RU2059087C1 - Комбинированный двигатель - Google Patents
Комбинированный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059087C1 RU2059087C1 SU5049693A RU2059087C1 RU 2059087 C1 RU2059087 C1 RU 2059087C1 SU 5049693 A SU5049693 A SU 5049693A RU 2059087 C1 RU2059087 C1 RU 2059087C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- engine
- pressure receiver
- pneumatic motor
- space
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкции двигателей. Сущность изобретения: комбинированный двигатель включает в себя двигатель внутреннего сгорания, пневмомотор 14 и ресиверы высокого 13 и низкого 11 давления. Пневмомотор 14 непосредственно или через маховик с демпфером 16 соединен с внешним потребителем механической энергии 17, а также с ресивером низкого давления 11 и через регулирующее устройство 18 с ресивером высокого давления 13, при этом ДВС дополнительно снабжен впускным 7 и выпускным 9 каналами, которые через установленные в них соответственно впускной 8 и выпускной 10 клапаны соединены соответственно с ресиверами 11 низкого и высокого 13 давления. Впускной 8 и выпускной 10 каналы могут быть установлены в картерном пространстве 6, а при размещении в цилиндре ДВС дополнительно поршня, перемещающегося в направлении, противоположном направлению перемещения первого поршня, они могут быть установлены в межпоршневом пространстве, либо одновременно в межпоршневом и картерном пространстве. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкции двигателей.
Известен двигатель внутреннего сгорания с вентиляцией картерного пространства открытого типа, в которой происходит выравнивание давления картерного пространства с атмосферой для обеспечения целостности картерных уплотнений.
Недостатком данной конструкции является то, что она не обеспечивает утилизацию энергии газов, возникающую в результате движения поршней в картерном пространстве.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является комбинированный двигатель, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и турбины, включенной в его выхлопной канал и посредством силовой передачи соединенной с коленчатым валом ДВС.
Данная конструкция двигателя обеспечивает использование энергии выхлопных газов для передачи дополнительного усилия на коленвал, однако из-за неизбежного разложения сил в К.Ш.М. и отсутствия использования энергии газов картерного пространства эффективность двигателя недостаточно велика.
Задачей изобретения является повышение эффективности двигателя путем снятия крутящего момента с дополнительной силовой установки, использующей энергию газов от двигателя внутреннего сгорания.
Поставленная задача выполняется за счет того, что комбинированный двигатель, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, в цилиндре которого установлен поршень, соединенный через шатун с коленчатым валом, и дополнительной силовой установки, использующей энергию от двигателя внутреннего сгорания, снабжен ресиверами высокого и низкого давления, а дополнительная силовая установка выполнена в виде пневмомотора, который непосредственно через маховик с демпфером соединен с внешним потребителем механической энергии, а также ресивером низкого давления и через регулирующее устройство с ресивером высокого давления, при этом двигатель внутреннего сгорания дополнительно снабжен впускным и выпускным каналами, которые через установленные в них впускной и выпускной клапаны соединены соответственно с ресиверами низкого и высокого давления. Впускной и выпускной каналы могут быть установлены в картерном пространстве, а при установке между поршнем и шатуном штока, на котором размещен второй поршень, соединенный с механизмом привода, обеспечивающим его возвратно-поступательное перемещение в процессе работы в направлении, противоположном направлению перемещения первого поршня, впускной и выпускной каналы могут быть установлены в межпоршневом пространстве, либо одновременно в межпоршневом и картерном пространстве.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого двигателя с клапанами в картерном пространстве; на фиг.2 то же, с клапанами в межпоршневом и картерном пространстве.
Комбинированный двигатель содержит двигатель внутреннего сгорания 1, в цилиндре 2 которого установлен поршень 3, соединенный через шатун 4 с коленчатым валом 5. В стенках картерного пространства 6 установлены впускной канал 7 с размещенным в нем впускным клапаном 8 и выпускной канал 9 с размещенным в нем выпускным клапаном 10. Впускной канал 7 соединен с ресивером 11 низкого давления, который содержит разгрузочное устройство 12, а выпускной канал 9 с ресивером 13 высокого давления. Между ресиверами 11 и 13 расположен пневмомотор 14, вал 15 которого непосредственно, либо через маховик с демпфером 16 соединен с внешним потребителем механической энергии 17. Между пневмомотором 14 и ресивером 13 высокого давления установлено устройство 18, регулирующее подачу сжатого газообразного рабочего тела.
В цилиндре 2 соосно поршню 3 может быть установлен дополнительный поршень 19, выполненный с центральным сквозным отверстием 20 с уплотнением для его возвратно-поступательного перемещения по штоку 21, один конец которого соединен с поршнем 3, а другой с шатуном 4. При этом дополнительный поршень 19 соединен с механизмом, обеспечивающим его перемещение в направлении, противоположном направлению перемещения поршня 3, который может иметь любую, известную в технике конструкцию. Так, например, к нижней части штока 21 присоединена зубчатая рейка 22 (либо конец штока 21 выполнен с зубчатыми поверхностями), нижний конец которой соединен с верхней головкой шатуна 4. С двух противоположных сторон зубчатой рейки 22 (либо с трех сторон под углом в 120о) установлены два (либо три) зубчатых колеса 23, входящих в зацепление с рейкой 22 и с двумя (либо тремя) дополнительными зубчатыми рейками 24, которые прикреплены к дополнительному поршню 19.
При установке в цилиндре 2 дополнительного поршня 19 впускной 7 и выпускной 9 каналы могут быть установлены в стенке межпоршневого пространства 25 и соединены соответственно с ресиверами 1 низкого давления и 13 высокого давления, либо одновременно в стенках картерного пространства 6 и межпоршневого пространства 25.
Все входящие в конструкцию элементы соединены посредством трубопроводов.
Для обеспечения работоспособности двигателя с двумя поршнями он должен иметь целое, кратное тактности, количество цилиндров.
К.Ш.М. обеспечивающий ход поршня и как следствие цикличность работы двигателя, может быть заменен копиром, кулачком, наклонной шайбой и т.п. Схема двигателя является принципиальной и при необходимости может быть дополнена любыми известными в технике пневмоэлементами и элементами управления ДВС. Предлагаемый двигатель может работать совместно с любой известной кинематической схемой ДВС.
Двигатель работает следующим образом.
Ход поршня 3 задается от внешнего пускового устройства (стартера) через коленвал 5, шатун 4 (и шток 21 в случае его установки). Газовые процессы, происходящие в рабочей полости цилиндра 2, могут быть организованы по любому известному циклу.
В случае установки в цилиндре 2 одного поршня 3, при его перемещении от н.м.т. к в.м.т. в картерном пространстве 6 образуется разрежение, открывается впускной клапан 8 и через впускной канал 7 оно заполняется газообразным рабочим телом (воздухом) из ресивера 11 низкого давления, который посредством разгрузочного устройства 12 наполняется воздухом из атмосферы (или сбрасывает его в случае избыточного давления).
В надпоршневом пространстве в конце такта сжатия происходит воспламенение, в результате чего поршень 3 под действием высвободившейся энергии перемещается к н.м.т. сжимая находящееся в картерном пространстве 6 газообразное рабочее тело. При этом впускной клапан 8 закрывается, выпускной клапан 10 открывается, и газообразное рабочее тело через выпускной канал 9 направляется в ресивер 13 высокого давления и далее через регулирующее устройство 18 подается к пневмомотору 14, вал 15 которого непосредственно, либо через маховик с демпфером 16 соединен с внешним потребителем механической энергии 17. Отработавшее газообразное рабочее тело из пневмомотора 14 подается в ресивер 11 низкого давления и далее при движении поршня 3 к в.м.т. вновь поступает в картерное пространство 6 и т.д.
В случае установки в цилиндре 2 дополнительного поршня 19 при движении поршня 3 к в.м.т. приходят во вращение в противоположные стороны зубчатые колеса 23, которые приводят в движение к н.м.т. рейки 24 и соединенный с ними дополнительный поршень 19. В межпоршневом пространстве 25 в результате перемещения поршней 19 и 3 образуется разрежение и в случае установки впускного 7 и выпускного 9 каналов только в межпоршневом пространстве газообразное рабочее тело из ресивера 11 низкого давления через впускной канал 7 начинает заполнять его. При движении поршня 3 к н.м.т. поршень 19 перемещается к в.м.т. в результате чего в межпоршневом пространстве 25 происходит нарастание давления, открывается выпускной клапан 10, и газообразное рабочее тело через выпускной канал 9 направляется в ресивер 13 высокого давления и т.д.
Если в цилиндре одновременно установлены поршень 3 и 19, а впускными 7 и выпускными 9 каналами снабжаются картерное 6 и межпоршневое 25 пространство, то процессы происходят аналогично каждому из вышеописанных вариантов. При этом во время образования разрежения, например, в межпоршневом пространстве 25 и засасывания в него газообразного рабочего тела в картерном пространстве 6 происходит процесс сжатия газообразного рабочего тела и его вытеснение в ресивер 13 высокого давления.
При использовании предлагаемой конструкции двигателя в транспортных средствах пневмомотор может быть использован в качестве пневмотормоза для утилизации энергии торможения, а при исключении из конструкции пневмомотора, регулирующего устройства и ресивера низкого давления он может быть использован в качестве компрессора, поршневого насоса и т.п.
Claims (4)
1. КОМБИНИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий двигатель внутреннего сгорания, в цилиндре которого установлен поршень с образованием подпоршневой рабочей камеры и подпоршневой кривошипно-камерной насосной секции с рабочей средой, поршень соединен шатуном с коленчатым валом, а на стенках кривошипной камеры установлены всасывающие и нагнетательные клапаны, отличающийся тем, что двигатель дополнительно снабжен пневмомотором, ресиверами высокого и низкого давления, входной патрубок пневмомотора связан с нагнетательным клапаном посредством ресивера высокого давления и регулирующего устройства, а выходное отверстие через ресивер низкого давления с всасывающим клапаном, выходной вал пневмомотора непосредственно связан с потребителем.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что двигатель дополнительно снабжен штоком и поршнем с механизмом привода, причем шток установлен между поршнем и шатуном, дополнительный поршень установлен на штоке соосно с рабочим поршнем, механизм привода обеспечивает встречное движение поршней, а впускной и выпускной клапаны установлены в стенке цилиндра между поршнями.
3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что выходной вал пневмомотора непосредственно связан с потребителем.
4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что выходной вал пневмомотора связан с потребителем через дополнительный маховик с демпфером.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049693 RU2059087C1 (ru) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Комбинированный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049693 RU2059087C1 (ru) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Комбинированный двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2059087C1 true RU2059087C1 (ru) | 1996-04-27 |
Family
ID=21608010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5049693 RU2059087C1 (ru) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Комбинированный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059087C1 (ru) |
-
1992
- 1992-06-26 RU SU5049693 patent/RU2059087C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1121488, кл. F 04B 17/00, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5879145A (en) | Integrated cylinder liner and valve plate for a compressor | |
US5464331A (en) | Engine and power output | |
US4761956A (en) | Positive displacement supercharger using the exhaust gases of an internal combustion engine | |
CN102644508A (zh) | 二冲程对置活塞柴油发动机 | |
CN111852650A (zh) | 一种二冲程高膨胀比自由活塞内燃发电机 | |
WO1999006682A2 (en) | Supercharged internal combustion compound engine | |
NO781665L (no) | Trykkfluidumgenerator. | |
US20040255880A1 (en) | Linear motion engine | |
US6554585B1 (en) | Power generating assembly capable of dual-functionality | |
RU2059087C1 (ru) | Комбинированный двигатель | |
CA2918867A1 (en) | Piston machine | |
SU1650953A1 (ru) | Гидронасос | |
TWM614077U (zh) | 內燃機增壓系統 | |
RU2468225C2 (ru) | Бескривошипный двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
US11578649B2 (en) | Internal combustion engine with charging system | |
CN2310861Y (zh) | 螺旋转子发动机 | |
CN111852649A (zh) | 一种二冲程阿特金森循环自由活塞内燃发电机 | |
RU2043524C1 (ru) | Аксиальный двигатель внутреннего сгорания | |
WO1995003490A1 (en) | Hydraulically actuated cylinder valve | |
RU62989U1 (ru) | Свободно-поршневой двигатель-компрессор | |
SU1749509A1 (ru) | Мотокомпрессор | |
US846004A (en) | Explosive-engine. | |
US4700667A (en) | Internal combustion engine | |
SU1740729A1 (ru) | Линейный двигатель-компрессор | |
RU63457U1 (ru) | Модульный двухтактный двигатель внутреннего сгорания |