RU2472952C1 - Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber - Google Patents

Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2472952C1
RU2472952C1 RU2011137779/06A RU2011137779A RU2472952C1 RU 2472952 C1 RU2472952 C1 RU 2472952C1 RU 2011137779/06 A RU2011137779/06 A RU 2011137779/06A RU 2011137779 A RU2011137779 A RU 2011137779A RU 2472952 C1 RU2472952 C1 RU 2472952C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
engine
shaft
gas generator
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2011137779/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Рыбаков
Original Assignee
Анатолий Александрович Рыбаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Александрович Рыбаков filed Critical Анатолий Александрович Рыбаков
Priority to RU2011137779/06A priority Critical patent/RU2472952C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472952C1 publication Critical patent/RU2472952C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine is designed for control of torsional moment without gear shift mechanism of piston engine with working medium feeding generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber. To engage the shafts of extension machine sections of engine with power take-off shaft the engine control system supplies the air compressed in gas generator compressor cavities into the cavity of coupling drive piston of that extension machine, where the coupling is needed, and shaft gears of extension machine and piston engine are coupled. To disengage the shaft of extension machine section from power take-off shaft of piston engine the engine control system supplies the air compressed in gas generator compressor cavities into the opposite cavity of coupling drive piston and shaft gears of extension machine and piston engine are disengaged.
EFFECT: simplification of structure, power and energy consumption of coupling mechanism of piston sections with power take-off shaft.

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к энергомашиностроению.The invention relates to power engineering.

Уровенрь техникиLevel of technology

Ближайшим аналогом разработки является изобретение «Пневматический привод топливной форсунки свободнопоршневого двигателя», патент RU 2388928 С2. Пневматический привод топливной форсунки предназначен для обеспечения работоспособности спаренного энергомодуля (Патент RU 2342546 «Электрогенератор на основе свободнопоршневого двигателя с внешней камерой сгорания». Патент RU №2328608 С1 «Энергомодуль с ускорителем якоря». Патент RU 2340783 С1 «Блок поршней и якоря энергомодуля». Патент RU 2394341 «Стационарная катушка подмагничивания якоря линейной электрической машины». Патент RU 2349765 С1 «Пневматический привод клапана однотактного свободнопоршневого двигателя с внешней камерой сгорания». Патент RU 2426900 С1 «Оптимизация процесса расширения продуктов сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания». Патент RU 2388928 С2 «Пневматический привод топливной форсунки свободнопоршневого двигателя». Патент RU 2422655 С1 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей». Заявка №2010118052 «Способ синхронизации движения поршней спаренного двухцилиндрового свободнопоршневого энергомодуля». Патент RU 2345232 С1 «Газораспределительный способ синхронизации движения поршней энергомодуля». Заявка №2010109988 «Импульсная синхронизация движения поршней свободнопоршневого спаренного энергомодуля с общей внешней камерой сгорания». Заявка №2010116546 «Способ охлаждения поршней двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей»), спаренного генератора газов с внешней камерой сгорания (Патент RU 2324060 С1, «Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с двумя поршнями привода компрессора». Патент RU 2324830 С1, «Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с одним поршнем привода компрессора». Патент RU 2415286 С1 «Газораспределительный способ синхронизации движения поршней свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания». Заявка №2010119000 «Оптимизация процесса расширения продуктов сгорания свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания») и поршневого двигателя с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания (Заявка №2011109414 «Поршневой двигатель с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания». Заявка №2011109158 «Способ оптимизации процесса расширения продуктов сгорания в цилиндре поршневого двигателя с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания». Заявка №2011120925 «Способ увеличения момента силы поршневого двигателя с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с общей внешней камерой сгорания».The closest analogue of the development is the invention "Pneumatic drive of the fuel injector of a free piston engine", patent RU 2388928 C2. The pneumatic drive of the fuel injector is designed to ensure the operability of the paired energy module (Patent RU 2342546 “An electric generator based on a free piston engine with an external combustion chamber.” Patent RU No. 2238608 C1 “Energy module with an accelerator armature.” Patent RU 2340783 C1 “Piston block and anchor” to an energy method. Patent RU 2394341 “Stationary magnetization coil of the armature of a linear electric machine.” Patent RU 2349765 C1 “Pneumatic valve drive of a single-stroke free-piston engine with an external combustion chamber.” Patent RU 2426900 C1 “Optimization of the expansion process of the combustion products of a free-piston power module with an external combustion chamber.” Patent RU 2388928 C2 “Pneumatic drive of the fuel nozzle of a free-piston engine.” Patent RU 2422655 C1 “Two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator” Application No. 201118052 "Method for synchronizing the movement of pistons of a twin twin-cylinder free-piston power module." Patent RU 2345232 C1 "Gas distribution method for synchronizing the movement of the pistons of the energy module." Application No. 201009988 "Pulse synchronization of the movement of the pistons of a free-piston twin energy module with a common external combustion chamber." Application No.2010116546 “Method for cooling pistons of a two-cylinder single-stroke free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed arm movement”), a paired gas generator with an external combustion chamber (Patent RU 2324060 C1, “Free-piston gas generator of a ram engine with two compressor drive pistons ". Patent RU 2324830 C1," Free-piston gas generator of a ram engine with one piston of the compressor drive. "Patent RU 2415286 C1" Gas distribution method of synchronization method of lowering the piston movement of a free piston gas generator with an external combustion chamber. Application No. 201019000 “Optimization of the expansion process of the combustion products of a free piston gas generator with an external combustion chamber”) and a piston engine powered by a working fluid from a free piston gas generator with an external combustion chamber (Application No. 2011109414 “ "A piston engine powered by a working fluid from a free piston gas generator with an external combustion chamber." Application No. 2011109158 “A method for optimizing the expansion of combustion products in a cylinder of a piston engine powered by a working fluid from a free-piston gas generator with an external combustion chamber”. Application No. 20111120925 “A way to increase the torque of a piston engine powered by a working fluid from a free-piston gas generator with a common external combustion chamber”.

Принцип действия аналога изобретения - "Пневматический привод топливной форсунки свободнопоршневого двигателя", патент RU 2388928.The principle of operation of the analogue of the invention is "Pneumatic drive of the fuel injector of a free piston engine", patent RU 2388928.

Кинетическая энергия поршней свободнопоршневых машин в крайних точках движения приближается к нулю. Именно в этот момент требуется энергия для срабатывания механического привода топливной форсунки. В свободнопоршневой машине любого типа имеется источник сжатого воздуха, компрессор и пневмоаккумулятор, энергия которого напрямую используется для привода топливной форсунки. Действует привод следующим образом. Из канала, фигура 1, по которому сжатый воздух движется от источника сжатого воздуха, показано стрелкой 1, часть его по каналу 2 через золотник 3 поступает в верхнюю полость поршня привода форсунки 4, а из нижней полости воздух вытекает в атмосферу по каналу 5. Поршень привода форсунки 4 и соединенный с ним плунжер 6 движутся вниз, по рисунку, впрыскивая дозу топлива через клапан 7, обратный клапан 8 закрыт, в камеру сгорания 9. По достижении ими нижнего крайнего положения система управления подает импульс электроэнергии на соленоид привода золотника, на рисунке не показан, Золотник 3 занимает нижнее положение. Теперь воздух от компрессора по каналу 5 поступает в нижнюю полость поршня привода форсунки 4, в результате чего он и соединенный с ним плунжер 6 перемещаются вверх. Топливо через клапан 8 засасывается в полость плунжера 6 из топливного бака, на рисунке не показан. Форсунка готова к очередному рабочему циклу.The kinetic energy of the pistons of free piston machines at the extreme points of motion approaches zero. It is at this moment that energy is required to actuate the mechanical drive of the fuel injector. In any type of free piston machine there is a source of compressed air, a compressor and a pneumatic accumulator, the energy of which is directly used to drive the fuel nozzle. The drive operates as follows. From the channel, figure 1, through which the compressed air moves from the source of compressed air, is shown by arrow 1, part of it passes through the channel 2 through the spool 3 into the upper cavity of the nozzle drive piston 4, and air flows out of the lower cavity into the atmosphere through channel 5. Piston the nozzle actuator 4 and the plunger 6 connected to it move downwards, according to the figure, injecting a dose of fuel through valve 7, the check valve 8 is closed, into the combustion chamber 9. When they reach the lower extreme position, the control system supplies an electric pulse to the drive solenoid ka, not shown, spool 3 occupies the lower position. Now the air from the compressor through the channel 5 enters the lower cavity of the piston of the nozzle 4, as a result of which it and the plunger 6 connected to it move up. Fuel through the valve 8 is sucked into the cavity of the plunger 6 from the fuel tank, not shown in the figure. The nozzle is ready for the next work cycle.

Цель изобретенияThe purpose of the invention

Цель заявленного изобретения - упрощение конструкции, снижение удельной мощности и энергопотребления механизма сцепления поршневых секций с валом отбора мощности поршневого двигателя с питанием рабочим телом, генерируемым свободнопоршневым генератором газов с общей внешней камерой сгорания. Такой двигатель обеспечивает необходимые тяговые характеристики без механизма перемены передач.The purpose of the claimed invention is to simplify the design, reduce the specific power and energy consumption of the clutch mechanism of the piston sections with the power take-off shaft of the piston engine powered by a working fluid generated by a free-piston gas generator with a common external combustion chamber. Such an engine provides the necessary traction characteristics without a gear change mechanism.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Поршневой двигатель с питанием рабочим телом, генерируемым свободнопоршневым генератором газов с общей внешней камерой сгорания (Заявка №2011109414 «Поршневой двигатель с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания». Заявка №2011109158 «Способ оптимизации процесса расширения продуктов сгорания в цилиндре поршневого двигателя с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с общей внешней камерой сгорания». Заявка №2011125 «Способ увеличения момаента силы поршневого двигателя с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с общей внешней камерой сгорания), состоит из двух основных агрегатов - свободнопоршневого генератора газов с общей внешней камерой сгорания (в дальнейшем генератор газов) и нескольких поршневых расширительных машин. Генератор газов вырабатывает рабочее тело (продукты сгорания моторного топлива высоких параметров - температуры и давления) и направляет его на одну или несколько расширительных машин, которые в свою очередь преобразуют энергию рабочего тела в механическую энергию вращения вала отбора мощности двигателя.A piston engine powered by a working fluid generated by a free-piston gas generator with a common external combustion chamber (Application No. 2011109414 "A piston engine powered by a working fluid from a free-piston gas generator with an external combustion chamber." Application No. 2011109158 "A way to optimize the process of expansion of combustion products in a piston cylinder engine powered by a working fluid from a free-piston gas generator with a common external combustion chamber. Application No. 2011125 “A way to increase the torque of a piston engine with a feed Niemi svobodnoporshnevogo working fluid from the gas generator with a common external combustion chamber) is composed of two main units - svobodnoporshnevogo gas generator with a common outer combustion chamber (hereinafter gas generator) and several piston expansion machines. The gas generator generates a working fluid (products of combustion of motor fuel of high parameters - temperature and pressure) and directs it to one or more expansion machines, which in turn transform the energy of the working fluid into mechanical energy of rotation of the engine power take-off shaft.

Принцип действия свободнопоршневого генератора газов с общей внешней камерой сгорания состоит в следующем. При пуске генератора газов в камеру сгорания 1 (см. фигуру 2) форсункой 2 подается топливо и воспламеняется свечой зажигания 3. Продукты сгорания через газораспределительный клапан (далее - клапан) 4 поступают в левую полость поршня привода компрессора 5, в результате чего поршень 5 и соединенный с ним штоком 6 поршень 7 движутся (по рисунку) слева направо. Так как площадь левой (по рисунку) поверхности поршня 5 больше площади его противоположной поверхности на величину площади поперечного сечения штока 6, то давление воздуха в полости справа от поршня 5 (полость компрессора) больше, чем давление продуктов сгорания слева от поршня 5. Поэтому воздух из правой полости поршня 5, клапан 8 закрыт, через клапан 9 поступает в камеру сгорания 1, тем самым обеспечивая воздухом процесс горения топлива. Одновременно при движении поршня 7 воздух (при следующих рабочих циклах продукты сгорания) из его правой полости через клапан 10, клапан 11 закрыт, выбрасывается в атмосферу, а через открытый клапан 12 воздух из атмосферы засасывается в левую полость поршня 7. При достижении поршнями 5 и 7 крайнего правого положения система управления (на фигуре не показана) переводит клапаны 4 и 10 в противоположные положения. Теперь продукты сгорания из камеры сгорания поступают в правую полость поршня 7, и поршни 5 и 7 движутся справа налево. Воздух из левой полости поршня 7 открывает клапан 11 и поступает в камеру сгорания 1. Клапан 9 закрывается и воздух из атмосферы через открывшийся клапан 8 засасывается в правую полость поршня 5. Как только давление продуктов сгорания в камере сгорания достигнет рабочего значения, открывается заслонка 13 и продукты сгорания поступают на расширительную машину.The principle of operation of a free-piston gas generator with a common external combustion chamber is as follows. When starting the gas generator, the fuel is injected into the combustion chamber 1 (see figure 2) by the nozzle 2 and ignited by the spark plug 3. The combustion products through the gas distribution valve (hereinafter referred to as the valve) 4 enter the left cavity of the compressor drive piston 5, as a result of which the piston 5 and the piston 7 connected to it by the rod 6 moves (according to the figure) from left to right. Since the area of the left (according to the figure) surface of the piston 5 is larger than the area of its opposite surface by the cross-sectional area of the rod 6, the air pressure in the cavity to the right of the piston 5 (compressor cavity) is greater than the pressure of the combustion products to the left of the piston 5. Therefore, the air from the right cavity of the piston 5, the valve 8 is closed, through the valve 9 enters the combustion chamber 1, thereby providing air for the combustion process of the fuel. At the same time, when the piston 7 moves, air (from the following combustion products) from its right cavity through valve 10, valve 11 is closed, released into the atmosphere, and through open valve 12, air from the atmosphere is sucked into the left cavity of piston 7. When pistons reach 5 and 7 of the rightmost position, the control system (not shown in the figure) translates valves 4 and 10 into opposite positions. Now, the combustion products from the combustion chamber enter the right cavity of the piston 7, and the pistons 5 and 7 move from right to left. Air from the left cavity of the piston 7 opens the valve 11 and enters the combustion chamber 1. The valve 9 closes and air from the atmosphere through the opened valve 8 is sucked into the right cavity of the piston 5. As soon as the pressure of the combustion products in the combustion chamber reaches the operating value, the shutter 13 and combustion products enter the expansion machine.

Поршневой двигатель с питанием рабочим телом, генерируемым свободнопоршневым генератором газов, действует следующим образом. Как только давление продуктов сгорания в камере сгорания генератора газов достигнет рабочего значения, система управления открывает заслонку 13 и продукты сгорания поступают к газораспределительным клапанам двигателя. Система управления отслеживает положение поршней в цилиндрах и открывает газораспределительный клапан того цилиндра, в котором поршень находится между начальной и конечной крайними точками движения. Поступающие в цилиндр продукты сгорания воздействуют на поршень и он начинает движение. Энергия движущегося поршня механизмом преобразования движения (для машин с цилиндрическими поршнями кривошипно-шатунный механизм, для машин с роторными поршнями кривошипный) преобразуется в энергию вращения вала отбора мощности. По прибытию поршня в крайнюю конечную точку движения система управления закрывает впускной клапан и открывает выпускной. Механизмом преобразования поршень возвращается в исходную точку движения, выталкивая продукты сгорания из цилиндров.A piston engine powered by a working fluid generated by a free-piston gas generator operates as follows. As soon as the pressure of the combustion products in the combustion chamber of the gas generator reaches the operating value, the control system opens the shutter 13 and the combustion products enter the gas distribution valves of the engine. The control system monitors the position of the pistons in the cylinders and opens the gas control valve of the cylinder in which the piston is between the start and end extreme points of movement. The combustion products entering the cylinder act on the piston and it begins to move. The energy of a moving piston by a motion conversion mechanism (for machines with cylindrical pistons, a crank mechanism, for machines with rotary pistons a crank) is converted into rotational energy of the power take-off shaft. Upon arrival of the piston at the extreme end point of movement, the control system closes the intake valve and opens the exhaust valve. By the conversion mechanism, the piston returns to the starting point of motion, pushing the combustion products out of the cylinders.

Для управления величиной момента вращения на валу двигателя, кроме варьирования массой в единицу времени подаваемого в камеру сгорания генератора газов топлива, двигатель комплектуется несколькими расширительными машинами. Такая схема позволяет путем комбинацией включенных и выключенных расширительных машин менять величину момента вращения на валу двигателя в нескольких диапазонах, соответствующих числу расширительных машин двигателя. В первом диапазоне задействована одна расширительная машина. Для перехода во второй диапазон система управления дополнительно подает продукты сгорания от генератора газов на следующую расширительную машину, а в третий диапазон - на третью расширительную машину и т.д. Подключение и отключение расширительных машин осуществляется механизмами сцепления валов расширительных машин с валом отбора мощности двигателя, действие которых обеспечивается энергией сжимаемого в генераторе газов воздуха. Для этого сжатый воздух отбирается из полости между клапанами 9, 11 и входом в камеру сгорания 1 и по трубопроводу 14, фигура 3, через обратный клапан 15 поступает в пневмоаккумулятор 16 и сначала при первоначальном пуске двигателя заряжает, а затем по мере расхода воздуха подзаряжает его. Далее от пневмоаккумулятора 16 по трубопроводу 17 и через золотник 18, который находится в правом положении по рисунку, поступает в правую полость поршня привода муфты 19. Предположим, что поршень привода муфты 19 находится в правом положении, так как показано на рисунке. Тогда под действием сжатого воздуха поршень привода муфты 19 перемещается влево и поводком 20 также перемещает муфту 21 и шестерню 22 влево. Муфта 20 шлицевая - позволяет шестерне 22 перемещаться вдоль вала расширительной машины 23, при этом не проворачиваясь. Шестерня 22 входит в зацепление с шестерней 23, передает момент вращения валу двигателя 24 и одновременно система управления направляет продукты сгорания от генератора газов в расширительную машину 25. Момент вращения вала двигателя становится равным сумме (при максимальной загрузке двигателя) расширительных машин 26 и 25. Дальнейшее наращивание момента вращения двигателя может реализовываться подключением очередной расширительной машины, например расширительной машины 27. Для отключения той же расширительной машины от вала двигателя 24 система управления подает электрический сигнал на обмотку катушки 28, в результате чего якорь соленоида 29 и соединенный с ним золотник 18 перемещаются влево. Теперь сжатый воздух из пневмоаккумулятора 16 направляется в левую волость поршня привода муфты 19, перемещает его вправо и разъединяет шестерни 22 и 23. Таким образом, в зависимости от требуемого момента вращения на валу двигателя производится включение и выключение требуемого числа расширительных машин.To control the magnitude of the torque on the motor shaft, in addition to varying the mass of fuel gas supplied to the combustion chamber per unit time, the engine is equipped with several expansion machines. Such a scheme allows, by a combination of on and off expansion machines, to change the value of the torque on the motor shaft in several ranges corresponding to the number of engine expansion machines. In the first range, one expansion machine is involved. To go into the second range, the control system additionally supplies combustion products from the gas generator to the next expansion machine, and to the third range to the third expansion machine, etc. Connecting and disconnecting expansion machines is carried out by the coupling mechanisms of the shafts of the expansion machines with the engine power take-off shaft, the action of which is provided by the energy of the air compressed in the gas generator. To do this, compressed air is taken from the cavity between the valves 9, 11 and the entrance to the combustion chamber 1 and through the pipe 14, figure 3, through the check valve 15 enters the pneumatic accumulator 16 and first charges at the initial start-up of the engine, and then recharges it as the air flows . Further, from the pneumatic accumulator 16 through the pipe 17 and through the spool 18, which is in the right position according to the figure, it enters the right cavity of the clutch actuator piston 19. Assume that the clutch actuator piston 19 is in the right position, as shown in the figure. Then, under the action of compressed air, the drive piston of the coupling 19 moves to the left and the leash 20 also moves the coupling 21 and the gear 22 to the left. Clutch 20 spline - allows the gear 22 to move along the shaft of the expansion machine 23, while not turning. The gear 22 engages with the gear 23, transfers the moment of rotation to the shaft of the engine 24 and at the same time the control system sends the combustion products from the gas generator to the expansion machine 25. The torque of the engine shaft becomes equal to the sum (at maximum engine load) of the expansion machines 26 and 25. Further increasing the engine rotation torque can be realized by connecting another expansion machine, for example, expansion machine 27. To disconnect the same expansion machine from the motor shaft 24 sys The control topic supplies an electrical signal to the coil of the coil 28, as a result of which the armature of the solenoid 29 and the spool 18 connected to it move to the left. Now, compressed air from the pneumatic accumulator 16 is directed to the left volost of the piston of the drive of the coupling 19, moves it to the right and disconnects the gears 22 and 23. Thus, depending on the required torque on the motor shaft, the required number of expansion machines is turned on and off.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Пневматический способ привода механизма сцепления валов секций расширительных машин поршневого двигателя с валом отбора мощности поршневого двигателя с питанием рабочим телом, генерируемым свободнопоршневым генератором газов с общей внешней камерой сгорания, включает свободнопоршневой генератор газов с внешней камерой сгорания, расширительные машины поршневого двигателя и систему управления двигателя, отличается тем, что для сцепления вала секции расширительной машины поршневого двигателя с валом отбора мощности двигателя система управления поршневого двигателя подает сжатый в полостях компрессора генератора газов воздух в полость поршня привода муфты сцепления той расширительной машины, в которой необходимо обеспечить такое сцепление, и шестерни валов расширительной машины и поршневого двигателя входят в зацепление, а для расцепления вала секции расширительной машины с валом отбора мощности поршневого двигателя система управления двигателя подает сжатый в полостях компрессора генератора газов воздух в противоположную полость поршня привода муфты сцепления, и шестерни валов расширительной машины и поршневого двигателя выходят из зацепления.The pneumatic method for driving the clutch mechanism of the shafts of sections of expansion engines of a piston engine with a power take-off shaft of a piston engine powered by a working fluid generated by a free-piston gas generator with a common external combustion chamber includes a free-piston gas generator with an external combustion chamber, expansion machines of a piston engine and an engine control system, characterized in that for coupling the shaft of the section of the expansion machine of the piston engine with the power take-off shaft of the engine system and the control of the piston engine delivers the compressed air in the cavities of the compressor of the gas generator into the cavity of the piston of the drive clutch of the expansion machine in which it is necessary to provide such coupling, and the gears of the shafts of the expansion machine and the piston engine are engaged, and the sections of the expansion machine and the shaft will disengage piston engine power take-off, the engine control system delivers compressed air in the cavities of the compressor of the gas generator to the opposite cavity of the clutch actuator ny, and the gears of the shafts of the expansion machine and the piston engine disengage.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Большинство технологий производства деталей и узлов пневматического привода механизма сцепления валов секций расширительных машин поршневого двигателя с питанием рабочим телом, генерируемым свободнопоршневым генератором газов с общей внешней камерой с валом отбора мощности, традиционны.Most technologies for the production of parts and components of a pneumatic drive of the clutch mechanism of the shaft sections of expansion machines of a piston engine powered by a working fluid generated by a free-piston gas generator with a common external chamber with a power take-off shaft are traditional.

Графический материалGraphic material

Фигура 1. Принципиальная схема пневматического привода форсунки двигателя.Figure 1. Schematic diagram of the pneumatic drive of the engine nozzle.

1 - канал подачи сжатого воздуха в камеру сгорания, 2 - канал подачи сжатого воздуха к золотнику, 3 - золотник, 4 - поршень привода форсунки, 5 - канал нижней полости поршня привода форсунки, 6 - плунжер, 7, 8 - обратный клапан, 9 - камера сгорания.1 - channel for supplying compressed air to the combustion chamber, 2 - channel for supplying compressed air to the spool, 3 - spool, 4 - piston for the nozzle drive, 5 - channel for the lower cavity of the piston for the nozzle drive, 6 - plunger, 7, 8 - check valve, 9 - the combustion chamber.

Фигура 2. Принципиальная схема свободнопоршневого генератора газов с внешней камерой сгорания.Figure 2. Schematic diagram of a free-piston gas generator with an external combustion chamber.

1 - камера сгорания, 2 - форсунка, 3 - свеча зажигания, 4, 10 - газораспределительный клапан, 5, 7 - поршни, 6 - шток, 8, 9, 11, 12 - обратный клапан, 13 - заслонка.1 - combustion chamber, 2 - nozzle, 3 - spark plug, 4, 10 - gas distribution valve, 5, 7 - pistons, 6 - rod, 8, 9, 11, 12 - non-return valve, 13 - damper.

Фигура 3. Принципиальная схема подключения валов расширительных машин к валу двигателя.Figure 3. Schematic diagram of connecting the shafts of expansion machines to the motor shaft.

1-14, 17 - трубопровод, 15 - обратный клапан, 16 - пневмоаккумулятор, 18 - катушка соленоида, 19 - поршень привода муфты сцепления, 20 - поводок, 21 - муфта сцепления, 22 -, 23 - шестерни, 24 - вал двигателя, 25, 26, 27 - расширительная машина.1-14, 17 - pipeline, 15 - non-return valve, 16 - pneumatic accumulator, 18 - solenoid coil, 19 - clutch actuator piston, 20 - leash, 21 - clutch, 22 -, 23 - gears, 24 - motor shaft, 25, 26, 27 - expansion machine.

Claims (1)

Пневматический способ привода механизма сцепления валов секций расширительных машин поршневого двигателя с валом отбора мощности поршневого двигателя с питанием рабочим телом, генерируемым свободнопоршневым генератором газов с общей внешней камерой сгорания, включающего свободнопоршневой генератор газов с внешней камерой сгорания, расширительные машины поршневого двигателя и систему управления двигателя, отличающийся тем, что для сцепления вала секции расширительной машины поршневого двигателя с валом отбора мощности двигателя система управления поршневого двигателя подает сжатый в полостях компрессора генератора газов воздух в полость поршня привода муфты сцепления той расширительной машины, в которой необходимо обеспечить такое сцепление, и шестерни валов расширительной машины и поршневого двигателя входят в зацепление, а для расцепления вала секции расширительной машины с валом отбора мощности поршневого двигателя система управления двигателя подает сжатый в полостях компрессора генератора газов воздух в противоположную полость поршня привода муфты сцепления, и шестерни валов расширительной машины и поршневого двигателя выходят из зацепления. A pneumatic method for driving the clutch mechanism of the shafts of sections of expansion engines of a piston engine with a power take-off shaft of a piston engine powered by a working fluid generated by a free-piston gas generator with a common external combustion chamber, including a free-piston gas generator with an external combustion chamber, expansion machines of a piston engine and an engine control system, characterized in that for coupling the shaft of the section of the expansion machine of the piston engine with the shaft of the engine power take-off the piston engine control system supplies compressed air in the cavities of the gas generator compressor to the piston cavity of the clutch drive of the expansion machine in which it is necessary to provide such a clutch, and the gears of the shafts of the expansion machine and the piston engine are engaged, and the sections of the expansion machine and the shaft will disengage engine power take-off, the engine control system supplies compressed air in the cavities of the compressor of the gas generator to the opposite cavity of the piston of the clutch drive the clutch and gears of the shafts of the expansion machine and the reciprocating engine disengage.
RU2011137779/06A 2011-09-13 2011-09-13 Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber RU2472952C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137779/06A RU2472952C1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137779/06A RU2472952C1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472952C1 true RU2472952C1 (en) 2013-01-20

Family

ID=48806586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011137779/06A RU2472952C1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472952C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659006C1 (en) * 2017-05-11 2018-06-26 Анатолий Александрович Рыбаков Fuel supply to the free-piston power module external combustion chamber by the single-cycle fuel injector drive control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU333282A1 (en) *
SU1758257A1 (en) * 1989-03-21 1992-08-30 Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им.Октябрьской революции" Free-piston two-stroke engine
US7207299B2 (en) * 2002-03-15 2007-04-24 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Internal combustion engine
RU98482U1 (en) * 2010-05-31 2010-10-20 Александр Арсентьевич Четкарёв TWO-STROKE HYDROTURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US20100275884A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Gray Jr Charles L Quasi Free Piston Engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU333282A1 (en) *
SU1758257A1 (en) * 1989-03-21 1992-08-30 Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им.Октябрьской революции" Free-piston two-stroke engine
US7207299B2 (en) * 2002-03-15 2007-04-24 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Internal combustion engine
US20100275884A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Gray Jr Charles L Quasi Free Piston Engine
RU98482U1 (en) * 2010-05-31 2010-10-20 Александр Арсентьевич Четкарёв TWO-STROKE HYDROTURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659006C1 (en) * 2017-05-11 2018-06-26 Анатолий Александрович Рыбаков Fuel supply to the free-piston power module external combustion chamber by the single-cycle fuel injector drive control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2572075B1 (en) Free-piston internal combustion engine
CN100577464C (en) Internal combustion-linear generating integrated power system
JP2013507578A (en) Hydraulic internal combustion engine
WO2008014399A3 (en) Hydraulic engine
KR100917553B1 (en) linear generator system
CN107288701B (en) Two-stroke compression release type auxiliary braking device and method for engine
US6983724B2 (en) Starting a compression ignition free piston internal combustion engine having multiple cylinders
KR960008774B1 (en) Power aggregate
JP5630123B2 (en) Linear power generation free piston engine and starting method thereof
RU2472952C1 (en) Pneumatic driving method of clutch mechanism of expansion machine section shafts with power take-off shaft of piston engine with feeding by working medium generated by free-piston gas generator with common external combustion chamber
US8449270B2 (en) Hydraulic powertrain system
CN112049723A (en) Four-stroke linear engine
RU2479733C1 (en) Method for increasing efficiency of expansion process of combustion products by air bypass between compressor cavities of expansion machines in free-piston two-cylinder power module with total external combustion chamber and linear electric generator
RU2411379C2 (en) Linear electric hydrodynamic internal combustion engine by va kushchenko
US20050247273A1 (en) Pneumatic spring for starting a free piston internal combustion engine
CN105020017A (en) Internal combustion electromagnetic air engine
CN204226012U (en) Internal combustion electromagnetic air motor
RU2538429C1 (en) Reversing crankshaft of single-stroke engine with external combustion chamber
RU2451802C1 (en) Optimising combustion product expansion in piston engine cylinder with working medium feed from free-piston gas generator with external combustion chamber
RU2468224C1 (en) Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator
RU2538231C1 (en) Cycling of exhaust gases in single-stroke engine with external combustion engine
RU2503838C1 (en) Method of increasing torque at power takeoff shaft of piston engine with working medium feed from plunger-free gas generator with common combustion chamber
US6966280B1 (en) Compression pulse starting of a free piston internal combustion engine having multiple cylinders
RU2450137C1 (en) Piston engine with external combustion chamber fed from free-piston gas generator
RU2340783C1 (en) Unit of pistons and power module armature