sie miedzy tylna strona tloka 7 i scianka 27.Podczas suwu roboczego zostaje zassane powietrze do tej przestrzeni przez zawory ssawcze 28, a podczas suwu powrotnego doprowadzane poprzez zawory 29 do zbior¬ nika 26.Gdyby zebatki 21, 22 byly polaczone z obydwóch stron maszyny sztywno z masami przeciwbieznymi, wówczas jakiekolwiek wyrównanie sil miedzy zebatkami, polaczo¬ nymi z tymiz masami, byloby niemozliwe, wskutek czego mogloby sie zdarzyc, ze sily, przypadajace na cala przekladnie, musialaby przejmowac jedna tylko zebatka, która wskutek tego bylaby przeciazona.Wobec tego dwie zebatki 21, przynalezne do lewej masy tloków 7, 12, 2 i drazków tlokowych 13, 6, sa polaczone np. z pier¬ scieniowa glowica 34, osadzona za pomo¬ ca kulistych powierzchni 30, 31 miedzy tlokiem 7 i podkladka 32, przymocowana za pomoca srub 33 do tloka 7, ruchomo w taki sposób, iz nastepuje rozdzial nacisku tloka równomiernie na obydwie zebatki 21.Natomiast dwie pozostale zebatki 22 mu¬ sza byc przymocowane na stale do prawej masy przeciwbieznej, gdyz w przeciwnym przypadku przekladnia ta nie zachowywa¬ laby równowagi. PL