RU165644U1

RU165644U1 - ENGINE-GENERATOR INSTALLATION

Info

Publication number: RU165644U1
Application number: RU2016100774/06U
Authority: RU
Inventors: Борис Андреевич Шахов
Original assignee: Борис Андреевич Шахов
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2016-10-27

Abstract

Двигатель-генераторная установка (ДГУ), содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), имеющий блок-цилиндры с размещенными в них поршнями, связанными с кривошипно-шатунными механизмами, коленчатыми валами, электромагниты генератора электрического тока, размещенные на тонкостенных пустотелых цилиндрах, поршни установлены попарно и оппозиционно 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 выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндров, с одной стороны перекрытых основаниями, отличающаяся тем, что коленчатые валы кинематически связаны между собой клиноременной передачей через шкивы, закрепленные на коленчатых валах, и неподвижные шкивы, закрепленные на раме, генератор электрического тока содержит электромагниты, установленные на неподвижном цилиндре статора и на двух цилиндрах роторов противоположного вращения, блок-цилиндры, образующие стороны квадратов, установленные на соосных валах, размещены на обратимых электромагнитных подушках, содержащих электромагниты, установленные на тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндрах статоров и роторов, с одной стороны перекрытых основаниями, выполненные цилиндры генератора и электромагнитных подушек в виде тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндров, с одной стороны перекрытых основаниями, размещены так, что цилиндры роторов электромагнитных подушек и генератора основаниями размещены на блок-цилиндрах,An engine-generator set (DGU) containing an internal combustion engine (ICE) having block cylinders with pistons placed in them, connected to crank mechanisms, crankshafts, electric current generator electromagnets placed on thin-walled hollow cylinders, pistons are installed in pairs and oppositionally in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming the sides of the squares, and the crank mechanisms of adjacent cylinders are paired with crankshafts, and the stator and rotor are made in the form of thin-walled hollow mutually mating cylinders, on one side overlapped by bases, characterized in that the crankshafts are kinematically connected by a V-belt transmission through pulleys mounted on crankshafts and fixed pulleys mounted on the frame, the electric current generator contains electromagnets mounted on a fixed cylinder of the stator and on two cylinders of rotors of opposite rotation, block cylinders forming torons of squares mounted on coaxial shafts are placed on reversible electromagnetic cushions containing electromagnets mounted on thin-walled hollow interlocking cylinders of stators and rotors, on one side overlapped by bases, made cylinders of the generator and electromagnetic pillows in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders, on one the sides covered by the bases are placed so that the cylinders of the rotors of the electromagnetic pillows and the generator with the bases are placed on the block cylinder ah,

Description

Полезная модель относится к энергетическому машиностроению и может быть использована 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) содержащая, двигатель внутреннего сгорания (ДВС), имеющий блок-цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными с кривошипно-шатунными механизмами, коленчатым валом, кинематический связанным с генератором электрического тока, имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты, токосъемное кольцо, поршни установлены попарно и оппозиционно 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 взаимно сопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрический 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 блок цилиндрами образующий квадрат. Дата приоритета 16.12.2010 года, заявка №2010151762. патент №104641.Known engine-generator set (DGS) containing, an internal combustion engine (ICE), having block cylinders with pistons placed in them associated with a crank mechanism, a crankshaft kinematically connected with an electric current generator having a stator and rotor installed coaxially with the possibility of rotation of the rotor, electromagnets, slip ring, pistons are installed in pairs and in opposition in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming the sides of the squares, Therefore, the crank mechanisms of adjacent cylinders are connected in pairs with additionally introduced crankshafts, and the stator and rotor are mounted on two coaxial shafts, made in the form of thin-walled hollow mutually mating cylinders on one side overlapped by bases, and the stator cylinder is located in the rotor cylinder, concentric and equidistant the latter, while the stator is also installed with the possibility of rotation in the direction opposite to the direction of rotation of the rotor, the axis of the shafts coincides with the centers of the quad comrade, and the generator is located between the cylinder block forming a square. The priority date is December 16, 2010, application No.20151762. Patent No. 104641.

Недостатком такого технического решения является; конструктивный недостаток двигателя внутреннего сгорания обусловленные ограничениями по передачи крутящего момента с ДВС на генератор, по скорости вращения и вращающему моменту ДГУ, не эффективное решение проблем воздействия центробежных сил, ограничивающих скорость вращения и устойчивость, при вращении блок цилиндров также недостатком такого технического решения является передача электроэнергии потребителю с статора генератора через токосъемное кольцо, ограниченная эффективность пускового устройства ДВС. Задачей решаемой полезной моделью является; изменение конструкции ДВС, позволяющее исключить кинематические соединения для передачи крутящего момента с ДВС на генератор, максимальное снижение отрицательного действия центробежных сил при увеличении скорости вращения блок цилиндров, повышение крутящего момента, создать возможность передачи электроэнергии с генератора потребителю с бесконтактного индуктивного контура статора без токосъемного кольца, снижение энергетических затрат при пусковом моменте ДВС.The disadvantage of this technical solution is; a structural drawback of the internal combustion engine due to restrictions on the transmission of torque from the internal combustion engine to the generator, in terms of rotation speed and torque of the diesel generator set, is not an effective solution to the problems of the action of centrifugal forces limiting rotation speed and stability, while rotating the cylinder block, the drawback of such a technical solution is the transmission of electricity to the consumer from the generator stator through a slip ring, limited efficiency of the internal combustion engine starting device. The task being solved by the utility model is; a change in the design of the internal combustion engine, which eliminates the kinematic connections for transmitting torque from the internal combustion engine to the generator, the maximum reduction in the negative action of centrifugal forces with an increase in the speed of rotation of the cylinder block, an increase in torque, create the possibility of transferring electricity from the generator to the consumer from the contactless inductive circuit of the stator without a slip ring, reduction of energy costs at the starting moment of the internal combustion engine.

Поставленная задача достигается тем, что двигатель-генераторная установка (ДГУ) содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеющий блок-цилиндры с размещенными в них поршнями, связанными с кривошипно-шатунными механизмами, коленчатыми валами, электромагниты генератора электрического тока размещенные на тонкостенных пустотелых цилиндрах, поршни установлены попарно и оппозиционно 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 выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, отличается тем, что коленчатые валы кинематически связанны между собой клиноременной передачей через шкивы закрепленные на коленчатых валах и не подвижные шкивы закрепленные на раме, генератор электрического тока содержащий электромагниты установленные на не подвижном цилиндре статора и на двух цилиндрах роторов противоположного вращения, блок цилиндры образующие стороны квадратов установленные на соосных валах размещены на обратимых электромагнитных подушках, содержащих электромагниты установленные на тонкостенных, пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндрах статоров и роторов с одной стороны перекрытых основаниями, выполненные цилиндры генератора и электромагнитных подушек в виде тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями размещены так, что цилиндры роторов электромагнитных подушек и генератора основаниями на блок цилиндрах, цилиндры статоров электромагнитных подушек размещены основанием на раме ДГУ, а цилиндр статора генератора размещен основанием на пустотелой оси, размещенной на раме ДГУ, причем цилиндр не подвижного статора генератора расположен между двумя цилиндрами роторов противоположного вращения, размещенные на электромагнитных подушках и на генераторе цилиндры статоров и роторов относительно друг друга установлены концентрически, блок цилиндры, установленные на соосных валах, закрепленных на подшипниках размещены на пустотелой оси, электроэнергия с генератора потребителю подается с бесконтактного индуктивного контура, чем является электромагнитная обмотка статора, стартером для запуска двигателя внутреннего сгорания служит обратимая электромагнитная подушка.The task is achieved in that the engine-generator set (DGU) containing an internal combustion engine (ICE) having block cylinders with pistons placed in them, connected with crank mechanisms, crankshafts, electric current generator electromagnets placed on thin-walled hollow cylinders, pistons are installed in pairs and in opposition in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming the sides of the squares, and the crank mechanisms are adjacent x cylinders are paired with additional introduced crankshafts, and the stator and rotor are made in the form of thin-walled hollow mutually mating cylinders on one side blocked by bases, characterized in that the crankshafts are kinematically connected by a V-belt transmission through pulleys mounted on crankshafts and not movable pulleys mounted on a frame, an electric current generator containing electromagnets mounted on a non-movable stator cylinder and opposite to two rotor cylinders rotation cylinder block forming the sides of the squares mounted on the coaxial shafts are placed on reversible electromagnetic pillows containing electromagnets mounted on thin-walled, hollow mutually mating cylinders of stators and rotors on one side blocked by bases, made cylinders of the generator and electromagnetic pillows in the form of thin-walled hollow mutually mating cylinders on one side, overlapped with bases, placed so that the cylinders of the rotors of the electromagnetic pillows and the generator innovations on the cylinder block, the cylinders of the stators of electromagnetic pillows are placed on the base of the DGU frame, and the generator stator cylinder is placed on the base of the hollow axis located on the frame of the DGU, and the cylinder of the non-movable stator of the generator is located between two cylinders of opposite rotation rotors located on the electromagnetic pillows and on the generator cylinders of the stators and rotors relative to each other are mounted concentrically, the cylinder block mounted on coaxial shafts mounted on bearings s on a hollow axle, the electric power from the generator is supplied to the consumer with a contactless inductive loop than is the stator electromagnetic coil, a starter for starting the internal combustion engine is reversible electromagnetic airbag.

Установка поршней попарно и оппозитно в каждом цилиндре позволяет; повысить степень сжатия расширить использование видов композитного топлива, октанового числа, уменьшить плечо коленчатого вала, а наличие электромагнитной подушки позволит повысить обороты ДВС, увеличить крутящий момент. Наличие обратимой электромагнитной подушки снизит действие центробежных сил на подшипники, способствуют стабильному вращению блок цилиндров, при этом обратимая электромагнитная подушка служит стартером для запуска двигателя внутреннего сгорания, благодаря значительному удалению от центра вращения стартера ДВС относительно противодействующей силы, возникающей при сжатии газовой среды в камере сгорания, создастся возможность сократить энергетические затраты стартера при запуске ДГУ. Взаимодействие электромагнитов статора в генераторе электроэнергии с электромагнитами двух роторов противоположного вращения увеличит слагаемую частоту пересечения электромагнитных полей статора в два раза. Передача электроэнергии с генератора к потребителю производится с бесконтактного индуктивного контура, чем является электромагнитная обмотка статора. Промышленная применимость обеспечивается современными технологиями производства.Installation of pistons in pairs and opposite in each cylinder allows; increase the compression ratio, expand the use of composite fuels, octane, reduce the crankshaft shoulder, and the presence of an electromagnetic cushion will increase the speed of the internal combustion engine, increase the torque. The presence of a reversible electromagnetic cushion will reduce the effect of centrifugal forces on the bearings, contribute to the stable rotation of the cylinder block, while the reversible electromagnetic cushion serves as a starter to start the internal combustion engine, due to the considerable distance from the counter-force arising from the compression of the gas medium in the combustion chamber from the center of rotation of the ICE starter , it will be possible to reduce the energy costs of the starter when starting the diesel generator set. The interaction of the stator electromagnets in the electric power generator with the electromagnets of two rotors of opposite rotation will increase the term component by two times the intersection frequency of the electromagnetic fields of the stator. Electricity is transferred from the generator to the consumer from a contactless inductive circuit, which is the electromagnetic stator winding. Industrial applicability is provided by modern production technologies.

Двигатель-генераторная установка (ДГУ) поясняется чертежами: на фиг. 1 показана схема ДГУ, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез.The engine-generator set (DGU) is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a diagram of a diesel generator set, longitudinal section; in FIG. 2 is a transverse section.

Двигатель-генераторная установка (ДГУ) содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), имеющий блок-цилиндры 1 с размещенными в них поршнями, 2, связанными с кривошипно-шатунными механизмами 3, коленчатыми валами 4, электромагниты 5 генератора электрического тока размещенные на тонкостенных пустотелых цилиндрах 6, поршни 2 установлены попарно и оппозиционно в каждом цилиндре, последние расположены в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов 7, причем кривошипно-шатунными механизмы 3 соседних цилиндров попарно соединены с дополнительно введенными коленчатыми валами 4, а статор 8 и ротор 9 выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндров 6 с одной стороны перекрытых основаниями, отличается тем, что коленчатые валы 4 кинематически связанны между собой клиноременной передачей 10 через шкивы 11 закрепленные на коленчатых валах 4 и не подвижные шкивы 12 закрепленные на раме 19, генератор электрического тока содержащий электромагниты 5, установленные на неподвижном цилиндре статора 8 и на двух цилиндрах роторов 9 противоположного вращения, блок цилиндры 1 образующие стороны квадратов 7 установленные на соосных валах 13, размещены на обратимых электромагнитных подушках 14, содержащих электромагниты 15 установленные на тонкостенных, пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндрах статоров 16 и роторов 17 с одной стороны перекрытых основаниями, выполненные цилиндры генератора и электромагнитных подушек в виде тонкостенных пустотелых взаимно сопрягающихся цилиндров 6 с одной стороны перекрытых основаниями размещены так, что цилиндры роторов 17 электромагнитных подушек 14 и цилиндры роторов генератора 9 основаниями на блок цилиндрах 1, цилиндры статоров 16 электромагнитных подушек 14 размещены основанием на раме 19 ДГУ, а цилиндр статора генератора 8 размещен основанием на пустотелой оси 18, размещенной на раме 19 ДГУ, причем цилиндр не подвижного статора 8 генератора расположен между двумя цилиндрами роторов 9 противоположного вращения, размещенные на электромагнитных подушках и на генераторе цилиндры статоров 8, 16, роторов 9, 17 относительно друг друга установлены концентрически, блок цилиндры 1, установленные на соосных валах 13, закрепленных на подшипниках 20 размещены на пустотелой оси 18, электроэнергия с генератора потребителю подается с бесконтактного индуктивного контура, чем является электромагнитная обмотка статора 8, стартером для запуска двигателя внутреннего сгорания служит обратимая электромагнитная подушка 14.The engine-generator set (DGU) contains an internal combustion engine (ICE) having block cylinders 1 with pistons placed in them, 2 connected with crank mechanisms 3, crankshafts 4, electromagnets 5 of the electric current generator placed on thin-walled hollow cylinders 6, the pistons 2 are mounted in pairs and opposed in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming the sides of the squares 7, and the crank mechanisms of 3 adjacent cylinders are paired with additionally introduced by the crankshafts 4, and the stator 8 and the rotor 9 are made in the form of thin-walled hollow mutually mating cylinders 6 on one side overlapped by the bases, characterized in that the crankshafts 4 are kinematically connected to each other by a V-belt drive 10 through pulleys 11 mounted on the crankshafts 4 and non-movable pulleys 12 mounted on the frame 19, an electric current generator containing electromagnets 5 mounted on a fixed cylinder of the stator 8 and on two cylinders of the rotors 9 of the opposite rotation, bl to the cylinders 1, the forming sides of the squares 7 mounted on the coaxial shafts 13 are placed on reversible electromagnetic cushions 14 containing electromagnets 15 mounted on thin-walled, hollow mutually mating cylinders of stators 16 and rotors 17 on one side covered by bases, made cylinders of the generator and electromagnetic pillows in the form thin-walled hollow mutually mating cylinders 6 on one side blocked by bases are placed so that the cylinders of the rotors 17 of the electromagnetic pillows 14 and the cylinders of the mouth the ditch of the generator 9 with bases on the cylinder block 1, the cylinders of the stators 16 of the electromagnetic pillows 14 are placed with the base on the frame 19 of the diesel generator set, and the cylinder of the stator of the generator 8 is placed with the base on the hollow axis 18 located on the frame 19 of the diesel generator set, between which the cylinder of the non-movable stator 8 of the generator is located between two the cylinders of the rotors 9 of the opposite rotation, located on the electromagnetic cushions and on the generator, the cylinders of the stators 8, 16, the rotors 9, 17 are mounted concentrically relative to each other, the cylinder block 1 mounted on the coaxial shafts 13 mounted on bearings 20 are placed on the hollow axis 18, the electricity from the generator is supplied to the consumer from a contactless inductive circuit, which is the electromagnetic winding of the stator 8, the reversible electromagnetic cushion 14 serves as a starter for starting the internal combustion engine.

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

Запуск ДВС производится обратимой электромагнитной подушкой 14 в режиме стартера. В двигатель внутреннего сгорания системой подачи топлива (не показана) подается топливовоздушная смесь, которая сгорая в блок цилиндрах 1 создает рабочее давление в камере сгорания и заставляет поршни 2 двигаться в противоположные стороны. Поршни 2 связанные попарно с кривошипно-шатунными механизмами 3, с коленчатыми валами 4, кинематический связанны между собой клиноременной передачей 10 через шкивы 11 закрепленные на коленчатых валах 4 и не подвижные шкивы 12 закрепленные на раме 19, шкивы 11 размещенные на коленчатых валах 4 при вращении коленчатого вала подтягиваясь за счет клиноременной передачи 10 к не подвижным шкивам 12 создадут противоположное вращение блок цилиндров 1 закрепленных на соосных валах 13 установленных на подшипниках 20 закрепленные на оси 18 установленный на раме 19 ДВС. Два ротора 9 генератора электрического тока размещенные на блок цилиндрах 1 образующие стороны квадратов 7 начнут свое вращение в противоположном направлении относительно неподвижного статора 8 размещенного на оси 18, при возбуждении первичной обмотки в электромагнитных обмотках наводится ток и передается через неподвижный контур статора 8 прямым контактным соединением без токосъемного кольца потребителю. Суммарный крутящий момент противоположного вращения цилиндров роторов 9 относительно не подвижного статора 8 увеличит частоту пересечения электромагнитных полей, а следовательно увеличит количество вырабатываемого электричества используя массу вращающихся частей блока цилиндров 1 и массы роторов 9 генератора как кинетическая энергия поддерживающая устойчивое равномерное вращение к тому же противоположное вращение гасит гироскопический эффект, электромагнитные подушки 14 снизят действие центробежных сил способствуя стабильному вращению блок цилиндров 1, увеличению скорости вращения, повышая крутящий момент, при этом обратимая электромагнитная подушка 14 служит стартером для запуска двигателя внутреннего сгорания, благодаря значительному удалению от центра вращения стартера ДВС относительно противодействующей силы возникающей при сжатии газовой среды в камере сгорания создает возможность сократить энергетические затраты стартера при запуске ДГУ.Starting the engine is a reversible electromagnetic cushion 14 in starter mode. An air-fuel mixture is supplied to the internal combustion engine by a fuel supply system (not shown), which, while burning in the cylinder block 1, creates operating pressure in the combustion chamber and causes the pistons 2 to move in opposite directions. Pistons 2 connected in pairs with crank mechanisms 3, with crankshafts 4, kinematic are interconnected by a V-belt drive 10 through pulleys 11 mounted on crankshafts 4 and non-movable pulleys 12 fixed on frame 19, pulleys 11 placed on crankshafts 4 during rotation the crankshaft being pulled due to the V-belt drive 10 to the non-movable pulleys 12 will create an opposite rotation of the cylinder block 1 mounted on the coaxial shafts 13 mounted on the bearings 20 mounted on the axis 18 mounted on the 19 th ICE. Two rotors 9 of the electric current generator located on the cylinder block 1 forming the sides of the squares 7 will begin to rotate in the opposite direction relative to the fixed stator 8 located on the axis 18, when the primary winding is excited in the electromagnetic windings, the current is induced and transmitted through the fixed circuit of the stator 8 by direct contact connection without slip ring consumer. The total torque of the opposite rotation of the cylinders of the rotors 9 relative to the fixed stator 8 will increase the frequency of intersection of electromagnetic fields, and therefore increase the amount of electricity generated by using the mass of the rotating parts of the cylinder block 1 and the mass of the rotors 9 of the generator as kinetic energy supporting a steady uniform rotation, while the opposite rotation dampens gyroscopic effect, electromagnetic pillows 14 will reduce the effect of centrifugal forces contributing to a stable time cylinder block 1, increase the speed of rotation, increasing the torque, while the reversible electromagnetic cushion 14 serves as a starter to start the internal combustion engine, due to a significant distance from the center of rotation of the ICE starter relative to the opposing force arising from the compression of the gas medium in the combustion chamber, it makes it possible to reduce the energy starter costs when starting the diesel generator set.

Claims

An engine-generator set (DGU) containing an internal combustion engine (ICE) having block cylinders with pistons placed in them, connected to crank mechanisms, crankshafts, electric current generator electromagnets placed on thin-walled hollow cylinders, pistons are installed in pairs and oppositionally in each cylinder, the latter are located in two parallel planes, forming the sides of the squares, and the crank mechanisms of adjacent cylinders are paired with crankshafts, and the stator and rotor are made in the form of thin-walled hollow mutually mating cylinders, on one side overlapped by bases, characterized in that the crankshafts are kinematically connected by a V-belt transmission through pulleys mounted on crankshafts and fixed pulleys mounted on the frame, the electric current generator contains electromagnets mounted on a fixed cylinder of the stator and on two cylinders of rotors of opposite rotation, block cylinders forming torons of squares mounted on coaxial shafts are placed on reversible electromagnetic cushions containing electromagnets mounted on thin-walled hollow interlocking cylinders of stators and rotors, on one side overlapped by bases, made cylinders of the generator and electromagnetic pillows in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders, on one the sides covered by the bases are placed so that the cylinders of the rotors of the electromagnetic pillows and the generator with the bases are placed on the block cylinder ah, the cylinders of the stators of electromagnetic pillows are placed on the base of the diesel generator set, and the cylinder of the generator stator is placed on the hollow axis placed on the frame of the generator set, and the cylinder of the stationary stator of the generator is located between the two cylinders of the opposite rotation rotors, the stators and cylinders are placed on the electromagnetic pillows and on the generator rotors relative to each other are mounted concentrically, block cylinders mounted on coaxial shafts mounted on bearings are placed on a hollow axis, electric roenergiya from the generator is supplied to the consumer with a contactless inductive loop than is the stator electromagnetic coil, a starter for starting the internal combustion engine is reversible electromagnetic airbag.