RU104641U1

RU104641U1 - ENGINE-GENERATOR INSTALLATION

Info

Publication number: RU104641U1
Application number: RU2010151762/06U
Authority: RU
Inventors: Борис Андреевич Шахов
Original assignee: Борис Андреевич Шахов
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2011-05-20

Abstract

Двигатель-генераторная установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными кривошипно-шатунными механизмами с коленчатым валом, кинематически связанным с генератором электрического тока, имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с токосъемным кольцом, отличающаяся тем, что поршни установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре, последние расположены в двух параллельных плоскостях, образуя собой стороны квадратов, причем кривошипно-шатунные механизмы соседних цилиндров попарно соединены с дополнительно введенными коленчатыми валами, а статор и ротор установлены на двух соосных валах и выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров, с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора концентрически и эквидистантно последнему, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора, ось валов совпадает с центрами квадратов, а генератор расположен между квадратами. An engine-generator set containing an internal combustion engine having a cylinder block with pistons disposed therein connected by a crank mechanism with a crankshaft kinematically connected to an electric current generator having a stator and rotor mounted coaxially with rotor rotation, electromagnets with a current collector ring, characterized in that the pistons are installed in pairs and opposite in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming a side of the squares, Therefore, the crank mechanisms of the adjacent cylinders are paired with additionally introduced crankshafts, and the stator and rotor are mounted on two coaxial shafts and are made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders, on one side overlapped by bases, and the stator cylinder is located in the rotor cylinder concentrically and equidistant to the last while the stator is also mounted rotatably in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor, the shaft axis coincides with the centers of the square s, and the generator is located between the squares.

Description

Полезная модель относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при производстве генераторов электрического тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания.The utility model relates to power engineering and can be used in the manufacture of electric current generators driven by an internal combustion engine.

Известна двигатель-генераторная установка (ДГУ) локомотива-ТЭП70 содержащая, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными кривошипно-щатунными механизмами с коленчатым валом кинематически связанным с генератором электрического тока, имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с токосъемным кольцом.Known engine-generator set (DGS) of the locomotive-TEP70 containing, an internal combustion engine having a cylinder block with pistons placed therein, connected by crank-crank mechanisms with a crankshaft kinematically connected to an electric current generator having a stator and rotor mounted coaxially with the possibility rotor rotation, electromagnets with a slip ring.

Недостатком такого технического решения является ограниченная эффективность данного типа ДГУ, обусловленная ограничениями конструкции по скорости вращения и вращающему моменту.The disadvantage of this technical solution is the limited effectiveness of this type of diesel generator set, due to limitations of the design in terms of speed and torque.

Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности ДГУ.The task to be solved by the utility model is to increase the efficiency of diesel generator sets.

Поставленная задача достигается тем, что ДГУ содержащая, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными кривошипно-шатунными механизмами с коленчатым валом кинематически связанным с генератором электрического тока имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с токосъемным кольцом, согласно полезной модели, отличается тем, что поршни установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре, последние расположены в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов, причем кривошипно-шатунные механизмы соседних цилиндров попарно соединены с дополнительно введенными коленчатыми валами, а статор и ротор установлены на двух соосных валах, выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора, ось валов совпадает с центрами квадратов, а генератор расположен между квадратами.The task is achieved in that a diesel generator set containing an internal combustion engine having a cylinder block with pistons placed in them, connected by a crank mechanism with a crankshaft kinematically connected to an electric current generator having a stator and rotor mounted coaxially with rotor rotation, electromagnets with slip ring, according to a utility model, characterized in that the pistons are installed in pairs and opposite in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming the sides of the squares, and the crank mechanisms of the adjacent cylinders are paired with additional crankshafts introduced, and the stator and rotor are mounted on two coaxial shafts, made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders on one side overlapped by bases, and the stator cylinder is located in the rotor cylinder concentrically and equidistant to the latter, while the stator is also mounted rotatably in the direction opposite to the direction of rotation of the rotor, axis b fishing coincides with the centers of the squares, and the generator is located between the squares.

Установка поршней попарно и оппозитно в каждом цилиндре, с расположением последних в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов позволяет повысить степень сжатия и крутящий момент.The installation of pistons in pairs and opposite in each cylinder, with the location of the latter in two parallel planes, forming the sides of the squares, allows you to increase the compression ratio and torque.

Установка статора и ротора на двух соосных валах, выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора создает взаимопритягивающие электромагнитные поля, которые создают силовые векторы, усиливающие скорость противоположного вращения ротора и статора. Кинетическая энергия массы ротора и статора при этом поддерживает устойчивое равномерное вращение и повышает крутящий момент, что повышает количество произведенной электроэнергии.The stator and rotor are mounted on two coaxial shafts, made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders on one side blocked by bases, the stator cylinder being located in the rotor cylinder concentrically and equidistant to the latter, while the stator is also mounted for rotation in the opposite direction to the rotor rotation creates mutually attractive electromagnetic fields that create force vectors that enhance the speed of the opposite rotation of the rotor and stator. The kinetic energy of the mass of the rotor and stator at the same time maintains stable uniform rotation and increases torque, which increases the amount of electricity generated.

Полезная модель поясняется чертежами: на фиг.1 показана схема ДГУ, продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез.The utility model is illustrated by drawings: figure 1 shows a diagram of a diesel generator set, longitudinal section; figure 2 is a transverse section.

Двигатель-генераторная установка содержит, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров 1, расположенный в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов 2, 3 с размещенными в них поршнями 4, связанными попарно кривошипно-шатунными механизмами 5, 6, 7, 8 с коленчатыми валами 9, 10, 11, 12 кинематически связанными клиноременной передачей 13 с генератором электрического тока 14, имеющего статор 15 и ротор 16, установленные на двух соосных валах 17, 18, выполненные в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, с возможностью вращения в противоположном направлении.Поршни 4 установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре 1 генератор электрического тока 14 имеет токосъемное кольцо 19.The engine-generator set contains, an internal combustion engine having a cylinder block 1 located in two parallel planes, forming the sides of the squares 2, 3 with the pistons 4 placed in them, connected in pairs by crank mechanisms 5, 6, 7, 8 with cranked shafts 9, 10, 11, 12 kinematically connected by a V-belt transmission 13 with an electric current generator 14 having a stator 15 and a rotor 16 mounted on two coaxial shafts 17, 18, made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders with one the sides of the base, and the stator cylinder is located in the rotor cylinder, concentrically and equidistant to the latter, with the possibility of rotation in the opposite direction. The pistons 4 are installed in pairs and opposite in each cylinder 1, the electric current generator 14 has a slip ring 19.

ДГУ работает следующим образом.DGU works as follows.

В двигатель внутреннего сгорания системой топливопитания (не показана) подается топливовоздушная смесь, которая сгорая в цилиндрах 1, создает рабочее давление и заставляет оппозитно установленные поршни 4 двигаться в противоположные стороны, запуск двигателя производится генератором 14 в режиме стартера. Поршни 4, связанные попарно с кривошипно-шатуиными механизмами 5, 6, 7, 8 с коленчатыми валами 9, 10, 11, 12 начинают вращать части блока цилиндров 1, расположенные в виде квадратов 2, 3 в двух параллельных плоскостях, в противоположные стороны. Статор 15 и ротор 16 генератора электрического тока 14, кинематически связанные клиноременной передачей 13 с частями 2, 3 блока цилиндров 1, вращающиеся в разные стороны, соответственно вращаются также в противоположные стороны на двух соосных валах 17, 18.An air-fuel mixture is supplied to the internal combustion engine by a fuel supply system (not shown), which, when burned in cylinders 1, creates operating pressure and forces opposed pistons 4 to move in opposite directions, the engine is started by generator 14 in starter mode. Pistons 4 connected in pairs with crank mechanisms 5, 6, 7, 8 with crankshafts 9, 10, 11, 12 begin to rotate parts of cylinder block 1, located in the form of squares 2, 3 in two parallel planes, in opposite directions. The stator 15 and the rotor 16 of the electric current generator 14, kinematically connected by a V-belt transmission 13 with parts 2, 3 of the cylinder block 1, rotating in different directions, respectively, also rotate in opposite directions on two coaxial shafts 17, 18.

При вращении ротора 15 и статора 16 электрические обмотки электромагнитов ротора 15 пересекают магнитное поле электромагнитов статора 16 с большей частотой за счет встречного вращения, в обмотках наводится ток и передается через токосъемное кольцо 19 потребителю. Количество произведенной электроэнергии возрастает как за счет встречного вращения, так и за счет кинетической массы частей 2, 3 блока цилиндров 1. Эффективность работы генератора возрастает также в силу того, что создаются взаимопритягивающие электромагнитные поля, которые создают силовые векторы, усиливающие скорость противоположного вращение ротора и статора, кинетическая энергия массы роторов и статоров при этом поддерживает устойчивое равномерное вращение и повышает крутящий момент. Эффективность работы двигателя внутреннего сгорания обусловлена изменением камеры сгорания в широких пределах за счет одновременного хода поршней в каждом цилиндре в противоположные стороны, что дает возможность регулировать степень сжатия в большей мере и применять топливо с разным октановым числом и разными реологическими характеристиками.When the rotor 15 and the stator 16 rotate, the electric windings of the electromagnets of the rotor 15 cross the magnetic field of the electromagnets of the stator 16 with a higher frequency due to counter rotation, current is induced in the windings and transmitted through the collector ring 19 to the consumer. The amount of electricity generated increases both due to counter rotation, and due to the kinetic mass of parts 2, 3 of cylinder block 1. The efficiency of the generator also increases due to the fact that mutually attractive electromagnetic fields are created that create force vectors that enhance the speed of the opposite rotation of the rotor and the stator, the kinetic energy of the mass of the rotors and stators while maintaining a steady uniform rotation and increases torque. The efficiency of the internal combustion engine is due to the wide variation of the combustion chamber due to the simultaneous piston stroke in each cylinder in opposite directions, which makes it possible to regulate the compression ratio to a greater extent and use fuel with different octane number and different rheological characteristics.

Промышленная применимость обеспечивается современными технологиями производства.Industrial applicability is provided by modern production technologies.

Claims

An engine-generator set containing an internal combustion engine having a cylinder block with pistons disposed therein connected by a crank mechanism with a crankshaft kinematically connected to an electric current generator having a stator and rotor mounted coaxially with rotor rotation, electromagnets with a current collector ring, characterized in that the pistons are installed in pairs and opposite in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming a side of the squares, Therefore, the crank mechanisms of the adjacent cylinders are paired with additionally introduced crankshafts, and the stator and rotor are mounted on two coaxial shafts and are made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders, on one side overlapped by bases, and the stator cylinder is located in the rotor cylinder concentrically and equidistant to the last while the stator is also mounted rotatably in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor, the shaft axis coincides with the centers of the square s, and the generator is located between the squares.