Свободнопоршневой двигатель с гидравлической передачей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕ ТЕЛЬ СТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 1000567 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.04.81 (21) 3276962/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М,К

F 02 В 71/04

Гасударственный кемитет

СССР пв делам изобретений и открытий

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 (53) УДК 621.432 (088.8) /

М. П. Марутян, С. П. Кравчук, E. И. Федо (и и И. Я. Воробьев /

= <..

Х; т-р, Центральное конструкторское бюро с, опыт щум г1роизродств

АН Белорусской ССР и Институт проблем " олговеч ости машин АН Белорусск (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ С ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

ПЕРЕДАЧЕЙ

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Известны свободнопоршневые двигатели (СПД) с гидравлической передачей мощности, содержащие рабочую полость и компрессорные полости, в которых установлены поршневые группы, связанные с плунжерами гидронасосов и механизмом синхронизации. Для совершения обратного хода поршневых групп предусмотрены буферные полости (1).

Выполнение СПД с гидравлической передачей мощности по типу классической свободнопоршневой машины в принципе обеспечивает подачу рабочей жидкости заданных параметров к гидромотору, однако удельно-габаритная мощность такой машины сравнительно невелика из-за наличия громоздких буферных и компрессорных цилиндров и неудовлетворительной системы охлаждения днищ поршневых групп.

Известны также СПД с гидравлической передачей мощности и струйным жидкостным охлаждением, содержащие корпус, по меньшей мере два рабочих цилиндра с поршневыми группами и установленные линейно с ними гидроцилиндры с плунжерами гидронасосов и механизм синхронизации, выполненный в виде зубчатых реек с расположенной между ними шестерней. (2).

В известном СПД решена задача охлаждения днищ поршневых групп за счет образования замкнутых полостей у внутренней тронковой части поршней, что снимает ряд ограничений по теплонапряженности элементов механизма движения и по форсировке дизельного процесса, однако удельно-габаритная мощность СПД все же недостаточна и уступает турбопоршневым двигателям с повышенными давлениями наддува.

Цель изобретения — повышение удельts ной мощности СПД.

Поставленная цель достигается изменением взаимного расположения элементов механизма движения и осуществляется путем выполнения в поршневых группах син20 хронизирующих устройств и проточной системы охлаждения днищ поршней, для чего рабочие цилиндры размещены в корпусе параллельно между собой, гидроцилиндры установлены во внутренней полости поршней, зубчатые рейки выполнены на их внеш1000567

Формула изобретения

40 ней поверхности, а плунжеры гидронасосов установлены неподвижно на корпусе.

На чертеже изображен свободнопоршневой двигатель с гидравлической передачей мощности.

Двигатель содержит рабочие цилиндры

1 и 2, поршневые группы 3 и 4 с гидроцилиндрами 5 и,6, зубчатые рейки 7 и 8, находящиеся в зацеплении с зубчатой шестерней 9, вал 10 с кулачками 11, кинематически связанный с ним механизм привода

12 выпускных клапанов 13, 14 и форсунки

15, 16. Гидроцилиндры 5 и 8 снабжены полыми неподвижными плунжерами 17, 18, с обратными клапанами 19, 20 и закреплены в корпусе 21, содержашим окно 22 для подачи продувочного воздуха.

Двигатель работает следующим образом.

Поршневые группы 3 и 4 совершают возвратно-поступательное движение в рабочих цилиндрах 1 и 2 с гидроцилиндрами 5 и 6 внутри плунжеров 17 и 18. Прямой (рабочий) ход происходит за счет сгорания топлива, впрыскиваемого форсункой 15, в рабочем цилиндре 1. Выпускной клапан 13 в это время закрыт, а жидкость, находящаяся в гидроцилиндре 5, отводит часть тепла нагретых внутренних частей поршневой группы 3 и нагнетается через полый плунжер 17, систему обратных клапанов 19 в магистраль высокого давления и гидродвигатель (не показаны). В это время в рабочем цилиндре 2 происходит продувка за счет подачи продувочного воздуха в окно

22 корпуса 21 от турбокомпрессора, волнового обменника давления или других систем, использующих энергию отходящих газов для получения наддува (не показаны).

Затем начинается сжатие, одновременно через систему обратных клапанов 20 происходит всасывание жидкости из магистрали низкого давления в гидроцилиндр 6, а для разгрузки синхронизирующего механизма подается определенное количество жидкости из магистрали высокого давления. Синхронизирующий механизм в виде зубчатых реек 7 и 8, шестерни 9, кулачков 11 с приводом 12 синхронизирует дви° жение поршневых групп 3 и 4, а также обеспечивает впрыск топлива через форсунки 15, 16 и открытие и закрытие выпускных клапанов 13, 14 в зависимости от положения поршневых групп 3 и 4 в рабочих цилиндрах 1 и 2. Таким образом, в рабочих цилиндрах 1 и 2 попеременно происходит рабочий ход и такт сжатия, соответственно, нагнетание или всасывание рабочей жидкости.

Размешение зубчатых реек синхронизируюшего механизма на гидроцилиндрах, а последних внутри поршневых групп в принципе позволяет уменьшить габариты, по сравнению с аналогичным двигателем

Д вЂ” 240 Минского тракторного завода приблизительно в 1,3 — 1,5 раза.

Свободнопорш невой двигатель с гидравлической передачей мощности и струйным жидкостным охлаждением, содержащий корпус, по меньшей мере два рабочих цилиндра с поршневым группами и установленные линейно с ними гидроцилиндры с плунжерами гидронасосов и механизм синхронизации, выполненный в виде зубчатых реек с установленной между ними шестерней, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, рабочие цилиндры размещены в корпусе napaллель».: между собой, гидроцилиндры установлены во внутренней полости порш ней, зубчатые рейки выполнены на их внешней поверхноти, а плунжеры гидронасосов установлены неподвижно на корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2049480, кл. F 02 В 71/04, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2878130, кл. F 02 В 71/04, 1980.

1000567

22

Составитель В. Ткаченко

Редактор В. Пилипенко Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1309/29 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4