.Wynalazek niniejszy dotyczy tego ro¬ dzaju zespolu silników cieplnych, które za¬ wieraja z jednej strony przynajmniej je¬ den tlokowy dwusuwowy silnik spalinowy z przeciwbieznymi w jednym cylindrze tlo¬ kami do bezposredniego napedu przynaj¬ mniej jednej sprezarki, a z drugiej strony przynajmniej jedna turbine, uruchomiana czesciowo spalinami, pobieranymi z tloko¬ wego silnika spalinowego, a czesciowo po¬ wietrzem pod cisnieniem, pobieranym z powyzszej sprezarki.W znanych zespolach tego rodzaju pra¬ wie cala ilosc sprezonego powietrza ze sprezarki, z wyjatkiem niewielkiej tylko ilosci pozostajacej w cylindrze silnikowym, miesza sie z gazami spalinowymi, wytwa¬ rzajac sprezona mieszanine gazowa, prze¬ znaczona do napedu turbiny w postaci jed¬ nego strumienia. Istota wynalazku niniej¬ szego polega na podziale calosci sprezone¬ go powietrza, nie pozostajacego w cylin¬ drze silnikowym, na dwa strumienie o róz¬ nej temperaturze, z których jeden tylko miesza sie z gazatmi spalinowymi, podbzas gdy strumien drugi pozostaje wolny lub prawie wolny od gazów spalinowych.Wynalazek niniejszy ma jja celu polep-szenie sprawnosci cieplnej tego rodzaju zespaki w przypadku,- kiedy uklad tloko¬ wego? silniki z przeciwbieznymi tlokami i napedzanej przezen sprezarki jest uzywa¬ ny jako generator gazów, znajdujacych sie pod tym samym cisnieniem, jak i pod róz¬ nymi cisnieniami.Wynalazek polega glównie na tym, ze przed wlotem do turbinowego silnika, sta¬ nowiacego czesc zaispolu powyzszego ro¬ dzaju, jest podgrzewane sprezone powie¬ trze, doprowadzane pod cisnieniem ze sprezarki, oddzielnie od gazów spalino¬ wych, pobieranych z tlokowego- silnika, przy czym ogrzewanie to uskutecznia sie za pomoca ciepla szczatkowego spalin po wykonaniu przez te gazy pracy w turbinie.Poza tym zespól wedlug wynalazku jest wyposazony w urzadzenie do samoczynnej regulacji, ustalajace odpowiednio propor¬ cje ilosci czynnika, pracujacego w tloko¬ wym silniku spalinowym i ilosci czynnika, pracujacegp bezposredlnio w turbinie, zalez¬ nie od cisnienia lub temperatury przy wlo¬ cie do tego ostatniego silnika.Nastepnie w zespole wedlug wynalazku przewidziano, ze obydwie masy sprezone¬ go powietrza i gazów spalinowych pracuja w tym turbinowym silniku w ten sposób, iz czynnik goracy i czynnik zimny, oddzialy¬ wajac na przemian na te same narzady sil¬ nika, utrzymuja te narzady w stosutnkbwo umiarkowanej temperaturze, umozliwiaj a- cej zachowanie ich trwalosci.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania zespolu wedlug wyna¬ lazku, j ; Fig. 1 przedstawia schematycznie po¬ dluzny przekrój przez zespól silników cieplnych wedlug wynalazku, fig. 2 i 3 przedstawiaja odpowiednio dwa wykresy obiegu pracy tlokowego silnika spalinowe¬ go odpowiednio do dwóch odmian jego dzialania, fig. 4 i 5 — osiowe przekroje dwu urzadzen zamykajacych, odpowiada¬ jacych tym odmianom pracy powyzszego silnika, fig. 6 przedstawia schematyczny przekrój podluzny zespolu wedlug wyna¬ lazku, w którym miarkowanie sprezonego czynnika do zasilania tlokowego silnika zespolu jest zapewnione samoczynnie w za¬ leznosci od cisnienia tegoz czynnika, fig. 7 — taki sam czesciowy schematyczny prze¬ krój zespolu z odmiana tegoz urzadzenia umozliwiaj aca miarkowanie sprezonego czynnika w zaleznosci od temperatury spa¬ lin, fig. 8 — czesciowy schematyczny prze¬ krój zespolu z inna odmiana tegoz urza¬ dzenia, wreszcie fig. 9 — schematyczny przekrój podluzny dalszej odmiany zespo¬ lu wedlug wynalazku, w którym sprezar¬ ka posiada dwa rózne stopnie cisnienia.Do napedu sprezarki zespolu jest za¬ stosowany bezkorbowy dwusuwowy silnik spalinowy 1 o dwóch przeciwbieznych tlo¬ kach 21, 22 (fig. 1), przy czym silnik ten bezposrednio napedza dwie sprezarki po¬ wietrzne 31 i 32, których tloki 41 i 42 sa sprzegniete z tlokami tego silnika. Sprezo¬ ne powietrze, otrzymane za póitióca spre¬ zarki, jest wtlaczane do przewodu 5, Przewód 5 polaczony jest ze szczelina¬ mi 6, wykonanymi w sciance cylindra sil¬ nika 1 i odslanianymi tlokiem 2X pod ko¬ niec suwu roboczego. Spaliny wyplywaja przez szczeliny 7, które odslania tlok 22 pod koniec suwu roboczego, przy czym sprezone powietrze przedmuchowe wyply¬ wa przez szczeliny 9. Aby zapobiec ucho¬ dzeniu spalin równiez przez szczeliny 9, mozna w przewodzie 8, polaczotnytm z tymi szczelinami, umiescic samoczynnie dziala¬ jace lub nastawiane recznie zaslony* np. w postaci zaworu 10, który otwiera sie tylko wtedy, gdy cisnienie w cylindrze jest bli¬ skie cisnienia powietrza, plynacego prze¬ wodem 5.Spaliny o wysokiej temperaturze, prze¬ plywajace przez szczeliny wylotowe 7, gromadza sie w przewodzie 11, prowadza¬ cym do maszyny roboczej, np. turbiny 12, w której rozprezaja sie az do cisnienia ze- — 2 —wnetrznego, zachowujac temperature wyz¬ sza od temperatury powietrza plynacego przewodem 5, a wiec od temperatury po¬ wietrza, uzytego do przedmuchiwania i od¬ prowadzanego przewodem 8.Stosunkowo znaczna ilosc ciepla spa¬ lin, uchodzacych z turbiny 12 przez prze¬ wód 13, mozna wyzyskac dzieki przepu¬ szczeniu tych spalin przez wymiennice cieplna 14, w której jest umieszczony przewód 8 prowadzacy powietrze przedmu¬ chowi W ten sposób powietrze to zostaje podgrzane przed wlotem do maszyny od¬ biorczej, która moze stanowic np. ta sama turbina 12, w której powietrze rozpreza sie az do cisnienia zewnetrznego.Przez silnik 1 mozna przepuszczac ca¬ la ilosc sprezonego powietrza, prowadzo¬ nego przewodem 5, i w ten sposób ma sie do rozporzadzenia wielki nadmiar powie¬ trza przedmuchowego.Tak samoi silnik, przesdstawiony na fig. 6 — 9, moze byc przedmuchiwany i zasila¬ ny tylko czescia sprezonego powietrza, o- trzymanegoi w sprezarce, np. przez odgale¬ zienie od tego samego zbiornika 17 prze¬ wodu 18, doprowadzajacego powietrze sprezone do silnika 1, i przewodu 8, dopro¬ wadzajacego powietrze sprezone do maszy¬ ny odbiorczej 12.Sprezone powietrze o niskiej tempera¬ turze, uzyte do przedmuchiwania silnika, jest podgrzewane w wymiennicy 14, za po¬ moca spalin, rozprezonych w turbinowym silniku 12 zespolu.W ten sposób otrzymuje sie zwieksze¬ nie sprawnosci zespolu dzieki wyzyskaniu ciepla odlotowego czynnika o niskiej tem¬ peraturze, pobieranego z wylotu turbiny, dzieki czemu spaliny uchodza z zespolu przy temperaturze znacznie nizszej od temperatury, jaka posiadalyby, gdyby zo¬ staly zmieszane z tym czynnikiem przed jego przeplywem do tej turbiny.Obieg pracy silnika / moze zawierac rozprezanie przerwane czyli sciete, jak przedstawiono na wykresie wedlug fig, 2, lub tez rozprezanie wydluzone, jak na wy¬ kresie wedlug fig. 3.W przypadku stosowania obiegu we¬ dlug fig. 2 rozprezanie jest przerwane w punkcie E przez odsloniecie szczelin wylo¬ towych 7, przy czym zaklada sie, ze istnie¬ je w silniku tylko jeden szereg szczelin wylotowych. W tym przypadku oddzielanie gazów spalinowych i powietrza przedmu¬ chowego moze byc otrzymane za pomoca przepustnicy 15 (fig. 4) w postaci prze¬ chylnej zaslony, której przelaczanie w jed¬ nym lub w drugim kierunku otrzymuje sie za pomoca wahliwej oski 16. Zaleznie od polozenia, jakie zajmuje przepustnica, mozna kierowac gorace gazy spalinowe do przewodu //, a gazy zimne, np. powietrze przedmuchowe, do przewodu 8. W tym ce¬ lu przepustnica ta musi otwierac przewód 11 podczas czesci suwu FE i nastepnie za¬ mknac przewód // w celu otwarcia prze¬ wodu 8 podczas czesci suwu EGA. W punk¬ cie A, gdy tlok 22 zaslania szczeliny 7, za¬ czyna sie sprezanie w cylindrze tlokowego silnika 1.Mozna równiez stosowac przepustnice 15 do zaslaniania z mniejszym lub wiek¬ szym opóznieniem przewodu 8 dla wylotu powietrza przedmuchowego i uzyskac w ten sposób doladowywanie cylindra 2 sil¬ nika 1.W przypadku, gdy rozprezanie w silni¬ ku tlokowym 1 jest przedluzone (fig. 3), najlepiej jest, gdy spaliny wyplywaja przez oddzielne szczeliny 7, oddzielone od dru¬ giego szeregu szczelin 9 do powietrza prze¬ dmuchowego, jak w wykonaniu zespolu wedlug fig. 1, przy czym przewód 8, który obejmuje szczeliny 9, jest zaslaniany w od¬ powiedniej chwili zia pomoca sterowanego zaworu 101 (fig. 5). Wylot goracych ga¬ zów, rozpoczety w punkcie E, gdy tlok 22 odslania szczeliny 7, trwa w dalszym ciagu przez cala czesc suwu EGE, w czasie któ¬ rej zawór 10x jest zamkniety. Odwrotnie, — 3 —wylot powietrza przedmuchowego moze odbywac sie w czesci suwu EA, podczas której zawór 101 jest otwarty, a szczeliny 7 sa zasloniete przez tlok 22. W punkcie A tlok 22 zaslania równiez szczeliny 9 i sprezanie rozpoczyna sie w cylindrze 2 sil¬ nika i.Na fig. 6, 7 i 8 przedstawiono tytulem przykladu kilka postacil wykonania zespo¬ lu z urzadzeniem regulacyjnym do miarko¬ wania powietrza przedmuchowego, w któ¬ rych przeplyw tego ostatniego jest równo¬ legly do przewodu powietrza sprezonego, zasilajacego silnik turbinowy, W tym przypadku jest miarkowana sa¬ moczynnie ilosc powietrza przedmucho¬ wego np. za pomoca suwaka 19 (fig. 6), u- mieszczonego w przewodzie 18 i nastawia¬ nego za pomoca czynnika pod cisnieniem, panujacym w zbiorniku 17. Sprezone po¬ wietrze oddzialywa na tloczek 21, polaczo¬ ny z suwakiem 19, lub tez, jak w wykona¬ niu wedlug fig. 7, za pomoca zmian tempe¬ ratury wyjsciowej czynnika, pobieranego z turbiny 12, oddzialywajacej np. na termo¬ stat 22. Ten ostatni sposób regulacji w za¬ leznosci oid zmian temperatury posiada te zalete, ze mozna uzyskiwac przez krótkie okresy szczytowa moc bez zmiany ilosci powietrza przedmuchowego, gdyz podnie¬ sienie temperatury w turbinie zachodzi tyl- koi powoli.W innej odmianie wykonania, przedsta¬ wionej na fig. 8, moze byc usuniety suwak 19 i zastosowany zwykly kalibrowany ka¬ nalik 23 pomiedzy zbiornikiem 17 i zbior¬ nikiem o malej pojemnosci 24.Ten sam sposób pobierania ciepla, po uprzednim rozdziale czynników, spalin i powietrza przedmuchowego na dwa stru¬ mienie, nadaje sie równiez do zespolów, w których cisnienie powietrza spalania rózni sie od koncowego cisnienia sprezonego w sprezarce powietrza. W tym przypadku na¬ lezy zastosowac w zespole sprezarke dwu¬ stopniowa. Przyklad wykonania takiego zespolu przedstawiono schematycznie na fig-9.Powietrze przedmuchowe i powietrze spalania moze byc pobierane ze zbiornika 171, wlaczonego do wylotu pierwszego stopnia sprezania, zachodzacego w cylin¬ drach 31 i 32 sprezarki. U wylotu z silnika spaliny rozprezaja sie w pierwszym stop¬ niu cisnienia 121 turbiny, a u wylotu z tego stopnia cisnienia gorace gazy spalinowe o- grzewaja w wymiennicy cieplnej 14 sto¬ sunkowo zimne gazy, sprezone w cylin¬ drach 311 i 312 drugiego stopnia cisnienia sprezarki, które doplywaja do drugiego stopnia cisnienia 122 turbiny, w którym te stosunkowo zimne gazy, lecz podgrzane, moga wreszcie sie rozprezac do cisnienia wylotowego turbiny.W przypadku, gdy napedzana maszyne stanowi turbina 12, moglyby spaliny, wy¬ plywajace przez szczeliny 7 tlokowego sil¬ nika i zebrane w przewodzie 11, posiadac zbyt wysoka temperature, szkodzaca trwa¬ losci lopatek turbiny. Nalezy w tym przy¬ padku, jak w urzadzeniach, przedstawio¬ nych na fig. 1 i 6, przepuszczac przez te sa¬ me lopatki na przemian gazy gorace z przewodu // i gazy zimniejsze z przewo¬ du 8, dzieki czemu lopatki turbiny beda mialy pewna srednia, odpowiednia dla nich temperature. PL