Свободнопоршневой двигатель

 

Оп ИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

{1й3002634

{61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23. 06. 81 (21) 3307518/25-06 (52)М. Кл.

F 02 В 71/00 с присоединением заявки М

{23)Приоритет

Гасударствелвый камлтат

СССР

Опубликовано 07. 03. 83. бюллетень М 9

Дата ояублнкования описания 07.03.83 аа делам кзабратенлл н атхрьпил (53) УДК 621. 432:

:621. 512(088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Н. Поляков и Б.А. Еремеев

Харьковский институт инженеров желез транспорта им. С. Н. Кирова (71) Заявитель (54) СВОБОДНОПОРШНЕВОй ДВИГАТЕЛЬ ней .P1).

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания °

Известны свободнопоршневые двигатели (СПД), содержащие рабочий цилиндр с продувочными и выхлопными окнами, продувочный и выхлопной поршни с зубчатыми рейками, связанными между собой синхронизирующей шестер0

Для осуществления эффективной продувки рабочего цилиндра линейное предварение выпуска равно 0,5-0,6 высоты продувочного окна. При обратном движении поршневых групп к центру машины

15 продувочные окна закрываются раньше, чем выхлопные, что, при определенных условиях, приводит к потере части заряда через выхлопные окна, это несколько снижает давление наддува и экономичность СПД и ухудшает его пусковые качества.

Цель изобретения — улучшение наполнения и повышение экономичности

СПД и улучшение его пусковых качеств.

Поставленная цель достигается повышением давления наддува дизельной полости и осуществляется путем изменения фаз газораспределения при обратном ходе поршневых групп. Для достижения этого, рейка выхлопного поршня выполнена составной в виде подвижного зубчатого элемента, снабженного пружиной, и закрепленной на выхлопном поршне неподвижной направляющей, снабженной торцовым упором, в которой телескопически установлен подвижный зубчатый элемент, величина смещения продувочных окон от центра цилиндра меньше смещения выхлопных окон на половину максимального перемещения подвижного зубчатого элемента относительно неподвижной направляющей .

На фиг. 1 показана принципиальная схема СПД; на фиг. 2 - составная рейка выхлопного поршня, на фиг.

3 10026 взаимное расположение поршневых групп

СПД и составной рейки при запуске, на фиг. 4 - то же, при движении поршней от верхней мертвой точки (БИТ> к нижней .мертвой точке (НИТ) в фазе открытия продувочных окон, на фиг.5то же, при движении поршней от ВИТ к НИТ в фазе открытия выхлопных окон, на фиг. 6 — то же, при достижении поршнями эоны HMT. о

Свободнопоршневой двигатель (фиг.1) содержит рабочий цилиндр 1 с продувочными окнами 2, внутренняя кромка которых смещена от центра 3 цилиндра

1 на меньшее. расстояние, чем кромка 15 выхлопных окон 4 (L 7 L ) продувочный 5 и выхлопной 6 поршни с зубчатыми рейками 7 и 8, связанными между собой синхронизирующей шестерней 9. Рейка 8 выхлопного поршня 6 выполнена 2о составной (фиг. 2) в виде подвижного зубчатого элемента 10, снабженного пружиной 11, и закрепленной на выхлопном поршне б неподвижной направляющей 12, снабженной торцовым упором 13, в которой телескопически установлен подвижной зубчатый элемент

9, причем величина смещения gL продувочных окон 2 относительно выхлопных 4 равна половине максимального перемещения подви>кного зубчатого элемента 9 относительно неподвижной направляющей 12.

Работает СПД следующим образом.

В процессе запуска СПД при дви35 жении поршней 5 и 6 от HMT к центру

3 машины в рабочем цилиндре !(фиг.3) составная рейка 8 выхлопного поршня . 6 сжата (ZL О), за счет пружины 11 и перераспределения усилий, осуществляемых через синхронизирующую шестерню 9. Это обеспечивает симметричное расположение поршней 5 и 6 относительно центра 3.

При движении поршней в обратном направлении (от ВИТ к HMT) осуще45 ствляется рабочий ход за счет сгорания топлива. При этом выхлопной поршень 6 несколько опережает продувочный 5, в частности за счет привода последним топливного насоса и дубрикатора (не показаны) . В результате вы", хлопной поршень 6 первым подойдет к внутренней кромке выхлопных окон

4 (фиг. 4),и при дальнейшем продвижении от центра 3 откроет их на вели- 55 чину равную 0,5 максимального перемещения Д зубчатого элемента 10 относительно направляющей 12 в тот мо34 ф мент, когда продувочный поршень 5 находится на линии продувочных око

2 (фиг. 5) .

При остановке выхлопного поршня

6 в НМТ продувочный 5 все еще двигается и через свою рейку 7 и шестерню

9 перемещает зубчатый элемент 10 рейки 6 на величину hL до упора 13, преодолевая сопротивление пружины 11 и

У сокращает ее длину (фиг. 6) . Частично этому способствует перемена направления движения выхлопного поршня 6 в зоне НИТ. Таким образом, движение поршней 5 и 6 от HMT происходит при их одинаковом положении относитель-. но центра 3, что обуславливает предварительное перекрытие выхлопных окон

4, последующее с запаздыванием на

0,5 Ь L закрытие продувочных окон 2 и наддув цилиндров.

В принципе при смещении выхлопных окон 4 относительно продувочных 2 на расстоянии, больше 0,5 Ь L (т. е. на величину, бол ьшую, чем, половина максимального перемещения зубчатого элемента 10 относительно направляющей 12)., выхлопные окна 4 открываются с соответствующим линейным опережением, что обеспечивает требуемое предварение выпуска и качественную продувку и наддув цилиндра.

Таким образом, регулируя длину составной рейки путем соответствующей настройки ее, можно оптимизировать процесс продувки и наполнения рабочего цилиндра- и, следовательно, несколько повысить экономичность СПД и улучшить его пусковые качества. формула изобретения

Свободнопоршневой двигатель, содержащий рабочий цилиндр с продувочными и выхлопными окнами, продувочный и выхлопной поршни с зубчатыми рейками, связанными между собой синхронизирующей шестерней, о т л и чающий с я тем, что, с целью улучшения наполнения, повышения экономичности и улучшения пусковых качеств, рейка выхлопного поршня выполнена составной в виде подвижного зубчатого элемента, снабженного пружиной, и закрепленной на выхлопном поршне неподвижной направляющей, снабженной торцовым упором, в которой телескопически установлен под2634 d

И сточни ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пульманов Н.В. Дизель-компрессоре со свободно движущимися поршнями. И., Маагиз, 1959, с. 20-29, 60, 169-172.

3 100 вижный зубчатый элемент, причем величина смещения продувочных окон относительно выхлопных равна половине максимального перемещения подвижного зубчатого элемента относительно неподвижной направляющей ..

Д = f0 УУ I 7

1ПСг634

/ У 7 л =Р

Составитель В.Ткаченко

Редактор Т,Митрович Техред М.Костик Корректор С.Шекиар

Заказ 1492)9 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4