Четырехцилиндровый безвальный генератор газа

 

Класс 461, 7oi № 129900

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 197

Е. Н. Асеев

ЧЕТЫРЕХЦИЛИНДРОВЫй БЕЗВАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАЗА

Заявлено 3 ноября 1958 г. за № 611042/25 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 13 за 1900 г.

Существующие многоцилиндровые безвальные генераторы газа двойного действия имеют недостаточно большую мощность в одном агрегате при высокой тепловой напряженности.

От поршней двигателя общий поршень в этих двигателях испытывает неравномерную нагрузку при выключении одного из топливных насосов.

В предлагаемом четырехцилиндровом безвальном генераторе газа, с целью повышения мощности в одном агрегате без увеличения диаметра цилиндров и с целью уменьшения тепловой напряженности, применено два буферных цилиндра, общих для всех цилиндров двигателя.

Во избежание несимметричности нагрузки от поршней двигателя на общий поршень компрессора при выключении одного из топливных насосов каждый насос подключен к двум диаметрально расположенным дизельным цилиндрам.

С целью рационального регулирования путем автоматического отключения на режимах малого газа двух диаметрально расположенных дизельных цилиндров с одновременным увеличением вредных пространств за счет подключения дополнительных объемов, применен регулятор, управляющий открытием клапана на дополнительных объемах и срабатывающий при снижении давления наддува во всасывающем ресивер е.

На фиг. 1 изображен четырехцилиндровый безвальный генератор i.àза в продольном разрезе; на фиг. 2 — то же, в разрезе по АА на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, в разрезах по ББ и ВВ на фиг. 1; на фиг. 4 — то ж;., в разрезах по ГГ (по нагнетательным клапанам компрессора) и по ДД (по всасывающим клапанам компрессора на фиг. 1); на фиг. 5 — регулятор; на фиг. 6 — схема управления топливными насосами.

Многоцилиндровый безвальный генератор газа (БГГ) состоит из двух поршневых групп; каждая из этих групп представляет собой четыре № 129900 поршня 1 двигателя, закрепленных непосредственно на поршне компрессора 2. Головка 8 поршня, выполненная из жаропрочной стали, имеет четыре уплотнительных кольца 4. Компрессорный 5 и буферный 6 поршни отлиты за одно целое из легкого сплава.

Внутри этой отливки имеется стальной сердечник, воспринимающий давление вспышки от четырех поршней двигателя. Как компрессорный, так и буферный поршни имеют достаточно большие опорные поверхности.

Синхронизация движения обеих поршневых групп осуществляется с помощью четырех реек 7 и двух шестерен 8. Две зубчатые рейки крепятся к своему компрессорному поршню при помощи шаровых шайб и гаек.

Топливная система генератора газа состоит из четырех топливных насосов 9 и восьми форсунок закрытого типа 10. Каждый насос состоит из двух плунжсров; плунжер 11, имея малый диаметр и большой ход при своем движении, отмеривает порцию топлива и производит его сжатие.

При сжатии приподнимается аккумулирующий плунжер 12, поршень 13 которого во время работы находится под давлением воздуха. Когда кромка 14 малого плунжера П открывает два нагнетательных отверстия, плунжер 12, возвращаясь в исходное положение, производит подачу топлива.

Подача происходит при постоянном давлении топлива независимо от нагрузки, поскольку давление распыла определяется однозначно давлением воздуха, воздействующего на поршень 18. Во избежание потерь давлепие воздуха передается на поршень при помощи резиновой диафрагмы 16, что вполне допустимо при его малом ходе. Начало подачи топлива определяется установкой эксцентрика 16 на синхронизирующем валике 17.

Главная особенность данной топливной системы состоит в том, что каждый топливный насос обслуживает два цилиндра, расположенных диаметрально друг к другу:

1) нижний правый насос — цилиндры П! и П

2) верхний левый» вЂ” » 1П и П

3) верхний правый» вЂ” » 1 и IV

4) нижний левый» вЂ” » / и 1)

В этой системе даже при неравномерной подаче топливных насосов или выходе из строя одного из них нагрузка от дизельных поршней на компрессорный поршень остается симметричной.

Компрессорные и буферные полости являются общими для всех полостей двигателя.

Левый (или правый) компрессор выполнен как компрессор двойного действия, причем всасывание воздуха во внутреннюю 18 и наружную 19 полости осуществляется через одни и те же окна 20 (т. е. без автоматических клапанов) .

Специальная форма окон 20 дает возможность на переменных режимах, при уменьшенном ходе поршня, сохранить основную часть их проходного сечения.

Нагнетание воздуха из компрессорных полостей осуществляется через 960 автоматических клапанов 21, расположенных в 15 рядах.

Снаружи нагнетательные полости 22 и 28 закрываются заглушками 24.

Воздух из наружной полости 28 поступает во внутреннюю полость

22 по четырем каналам 25 и отверстиям 26 во фланцах компрессорной гильзы и корпуса; далее воздух попадает в ресивер 27 через отверстия 28.

Внутренняя и наружная крышки компрессора отлиты из алюминиевого сплава, имеют водяное охлаждение и крепятся к стальной гильзе компрессора. Внутренние крышки 29 являются опорами для четырех цилиндровых гильз двигателя. Внешние крышки 80 одновременно представЛЪ 129900 ляют собой корпусы буферов, в которые вмонтированы стальнь: гильзы

81. С внешних сторон буферные полости закрываются стальными литыми крышками 82. Крышки 80 и 82 и гильзы 81 охлаждаются водой.

Для осуществления регулирования буферные полости 88 вблизи внутренней мертвой точки сообщаются с ресивером, имеющим определенное давление наддува (либо с системой регулирования, в которой поддерживается требуемое давление воздуха), при помощи автоматических клапанов 84 и 85. Если минимальное давление в буферной полости больше требуемого, излишек воздуха уходит через автоматические клапаны

84, если меньше требуемого, то ее пополнение происходит через автоматические клапаны 85. При диаметре цилиндра буфера, вдвое превышающем диаметр цилиндра двигателя, требуемое давление воздуха меньше давления наддува.

Для осуществления работы генератора газа с очень малыми нагрузками (когда два цилиндра двигателя выключены) система регулирования предусматривает увеличение вредных пространств внутренних компрессорных полостей за счет подключения дополнительных объемов.

При снижении нагрузки давление наддува падает. По достижении его минимального значения золотник 86 в положении. показанном на фиг. 5, соединяет ресивер 27 (фиг. 1) с каналом 87. Воздух с данным давлением наддува через отверстия 88 и 89 поступает в полость 40 над поршнем 41. Под действием этого давления клапан 42 открывается и сообщает внутреннюю компрессорную полость с дополнительным объемом 48 в крышке 29.

При увеличении нагрузки давление наддува увеличивается, золотник

86 перемещается вправо настолько, что проточка 44 сообщит между собой каналы 88 и 45. Благодаря этому полость 41 соединится с атмосферой. Клапан 42 под действием пружины 46 вновь закроется и отключит дополнительный объем 48 от компрессорной полости.

Изменение подачи топлива в каждом насосе осуществляется HoRoротом плунжера 11 с помощью зубчатки 47. Для обеспечения синхронной работы всех топливных насосов они имеют общий привод, кинемагическая схема которого показана на фиг. 6.

Управление всеми топливными насосами производится изменением давления воздуха в системе регулирования, которое определяет положение поршенька 48. Поршенек 48 посредством рычагов 49 и секторов 50, жестко сидящих на осях 51, вращают зубчатые колеса, управляющие работой топливных насосов.

Предмет изобретения

1. Четырехцилиндровый безвальный генератор газа двойного действия, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности без увеличения диаметра дизельных цилиндров и с целью уменьшения тепловой напряженности, в нем применено два буферных цилиндра, общих для всех цилиндров двигателя.

2. Четырехцилиндровый безвальный генератор газа по и. 1, о тл ич а ю шийся тем, что во избежание несимметричности нагрузки от поршней двигателя на общий поршень компрессора при выключении одного из топливных насосов каждый топливный насос подсоединен к двум диаметрально расположенным дизельным цилиндрам.

3. Генератор газа по п. 1, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью рационального регулирования путем автоматического отключения на режимах малого газа двух диаметрально расположенных дизельных цилинд№ l29900 ров с одновременным увеличением вредных пространств за счет подключения дополнительных объемов, применен регулятор, управляющий открытием клапана на дополнительных объемах и срабатывающий при снижении давления наддува во всасывающем ресивере. № 129900

Фиг Ю

Редактор P. А. Гальцева Техред А. Л. Сосина Корректор Л. Ф. Фединина

Подп. к печ. 25.1Х-60 г. Формат бум. 70Х 108 /16 Объем 0,68 п. л.

Зак. 7820 Тираж 650 Цена 1 руб.; с 1.1-61 г. — 10 коп.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, !4.