Крановий золотник
Формула / Реферат
1. Крановий золотник, що складається із ротора і статора, який конструктивно об'єднаний із головкою блока циліндрів і який має крім отворів із двох торців декілька розташованих у ряд бічних отворів, послідовно віддалених один від одного та сполучених із камерами згоряння циліндрів, який відрізняється тим, що ротор золотника, який має форму відрізка труби із привареним до нього хвостовиком із зубчастою рейкою та шліцом для приводу ротора на одному з торців, на іншому торці має впускний отвір, а випускні отвори, кількість яких співпадає із кількістю бічних отворів статора, розташовані на бічній поверхні ротора золотника так, що відстані між найближчими проекціями центрів бічних отворів ротора золотника на площину, перпендикулярну осі обертання ротора золотника, рівні між собою, а відстані між найближчими проекціями центрів бічних отворів ротора золотника на вісь його обертання рівні між собою та дорівнюють відстаням між центрами найближчих бічних отворів статора.
2. Крановий золотник за пунктом 1, який відрізняється тим, що всередині внутрішньої порожнини ротора золотника знаходиться внутрішній трубопровід ротора із впускним отвором на торці та декількома продовгуватими отворами на бічній поверхні, а також декілька з'єднувальних патрубків, у кожного із яких один торець приварено до кромки продовгуватого отвору на бічній поверхні внутрішнього трубопроводу ротора, а частина кромки другого торця приварена до частини кромки випускного отвору ротора золотника.
3. Крановий золотник за пунктом 1, який відрізняється тим, що до кромки кожного випускного отвору ротора золотника приварена кромка окремого направляючого патрубка, який розташовано всередині внутрішньої порожнини ротора золотника.
4. Крановий золотник за пунктом 1 та за пунктом 3, який відрізняється тим, що всередину направляючого патрубка, розташованого всередині внутрішньої порожнини ротора золотника, уварено направляючі лопатки, а зубчаста рейка хвостовика ротора конструктивно об'єднана із відцентровим регулятором.
Текст
Реферат: Винахід належить до кранових золотників двигунів внутрішнього згоряння. Золотник містить ротор, який має форму відрізка труби, із привареним до нього хвостовиком із шліцом та зубчастою рейкою на одному із торців, на другому має впускний отвір, а випускні отвори, кількість яких дорівнює кількості бічних отворів статора, з'єднаних із камерами згоряння циліндрів, розташовані на бічній поверхні ротора золотника так, що у процесі обертання ротора та почергового збігання відповідних отворів ротора та статора повітря із внутрішній порожнини ротора золотника потрапляє до циліндрів двигуна. У внутрішній порожнині ротора золотника знаходиться внутрішній трубопровід ротора із з'єднувальними патрубками, який дозволяє, у процесі роботи двигуна, спочатку здійснити продувку циліндра повітрям, а потім крізь той самий отвір у статорі золотника здійснити наповнення циліндра сумішшю повітря із бензином або горючим газом. У внутрішній порожнині ротора золотника розташовано направляючий патрубок із направляючими лопатками, а зубчаста рейка хвостовика золотника конструктивно об'єднана із відцентровим регулятором, який дозволяє, у процесі роботи, переміщувати ротор золотника, який обертається, вздовж осі його обертання залежно від частоти обертання золотника. UA 112603 C2 (12) UA 112603 C2 UA 112603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до газорозподільних механізмів, які використовуються в поршневих двигунах внутрішнього згоряння як із примусовим запаленням, так із запаленням від стиску. Галуззю техніки, в який даний пристрій застосовується, є автомобільний транспорт. Використовується велика кількість золотникових газорозподільних механізмів із поршнем в якості золотника, із поворотними та ковзаючими гільзами, із плоскими золотниками, із конічними та циліндричними золотниками. Найближчим прототипом даного винаходу є газорозподільний механізм із обертовим циліндричним золотником, опис якого надано в підручнику / Орлин А.С., Круглов М.Г. Двигатели внутреннего сгорания - М.: Машиностроение, 1980/. Креслення даного циліндричного золотника 1 наведено на Фіг. 1. Перевагою золотникового газорозподілу із обертовими циліндричними золотниками є безшумність роботи, великі прохідні перерізи для газів, можливість роботи при великій частоті обертання вала двигуна. Недоліком золотникового газорозподілу із обертовим циліндричним золотником, як видно із Фіг. 1, є те, що після процесу випуску частина відпрацьованих газів залишається в камері згоряння та у внутрішній порожнині золотника. На початку процесу впуску відпрацьовані гази знов потрапляють до циліндра, що зменшує максимальну потужність, яку здатен розвивати двигун. В основу винаходу поставлено задачу створення такого кранового золотника, який би дозволив уникнути повторного потрапляння відпрацьованих газів до циліндра двигуна, міг здійснювати процес газообміну у декількох циліндрах та у якого обертова частина мала б невелику масу. Технічним результатом винаходу кранового золотника стане створення такого двигуна внутрішнього згоряння, який буде мати збільшену максимальну потужність. Технічний результат, а саме створення двигуна внутрішнього згоряння зі збільшеною максимальною потужністю, досягається тим, що крановий золотник використовується тільки як впускний орган, а як випускний орган використовуються або щілини на бічній поверхні циліндра, або інший крановий золотник в головці циліндра. Суть винаходу кранового золотника двигуна внутрішнього згоряння полягає у тому, що ротор золотника, який має відрізок труби із привареним до нього хвостовиком із шліцом для приводу золотника на одному із торців, на другому торці має впускний отвір, а випускні отвори, кількість яких співпадає із кількістю бічних отворів статора, розташовані на бічній поверхні ротора так, що відстані між найближчими проекціями центрів даних отворів на площину, перпендикулярну осі обертання ротора, рівні між собою, а відстані між найближчими проекціями центрів бічних отворів ротора на вісь його обертання є рівними між собою та дорівнюють відстаням між центрами найближчих бічних отворів статора. Центр бічного отвору - це умовна точка, яка розташована на твірній зовнішній поверхні ротора золотника, яка проходить крізь дві максимально віддалені одна від іншої точки на кромці бічного отвору ротора золотника та яка рівновіддалена від цих двох точок кромки ротора золотника. Для того, щоб підтвердити можливість виготовлення кранового золотника, та працездатність двигуна внутрішнього згоряння, оснащеного даним золотником, надамо опис кранового золотника у статичному стані та опишемо принцип його роботи. Перед описом золотника зазначимо, що у даній патентній заявці крановим золотником, який здійснює процес впуску, оснащено трициліндровий двотактний двигун із випускними щілинами на бічній поверхні мокрої гільзи циліндра. Частота обертання ротора золотника співпадає із частотою обертання колінчастого вала. Двигун оснащено двома відцентровими нагнітачами, насадженими на спільний вал. Один із них нагнітає атмосферне повітря до внутрішньої порожнини ротора кранового золотника, а другий нагнітає відпрацьовані гази із випускного колектору до вихлопної труби. Двигун оснащено дуже високою головкою блока циліндрів, в якій знаходиться охолоджуюча порожнина та в яку мокра гільза вставляється приблизно на половину своєї висоти. В зв'язку з цим двигун укомплектовано картером тунельного типу. Рухомою частиною золотника є ротор золотника 2, який зображено у розрізі на Фіг. 2. Його оснащено хвостовиком ротора 3, шліцом 4, упорною кромкою хвостовика 5, впускним отвором ротора 6, випускними отворами ротора золотника 7 в кількості трьох штук. На внутрішній поверхні ротора, навпроти кожного впускного отвору ротора золотника 7, розташовані канавки охолодження 8. Вони слугують для більш інтенсивного охолодження тієї частини золотника, зовнішня поверхня якої піддається дії гарячих газів в камері згоряння. На Фіг. 3 та Фіг. 4 зображені розрізи по А-А та В-В. На Фіг. 5 зображено розріз статора золотника 9, який конструктивно об'єднаний із головкою блока циліндрів. Даний розріз виконано площиною, що проходить крізь вісь обертання ротора золотника в статорі золотника та паралельно осям циліндрів двигуна. На Фіг. 5 зображено бічні отвори статора золотника 10, кожен із яких сполучено із камерою згоряння відповідного 1 UA 112603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 циліндра, канал для мастила під тиском 11, із яким з'єднано чотири маленьких канали, крізь які здійснюється підвід мастила до ротора золотника 2. На внутрішній поверхні статора золотника 9 знаходяться чотири канавки для проходу мастила 12. Після проходу по канавках для проходу мастила 12 та крізь чотири маленьких канали мастило потрапляє до дренажного каналу мастила 14. Для того, щоб у процесі роботи золотника мастило не потрапляло до камер згоряння із кожним маленьким каналом сполучено дві мастилоз’ємні канавки 13. Якщо, методом паралельного переносу, помістити у статор золотника 9, який зображено на Фіг. 5, ротор золотника 2, який зображено на Фіг. 2, то ми побачимо, що у першому циліндрі, найближчому від впускного отвору ротора 6, випускний отвір ротора золотника 7 співпаде із бічним отвором статора золотника 10. Із внутрішньої порожнини ротора золотника до першого циліндра буде надходити стиснуте нагнітачем повітря. Бічні отвори статора золотника 10 з'єднані із другим та третім циліндром закрито корпусом ротора золотника 2. Після повороту ротора золотника 2 за годинниковою стрілкою на кут, що дорівнює ста двадцяти градусам, якщо дивитися зі сторони хвостовика ротора 3, другий випускний отвір ротора золотника 7 співпаде із другим бічним отвором статора золотника 10. Із внутрішньої порожнини ротора золотника до другого циліндра буде надходити стиснуте нагнітачем повітря. Бічні отвори статора золотника 10 з'єднані із першим та третім циліндром закрито корпусом ротора золотника 2. Після наступного повороту ротора золотника 2 за годинниковою стрілкою на кут сто двадцять градусів, якщо дивитися зі сторони хвостовика ротора 3, третій випускний отвір ротора золотника 7 співпаде із третім бічним отвором статора золотника 10. Із внутрішньої порожнини ротора золотника до третього циліндра буде надходити стиснуте нагнітачем повітря. Бічні отвори статора золотника 10 з'єднані із першим та другим циліндром закрито корпусом ротора золотника 2. При подальшому обертанні ротора золотника 2 процеси продувки та наповнення циліндрів повторюються. Як бачимо із Фіг. 2 та Фіг. 5 при однаковій довжині випускних отворів ротора золотника 7 та бічних отворів статора золотника 10, ширина випускних отворів ротора золотника 7 приблизно у два рази більше, ніж ширина бічних отворів статора золотника 10. На Фіг. 6 зображено у збільшеному вигляді розріз по С-С статора золотника 9, який конструктивно об'єднано із головкою блока циліндрів, із розташованим у ньому ротором золотника 2. На даному кресленні ротор золотника 2 зображено у повністю відкритому положенні. Також на Фіг. 6 зображені внутрішня порожнина ротора золотника 18, ущільнення 19, система охолодження 20, випускний колектор 25, вал нагнітачів 27, поршень 31, який знаходиться у нижній мертвій точці, свічка запалювання 32. Працює двигун оснащений даним крановим золотником так само як і двигун внутрішнього згоряння із впорскуванням палива в циліндри та прямоточною продувкою. Газообмін здійснюється за рахунок різниці тисків, яку створюють два відцентрових нагнітача. Двигун, оснащений описаним крановим золотником, може бути як двигуном із примусовим запаленням, так із запаленням від стиску. НАЙКРАЩІЙ ВАРІАНТ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ ДЛЯ ДВИГУНА ІЗ ПРИМУСОВИМ ЗАПАЛЕННЯМ. При використанні описаного вище золотника паливо впорскується безпосередньо до циліндра. Перевагою двигуна, оснащеного даним крановим золотником, є велика максимальна потужність та можливість працювати на великих оборотах. Паливна економічність даних двигунів буде приблизно такою самою, як у більшості двигунів внутрішнього згоряння. В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення кранового золотника, яке дозволить покращити паливну економічність двигуна, Технічним результатом стане зменшення споживання дорогого вуглеводневого палива. Технічний результат досягається тим, що в процесі продувки крізь кожне із бічних отворів статора золотника 10 до циліндра двигуна спочатку потрапляє атмосферне повітря, яке здійснює продувку циліндра, а потім крізь той самий отвір до циліндра двигуна потрапляє суміш повітря із бензином або горючим газом. Суть винаходу кранового золотника для двигуна внутрішнього згоряння із примусовим запаленням полягає у тому, що всередині внутрішньої порожнини ротора золотника 18 знаходиться внутрішній трубопровід ротора, який має впускний отвір на торці та декілька продовгуватих отворів на бічній поверхні, а також декілька з'єднувальних патрубків, у кожного із яких один торець приварений до кромки отвору на бічній поверхні внутрішнього трубопроводу ротора, а частина іншого торця приварена до частини кромки випускного отвору ротора золотника 7. 2 UA 112603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для того, щоб підтвердити можливість створення кранового золотника для двигуна внутрішнього згоряння із примусовим запаленням та його працездатності, надамо опис кранового золотника у статичному стані та опишемо принцип його роботи. Спочатку надамо опис внутрішній частини ротора золотника 2, яку зображено у розрізі на Фіг. 7. Дана частина складається із внутрішнього трубопроводу ротора 15, який являє собою відрізок труби, завареної із одного кінця, та який має на бічній поверхні три продовгуватих отвори. До кромок цих продовгуватих отворів приварено кромки з'єднувальних патрубків 16, які мають вигляд коротких відрізків стиснутих труб. Після цього внутрішній трубопровід ротора 15 із привареними з'єднувальними патрубками 16 вставляють до внутрішньої порожнини ротора золотника 18. Після цього частину кромки кожного з'єднувального патрубка 16 приварюють до відповідної частини кромки випускного отвору ротора золотника 7, після чого бокова поверхня ротора золотника шліфується. На Фіг. 8 зображено у розрізі по Е-Е, збільшено, внутрішній трубопровід ротора 15, коли його вже приварено до ротора золотника 2. Також на Фіг. 8 зображені з'єднувальний патрубок 16, порожнина внутрішнього трубопроводу ротора 17, внутрішня порожнина ротора золотника 18, канавки охолодження 8, зварювальний шов 22, випускний отвір з'єднувального патрубка 23, випускний отвір ротора золотника 7. На Фіг. 9 зображено розріз по D-D двигуна внутрішнього згоряння із примусовим запаленням, оснащеного крановим золотником, у якого у внутрішній порожнині ротора золотника 18 розташований внутрішній трубопровід ротора 15 із з'єднувальними патрубками 16. Розріз виконано площиною, яка утворена віссю обертання ротора золотника 2 та віссю обертання вала нагнітачів 27, на якому змонтовані відцентровий нагнітач атмосферного повітря 28 та відцентровий нагнітач відпрацьованих газів 26. На Фіг. 9 також зображені паливопровід із інжектором 29, зубчаста передача 30, ланцюгова передача 42, шліцьове з'єднання 40, упорна шайба золотника із розрізом 45, вихлопна труба 21, вальниця 41, вал відбору потужності 24. На один оберт ротора золотника 2 припадає приблизно три оберти вала нагнітачів 27. Принцип роботи кранового золотника пояснюється кресленнями Фіг. 10, Фіг. 11, Фіг. 12, Фіг. 13, Фіг. 14, які є розрізом Фіг. 9 по F-F. На всіх кресленнях маленькими хрестиками позначено відпрацьовані гази, незабарвленими колами позначено атмосферне повітря, забарвленими колами позначена суміш повітря із бензином або газом. Оснащений крановим золотником двигун внутрішнього згоряння із примусовим запаленням працює наступним чином. По паливопроводу із інжектором 29 паливо безперервно потрапляє у порожнину внутрішнього трубопроводу ротора 17 та змішується із повітрям. На Фіг. 10 поршень 31 зображено в положенні, коли він на п'ятдесят градусів не доходить до нижньої мертвої точки. Крановий золотник та випускні щілини закрито, а у випускному колекторі 25, внаслідок роботи відцентрового нагнітача відпрацьованих газів 26, створено розрядження. При подальшому руху поршня до нижньої мертвої точки відбувається відкриття випускних щілин та інтенсивний вихід відпрацьованих газів із циліндра до випускного колектору 25. На Фіг. 11 поршень зображено в положенні, коли він на тридцять градусів не доходить до нижньої мертвої точки. При подальшому руху поршня до нижньої мертвої точки відкривається випускний отвір ротора золотника 7 та циліндр інтенсивно продувається повітрям. На Фіг. 12 поршень знаходиться у нижній мертвій точці. Після цього поршень починає рухатися нагору та крізь випускний отвір з'єднувального патрубка 23 суміш повітря із бензином або горючим газом починає надходити до циліндра. На протязі деякого часу до циліндра надходять одночасно як повітря, крізь випускний отвір ротора золотника 7, так і суміш повітря із бензином або горючим газом, крізь випускний отвір з'єднувального патрубка 23. На Фіг. 13 поршень знаходиться в положенні тридцять градусів після нижньої мертвої точки. Випускний отвір ротора золотника 7 закривається, та при подальшому руху поршня нагору до циліндра надходить, крізь випускний отвір з'єднувального патрубка 23, тільки суміш повітря із бензином або горючим газом. На Фіг. 14 поршень знаходиться в положенні шістдесят градусів після нижньої мертвої точки. Випускний отвір з'єднувального патрубка 23 зачиняється та починається процес стиску горючої суміші в циліндрі. Як бачимо із Фіг. 14 в циліндрі знаходяться два гази: - це повітря та суміш повітря із паливом. В суміші повітря із паливом коефіцієнт надлишку повітря α може знаходитися у тих самих межах що і в звичайному двигуні, тобто у межах від нуль цілих шість десятих до одна ціла три десятих (0,6 < α < 1,3). У середньому для циліндра суміш повітря із паливом є бідною. У кінці процесу стиску електроди свічки запалювання 32 будуть знаходитися у суміші повітря із паливом, яка буде або збідненою, або нормальною, або збагаченою, або багатою. В кожному 3 UA 112603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 випадку після утворення іскри між електродами відбувається надійне запалення горючої суміші. Аналогічні процеси відбуваються у двох інших циліндрах. КРАНОВИЙ ЗОЛОТНИК ДЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГУНА. РОЗКРИТТЯ ВИНАХОДУ. Описаний у першому пункті формули винаходу крановий золотник застосовується як у двигуні із примусовим запаленням, так і в двигуні із запаленням від стиску, тобто у дизельному двигуні. Дизельний двигун, оснащений крановим золотником, має недолік спільний для всіх дизельних двигунів, а саме слабка турбулентність повітря, що потрапляє до циліндра на малих та середніх оборотах двигуна. Наслідком цього є слабке випаровування краплинок палива, що упорскуються до циліндра, та більш тривалий процес згоряння. В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення кранового золотника для дизельного двигуна, яке дозволить здійснити обертовий рух повітря у циліндрі двигуна у процесі його наповнення. Технічним результатом стане створення дизельного двигуна із кращим випаровуванням краплинок палива, які упорскуються до циліндра, що дозволить покращити процес згоряння палива на малих та середніх оборотах двигуна. Технічний результат досягається тим, що краплинки палива, у процесі упорскування до циліндра, рухаються на зустріч повітряному заряду, який здійснює обертовий рух у циліндрі. Суть винаходу кранового золотника для двигуна внутрішнього згоряння із запаленням від стиску полягає у тому, що до кромки кожного випускного отвору ротора золотника, описаному у першому пункті формули винаходу, приварюють кромку окремого направляючого патрубка, який знаходиться всередині внутрішньої порожнини ротора золотника. Для того, щоб підтвердити можливість створення кранового золотника та можливість оснащення даним двигуном дизельного двигуна наведемо опис кранового золотника у статичному стані та опишемо принцип його роботи. Конструктивним елементом кранового золотника, який забезпечує процес обертання повітря у циліндрі є направляючий патрубок 33, який зображено у розрізі на Фіг. 15. На Фіг. 16 зображено розріз направляючого патрубка по G-G. Три даних направляючих патрубки 33 вставляються по черзі у внутрішню порожнину ротора золотника 18 та кромка направляючого патрубка 33 приварюється до кромки випускного отвору ротора золотника 7. Після цього зовнішня поверхня ротора золотника 2 шліфується. Частина ротора золотника 2 із привареним до нього направляючим патрубком 33 зображено у розрізі на Фіг. 17. Крановий золотник працює наступним чином. Під дією перепаду тисків у внутрішній порожнині ротора золотника 18 та циліндрі двигуна повітря потрапляє спочатку у направляючий патрубок 33, де змінює напрямок свого руху, а потім у циліндр. У циліндрі потік повітря вдаряється об стінку циліндра та, відбиваючись від неї, продовжує здійснювати обертовий рух у циліндрі. Коли крановий золотник закривається, відбувається стиск, в кінці якого до циліндра тангенціально упорскується паливо назустріч обертовому руху повітря у циліндрі. Упорскування палива здійснюється форсункою із одним розпилювачем, який впорскує паливо у напрямку, паралельному до днища поршня. НАЙКРАЩИЙ ВАРІАНТ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ ДЛЯ ДВИГУНА ІЗ ЗАПАЛЕННЯМ ВІД СТИСКУ. Перевагою описаного кранового золотника для дизельного двигуна є можливість здійснення обертового руху повітряного заряду. Недолік описаного золотника полягає у тому, що він дозволяє ефективно здійснити обертовий рух повітря у циліндрі тільки при досить швидкому русі повітря у направляючому патрубку 33, яке має місце при середніх та високих оборотах двигуна. При малих оборотах двигуна швидкість витікання повітря із направляючого патрубка 33 буде невеликою. Як наслідок інтенсивність обертового руху повітряного заряду буде недостатньою для ефективного випаровування краплинок палива. В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення кранового золотника для двигуна із запаленням від стиску, яке дозволить здійснювати інтенсивний обертовий рух повітряного заряду на холостому ходу та при малих оборотах двигуна. Технічним результатом стане покращене випаровування краплинок палива на холостому ходу та на малих оборотах дизельного двигуна. Технічний результат досягається тим, що із направляючого патрубка 33 повітря потрапляє до циліндра із великою швидкістю на усіх режимах роботи двигуна. Суть вдосконалення винайденого кранового золотника для двигуна із примусовим запаленням полягає у тому, що у внутрішній порожнині направляючого патрубка 33 змонтовано направляючі лопатки, а хвостовик ротора оснащено відцентровим регулятором. Для того, щоб підтвердити можливість вдосконалення кранового золотника та можливість оснащення даним крановим золотником дизельного двигуна, наведемо опис кранового золотника у статичному стані та опишемо принцип його роботи. 4 UA 112603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Опис почнемо із направляючого патрубка 33, всередину якого вставлено і приварено до його внутрішньої поверхні дві направляючі лопатки 34, які ділять внутрішній канал направляючого патрубка 33 на три малих направляючих канали. Отриманий патрубок із направляючими лопатками 34, коли його вже приварено до ротора золотника 2, зображено у розрізі на Фіг. 18. Частина ротора золотника, конструктивно об'єднана із відцентровим регулятором 36, із направляючим патрубком 33 та направляючими лопатками 34 зображена у розрізі на Фіг. 19. На цьому кресленні також зображені форсунка із одним розпилювачем 35, тягарці 37, які мають форму коротких труб, розрізаних навпіл, зубчасті сектори 38, рейка із двома рядами зубців 39, мала упорна шайба пружини 43, пружина 44, велика упорна шайба пружини 46, Як видно із Фіг. 19 упорна шайба золотника із розрізом 45 видалена. Це зроблено для того, щоб у процесі роботи шліц 4 міг переміщуватися вздовж шліцьового з'єднання 40, оскільки у процесі роботи крановий золотник буде здійснювати не тільки обертовий, але і зворотно-поступальний рух вздовж осі обертання. На Фіг. 19 та Фіг. 20 стрілками позначено рух повітряного заряду, а короткими рисками позначено рух краплинок палива у процесі упорскування. Крановий золотник дизельного двигуна працює наступним чином. На малих оборотах двигуна, Фіг. 19, відцентрова сила, що діє на тягарці 37, менше за силу пружності пружини 44, внаслідок чого пружина притискає шліц 4 до великої упорної шайби пружини 46. При цьому повітряний заряд потрапляє до циліндра тільки по одному із трьох малих направляючих каналів. Із збільшенням частоти обертання золотника збільшується такожвідцентрова сила, що діє на тягарці 37. У певний момент вона стає більш за силу пружності пружини та через зубчасті сектори 38 та рейку з двома рядами зубців 39 відцентрова сила починає стискувати пружину 44. Шліц 4 відривається від великої упорної шайби пружини 46 та починає переміщення по шліцьовому з'єднанню 40, внаслідок чого ротор золотника починає рух вздовж осі свого обертання. При цьому повітряний заряд потрапляє до циліндра вже крізь два малих направляючих канали. При подальшому збільшенні частоти обертання ротора, відцентрова сила, що діє на тягарці 37, ще збільшується. Тягарці ще сильніше стискують пружину 44 і ротор золотника зміщується вздовж вісі свого обертання ще далі. При цьому повітряний заряд потрапляє до циліндра вже крізь три малих направляючих канали, Фіг. 20. Зі зменшенням частоти обертання ротора відцентрова сила, що діє на тягарці 37, зменшується. Сила пружності пружини 44 повертає ротор золотника 2 у начальне положення і повітряний заряд потрапляє до циліндра вже по двох або по одному із трьох малих направляючих каналів, Фіг. 19. Будова кранового золотника, його покращених конструкцій та принцип їхньої дії пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - крановий золотник, що описано у підручнику; на Фіг. 2 - ротор золотника 2 у розрізі; на Фіг. 3 - розріз ротора золотника по А-А; на Фіг. 4 - розріз ротора золотника по В-В; на Фіг. 5 - розріз статора золотника 9; на Фіг. 6 - розріз статора золотника 9 із розташованим у ньому ротором золотника 2 по С-С (збільшено); на Фіг. 7 - розріз внутрішнього трубопроводу 15 із з'єднувальними патрубками 16; на Фіг. 8 - розріз внутрішнього трубопроводу ротора 15 по Е-Е, коли його вже приварено у ротор золотника 2 (збільшено); на Фіг. 9 - розріз по D-D двигуна внутрішнього згоряння із примусовим запаленням; на Фіг. 10 - розріз по F-F при положенні поршня, коли він на п'ятдесят градусів не доходить до нижньої мертвої точки; на Фіг. 11 - розріз по F-F при положенні поршня, коли він на тридцять градусів не доходить до нижньої мертвої точки; на Фіг. 12 - розріз по F-F при положенні поршня у нижній мертвій точці; на Фіг. 13 - розріз по F-F при положенні поршня тридцять градусів після нижньої мертвої точки; на Фіг. 14 - розріз по F-F при положенні поршня шістдесят градусів після нижньої мертвої точки; на Фіг. 15 - направляючий патрубок 33 у розрізі (збільшено); на Фіг. 16 - розріз направляючого патрубка 33 по G-G (збільшено); на Фіг. 17 - частина ротора золотника 2 із привареним до нього направляючим патрубком 33 у розрізі (збільшено); 5 UA 112603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 на Фіг. 18 - частина ротора золотника 2 із привареним до нього направляючим патрубком 33 та направляючими лопатками 34 у розрізі (збільшено); на Фіг. 19 - розріз по D-D двигуна внутрішнього згоряння із запаленням від стиску при малих оборотах ротора золотника; на Фіг. 20 - розріз по D-D двигуна внутрішнього згоряння із запаленням від стиску при великих оборотах ротора золотника. Використання кранового золотника на двигунах внутрішнього згоряння із примусовим запаленням дозволить суттєво поліпшити паливну заощадливість двигуна. Крім того, оскільки суміш повітря із паливом у середньому для циліндра є бідною, у вихлопних газах будуть практично відсутні окис вуглецю, вуглеводневі сполуки та окисли азоту. Використання кранового золотника на двигунах внутрішнього згоряння із запаленням від стиску дозволить поліпшити випаровування краплинок палива, що упорскуються до циліндра, що буде сприяти кращому згорянню дизельного палива та мінімальному утворенню сажі. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Крановий золотник, що складається із ротора і статора, який конструктивно об'єднаний із головкою блока циліндрів і який має крім отворів із двох торців декілька розташованих у ряд бічних отворів, послідовно віддалених один від одного та сполучених із камерами згоряння циліндрів, який відрізняється тим, що ротор золотника, який має форму відрізка труби із привареним до нього хвостовиком із зубчастою рейкою та шліцом для приводу ротора на одному з торців, на іншому торці має впускний отвір, а випускні отвори, кількість яких співпадає із кількістю бічних отворів статора, розташовані на бічній поверхні ротора золотника так, що відстані між найближчими проекціями центрів бічних отворів ротора золотника на площину, перпендикулярну осі обертання ротора золотника, рівні між собою, а відстані між найближчими проекціями центрів бічних отворів ротора золотника на вісь його обертання рівні між собою та дорівнюють відстаням між центрами найближчих бічних отворів статора. 2. Крановий золотник за пунктом 1, який відрізняється тим, що всередині внутрішньої порожнини ротора золотника знаходиться внутрішній трубопровід ротора із впускним отвором на торці та декількома продовгуватими отворами на бічній поверхні, а також декілька з'єднувальних патрубків, у кожного із яких один торець приварено до кромки продовгуватого отвору на бічній поверхні внутрішнього трубопроводу ротора, а частина кромки другого торця приварена до частини кромки випускного отвору ротора золотника. 3. Крановий золотник за пунктом 1, який відрізняється тим, що до кромки кожного випускного отвору ротора золотника приварена кромка окремого направляючого патрубка, який розташовано всередині внутрішньої порожнини ротора золотника. 4. Крановий золотник за пунктом 1 та за пунктом 3, який відрізняється тим, що всередину направляючого патрубка, розташованого всередині внутрішньої порожнини ротора золотника, уварено направляючі лопатки, а зубчаста рейка хвостовика ротора конструктивно об'єднана із відцентровим регулятором. 6 UA 112603 C2 7 UA 112603 C2 8 UA 112603 C2 9 UA 112603 C2 10 UA 112603 C2 11 UA 112603 C2 12 UA 112603 C2 13 UA 112603 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/16-112603-kranovijj-zolotnik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Крановий золотник</a>
Попередній патент: Індукційна опалювальна система
Наступний патент: Атомна електростанція
Випадковий патент: Спосіб реабілітації хворих після металоостеосинтезу внутрішньосуглобових переломів.