PL48147B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28. IV. 1964 48147 ^«L 4fi a2 fiL MKP F 02 b 20JO2J UKD BIBLIOTEKA Urzedu Patentowegoj li-RZEEZfPKfMlrtBJ LlrftWljl Twórca wynalazku: i dr inz. Adam Kreglewski, Poznan (iPolska) wlasciciel patentu: Sposób zwiekszania stopnia doladowania silnika dwusuwowego oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiekszania stopnia doladowania silników dwusuwowych. O ile w silniku czterosuwowym osiagnac mozna przez 'doladowaniie przy pomocy turbosprezarki wysokie srednie cisnienia uzyteczne dochodzace do 18 kG/icm2, to w silniku dwusuwowym bez dwustopniowego sprezania powietrza przepluku¬ jacego, trudno przekroczyc cisnienie 8 kG/icm2.Skladaja sie na to rózne przyczyny. Po pierwsze trudno o taka konstrukcje zaworów, wzglednie szczelin wydechowych i wlotowych, która gwaran¬ tuje mozliwie zupelne przeplukanie cylindra bez zmieszania sie swiezego powietrza z gazami spali¬ nowymi. Z tej przyczyny silnik dwusuwowy wy¬ maga dosc znacznego nadmiaru powietrza przeplu¬ kujacego, co' stanowi juz pewne utrudnienie, po¬ garsza to bowiem stosunek energii gazó^w wylotc^- wyich do mocy potrzebnej dO napedu sprezarki. Wy¬ magana jest przy tym mozliwie wysoka sprawnosc turbosprezarki. Druga przeszkoda w osiagnieciu wyzszego uzytecznego cisnienia jest sam przebieg przeplukania cylindra.W silniku czterosuwowym zawór wydechowy otwie¬ ra sie 50° przed dolnym punktem martwym i wczesniej-, proces spadku cisnienia w cylindrze trwa przez 100° i wiecej, a caly okres wylotu trwa przykladowo 50° + 180° = 230°. Wyplyw gazów spalinowych odbywa sie stosunkowo' równomier¬ nie, oczywiscie ze szczytem w samym poczatku.Wahania cisnienia w przewodzie gazów wyloto- 10 15 20 25 30 wych, laczacym cylinder i turbine, sa stosunkowo niewielkie, turbina pracuje przez caly okres z sto¬ sunkowo stala sprawnoscia, o ile przejmuje gazy z kilku cylindrów.Zupelnie inaczej przedstawia sie sprawa w silni¬ ku dwusuwowym. Niezaleznie od konstrukcji sil¬ nika i wyboru ukladu organów przeplukujacych, zmiana ladunku w cylindrze odbywa sie w czasie nieporównanie krótszymi w stosunku do czasów w silniku czterosuwowym. Czesc skoku tloka wyko¬ rzystana do przeplukania, cylindra jest zawsze sko¬ kiem martwym, i powinna byc jak najmniejsza.Cisnienie gazów spalinowych w cylindrze powin¬ no, przed otwarciem szczelin wlotowych, obnizyc sie do' cisnienia powietrza przeplukujacego1, by gazy nie wpadaly do zbiornika powietrza i nie zaklócaly przebiegu plukania. Dla; obnizenia w cylindrze cis¬ nienia gazów do cisnienia powietrza przeplukuja¬ cego, okolo 60% gazów spalinowych powinno w czasie tzw. wylotu wstepnego a mianowicie w cza¬ sie mozliwie krótkim, nie przekraczajacym na ogól 35° opuscic cylinder.Na rysunku fig. 1 przedstawia, wykres ilustrujacy przebieg cisnien przeplukania ii doladowania dwu¬ suwowego silnika wolnobieznego, a fig. 2 — przy¬ kladowo najkorzystniejsza odmiane wykonania urzadzenia do zastosowania w sposobie wedlug wynalazku.Przebieg cisnien przeplukania i doladowania wol¬ nobieznego silnika dwusuwowego zilustrowano na48147 3 wykresie wedlug fig. 1, gdzie prosta 1 obrazuje cisnienie w zasobniku powdetrza, kirzywa 2 ois- niertie przed turbina, krzywa 3 cisnienie za cy- lindirem, krzywa 4 cisnienie w samym cylindrze.Ponizej linii zerowej wyrysowane sa przekroje szczelin wlotowych i zawiorów wydechowych. Z wykresów -tych wynika wyskok cisnienia gazów przed turbina dochodzacy do 1 iat. nadcisnienia i trwajacy 25° (od 65° do 40c), po czym cisnienie przed turbina utrzymuje sie na wysokosci ok. 0,2 at. nadcisnienia. Taki przebieg cisnien przed tur¬ bina jest bardzo niekorzystny, poniewaz turbina z dobra sprawnoscia pracuje zaledwie w czasie 20°, a przez pozostaly czas reszta gazów spaJino- wyich i nadmiar powietrza przeplukujacego prze¬ plywa przez turbine mie dajac zadnej pracy do¬ datniej, czesciowo przyhamowujac wirnik turbiny.Srednie uzyteczne cisnienie ponad 3 kG/cm2 uzy¬ skac mozna przewaznie tylko przez dodatkowa sprezarke tlokowa, czy to bedzie oddzielny tlok, czy tez wykorzystana bedzie dolna przestrzen tlo-' kai roboczego.Ten przebieg cisnien wystepuje przy stalym nie¬ zmiennym przekroju doplywu gazów do kierowni¬ cy turbiny.W odróznieniu od znanych sposobów, wedlug wy¬ nalazku, przewiduje sie zmienny, sterowany co do wielkosci przekrój w ten sposób, ze doplyw stru¬ mienia do kierownicy turbiny rozdziela, sie na dwie czesci, z których jedna ma przeplyw staly, n druga zmienny, dzieki zastosowaniu osobnego urza¬ dzenia na przyklad w postaci sterowanego przez silnik zawoiru lub najlepiej przepustnicy obroto¬ wej, napedzanej przez wal silnika, która otwiera a zamyka druga czesc doplywu gazów do turbiny.Otwiera ona przekrój tylko w czasie wydechu wstepnego, umozliwiajac pelne wykorzystanie ener¬ gii wydechu wstepnego, po czym zamyka sie, zas dla przeplywu pozostalych gazów spalinowych i nadmiaru powietrza przeplukujacego otwarta po¬ zostaje tylko pierwsza czesc. W ten sposób pred¬ kosc gazów stanowiacych pozostalosc bedzie pod¬ wojona, zas sprawnosc -turbiny na skutek tego po¬ wiekszy sie w tym czasie, przy czym turbosprezar¬ ka przyjmie wieksza predkosc, a cisnienie powiet- 4 rza przeplukujacego w zbiorniku wzrosnie i tyni samym zwiekszy sie stopien doladowania oraz srednie uzyteczne cisnienie silnika.Sposób wedlug wynalazku mozna przeprowadzic 5 poslugujac sie przedstawionym przykladowo na fig. 2 urzadzeniem. Doplyw gazów spalinowych jest po¬ dzielony na dwa przekroje: a i b. Przekrój a jest stale otwarty, z przekroju b gazy plyna do komo¬ ry c, w której obraca sie przepustnica d, osadzona na osi e napedzanej od walu silnika. Przekroje ko¬ mory b i kat osadzenia przepustnicy d sa tak do¬ brane, ze daje ona najwiekszy przelot w chwili ma¬ ksymalnego cisnienia gazów przed turbina, tj. we¬ dlug fig, nr 1 mniej wiecej przy 55° przed dolnym punktem martwym silnika. Z przekroju a i komo¬ ry c gazy plyna przez kierownice t do wirnika turbiny g i przez przekroje h do wylotu.Do tego rodzaju ukladu mozna przylaczyc dwa cy¬ lindry dwusuwowe, a przy odpowiedniim uksztalto¬ waniu komory przepustnicy, nawet trzy cylindry.Dzialanie przepustnicy obrotowej wedlug wynalaz¬ ku nie ma nic wspólnego z przepustnicami obroto¬ wymi sterujacymi caly przekrój szczelin wyloto¬ wych przy samym cylindrze. Tego rodzaju sterowa¬ nie calego przekroju wydechowego, tuz przy cylin^ drze silnika o przeplukaniu poprzecznym wzgled¬ nie zwrotnym, ma zamykac wylot nie pózniej, jak w chwili zamkniecia szczelin wlotowych i ma za^ pobiec odplywowi swiezego ladunku przez szcze¬ liny wylotowe. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe .1. Sposób zwiekszenia stopnia doladowania silnika dwusuwowego, znamienny tym, ze strumien gazów spalinowych rozdziela sie przed kierow¬ nica turbiny na dwie czesci, z których jeden strumien czesciowy jest staly, zas drugi zmien¬ ny, sterowany.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada sterowany element, na przyklad w postaci zaworu rozrza¬ dzanego przez silnik lub przepustnicy obroto¬ wej (d) z napeidem (e) od walu silnika. 15 20 25 30 35 4048147 W///S/A 199. RSW „Prasa", Kielce. Naklad 250 egz. PL