Двигательная установка

 

Изобретение относится к энергетическим установкам , преобразующим тепловую энергию в механическую работу, и может быть использовано в производстве силовых установок всех видов транспортных средств, а также для стационарных энергетических агрегатов. Целью изобетения является повышение КПД улучшение экологической чистоты, а также упрощение перевода установки на другие виды топлива. Двигательная установка содержит корпус 1 с круговой рабочей камерой 2, снабженной карманами 3 с задвижками 4, камерами 5 сгорания и диском 14 с поршнями 15, закрепленным на валу 16 1 зп.ф-лы.5ип.

ii) (ю) RU ()t) (51) 5 F63853 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 500615S/23

{22) 22.0?.91 (46) 15.1193 Бюл. Ма 41-42 (76) Лапин Петр Андреевич (54) ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к энергетическим установкам, преобразующим тепловую энергию в механическую работу, и может быть использовано в производстве силовых установок всех видов транс- . портных средств, а также для стационарных энергетических агрегатов. Целью изобетения является повышение КПД улучшение экологической чистоты, а также упрощение перевода установки на другие виды топлива. Двигательная установка содержит корпус 1 с круговой рабочей камерой 2, снабженной карманами 3 с задвижками 4, камерами 5 сгорания и диском 14 с поршнями 15, закрепленным на валу 16: 1 з.п.ф-лы. 5 ил.

2002971

Изобретение относится к энергетическим установкам, преобразующим тепловую энергию в механическую работу, и может быть использовано в производстве силовых установок всех видов транспортных средств, а также для стационарных энергетических агрегатов.

Широко известно преобразование тепловой энергии в механическую работу в дви-. гателе внутреннего сгорания (ДВС), заключающееся в цикле следующих процессов: всасывание рабочей смеси, сжатие ее в камере сгорания, зажигания с последую щим рабочим ходом поршня и выпуск отра-. ботанных газов. . Давление газов в результате сгорания смеси передается через поршень, шатун на коленчатый вал, превращая возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Основные недостатки: наличие знакопеременных нагрузок, непроизводительный расход тепловой энергии на преодоление возвратно-поступательного движения (инерционная энергия поршневой группы) при переходе верхних и нижних мертвых точек.

Кроме того, из-за постоянства объема камеры сгорания эффективная работа двигателя рассчитана на определенную марку топлива.

Известна двигательная установка, предназначенная для преобразования тепловой энергии в механическую работу и содержащая корпус, ротор.с лопатками, камеру. сгорания с клапанами, круговую рабочую камеру.

Основными недостатками известного двигателя являются сложность обеспечения надежного уплотнения между поршнем и рабочей камерой и сложность перевода установки на другие виды топлива.

Отсутствие надежного уплотнения исключает повышение степени сжатия и, как следствие, приводит к потери мощности установки. Кроме того, малая степень сжатия приводит к уменьшению полноты сгорания, что вредно для окружающей среды. При этом увеличение степени сжатия ограничено появлением преждевременного самовоспламенения смеси, и т.е, детонации, Скорость горения при детонации возрастает в сотни раз с большим увеличением температуры, что приводит к работе поршня с большими перегрузками и преждевременному выходу его из строй, Введение в топливо антидетонационных добавок устраняет в определенном интервале повышение степени сжатия, появление детонации, но добавки вредны для окружающей среды, т.е. при своей работе установка становится экологически вредна.

Целью изобретения является повышение КПД, улучшение экологической чистоты, .а также упрощение перевода установки на другие виды топлива.

3Т0 достигается тем, что в двигательной установке, имеющей корпус с круговой ра"0 бочей камерой и задвижками с карманами, диск(pomp) с поршнями, установленный на вал, каждая камера сгорания снабжена устройством дополнительного сжатия смеси в ней путем управляемого изменения объема камеры сгорания после окончания процесса сжатия. Устройство состоит из плунжера с пружиной, при этом согласованная взаимосвязь плунжера с кулачком, установленным на диске с пОршнями, при его вращении

20 осуществляется через качалку, штангу (элементы конструкции передачи движения от кулачка на плунжер). При этом на рабочую камеру через разъемный стык установлены, камеры сгорания, Кроме того, с целью снижения температурного напряжения и повышения надежности элементов конструкции задвижки в карманах могут быть установлены через уплотнитель с выполненными в. конструкции их корпусов каналов подвода воздуха для охлаждения; а корпуса камер сгорания и плунжеров выполнены из термостойкого материала, Использование устройства дополниЗ5 тельного сжатия обеспечивает после окончания процесса сжатия доведение степени сжатия в камере сгорания до максимально необходимой величины для применяемого вида топлива, что увеличивает полезное использование тепла, а перевод установки на другой вид топлива производится путем изменения величины хода плунжера (изменений величины уменьшения объема камеры сгорания).

45 На фиг,1 показан общий вид двигательной установки; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг,З вЂ” вид Б на фиг,2; на фиг.4 (а.б) — схема работы двигательной установки; на фиг.5(а,б) — схема работы охлаждения, 50 Двигательная установка состоит из корпуса 1 с круговой рабочей камерой. 2, на внешней поверхности которой установлены карманы 3 с задвижками 4, а также камеры

5 сгорания. Каждая камера 5 снабжена кла55 паном впуска б, выпуска 7 и устройством 8 дополнительного сжатия. Устройство 8 выполнено из плунжера 9, качалки 10, кронштейна 11, штанги 12, кулачка 13, установленного на диске 14 с поршнем 15.

Диск 14 неподвижно установлен на вал 16.

2002971 на котором также неподвижно установленыкулачковые шайбы 17, 18, 19.

Двигательная установка .работает следующим образом.

При вращении диска 14 любой иэ порш- 5 невой 15 сжимает топливовоэдушную смесь в соответствующей камере сгорания 5, при этом клапан 6 открыт, а клапан 7 закрыт, В момент окончания процесса сжатия в камере 5 закрывается клапан 6, а плунжер 9 10 устройства 8 (при закрытых клапанах 6 и 7) с помощью кулачка 13, штанги 11, коромысла 10 перемещается в направлении заданного уменьшения обьема камеры сгорания, т.е. производится увеличение степени сжа- 15 тия смеси домаксимально допустимой величины для применяемой марки топлива.

Сжатая смесь воспламеняется. В то же время, при закрытых клапанах 6 и 7 открывается задвих:ка 4 (втягивание задвижки 4 в 20 карман 3) и поршень 15 переходит в полость рабочего хода камеры 2, после чего задвижка 4 возвращается в исходное положение.

Клапан выпуска 7 открывается и газы, выходя в полость рабочего хода, воздействуют на 25 диска с плунжером, при этом в рабочей камере через разъемный стык установлена камера сгорания.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что задвижки установлены в карманах через уплотнитель, при этом в корпусах эа движек и карманов выполнены каналы. подвода во Духа охлаждения, а корпуса ка,мер сгорания и плунжеров выполнены пэ термостойкого материг.ча.

Формула изобретения

1, ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая корпус с круговой рабочей камерой, задвижку с карманами и корпусами, диск с поршнями и вал, отличающаяся тем, что каждая камера сгорания снабжена устройством регулируемого сжатия рабочей смеси, состоящим из корпуса с плунжером, пружины, элементов кинематической связи поршень 15. который вместе с диском 14 и валом 13 совершает движение вращения.

Рабочий ход идет до момента прохода поршнем 15 окна выпуска, где газы выпускаются в атмосферу, а поршень 15 при убранной в карман 3 задви:кки 4 переходит в полость всасыввния и с:катия рабочей смеси.

Задвижка 4 возвращается U исходное положение, а поршни 15 при своем дальнейшем двих<ении с одной стороны при открытом клапане 6 и закрытом клапане 7 сжимают рабочую смесь в камер» 2, а с другой стороны всасывают смесь в полость рабочей камеры.

Согласованную связь по открытию клапанов 6, 7 и "-адвижек 4 обсспечиваюг через систему тяг и качалок, кулачковые шайбы 17, 18, 19. (56) Шестепалов К.С. Легкие автомобили

Москвич-412, M., 1979.

Патент Франции М 473371, кл. 46 А 2, 1914, 2002971

2002971

2002971

Составитель 8,Чернышов

Техред М.Моргентал. Корректор > Н, Король

Редактор

Тираж . . Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, РауШская нэб., 4/5

Заказ 3225

Производственно-издательский комбинат "Патент". г ужгород, ул.Гагарина, 101.