171132. lajstromszámú szabadalom • Hűtőrendszer belsőégésű szabaddugattyús motorokhoz

5 171132 6 Szerkezeti részleteit tekintve az 1. ábra motorhengerét a 7 csavarok segítségével a 4 fedél zárja le. Az 1 motorhengerben levő 3 hengerperselyben csúszik a 6 dugattyúgyűrűk által tömített 2 munkadugattyú. A 4 fedélbe van becsavarozva a 5 10 üzemanyag befecskendező fúvóka A 4 fedélhez támaszkodó 9 csavarrugók nagy erővel szorítják le a hűtőszerv 8 mozgólapját a 3 hengerpersely pereméhez. A 8 mozgólapba több (a kiáakitási példa szerint öt) 11 hengeres furat van bemun- 10 kálva, amely 11 hengeres furatokba a 4 fedélhez rögzített 12 dugattyúk tömítetten illeszkednek. A 11 hengeres furatok a 21 befecskendező furatokon át az 5 hengertérrel vannak összeköttetésben. Ali hengeres furatok alsó részén záróelem, célszerűen 15 két félből álló 19, 20 sugárzáró elem helyezkedik el. A 12 dugattyúk középső részén 15 furat van kialakítva. A 15 furatok felső vége a hűtővízelosztó 14 csatornához csatlakozik, míg a 15 furatok alsó végét 18 záró rugóból és 13 golyóból 20 álló visszacsapószelep zárja le. A 12 dugattyúkat a 17 zárógyűrű rögzíti. A 22 csavarokkal a 4 fedélhez rögzített 17 zárógyűrű a 23 tömítőelem közbeiktatásával a 14 csatornát is lezárja. A 16 csatlakozó a 14 csatornával van összeköttetésben és 25 a kisnyomású hűtővíz hozzávezetését biztosítja. A hűtőrendszer működése az ábra jelöléseivel a következő. A 2 dugattyú felfelé haladtában sűríti az 5 hengertérben levő levegőt majd a 10 üzemanyag befecskendező fúvóka a 2 dugattyú 30 megfelelő helyzetében befecskendez. Az 5 hengertérben keletkező nagynyomású lángoszlop a 8 mozgólapot a 9 csavarrugókkal szemben eltolja, aminek hatására a 12 dugattyúk a 11 hengeres furatokba befelé nyomulnak. A 11 hengeres 35 furatokban levő víz nagy nyomása szétnyitja a 19, 20 sugárzáró elemeket és a 21 befecskendező furatokon át gőzsugarak lövellnek be az 5 hengertérbe. A belövelő gőzsugarak az 5 hengerteret lehűtik, miközben robbanásszerűleg elgőzö- 40 lögnek. A keletkező nagynyomású gáz és vízgőz keverék együttesen lefelé tolja a 2 dugattyút, miközben az 5 hengertérben uralkodó gáznyomás úgy lecsökken, hogy a 9 csavarrugók a 8 mozgólapot visszatolják, előidézve ezáltal a 11 45 hengeres furatok terének tágulását, illetve a 13 golyó 18 zárórugóval szembeni elmozdulása által a 15 furaton át a 11 hengeres furatoknak hűtővízzel való feltöltődését. A 8 mozgólap túlságos mértékű hátralendülését a 4 fedélen való felütközése 50 korlátozza. Az 1. ábrán bemutatott hűtőrendszer hűtővíz befecskendező szervének felnagyított részletét a 2. ábra mutatja be. Ezen az ábrán jól szemlélhető, hogy a 12 dugattyú és a 4 fedél között a 24 rugalmas elem helyezkedik el. A 8 55 mozgólap hátralendülésekor a 11 hengeres furatban levő nagynyomású víz a 24 rugalmas elem ellenében a 12 dugattyút bizonyos mértékig hátratolja, míg a 19, 20 sugárzáró elemek nyitnak és a 21 befecskendező furaton át vízsugár lövel be az 5 hengertérbe. A 19, 20 sugárzáró elemek és a 24 rugalmas elem együttese az elmozdulás függvényében jó közelítéssel harmadfokú parabolának megfelelő befecskendezési mennyiséget valósít meg. Ez a hűtővízbefecskendező szerv ütésszerű nyomáshullámokra nem érzékeny, de érzékeny a 8 mozgólap nagymértékű elmozdulásaira, amikor is nagymennyiségű hűtővíz betáplálásával reagál, ezáltal igazodik a szabaddugattyús dieselmotorok folytonos nyomásemelkedéssel járó elégetéséhez. A 2. ábrán keresztmetszetben látható 24 rugalmas elemet a 3. ábra felülnézetben külön bemutatja a különleges kialakítás szemléltetése végett. A 24 rugalmas elem rugalmas korrózióálló acél alapanyagú hengeres testből van kialakítva úgy, hogy középmagasságában, egyenletes elosztásban hat sugárirányú hengeres furattal törjük át, majd minden második sugárirányú furatot alulról, a többi sugárirányú furatokat pedig felülről 45°-os ferdeségű ferde lapokkal kinyitjuk. Ezen kiképzés szerint egyszerűen előállítható, ideális rugókarakterisztikával rendelkező rugalmas elemet nyerünk. Szintén az egyszerű előállíthatóság és ideális működési paraméterek jellemzik a 19, 20 sugárzáró elemeket, amelyeknek axonometrikus képét a 4. ábrán külön bemutatjuk. A 19, 20 sugárzáró elemek korrózióálló, rugalmas acél alapanyagú, félhenger palástú, alulról sík, felülről kúpos bemélyítéssel határolt és az osztósíkban pontosan becsiszolt alkatrészek. A 19 és 20 sugárzáró elemek osztósíkjukkal egymásnak nyomódnak, mivel külső hengeres palástjuk a 11 hengeres furatban bizonyos mértékű túlfedéssel illeszkedik. Alulról támadó nyomás a 19, 20 sugárzáró elemeket önzáró módon befeszíti, míg a felülről, a felső kúpos bemélyítés irányába ható nyomás, bizonyos nagyságának elérésekor a középső részen kis hosszúkás alakú rést nyit, amelyen a hűtővízsugár kiáramolhat. A két 19, 20 sugárzáró elem egyforma mértékben hajlik el egymástól, ezért közöttük fémes súrlódás nem keletkezik sem nyitás, sem zárás alkalmával, ami magas élettartamukat biztosítja. A 19, 20 sugárzáró elemek közötti nyílás fokozatosan alakul ki, és a kialakuló nyílás nagysága az átáramló közeg mozgásmennyiségével arányos, ami a befecskendezés fokozatos indulását és az állandó nagyságú fajlagos fojtást párhuzamosan biztosítja. A találmány szerinti hűtőrendszer leglényegesebb előnyei a kipufogó gázok szennyező komponenseinek jelentős csökkentésében és a motor összhatásfokának növelésében jelentkeznek. További jelentős előnyök jelentkeznek abban, hogy a belső tér legnagyobb nyomási állapotában a hűtőszerv szabadon elmozdul, ami a hengerfej maximális mechanikai igénybevételét jelentősen lecsökkenti. A hűtési gőz munkavégzése a mechanikai teljesítmény fokozásán túl a motor üzemi stabilitásának fokozása miatt is jelentős. A találmány szerinti hűtőrendszer alkalmazása megoldja a szabaddugattyús dieselmotorok hűtési és fustgázszennyezési problémáját, úgy, hogy az gépjárműmotorok céljára felhasználhatóvá válik, az ismert gépjárműmotorokhoz viszonyítva mintegy 5%-os füstgázszennyezés és mintegy 25%-os teljesítményfokozás biztosítása mellett. 3