Вільнопоршневий двигун внутрішнього згоряння “appel – s”

Номер патенту: 84410

Опубліковано: 27.10.2008

Автор: Скрипчук Любомир Миронович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Вільнопоршневий двигун внутрішнього згоряння, що містить вентилятор, два паралельні циліндри, в кожному з яких розміщена газова камера з встановленим в ній елементом запалювання та упорскувачем з'єднаним з відповідним трубопроводом, гідрокамера сполучена відповідними нагнітаючою та зворотною гідромагістралями з гідромашиною, газовий поршень і гідропоршень, які з'єднані відповідним штоком та розділені відповідною перегородкою, гідроакумулятор і гідроклапани,

 який відрізняється тим, що камера, утворювана під перегородкою над кожним гідропоршнем паралельних циліндрів, наповнена свіжим зарядом і сполучена з газовою камерою відповідним регульованим упорскувачем, з'єднаним з трубопроводом, при цьому в кожному з паралельних циліндрів додатково встановлена гідродемпферна камера, яка сполучена з гідроакумулятором та розділена відповідним демпферним поршнем з гідрокамерою, яка сполучена нагнітаючою гідромагістраллю та зворотною гідромагістраллю з гідрооб'ємом відповідної плунжерної групи гідромашини, яка виконана аксіально-плунжерною з двома плунжерними групами, а в кожній зворотній гідромагістралі встановлений гідроклапан різниці тисків, що з'єднує та роз'єднує відповідну йому гідрокамеру з гідроакумулятором.

2. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що в гідроакумуляторі встановлений відповідний до застосовуваного виду палива гідротиск, кратний максимально встановленому тиску стиснення газу в газових камерах.

3. Двигун за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що величина тиску свіжого заряду при його переході з утворюваних камер в газові камери задана регульованими упорскувачами і залежна від застосовуваного виду палива.

4. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що з кожною зворотною гідромагістраллю з'єднані датчики тиску подачі електроімпульсів на елементи запалювання в газових камерах після включеного та виключеного відповідного гідроклапана різниці тисків, причому один датчик тиску має можливість керування електроприводом вентилятора.

5. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що в аксіально-плунжерній гідромашині виконано два вхідні отвори та два вихідні отвори, з'єднані з відповідними нагнітаючими та зворотними гідромагістралями.

Текст

1. Вільнопоршневий двигун внутрішнього згоряння, що містить вентилятор, два паралельні циліндри, в кожному з яких розміщена газова камера з встановленим в ній елементом запалювання та упорскувачем з'єднаним з відповідним трубопроводом, гідрокамера сполучена відповідними нагнітаючою та зворотною гідромагістралями з гідромашиною, газовий поршень і гідропоршень, які з'єднані відповідним штоком та розділені відповідною перегородкою, гідроакумулятор і гідроклапани, який відрізняється тим, що камера, утворювана під перегородкою над кожним гідропоршнем паралельних циліндрів, наповнена свіжим зарядом і сполучена з газовою камерою відповідним регульованим упорскувачем, з'єднаним з трубопроводом, при цьому в кожному з паралельних циліндрів додатково встановлена гідродемпферна C2 2 (11) 1 3 84410 4 що термодинамічний процес розширення газів управління. З додатковою гідрокамерою з'єднаний проходить в бокових камерах згоряння, а крутний гідроакумулятор. У відомому двигуні в його газомомент створено гідротурбіною з встановленими в вих камерах робота виконана по двохтактному ній поворотними лопатками на які діє тангенціальциклу при одночасних робочих циклах в паралена сила від руху в турборідині. Внаслідок великих льно-протилежних циліндрах та одночасних цикгідравлічних втрат відоме рішення має низький лах стиснення в опозитних. Забезпечено однонапкоефіцієнт корисної дії по відношенню до енергоравлений гідропотік без його реверсування. ємності палива. До недоліків відомого рішення відноситься те, Прототипом заявленому рішенню є двигун, що що для забезпечення безреверсного гідропотоку містить два паралельні циліндри в них розміщені двигун працездатний тільки при наявності чотигазові камери в яких встановлені для подачі палирьох гідрокамер та двох гідромоторів, з'єднаних ва упорскувачі з'єднані з трубопроводами, гідроспільним валом з якого знімають потужність. Не камери сполучені нагнітаючою та зворотною гідвизначено тип гідромоторів у дви гуні. На початку ромагістралями з гідромашиною, газові поршні і робочих циклів у двигуні будуть великі пікові гідрогідропоршні з'єднані штоком та розділені перегонавантаження. Для запуску двигун вимагає додатродкою, гідроакумулятор та гідроклапани ["Двигакового джерела стисненого повітря. У відомому тель внутреннего сгорания с гидравлическим придвигуні, при однаковому конструктивному виководом", Авторское свидетельство СССР нанні, неможливо застосовувати різні види палива. №1301998, 4 МПК F02В71/04, авторы А.С. Мушкин В основу винаходу - «Вільнопоршневий ДВЗ и В.А. Юркин. 07.04.1987]. „APPEL-S"» - поставлено задачу забезпечити роВідомий двигун складається з двох пар опозиботу однієї аксіально-плунжерної гідромашини в тно розташованих циліндрів і кожна опозитна пара двигуні сумісно з двома гідрокамерами, усунути встановлена паралельно одна до другої та в кожпікові гідронавантаження на складові двигуна, заному циліндрі розміщений поршень і опозитні побезпечити використання в двигуні різних видів паршні з'єднані штоком. Надпоршнева камера кожнолива. го циліндру з головкою циліндру в якій розміщені Поставлена задача в запропонованому винафорсунки подачі палива, клапани, випускні отвори ході вирішується тим, що камери утворювані під є газовою камерою в якій здійснено термодинамічперегородками та над гідропоршнями використані ний цикл. Підпоршнева камера є гідрокамерою і для їх наповнення свіжим зарядом і ці камери спокожні дві паралельні гідрокамери з'єднані гідромалучені з газовими камерами відповідними трубогістралями з гідромотором, а дві опозитні гідрокапроводами та з'єднаними з трубопроводами регумери з'єднані перепускною гідромагістраллю між льованим упорскувачами і в кожному собою. Опозитні гідрокамери розділені перегородпаралельному циліндрі додатково встановлені кою в якій виконані перехідні гідроканали з під'єдгідродемпферні камери сполучені з гідроакумулянаним до них гідроакумулятором та встановленим тором та розділені демпферними поршнями з гідв центральному каналі розподільним плунжером. рокамерами кожна з яких сполучена нагнітаючою Два гідромотори з'єднані між собою спільним вагідромагістраллю та зворотною гідромагістраллю з лом. гідрооб'ємами відповідної їм плунжерної групи Відомий двигун працює таким чином. Зовнішаксіально-плунжерної гідромашини в якій встановнім джерелом стисненого повітря через розподільлено дві плунжерні групи, та при цьому в кожній чу систему двигуна в газові циліндри подають позворотний гідромагістралі встановлений гідроклавітря, причому воно подане в два протилежнопан різниці тисків з'єднуючий та роз'єднуючий відпаралельні циліндри. Витіснена з підпоршневих повідну йому гідрокамеру з гідроакумулятором. гідрокамер робоча рідина через гідромотори та При цьому, в гідроакумуляторі встановлений гідромагістралі подана в підпоршневі гідрокамери відповідний до застосовуваного виду палива гіддвох інших протилежно-паралельних циліндрів в ротиск кратний максимально встановленому тиску яких здійснюється цикл стиснення. При завершенстиснення газу в газових камерах. ні цих циклів в газові камери подане паливо і в них При цьому, величина тиску свіжого заряду при починається цикл розширення під час якого витісйого переході з утворюваних камер в газові камери нена з підпоршневих гідрокамер робоча рідина задана регульованими упорскувачами і вона зачерез гідромагістралі подана на два гідромотори, з лежна від застосовуваного виду палива. спільного валу яких знімають потужність, а вихідні При цьому, з кожною зворотною гідромагістгідропотоки через гідромагістралі подані в дві інші раллю з'єднані датчики тиску і з них подані електпротилежно-паралельні гідрокамери поршні яких роімпульси на елементи запалювання в газових при цьому здійснюють цикл стиснення в газових камерах після включеного та виключеного відповікамерах. Після завершення циклу стиснення в ці дного гідроклапану різниці тисків, причому електгазові камери подане паливо насос-форсунками і в роімпульси з одного датчика тиску подані на комних починається цикл розширення. Цикли повтопаратор частоти управляючий електроприводом рюють. Управління газовими клапанами, подачею вентилятора при заданій частоті опорного генерапалива здійснено методом гідротиску в додатковій тора частоти в компараторі. гідрокамері, яка розміщена в перегородці між двоПри цьому, в аксіально-плунжерній гідромама опозитними гідрокамерами. В цій додатковій шині виконані два вхідні отвори та два вихідні гідрокамері розміщений плунжер гідроуправління, отвори з'єднані з відповідними нагнітаючими та встановлений на штоці, який з'єднує два опозитзворотними гідромагістралями. них поршні і при їх поступально-зворотному русі Задача винаходу вирішена за рахунок того, що плунжер відкриває, або перекриває гідроканали камери утворювані під перегородками та над гід 5 84410 6 ропоршнями використані для їх наповнення свіжим мулятором, в результаті: при з'єднанні зарядом і ці камери сполучені з газовими камерагідроклапаном різниці тисків гідрокамери з гідроми відповідними трубопроводами та з'єднаними з акумулятором в гідрокамеру поступає додаткова трубопроводами регульованими упорскувачами, гідропорція, чим забезпечено завершення циклу та водночас за рахунок того, що величина тиску стиснення в газовій камері до початку з'єднання свіжого заряду при його переході з утворюваних гідрооб'ємів плунжерної групи аксіальнокамер в газові камери задана регульованими упоплунжерної гідромашини з її ви хідним отвором, а рскувачами і вона залежна від застосовуваного при роз'єднанні - забезпечена взаємодія гідрокапалива, в результаті в двигуні утворені камери мери тільки з гідродемпферною камерою і при свіжого заряду в яких проходить процес його актицьому здійснено процес горіння в камері згоряння, візації як внаслідок теплообміну з деталями двигуяка є змінна по об'єму в залежності від кількості на так і внаслідок його стиснення при необхідності. теплоти підведеної в цю камеру, що дає можлиВ залежності від застосовуваного в двигуні палива вість застосовувати в двигуні аксіально-плунжерну в регульованих упорскувача х встановлюють необгідромашину, а також паливо з різними характерихідне зусилля для їх відкриття. При цьому, якщо в стиками. двигуні застосовують паливо з низькою темпераЗа рахунок того, що в гідроакумуляторі встатурою займання його, наприклад, паливоновлений відповідний до застосовуваного виду повітряної суміші, то відкривання регульованих палива гідротиск кратний максимально встановлеупорскувачів забезпечують без зусилля для їх відному тиску стиснення газу в газових камерах, в криття і свіжий заряд поступає в газові камері на результаті газові поршні, під дією гідротиску на початку циклу стиснення в них і він перемішується гідропоршні, у верхньому положенні діють з зусилз повітрям в газових камерах в процесі циклу стилям, яке необхідне для завершення циклу стисснення. При застосуванні в двигуні палива з висонення в газових камерах та підтримують такий кою температурою займання його пальної суміші, тиск газу в ній, який необхідний для застосованого в регульованих упорскувача х встановлюють необв двигуні палива і який сумісно з гідродемпфернихідне зусилля для їх відкриття і пальна суміш свіми камерами забезпечує початкову фазу горіння жого заряду поступає в газові камери наприкінці його пальної суміші. циклу стиснення в них проходячи при цьому проЗа рахунок того, що з кожною зворотною гідцес активізації як під час стиснення в камерах між ромагістраллю з'єднані датчики тиску і з них подані перегородкою та гідропоршнем, так і під час упорелектроімпульси на елементи запалювання в гаскування в стиснене повітря газових камер перед зових камерах після включеного та виключеного примусовим займанням, або самозайманням павідповідного гідроклапану різниці тисків, причому льної суміші. Отже, в двигуні можна застосовувати електроімпульси з одного датчика тиску подані на палива з різними характеристиками. Водночас, за компаратор частоти управляючий електроприворахунок того, що в кожному паралельному цилінддом вентилятора при заданій частоті опорного рі додатково встановлені гідродемпферні камери генератора частоти в компараторі, в результаті сполучені з гідроакумулятором та розділені демпздійснене своєчасне примусове запалення пальної ферними поршнями з відповідними їм гідрокамесуміші при максимальному тиску в гідрокамерах рами, в результаті при початковій фазі горіння кратному максимальному тиску в газових камерах пальної суміші свіжого заряду і різкому підвищенні наприкінці циклу стиснення, який завершений пістиску в газових камерах демпферні поршні отриля включеного та виключеного відповідного гідромують зміщення. За рахунок зменшення об'єму клапану різниці тисків, а встановлення компаратогідро демпферних камери відповідно збільшуютьра частоти, з заданою частотою власного опорного ся об'єми гідрокамер чим усунено різкі (пікові) гідгенератора частоти рівною мінімальним обертам ронавантаження на складові двигуна. При цьому валу аксіально-плунжерної гідромашини, дозволяє збільшуються об'єми камери згоряння в газових включати електропривід вентилятора при мінімакамерах. В подальшому, при падінні тиску в газольних обертах її валу для якісної продувки газових вих камерах та гідрокамерах при виконанні роботи камер та кращого наповнення їх повітрям, а при (в процесі розширення в газових камерах) демпзбільшених обертах валу - виключати електроприферні поршні повертаються в попереднє положенвід. ня та відновлюють в певних межах тиск газу в гаОтож, внаслідок такого причинно-наслідкового зових камерах. Водночас, за рахунок того, що зв'язку забезпечується технічний результат запрокожна гідрокамера сполучена нагнітаючою гідропонованого винаходу від застосування сукупних магістраллю та зворотною гідромагістраллю з гідознак винаходу, який полягає в тому, що у двигуні рооб'ємами відповідної їм плунжерної групи аксіазастосована одна аксіально-плунжерна гідромально-плунжерної гідромашини в якій встановлено шина з двома групами плунжерів та забезпечені їх дві плунжерні групи та за рахунок того, що в аксіавзаємозв'язки з двома гідрокамерами, усунено льно-плунжерній гідромашині виконано два вхідні пікові гідронавантаження спричинені початком отвори та два вихідні отвори з'єднані з відповіднитермодинамічного процесу в газовій камері, за ми нагнітаючими та зворотними гідромагістралясукупними ознаками формування свіжого заряду і ми, в результаті в двигуні забезпечена робота одподачею його пальної суміші в газові камери та нієї аксіально-плунжерної гідромашини сумісно з процесом згоряння в камерах згоряння змінних по двома гідрокамерами. Водночас, за рахунок того, об'єму в залежності від кількості підведеної теплощо в кожній зворотній гідромагістралі встановлети, в двигуні можна використовувати різні види ний гідроклапан різниці тисків з'єднуючий та роз'палива. єднуючий відповідну йому гідрокамеру з гідроаку 7 84410 8 Похідні наслідки. Економічна ефективність по го поршня 4 і гідропоршня 12 з верхнього половідношенню до енергоємності палива в зв'язку з ження у нижнє положення та одночасному русі у високим крутним моментом на валі з якого знімациліндрі 2 газового поршня 4 та гідропоршня 12 з ють потужність. Висока об'ємна та масова потужнижнього положення у верхнє положення - гідроність. Технологічність виготовлення, висока уніфіоб'єми плунжерної групи 29 за допомогою гідрокакація виробництва двигунів різної потужності. налу 30, вхідного отвору 24, нагнітаючої гідромагіНа прикладених кресленнях зображено «Вільстралі 21 сполучені з гідрокамерою 13 та водночас нопоршневий ДВЗ "APPEL-3"», на Фіг.1 - загальна гідрооб'єми плунжерної групи 29 за допомогою схема двигуна з гідро- та іншими зв'язками між гідроканалу 30, вихідного отвору 25, зворотної складовими двигуна, на Фіг.2 - переріз вздовж осі гідромагістралі 22 сполучені з гідрокамерою 13. В аксіально-плунжерної гідромашини з зображенням інтервалі наступного півоберту плунжерного блоку плунжерного блоку та встановленими в ньому 28 гідроканал 30 перекритий з вхідним отвором 24 двома групами плунжерів, похилих дисків, гідроотта гідроканал 30 перекритий з вихідним отвором ворів, на Фіг.3 - поперечний переріз по A-A на Фіг.2 25, а гідрооб'єми плунжерної групи 29 за допомоз зображенням, в поперечному перерізі аксіальногою гідроканалу 30, вихідного отвору 25, зворотної плунжерної гідромашини, циліндрів плунжерних гідромагістралі 32 сполучені з гідрокамерою 13 і груп та одного півкільцевого гідроканалу циліндрипри цьому гідропоршень 12 та газовий поршень 4 чного гідророзподілювача виконаного у вигляді рухаються з нижнього положення у верхнє полочотирьох півкільцевих гідроканалів, які сполучають ження, водночас гідрооб'єми плунжерної групи 29 гідрооб'єми плунжерних гр уп з вхідними та вихідза допомогою гідроканалу 30, вхідного отвору 24, ними отворами аксіально-плунжерної гідромашинагнітаючої гідромагістралі 21 сполучені з гідрокани. мерою 13 і при цьому гідропоршень 12 та газовий Запропонований двигун складається з двох поршень 4 рухаються з верхнього положення у однакових циліндрів 1 і 2 і в кожному циліндрі винижнє положення. В залежності від загальної поконані газові камери 3 з розміщеними в них газотужності двигуна, в кожній групі плунжерів можна вими поршнями 4. В газових камерах виконані вивстановлювати від дво х до п'яти опозитних плунхлопні отвори 5 та встановлені газові клапани 6, жерних пар з відповідним діаметром плунжерів. регульовані упорскувачі 7 до яких під'єднані відпоВал 31 аксіально-плунжерної гідромашини 23 за відні їм трубопроводи 8, та, при необхідності, допомогою обгінної муфти 32 кінематичне з'єднавстановлено елементи запалювання 9. Переміний з повітряним вентилятором 33. В заявленому щення газових поршнів 4 і 6 обмежено перегороддвигуні гідроакумулятор 20 є короткочасно сполуками 10 через які проходять штоки 11, що з'єднучений з гідрокамерою 13 за допомогою гідроклають газові поршні 4 з гідропоршнями 12 і ці поршні пану різниці тисків 34, а з гідрокамерою 13 - за розділені перегородками 10. Гідро поршні 12 роздопомогою гідроклапану різниці тисків 35. Ці гідроміщені в гідрокамерах 13. При поступальноклапани встановлені у відповідних зворотних гідзворотному переміщенні гідропоршнів 12 над ними ромагістралях 22 в яких ще встановлено зворотні та під перегородками 10 є утворені та зліквідовані клапани 36 перепускаючі гідропотік в гідрокамери, камери 14, які використані для наповнення їх свіфільтри очистки 37, запобіжні перепускні клапани жим зарядом через дозатори подачі палива 15, 38 скидаючі надлишковий гідрооб'єм в гідроакумупричому, витісняють свіжий заряд в газові камери лятор 20 при перевищенні максимально допусти3 через відповідні трубопроводи 8 та з'єднані з мого тиску в гідросистемі. До зворотних гідромагісними регульовані упорскувачі 7. В заявленому тралей 22 під'єднані також датчики тиску 39 з двигуні додатково встановлені гідродемпферні контактною групою, яка електричне з'єднана, чекамери 15 і вони розділені з відповідними гідрокарез відомі елементи електроживлення двигуна, з мерами 13 демпферними поршнями 17, які піделементами запалювання 9, при цьому контактна пружинені пружинами 18. В гідродемпферних кагрупа одного датчика тиску електрично з'єднана з мерах виконаний один отвір, який сполучає їх за компаратором частоти 40, який містить власний допомогою гідромагістралі 19 з гідроакумулятором опорний генератор частоти, контактну гр упу, яка 20. Кожна гідрокамера 13 сполучена відповідною електрично з'єднана з електроприводом 41 вентинагнітаючою гідромагістраллю 21 та зворотною лятора 33. До гідромагістралі 19 під'єднаний також гідромагістраллю 22 з аксіально-плунжерною гіддатчик тиску 42 з контактною групою, яка електриромашиною 23 в якій виконані два вхідні отвори 24 чно з'єднана з електроприводом 43 гідронасосу 44 та два ви хідні отвори 25. Аксіально-плунжерна усмоктуючий вхід якого з'єднаний з гідробачком 45 гідромашина 23 (Фіг.2, Фіг.3) виконана по відомому до якого під'єднана дренажна лінія 46 аксіальнотипу як «аксіально-плунжерна гідромашина безкаплунжерної гідромашини 23. Нагнітаючий вихід рданного типу з прямою віссю» (інакше - з похигідронасосу 44 через зворотний клапан 47 з'єдналим диском). При цьому, по відомому принципу, в ний з гідроакумулятором 20. До кожної нагнітаючої ній, для застосування в заявленому двигуні, встагідромагістралі 21 під'єднані датчики тиску 48 конновлено дзеркально-симетрично два похилі диски тактна група яких електрично з'єднана з газовими 26 та два притискувальні диски 27, а в плунжерклапанами 6. ному блоці 28 плунжери встановлені опозитними У заявленому двигуні рекомендоване викопарами і ці пари об'єднані двома групами 29 так, нання газових клапанів 6 є золотникового типу з що за допомогою відомого циліндричного гідророкутовим переміщенням. Регульовані упорскувачі 7 зподілювача, виконаного у вигляді чотирьох півківиконані по відомих конструктивних схемах і склальцевих гідроканалів 30, в інтервалі півоберту даються з корпусу в якому виконаний отвір. Отвір плунжерного блоку 28 при русі у циліндрі 1 газовоперекривається конічним клапаном. Клапан під 9 84410 10 пружинений пружиною з регулювальним елеменнення в газових камерах 3 наприкінці циклу том, наприклад, гвинтом, який задає необхідну стиснення. При застосуванні в двигуні газоподібсилу пружної деформації пружини в результаті ного водню, в камери 14 подають розпилену в почого регульований упорскувач відкривається та вітрі воду, або розчин перекисі водню (І-І202), а в перепускає свіжий заряд в газові камери під відпогазові камери 3 після їх продувки повітрям від повідним тиском. Дозатори подачі палива 15 працюпереднього циклу, подають газоподібний водень ють по будь-якому відомому принципу: карбюрації, (І-І2) через газові клапани 6. В процесі стиснення в ежекції, упорскування палива. Пружини 18 можуть газових камерах 3 та в камерах 14 повітрянобути як тарілкоподібною (одна, або пакет) так і водяну суміш подають через сопло в якому здійсіншими з заданими пружинними властивостями, нено частотний електричний розряд, а після завеякі сумісно з гідротиском гідроакумулятора 20 заршення циклу стиснення - електродиссоційовану безпечують переміщення гідропоршнів 12 разом з повітряно-водяну суміш витісняють через регульогазовими поршнями 4 на 10%...25% від їх робочого вані упорскувачі 7 в газові камери 3. При цьому ходу в залежності від виду застосовуваного палинеобхідний гідротиск в гідрокамерах 13 створюють ва. При цьому, якщо в двигуні застосовують палиоптимальним співвідношенням площі газових пово з низькою температурою його випаровування, ршнів 4 та гідропоршнів 12. При застосуванні в відповідно з низькою температурою займання його двигуні будь-якого палива, оптимізують робочий пальної суміші, наприклад бензин, то камери 14, хід газових поршнів 4 сумісно з гідропоршнями 12, утворювані над гідропоршнями 12 та під перегоотже робочий об'єм гідрокамер 13, відповідно до родками 10, наповнюють повітряно-бензиновою характеристики термодинамічного циклу розшисумішшю. При цьому, відкривання регульованих рення. Робочий об'єм гідрокамер 13 узгоджують з упорскувачів 7 забезпечують без зусилля на їх робочим об'ємом кожної плунжерної групи 29 за відкриття і пальна суміш поступає в газові камери рахунок оптимізації кількості опозитних плунжер3 на початку циклу стиснення в них та перемішуних пар в плунжерній групі, діаметру плунжерів та ється з повітрям раніше поданим в ці камери, а кута нахилу похили х дисків 26. В заявленому двипісля завершення циклу стиснення - примусово гуні процес горіння пальної суміші свіжого заряду запалюється. При застосуванні інших рідких палив будь-якого палива завершується до початку циклу з вищою температурою займання їх пальної сумірозширення і виконання роботи при будь-яких реші, наприклад, гас, спирти, камери 14 наповнюють жимах роботи двигуна, внаслідок чого усунено повітряно-пальною сумішшю цього палива, а в фактор неповноти згоряння палива. Процес горінрегульованих у порскувачах 7 встановлюють неня виконано по новому теоретичному робочому обхідне зусилля для їх відкриття. При цьому пальциклу в камерах згоряння змінних по об'єму в зана суміш активізується в процесі стиснення в калежності від кількості підведеної теплоти. Величимерах 14 та упорскується через регульовані ну максимального збільшення об'єму камер згоупорскувачі 7 при заданому тиску наприкінці циклу ряння встановлюють відповідно до характеристики стиснення в газових камерах 3 і самозапалюється, застосовуваного палива шляхом протидії переміабо примусово запалюється. При застосуванні в щенню демпферних поршнів 17 за допомогою гіддвигуні газоподібного палива, камери 14 наповротиску в гідроакумуляторі 20, силі пружної дефонюють цим газом та витісняють його в газові камермації пружин 18 та обмеженню їх переміщення. ри 3 через регульовані упорскувачі 7 в яких встаПри переміщенні (вібруванні) демпферних поршнів новлюють необхідне зусилля для їх відкриття. При 17 усунено пікові гідронавантаження на складові застосуванні в двигуні дизельного палива, камери двигуна та усунено можливість виникнення дето14 наповнюють повітрям та витісняють його в ганаційних процесів при згорянні пальної суміші зові камери 3 через регульовані упорскувачі 7, в будь-якого палива. Гідроакумулятор 20 найбільш яких встановлюють необхідне зусилля для їх відраціональний з повітряною камерою та елементом криття, наприкінці циклу стиснення, а дизельне візуального спостереження за мінімальним об'паливо подають безпосередньо в газові камери 3 ємом цієї камери. Гідроклапани різниці тисків 34, після завершення циклу стиснення відомим при35 працюють по відомому принципу, використовустроєм, наприклад, форсункою. При цьому забезючи для включення (виключення) різні величини печують необхідно високий тиск в газових камерах підведених до них гідравлічних тисків, які утворюнаприкінці циклу стиснення при якому проходить ються в різних гідромагістралях гідросистеми при самозаймання упорскуваного палива. При застороботі двигуна. При цьому, замість гідроклапану суванні нижчого тиску в газових камерах 3 наприрізниці тисків в заявленому двигуні можуть бути кінці циклу стиснення в них, що дає економію еневстановлені інші відомі гідроклапани з електромергозатрат в двигуні, перед регульованими ханічним, або механічним включенням (виключенупорскувачами 7 встановлюють відомий пристрій, ням) відповідно кутовому положенню плунжерного а саме - сопло з електродом до якого підведена блоку 28 та валу 29. В компараторі частоти 40 йовисока електрична напруга середньої частоти. При го опорний генератор частоти виконаний по будьцьому повітря з камер 14 витісняють в газові каякому відомому ємнісно-резистивному принципу і мери 3 через це сопло при частотному електричпри частоті електроімпульсів поданій від датчика ному розряді в ньому та через регульовані упорстиску 39, яка менша від частоти власного генеракувачі 7 в яких встановлюють відповідне зусилля тора, включає виконуючий елемент, який подає для їх відкриття. Внаслідок цього повітря в газових електроживлення на електродвигун 41. камерах в кінці циклу стиснення активізоване, заДвигун працює таким чином. Відомим прибезпечуючи при цьому самозаймання упорскувастроєм, наприклад, електростартером, вихідному ного дизельного палива при нижчому тиску стисвалу 31 аксіально-плунжерної гідромашини 23 11 84410 12 надають кутове переміщення. При цьому у циліндна суміш свіжого заряду запалюється. Під дією рі 1 газовий поршень 4 та гідропоршень 12 знахопочаткового термодинамічного тиску в газовій кадяться, наприклад, у вер хньому положенні, а у мері 3, газовий поршень 4 та гідропоршень 12, циліндрі 2 газовий поршень 4 та гідропоршень 12 рухаючись вниз, через гідросередовище гідроказнаходяться у нижньому положенні, при цьому всі мери 13, та демпферний поршень 17 зменшують гідравлічні взаємозв'язки в двигуні вищеописане. В об'єм гідродемферної камери 16 і частина гідроінтервалі півоберту плунжерного блоку 28 об'єми об'єму переміщується в гідроакумулятор 20, при плунжерних циліндрів плунжерної групи 29 збільцьому відповідно збільшується камера згоряння шуються і рідина усмоктується з гідрокамери 13 газової камери 3 і пальна суміш свіжого заряду внаслідок чого газовий поршень 5 та гідропоршень повністю згоряє в змінній по об'єму камері згорян21 рухаються вниз, водночас об'єми плунжерних ня до початку циклу розширення. При подальшому циліндрів плунжерної групи 29 зменшуються і витікутовому переміщенні плунжерного блоку 28 здійснена з них рідина поступає в гідрокамеру 13 підснено вищеописане переключення гідрозв'язків німаючи газовий поршень 4 та гідропоршень 12 у між відповідними складовими двигуна та при цьоверхнє положення. При переміщенні газового пому під дією термодинамічного тиску в газовій каршня 4 та гідропоршня 12 у нижнє положення, в мері 3 газовий поршень 4 та гідропоршень 12 рунагнітаючій гідромагістралі 21 тиск відсутній, датхаються вниз та нагнітають рідину через чиком тиску 48 газовий клапан 6 відкритий і в газонагнітаючу гідромагістраль 21 в плунжерні циліндву камеру 3 поступає повітря від вентилятора 33 ри плунжерної групи 29 створюючи на валі аксіапрацюючого від електроприводу 41, оскільки конльно-плунжерної гідромашини 23 крутний момент. тактною групою компаратора 40 на нього подане Водночас, рідина яка витісняється з плунжерних електроживлення в зв'язку з відсутністю електроциліндрів плунжерної групи 29 через зворотню імпульсів поданих датчиком тиску 39 на компарагідромагістраль 22 поступає в гідрокамеру 13 та тор частоти 40. При русі вниз гідропоршня 12 в піднімає газовий поршень 4 і гідропоршень 12 у утворювану камеру 14 через дозатор подачі паливерхнє положення. При цьому у циліндрі 2 викова 15 подається пальна суміш до досягнення гіднуються процеси циклу стиснення та подачі свіжоропоршнем 12 нижнього положення. В процесі го заряду, аналогічні описаним процесам, які були подальшого кутового переміщення плунжерного виконані у циліндрі 1. При виконанні роботи циклу блоку 28 в інтервалі наступного півоберту здійснерозширення в газовій камері 3, гідротиск в його но вищеописане переключення гідрозв'язків між гідрокамері 13 зменшується, внаслідок чого демпвідповідними складовими двигуна і при цьому гідферний поршень 17 під дією сили деформації ропотік з об'єму плунжерних циліндрів плунжерної пружини 18 та гідротиску гідроакумулятора 20 погрупи 29 поступає через зворотню гідромагістраль вертається в попереднє положення, відновлюючи 22 в гідрокамеру 13 внаслідок чого газовий попри цьому, в певних межах, тиск циклу розширенршень 4 і гідропоршень 12 піднімаються вгору, ня в газовій камері 3, При проходженні газового водночас об'єми плунжерних циліндрів плунжерної поршня 4 повз вихлопні отвори 5 через них вихогрупи 29 збільшуються та усмоктують рідину з гіддять відпрацьовані вихлопні гази, тиск в нагнітаюрокамери 13 через нагнітаючу гідромагістраль 21 чій гідромагістралі 21 падає, виконуючі елементи внаслідок чого газовий поршень 4 та гідропоршень датчика тиску 48 відкривають газовий клапан 6, 12 опускаються вниз і в камеру 14 поступає пальна повітря від вентилятора 33 поступає в газову касуміш. При переміщенні газового поршня 4 та гідмеру 3 здійснюючи її продувку та наповнення повіропоршня 12 у верхнє положення, в гідрокамері 13 трям. В цей час здійснене запалювання пальної створюється гідротиск внаслідок чого спрацьовує суміші свіжого заряду в газовій камері 3 циліндру 2 датчик тиску 48 і його виконуючими елементами і газовий поршень 4 та гідропоршень 12 починають закривається газовий клапан 6 в газовій камері 3 і рухатися вниз, нагнітаючи через нагнітаючу гідров цій камері проходить цикл стиснення та стисненмагістраль 21 гідропотік в гідроциліндри плунжерня свіжого заряду в камері 14. При досягненні заної групи 29 створюючи при цьому на валі аксіальданого тиску свіжого заряду, він через регульовано-плунжерної гідромашини 23 крутний момент. ний упорскувач 7 подається в газову камеру 3 яка Цикли в циліндрах 1 і 2 повторюються. Двигун стискається. Перед досягненням газовим поршнем працює по двохтактному циклу. При мінімальних 4 та гідропоршнем 12 верхнього положення спрациклах холостого ходу двигуна вентилятор 33 цьовує гідроклапан різниці тисків 34 і з'єднує гідпрацює від електромотора 41 через обгінну муфту роакумулятор 20 з гідрокамерою 13, внаслідок 32, яка кінематично з'єднана з валом 31 аксіальночого в гідрокамеру 13 поступає додаткова гідропоплунжерної гідромашини 23. При подачі датчиком рція і ці поршні досягають верхнього положення тиску 39 частоти електроімпульсів більшої від часпри закритій ще нагнітаючій гідромагістралі 20. тоти опорного генератора частоти в компараторі При цьому газовий поршень 4 завершив цикл сти40, останній контактною групою відключає електснення, гідропоршень 12 завершив витіснення роживлення від електроприводу вентилятора. свіжого заряду з камери 14 в газову камеру 3, гідПривід на вентилятор 33 здійснено валом 31 аксіроклапан різниці тисків 34 роз'єднав гідроакумуляально-плунжерної гідромашини 23 через защемтор 20 з гідрокамерою 13, датчик тиску 39 подав лену муфту 32. електроімпульс на елемент запалювання 9 і паль 13 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 84410 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Free-piston combustion engine "appel - s"

Автори англійською

Skrypchuk Liubomyr Myronovych

Назва патенту російською

Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания "appel - s"

Автори російською

Скрипчук Любомир Миронович

МПК / Мітки

МПК: F02C 1/00, F02B 71/00

Мітки: вільнопоршневий, двигун, згоряння, внутрішнього, appel

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-84410-vilnoporshnevijj-dvigun-vnutrishnogo-zgoryannya-appel-s.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вільнопоршневий двигун внутрішнього згоряння “appel – s”</a>

Подібні патенти