Свободнопоршневая машина типа тандем

Авторы патента:

F02B71F01B11 -

 

1. СВОБОДНОПОРШНЕВАЯ МАШИНА ТИПА ТАНДЕМ, содержащая, по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю и внешнюю цилиндро-поршневые группы с линейно установленными компрессорными и рабочими цилиндрами, компрессорными и рабочими поршнями, внешние из которых связаны наружными поперечинами и соединены между собой, по меньшей мере, одним продольным связующим элементом, а внутренние соединены между собой внутренней поперечиной, отлич ающаяс я тем, что, с целью повьш1ения удельной мощности, внешние компрессорные поршни расположены с внешних сторон наружных поперечин, а рабочие поршни - с их внутренней стороны . 2.Машина по п. 1, отлич аю щ а я с я тем, что наружные поперечины внешних цилиндро-поршневых групп снабжены направляющими штоками . 3.Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что она снабжена двумя неподвижными, внутренним; и внешним кронштейнами, между которыми установлены направляющие штоки наружных поперечин, причем к внешнему кронштейну прикреплены внешние компрессорные цилиндры. . 4. Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что наружные поперечины прикреплены к штокам, установленным в неподвижных подшипниках по обе стороны от этих поперечин . 5.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена станиной, охватывающей компрессорные цилиндры внутренней цилиндропоршневой группы. 6.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что оси рабочих цилиндров расположены таким образом , что образуют прямоугольник, оси наружных компрессорных цилиндров расположены на вертикальной средней линии этого прямоугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров - на ее продолжении. 7.. Машина .по п. 6, отличающаяся тем, что наружные поперечины связаны мехщу собой при помощи двух продольных связующих элементов, расположенных в плоскости внешних компрессорных цилиндров. 8. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что поперечины снабжены направляющими в виде, по меньшей мере, одной втулки, жестко закрепленной на соответствующей поперечине и. установленной в непод .вижных подшипниках, расположенных .один от другого на расстоянии,по .меньшей мере, равном четырем диаметрам вуулки.

СОЮЗ COBETCHHX

СОДРАЛИ(ДМЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТ,Ф (.21) 3226304/25- 06 (PCT ГR 80/00070) (22) 04.01.81 (06.05.80) (31) 791 1513 (32) 07.05.79 (33) Франция (46) 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) Анри Бенарейа (Франция) (71) Анри Бенарейа (Франция) (53) 621.432(088.8) (56) 1. Патент Франции Р .1547421, кл. F 01 В 11/00, опублик. 1969. (54)(57) 1. СВОБОДНОПОРШНЕВАЯ МА<<ИНА ТИПА ТАНДЕМ, содерх<ащая, по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю и внешнюю цилиндро-поршневые группы с линейно установленными компрессорными и.рабочими цилиндрами, компрессорными и рабочими поршнями, внешние из которых связаны наружными поперечинами и соединены между собой, по меньшей мере, одним продольным связующим элементом, а внутренние соединены между собой внутренней поперечиной, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьп ения удельной мощности, внешние компрессорные поршни расположены с внешних сторон наружных поперечин, а рабочие поршни — с их внутренвей стороны.

2. Машина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что наружные поперечины внешних цилиндро-поршневых групп снабжены направляющими штоками.

3. Машина по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снаб- жена двумя неподвижными, внутренним и внешним кронштейнами, между

„„SU„„1036253 A

3<Я) F 02 B 71/00; F 01 В 11/00 которыми установлены направляющие штоки наружных поперечин, причем к внешнему кронштейну прикреплены внешние компрессорные цилиндры.

4. Машина по пп.. 1 и 2, о т л ич а ю 1g а я с я тем, что наружные поперечины прикреплены к штокам, установленным в неподвижных подшип.никах по обе стороны от этих поперечин.

5. Машина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена станиной, охватывающей компрессорные цилиндры внутренней цилиндропоршневой группы.

6. Машина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что оси рабочих цилиндров расположены таким образом, что образуют прямоугольник, оси наружных компрессорных цилиндров расположены на вертикальной средней линии этого прямоугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров - на ее продолжении.

7. Машина .по и. 6, о т л и ч аю щ а я с я тем, что наружные -поперечины связаны мех<ду собой при помощи двух продольных связующих элементов, расположенных в плоскости внешних компрессорных цилиндров.

8. Машина по и. 7, о т л и ч аю щ а я с я тем, что поперечины снабжены направляющими в виде, по меньшей мере, одной втулки, жестко закрепленной на соответствующей поперечине и установленной в непод,вижных подшипниках, расположенных .один от другого на расстоянии,по ,меньшей мере, равном четырем диаметрам втулки.

1036253

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Известны свободнопоршневые машины (СПМ) типа тандем, содержащие, по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю и внешние цилиндро-поршневые группы с линейно установленными компрессорныли и рабочими цилиндрами, компрессорными и рабочими поршнями, внешние иэ которых связаны .наружными поперечинами и соединены между собой, по меньшей мере, одним продольным связующим элементом, а внутренние " соединены между собой внутренней поперечиной. При сгорании топлива в рабочих цилиндрах внешние цилиндропоршневые группы совершают вследствие наличия связующих элементов согласованное движение относительно внутренней цилиндро-поршневой группы, в результате чего в компрессорных цилиндрах попеременно осуществляется компримирование воздуха (1 ).

СПМ типа тандем имеют более высокую удельную мощность по сравнению с машинами одностороннего действия, однако наличие взаимосвязанных групп псршней, совершающих возвратно-поступательное движение, обуславливает возникновение значительных изгибающих моментов и инерционных сил, вызывающих вибрации в особенности в элементах связи внешних поршневых групп. Это огра.ничивает число циклов СПМ, и следовательно, повышение удельной мощности машины. !

Цель изобретения — повышение удельной мощности CIIN.

Поставленная цель достигается уменьшением изгибающих и инерционных усилий, воздействующих на элементы механизма движения, и осуществляется путем определенного взаимного расположения компрессорных и рабочих цилиндров друг относительно друга и введением дополнительных связей, для этого внешние компрессорные поршни расположены с внешних сторон наружных поперечин, а рабочие поршни, — с их внутренней сторо

,ны, причем наружные поперечины ! . внешних цилиндро-поршневых .групп

:снабжены направляющими штоками, которые установлены между двумя неподвижными, внутренним и внешним, кронштейнами, к внешнему из которых прикреплены внешние компрессорные цилиндры. По обе стороны наружных поперечин могут быть установлены неподвижные подшипники для направления штоков при их движении, а сама машина для динамической устойчивости снабжена станиной, охватывающей компрессорные цилиндры внутренней цилиндро-поршневой группы.

Для снижения изгибающих моментов наружные поперечины могут быть свя заны между собой при помощи двух продольных связующих элементов, расположенных в плоскости внешних компрессорных цилиндров, и снабжены направляющими в виде, по меньшей мере, одной втулки, жестко закрепленной .на соответствующей поперечине и установленной в неподвижных подшипниках, расположенных один от другого на расстоянии, по меньшей мере, равном четырем диаметрам

10 втулки.

Кроме того, оси рабочих цилинд35 ров могут быть расположены таким образом, что образуют прямоугольник, оси наружных компрессорных цилиндров расположены на вертикальной средней линии этого прямоугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров — на ее продолжении.

На фиг. 1 показана базовая конструктивная схема СПМ с двумя внешней и внутренней цилиндро-поршневой группами; на фиг. 2 — машина, рабочие цилиндры которой образуют прямоугольник, поперечный разрез.

25 прикреплены внешние компрессорные цилиндры 4. Для повышения жесткости

® компрессорные цилиндры 3 внутренней цилиндро-поршневой группы 1 дополнительно снабжены охватывающей их станиной 15.

В вариантах выполнения беэ крон65 штейнов 13 и 14 для снижения иэгиСвободнопоршневая машина типа тандем содержит, по меньшей мере, две расположенные параллельно,, внутреннюю 1 и внешнюю 2 цилиндропоршневые группы с линейно установленными компрессорными 3 и 4 и рабочими 5 цилиндрами, компрессорными б, 7 и рабочими 8 поршнями, внешние из которых связаны наружными поперечинами 9 и соединены между собой продольными связующими элементами 10, а внутренние — соединены между собой внутренней поперечиной

40 11. Внешние компрессорные поршни 7 расположены с внешних сторон наружных поперечин 9, а рабочие поршни

8 — с их внутренней стороны (фиг. 1). Оси рабочих цилиндров 5

45 могут быть расположены таким образом, что образуют прямоугольник, оси наружных компрессорных цилиндров 4 расположены на вертикальной средней линии этого прямоугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров 3 — на ее продолжении (фиг. 2), Наружные поперечины 9 внешних цилиндро-поршневых групп 2 снабжены направляющими штоками. 12, установленными между двумя неподвижными внутренним.. 13 и внешним„. 14 кронштейнами, к внешнему из которых

1036253 бающих инерционных и вибрационных нагрузок по обе стороны наружных поперечин 9, жестко прикреплены к штокам 12, могут быть(установлены либо неподвижные подшипники (не показаны) для направления штоков при их возвратно-поступательном движении, либо сами поперечины 9 и 11 снабжены направляющими в виде, по меньшей мере, одной втулки, закрепленной иа соответствующей поперечине и установленной в неподвижных подшипниках (не показаны), расположенных один от другого на расстоянии, по меньшей мере, равном четырем диаметрам втулки..

Свободнопоршневая машина работа, ет следующим образом.

Внутренняя 1 и внешняя 2 цилиндро-поршневые группы, включающие компрессорные 3,4 и рабочие 5 цилиндры с поршнями 6, 7.и 8, совершают возвратно-поступательное движение навстречу друг другу вследствие наличия продольных связующих элементов 10. 3а счет прямоугольно,го расположения осей рабочих цилиндров 5 и размещения осей внешних компрессорных цилиндров 3 на вертикальной линии, а осей внутренних компрессорных цилиндров 4 - на ее продолжении при движении поршневых

t групп 2 дополнительно существенно уменьшаются боковые усилия, а наличие внутренней 11 и наружных 9 поперечин, направляемых продольными связующими 10 и направляющими штоками 12, установленными между кронштейнами 13 и 14 (или в подшипниках), заметно уменьшает длину плеч, а следовательно, и изгибающие мо-. менты, воздействующие на все эле10 менты системы движения в особенности на внешние компрессорные цилиндры 4 и их поршни 7. Дополнительная жесткость системы создается также за счет станины 15, охватывающей 5 внутренние компрессорные цилиндры

3, и, кроме того, с помощью непод-. вижных подшипников для возвратнопоступательного движения направляющих штоков 12 или же скольжения

20 направляющих втулок поперечин 9 и 11 в своих подшипниках, снижающих потери на трение.

Компрессорные цилиндры СПМ могут быть выпблнены в виде компрессоров двойного действия и снабжены соответствующими органами воздухо распределения (не показаны), а двигательная часть машины - форсунками, системой смазки, подачи возду-. ха и др., 1036253

IUZ, 2

Составитель В. Ткаченко

Редактор А. Долинич Техред М. Надь

Корректор С. Шекмар

Подписное

Заказ 5869/63 Тираж 550

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

1ЬФилиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Свободнопоршневая машина типа тандем Свободнопоршневая машина типа тандем Свободнопоршневая машина типа тандем Свободнопоршневая машина типа тандем 

 

Похожие патенты:
Наверх