UA127304C2 - FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR - Google Patents

FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
UA127304C2
UA127304C2 UAA201613583A UAA201613583A UA127304C2 UA 127304 C2 UA127304 C2 UA 127304C2 UA A201613583 A UAA201613583 A UA A201613583A UA A201613583 A UAA201613583 A UA A201613583A UA 127304 C2 UA127304 C2 UA 127304C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
buffer
compressor
diesel
piston
pistons
Prior art date
Application number
UAA201613583A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Сергій Петрович Кирилюк
Original Assignee
Сергій Петрович Кирилюк
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 Сергій Петрович Кирилюк filed Critical Сергій Петрович Кирилюк
Priority to UAA201613583A priority Critical patent/UA127304C2/en
Publication of UA127304C2 publication Critical patent/UA127304C2/en

Links

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Вільнопоршневий компресійний дизельний електрогенератор містить блок із двох опозитних циліндрів двотактного дизельного ДВЗ, два блоки поршнів, які містять опозитні дизельні поршні, що розташовані зустрічно, дзеркально-симетрично до камери згоряння, та більші за дизельні буферно-компресорні поршні, що розташовані лінійно з двох боків назовні дизельних, два суміщені із компресорами буфери для реверсу блоків поршнів, які виконані у вигляді більших за дизельні буферно-компресорних циліндрів і буферно-компресорних поршнів, для стикання повітря у буферах, розташованих з обох боків блока ДВЗ, в суміщені буфери-компресори вбудовані два електрогенератори, кожен з яких виконаний у вигляді рухомої системи замикачів магнітного потоку, яка вбудована у тіло буферно-компресорних поршнів, та нерухомої радіальної магнітної системи із постійними магнітами у струмових котушках електрогенераторів, яка вбудована у кожен буферно-компресорний циліндр. Новим є те, що: блок циліндрів дизельного ДВЗ виконаний у вигляді титанового бандажа-сорочки (35, 36, 37) із порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), у вигляді лужної води із поверхнево-активними та антифрикційними присадками, при цьому внутрішня поверхня (37) бандажа-сорочки має кільцеві канавки та утримує сформований в ній із керамічної маси блок циліндрів дизеля, який утворює порожнини (18) для дизельних поршнів блоків поршнів та розташовану між ними камеру згоряння, виконану у вигляді сполучної центральної трубки (40) із гвинтовими канавками (16); кожен зазначений буфер для реверсу блоків поршнів виконаний пневматичним та суміщеним із компресором для продувки циліндрів дизельного ДВЗ, при цьому більші за дизельні поршні та більші за дизельні циліндри є буферно-компресорними, компресорна порожнина (10) розташована з боку внутрішнього торця буферно-компресорного поршня між внутрішньою поверхнею буферно-компресорного циліндра та зовнішньою поверхнею (8) дизельного поршня, буфер має випускний клапан із краплевидним робочим тілом (3), який пристосований для регулювання тиску у буферній порожнині, розташованій між зовнішнім торцем буферно-компресорного поршня та кришкою (2) буферно-компресорного циліндра, яка виконана із композита і має форму стакана з фланцем під шпильки кріплення, а у стакані кришки (2), під кришкою-пробкою (22), розташовані струмові виводи відповідного генератора, які виконані, як і струмові обмотки, із трубок; блоки поршнів виконано із спіненого титану у вигляді диференційного поршня, який містить трубчасту частину з порожниною (7), спільною для буферно-компресорного і дизельного поршнів, та глуху суцільну з поршнем (7) конічну головку (13) дизельного поршня, вкриту із зовні шарами термоізоляції; буферно-компресорний циліндр виконаний у вигляді титанової сорочки (29) із кільцевою порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), яка утворена сорочкою (29) та трубою магнітного замикача (27) із легованої сталі, яка виконана як силовий бандаж керамічного тіла циліндра, яке сформоване в ній із спеченої керамічної маси (12), та утворює порожнини для буферно-компресорних поршнів; рухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді шести феромагнітних зірок-замикачів, які змонтовані у обох буферно-компресорних поршнях, кожна у вигляді кільця із шістнадцяти радіально розташованих променів у формі конічних пальців із лисками на тонших кінцях, при цьому ширша середня переділка (6) між трійками феромагнітних зірок-замикачів має на поверхні кільцеві канавки із кільцями ущільнення; нерухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді восьми кільцевих систем, кожна з яких виконана із шістнадцяти конічних пальців-магнітів (28) із сплаву самарію, які радіально встановлені всередині силових обмоток (30), виконаних із трубки із надчистого титану, скріплені спеченою керамікою (12) та магнітним замикачем (27); бандаж-сорочка (35, 36, 37) блока циліндрів дизельного ДВЗ та котушки-магнітні замикачі буферно-компресорних циліндрів мають фланці для рознімного скріплення між собою блока циліндрів дизельного ДВЗ із буферно-компресорними циліндрами та розташованими між ними внутрішніми кришками-щитами (19, 77), які розділяють порожнини дизельних та компресорних частин буферно-компресорних циліндрів, при цьому кришки-щити мають термоізоляцію та капіляри (74) для мащення дизельних поршнів від каналів (73) рідиною (31) та канавки лабіринтового ущільнення у отворі для поршня.The free-piston compression diesel electric generator contains a block of two opposed cylinders of a two-stroke diesel engine, two blocks of pistons, which contain opposed diesel pistons, which are opposite, mirror-symmetrical to the combustion chamber, and larger than diesel buffer-compressor pistons, which are located linearly on two sides outside diesel, two buffers combined with compressors for reversing the piston blocks, which are made in the form of buffer-compressor cylinders and buffer-compressor pistons larger than diesel ones, for air contact in the buffers located on both sides of the internal combustion engine block, two buffer-compressors are built into the combined buffer-compressors electric generators, each of which is made in the form of a moving system of magnetic flow breakers, which is built into the body of buffer-compressor pistons, and a stationary radial magnetic system with permanent magnets in the current coils of electric generators, which is built into each buffer-compressor cylinder. What is new is that: the cylinder block of the diesel engine is made in the form of a titanium bandage-shirt (35, 36, 37) with a cavity for the lubricating and cooling fluid (31), in the form of alkaline water with surface-active and anti-friction additives, while the internal the surface (37) of the shirt bandage has annular grooves and holds the diesel cylinder block formed in it from a ceramic mass, which forms cavities (18) for the diesel pistons of the piston blocks and the combustion chamber located between them, made in the form of a connecting central tube (40) with screw grooves (16); each specified buffer for reversing the piston blocks is made pneumatic and combined with a compressor for blowing the cylinders of a diesel engine, while larger than diesel pistons and larger than diesel cylinders are buffer-compressor, the compressor cavity (10) is located on the side of the inner end of the buffer-compressor piston between the inner surface of the buffer-compressor cylinder and the outer surface (8) of the diesel piston, the buffer has an outlet valve with a drop-shaped working body (3), which is adapted to regulate the pressure in the buffer cavity located between the outer end of the buffer-compressor piston and the cover (2) buffer -compressor cylinder, which is made of composite and has the shape of a cup with a flange for fastening pins, and in the cup of the cover (2), under the cover-plug (22), there are current outputs of the corresponding generator, which, like the current windings, are made of tubes ; piston blocks are made of foamed titanium in the form of a differential piston, which contains a tubular part with a cavity (7) common to the buffer-compressor and diesel pistons, and a dull, continuous with the piston (7) conical head (13) of the diesel piston, covered with layers from the outside thermal insulation; the buffer-compressor cylinder is made in the form of a titanium jacket (29) with an annular cavity for the lubricating and cooling liquid (31), which is formed by the jacket (29) and the pipe of the magnetic closer (27) made of alloy steel, which is made as a power bandage of the ceramic body of the cylinder, which is formed in it from a sintered ceramic mass (12), and forms cavities for buffer-compressor pistons; the moving part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of six ferromagnetic locking stars, which are mounted in both buffer-compressor pistons, each in the form of a ring of sixteen radially located rays in the form of conical fingers with cobwebs at the thinner ends, while the middle section is wider (6 ) has annular grooves with sealing rings on the surface between the trios of ferromagnetic stars-closers; the stationary part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of eight ring systems, each of which is made of sixteen conical magnet fingers (28) made of samarium alloy, which are radially installed inside power windings (30) made of ultrapure titanium tube, bonded by sintered ceramics (12) and magnetic switch (27); the shirt bandage (35, 36, 37) of the cylinder block of the diesel engine and the magnetic closing coils of the buffer-compressor cylinders have flanges for releasably connecting the cylinder block of the diesel engine with the buffer-compressor cylinders and the internal covers-shields located between them (19, 77), which separate the cavities of the diesel and compressor parts of the buffer-compressor cylinders, while the shield covers have thermal insulation and capillaries (74) for lubricating the diesel pistons from the channels (73) with liquid (31) and the grooves of the labyrinth seal in the piston hole.

Description

блок циліндрів дизельного ДВЗ виконаний у вигляді титанового бандажа-сорочки (35, 36, 37). із порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), у вигляді лужної води із поверхнево- активними та антифрикційними присадками, при цьому внутрішня поверхня (37) бандажа- сорочки має кільцеві канавки та утримує сформований в ній із керамічної маси блок циліндрів дизеля, який утворює порожнини (18) для дизельних поршнів блоків поршнів та розташовану між ними камеру згоряння, виконану у вигляді сполучної центральної трубки (40) із гвинтовими канавками (16); кожен зазначений буфер для реверсу блоків поршнів виконаний пневматичним та суміщеним із компресором для продувки циліндрів дизельного ДВЗ, при цьому більші за дизельні поршні та більші за дизельні циліндри є буферно-компресорними, компресорна порожнина (10) розташована з боку внутрішнього торця буферно-компресорного поршня між внутрішньою поверхнею буферно-компресорного циліндра та зовнішньою поверхнею (8) дизельного поршня, буфер має випускний клапан із краплевидним робочим тілом (3), який пристосований для регулювання тиску у буферній порожнині, розташованій між зовнішнім торцем буферно-компресорного поршня та кришкою (2) буферно-компресорного циліндра, яка виконана із композита і має форму стакана з фланцем під шпильки кріплення, а у стакані кришки (2), під кришкою-пробкою (22), розташовані струмові виводи відповідного генератора, які виконані, як і струмові обмотки, із трубок; блоки поршнів виконано із спіненого титану у вигляді диференційного поршня, який містить трубчасту частину з порожниною (7), спільною для буферно-компресорного і дизельного поршнів, та глуху суцільну з поршнем (7) конічну головку (13) дизельного поршня, вкриту із зовні шарами термоізоляції; буферно-компресорний циліндр виконаний у вигляді титанової сорочки (29) із кільцевою порожниною для мастильно- охолоджувальної рідини (31), яка утворена сорочкою (29) та трубою магнітного замикача (27) із легованої сталі, яка виконана як силовий бандаж керамічного тіла циліндра, яке сформоване в ній із спеченої керамічної маси (12), та утворює порожнини для буферно-компресорних поршнів; рухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді шести феромагнітних зірок-замикачів, які змонтовані у обох буферно-компресорних поршнях, кожна у вигляді кільця із шістнадцяти радіально розташованих променів у формі конічних пальців із лисками на тонших кінцях, при цьому ширша середня переділка (6) між трійками феромагнітних зірок-замикачів має на поверхні кільцеві канавки із кільцями ущільнення; нерухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді восьми кільцевих систем, кожна з яких виконана із шістнадцяти конічних пальців-магнітів (28) із сплаву самарію, які радіально встановлені всередині силових обмоток (30), виконаних із трубки із надчистого титану, скріплені спеченою керамікою (12) та магнітним замикачем (27); бандаж- сорочка (35, 36, 37) блока циліндрів дизельного ДВЗ та котушки-магнітні замикачі буферно- компресорних циліндрів мають фланці для рознімного скріплення між собою блока циліндрів дизельного ДВЗ із буферно-компресорними циліндрами та розташованими між ними внутрішніми кришками-щитами (19, 77), які розділяють порожнини дизельних та компресорних частин буферно-компресорних циліндрів, при цьому кришки-щити мають термоізоляцію та капіляри (74) для мащення дизельних поршнів від каналів (73) рідиною (31) та канавки лабіринтового ущільнення у отворі для поршня. 22 23 2 25 262128 29 30 31 12 32 44 33 34 35 36 37 38 39 40 37 З 41 42 43 Аthe cylinder block of a diesel engine is made in the form of a titanium bandage-shirt (35, 36, 37). with a cavity for the lubricating and cooling liquid (31), in the form of alkaline water with surface-active and anti-friction additives, while the inner surface (37) of the shirt bandage has annular grooves and holds the diesel cylinder block formed in it from a ceramic mass, which forms cavities (18) for diesel pistons of piston blocks and a combustion chamber located between them, made in the form of a connecting central tube (40) with screw grooves (16); each specified buffer for reversing the piston blocks is made pneumatic and combined with a compressor for blowing the cylinders of a diesel engine, while larger than diesel pistons and larger than diesel cylinders are buffer-compressor, the compressor cavity (10) is located on the side of the inner end of the buffer-compressor piston between the inner surface of the buffer-compressor cylinder and the outer surface (8) of the diesel piston, the buffer has an outlet valve with a drop-shaped working body (3), which is adapted to regulate the pressure in the buffer cavity located between the outer end of the buffer-compressor piston and the cover (2) buffer -compressor cylinder, which is made of composite and has the shape of a cup with a flange for fastening pins, and in the cup of the cover (2), under the cover-plug (22), there are current outputs of the corresponding generator, which, like the current windings, are made of tubes ; piston blocks are made of foamed titanium in the form of a differential piston, which contains a tubular part with a cavity (7) common to the buffer-compressor and diesel pistons, and a dull, continuous with the piston (7) conical head (13) of the diesel piston, covered with layers from the outside thermal insulation; the buffer-compressor cylinder is made in the form of a titanium jacket (29) with an annular cavity for lubricating and cooling fluid (31), which is formed by a jacket (29) and a pipe of a magnetic closer (27) made of alloy steel, which is made as a power bandage of the ceramic body of the cylinder, which is formed in it from a sintered ceramic mass (12), and forms cavities for buffer-compressor pistons; the moving part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of six ferromagnetic locking stars, which are mounted in both buffer-compressor pistons, each in the form of a ring of sixteen radially located rays in the form of conical fingers with cobwebs at the thinner ends, while the middle section is wider (6 ) has annular grooves with sealing rings on the surface between the trios of ferromagnetic stars-closers; the stationary part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of eight ring systems, each of which is made of sixteen conical magnet fingers (28) made of samarium alloy, which are radially installed inside power windings (30) made of ultrapure titanium tube, bonded by sintered ceramics (12) and magnetic switch (27); the sleeve-jacket (35, 36, 37) of the cylinder block of the diesel engine and the magnetic closing coils of the buffer-compressor cylinders have flanges for releasably connecting the cylinder block of the diesel engine with the buffer-compressor cylinders and the internal covers-shields located between them (19, 77), which separate the cavities of the diesel and compressor parts of the buffer-compressor cylinders, while the shield covers have thermal insulation and capillaries (74) for lubricating the diesel pistons from the channels (73) with liquid (31) and the grooves of the labyrinth seal in the piston hole. 22 23 2 25 262128 29 30 31 12 32 44 33 34 35 36 37 38 39 40 37 Z 41 42 43 A

Гл ати ТУ огSee TU og

Гу / 7; / / / ВІ і / і / 9 Її ! / Я / її поGu / 7; / / / VI and / and / 9 Her! / I / her by

Пенн УPenn U

КОМУНИ Кене; АКТУ ВИ / їй ря / А І т о-х і гв// Ав / у я ев) у; и ВИ 2345, 28 звіз1/2о 3о/ засааяі Мавізві зі во/51/ 52 37/53/85/54/33 33 28, т.COMMUNES Kene; AKTU YOU / her rya / A I t o-h i gv// Av / y i ev) y; и VI 2345, 28 zviz1/2o 3o/ zasaayai Mavizvi with vo/51/ 52 37/53/85/54/33 33 28, vol.

Фіг.1Fig.1

Винахід стосується машинобудування, зокрема до лінійного електрогенератора з приводом від вільнопоршневого дизельного двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ), який може бути використано як автономне джерело електроживлення на транспорті, зокрема авіатранспорті, та інших сферах техніки.The invention relates to mechanical engineering, in particular to a linear electric generator driven by a free-piston internal combustion diesel engine (DCI), which can be used as an autonomous power source in transport, in particular air transport, and other areas of technology.

Безліч споживачів електроенергії потребує автономних джерел електроживлення. Відтак існує нагальна потреба у створенні ощадного, надійного своєю простотою джерела електроенергії для задоволення цієї потреби.Many consumers of electricity need autonomous power sources. Therefore, there is an urgent need to create an economical, simple and reliable source of electricity to meet this need.

Дизель електрогенератор за винаходом створений на основі не просто давно відомої (наприклад, із книг: Ведерников М.И. Компрессорнье и насоснье установки химической промьшленности. Учебное пособие для проф.-техн. учебн. заведений. Изд. 3-е, перераб. И доп. - М.: «Вьісш. Школа», 1974. - С. 249, 250; Френкель М.И. Поршневье компрессорь. Теория, конструкции и основьі проектирования. - Л.: Изд-во «Машиностроение», 1969. - С. 145-148), а також освоєної виробництвом, надійно і ефективно працюючої машини - вільнопоршневого дизельного компресора (ВПДК), що має залежний від ходу поршнів ступінь стиску і може (перевірено) працювати на різних рідких і газових паливах (від сирої нафти до бідних супутніх газів). ВПДК, наприклад, відомі із книг: Ведерников М.И. Компрессорнье и насоснье установки химической промьішленности. Учебное пособиє для проф.-техн. учебн. заведений. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: «Вьісш. Школа», 1974. - С. 249, 250; Френкель М.И. Поршневье компрессорь. Теория, конструкции и основьі проектирования. - Л.: Изд-во «Машиностроение», 1969. - С. 145-148.The diesel electric generator according to the invention is created on the basis of not just a long-known one (for example, from the books: Vedernikov M.I. Compressor and pump installations of chemical industry. Teaching manual for professional and technical students. 3rd edition, revised. I supplement - M.: "Vissh. School", 1974. - pp. 249, 250; Frenkel M. I. Piston compressor. Theory, constructions and design principles. - L.: Mashinostroenie Publishing House, 1969. - pp. 145-148), as well as a reliably and efficiently working machine mastered by production - a free-piston diesel compressor (VPDC), which has a compression ratio dependent on the stroke of the pistons and can (verified) work on various liquid and gas fuels (from crude oil to lean accompanying gases). VPDC, for example, are known from books: Vedernikov M.I. Compressor and pumping installations of the chemical industry. Study guide for prof.-techn. academic routine. Ed. 3rd, revised. and additional - M.: "You know. School", 1974. - pp. 249, 250; Frenkel M.I. Piston compressor. Theory, constructions and design basics. - L.: Mashinostroenie Publishing House, 1969. - P. 145-148.

Ця опозитна машина має два однакові синхронізовані диференційні блочні поршні (двобічні компресорні поршні, поєднані із холодними торцями оопозитних дизельних поршнів).This opposed machine has two identical synchronized differential block pistons (reciprocating compressor pistons mated to the cold ends of opposed diesel pistons).

Кінематична єдність компресорних і дизельних поршнів у ВПДК дає механічну саморегуляцію ступеня стиску дизеля залежно від подачі палива чи навантаження зовнішніх компресорів.The kinematic unity of the compressor and diesel pistons in the VPDC provides mechanical self-regulation of the diesel compression ratio depending on the fuel supply or the load of external compressors.

Поршні синхронізовано рухаються від-до спільної камери згоряння, яка є центром поздовжньої симетрії та центром маси усієї опозитної машини. Диференційні блочні поршні розташовані на одній лінії та рухаються синхронно, тому машина конструктивно повністю врівноважена та збалансована (без вібрацій). Потужність змінюється лише від збільшення діаметра циліндрів (поршнів), кількість яких завжди лише чотири (два диференційні поршні). В одному корпусі діютьThe pistons move synchronously to and from the common combustion chamber, which is the center of longitudinal symmetry and the center of mass of the entire opposed machine. The differential block pistons are in line and move synchronously, so the machine is structurally completely balanced and balanced (no vibrations). The power changes only from an increase in the diameter of the cylinders (pistons), the number of which is always only four (two differential pistons). They operate in the same building

Зо чотири компресори і дизель - цілих 5 простих поршневих машин. ВПДК відрізняється надійним запуском, простою будовою та сталою економічною роботою. Однак, ця машина має істотні недоліки. По-перше, це обмежені функціональні можливості, а саме спроможність аналога віддавати енергію лише у вигляді стисненого повітря або відпрацьованих газів з високою температурою (ВПДК - як генератор робочого тіла для газової турбіни) і неспроможність генерувати електроенергію. Також, великі втрати енергії на тертя у комплектах кілець обох компресорних, а також обох дизельних поршнів. Вадою є також те, що лінійний дизель- компресор має міцні та важкі сталеві деталі - циліндри і поршні, балони, газопроводи та кришки.From four compressors and a diesel - as many as 5 simple piston machines. VPDK is characterized by reliable start-up, simple structure and stable economic operation. However, this machine has significant drawbacks. Firstly, it is limited functionality, namely the ability of the analog to give energy only in the form of compressed air or high-temperature exhaust gases (VPDC - as a generator of the working body for a gas turbine) and the inability to generate electricity. Also, large losses of frictional energy in sets of rings of both compressor and both diesel pistons. The disadvantage is also that the linear diesel compressor has strong and heavy steel parts - cylinders and pistons, cylinders, gas lines and covers.

Відомо багато вільнопоршневих електрогенераторів із двигунами внутрішнього згоряння, зокрема, із КО 105678 01, 20.06.2011; КШ 143160 01, 20.07.2014; 50) 985365 А1, 30.12.1982; 5 1733650 А1, 15.051992; 5) 1800079 А1, 07.03.1993; 05 3105153 А, 24.09.1963; 05 4876991 А, 31.10.1989; 005 9062601 ВІ, 23.06.2015; 005 2013255080 АТ, 03.10.2013; ВО 2045666 С1, 10.10.1995; КИ 2265946 С2, 10.12.2005. Однак, генерація електроенергії в них не оптимальна через компромісні електромеханічні та теплотехнічні рішення в усіх конструкціях. Засоби генерації додавали в конструкцію як окремий, навішений на кінематичну схему агрегат, без його всебічної інтеграції у вільнопоршневу машину. Відсутність лінійного генератора (із оптимальними параметрами обмежує, а фактично блокує застосування вільнопоршневих двигунів як первинного джерела енергії для електричних генераторів.Many free-piston electric generators with internal combustion engines are known, in particular, from KO 105678 01, 20.06.2011; KSH 143160 01, 20.07.2014; 50) 985365 A1, December 30, 1982; 5 1733650 A1, 15.05.1992; 5) 1800079 A1, 07.03.1993; 05 3105153 A, 24.09.1963; 05 4876991 A, 31.10.1989; 005 9062601 VI, 23.06.2015; 005 2013255080 JSC, 03.10.2013; VO 2045666 C1, 10.10.1995; KI 2265946 C2, 10.12.2005. However, electricity generation in them is not optimal due to compromising electromechanical and thermal engineering solutions in all designs. The means of generation were added to the design as a separate unit suspended on the kinematic scheme, without its comprehensive integration into the free-piston machine. The lack of a linear generator (with optimal parameters) limits, and in fact blocks, the use of free-piston engines as a primary energy source for electric generators.

Найближчим за конструктивною схемою до заявленого генератора є відомий вільнопоршневий дизель електрогенератор (05 4543502 А, 24.09.1985), який містить блок із двох циліндрів дизельного ДВЗ, два блоки поршнів, які містять опозитні дизельні поршні, що розташовані із обернених один до одного внутрішніх боків цих блоків, та буферні поршні, що розташовані із протилежних боків цих блоків, два пружних гідравлічних буфери для реверсу блоків поршнів, які виконані у вигляді двох зазначених буферних поршнів зазначених блоків поршнів та пристосовані для стикання рідини у буферних порожнинах, які під'єднані до ємності стиснутої рідини та розташовані у двох опозитних буферних циліндрах між зовнішніми торцями буферних поршнів та кришками буферних циліндрів, які розташовані із протилежних боків блока циліндрів дизельного ДВЗ (опозитно), два електрогенератори, кожен з яких виконаний у вигляді рухомої частини магнітної системи електрогенератора у вигляді кільця-магнітопроводу із магнітом'якого залізо-кобальтового сплаву, яке вбудоване у буферний поршень блока поршнів, бо та нерухомої частини магнітної системи електрогенератора (індуктора), виконаної у вигляді магнітопроводу із магнітом'якого залізо-кобальтового сплаву чи кремнієвого заліза з електричними котушками та вбудованої у циліндр буфера. Істотні недоліки відомого генератора полягають, по-перше, у відсутності компресора для продувки циліндрів дизельного ДВЗ, що значно знижує ефективність роботи ДВЗ. По-друге, у недосконалій конструкції магнітної системи генераторів, зокрема у відсутності у них постійних магнітів, що вимагає використання електричної системи для збудження генераторів і тим самим ускладнює конструкцію та погіршує масогабаритні параметри відомого генератора. По-третє, у недосконалій конструкції циліндрів та поршнів, зокрема у не використанні сучасних легких металевих (спіненого титану) та керамічних матеріалів, що негативно впливає на масу та зносостійкість конструкції.The closest structural scheme to the claimed generator is the well-known free-piston diesel electric generator (05 4543502 А, 24.09.1985), which contains a block of two cylinders of a diesel internal combustion engine, two blocks of pistons, which contain opposite diesel pistons, located on the inner sides facing each other of these blocks, and buffer pistons located on opposite sides of these blocks, two elastic hydraulic buffers for reversing the piston blocks, which are made in the form of two specified buffer pistons of the specified piston blocks and are adapted to contact the liquid in the buffer cavities, which are connected to the container compressed liquid and are located in two opposite buffer cylinders between the outer ends of the buffer pistons and buffer cylinder covers, which are located on opposite sides of the cylinder block of the diesel engine (opposite), two electric generators, each of which is made in the form of a moving part of the magnetic system of the electric generator in the form of a ring- a magnetic conductor made of a magnetically soft iron-cobalt alloy, which is built into the buffer piston of the piston block, and a fixed part of the magnetic system of the electric generator (inductor), made in the form of a magnetic conductor made of a magnetically soft iron-cobalt alloy or silicon iron with electric coils and built into buffer cylinder. The main disadvantages of the known generator are, firstly, the absence of a compressor for blowing the cylinders of the diesel engine, which significantly reduces the efficiency of the engine. Secondly, in the imperfect design of the magnetic system of generators, in particular in the absence of permanent magnets in them, which requires the use of an electrical system to excite the generators and thereby complicates the design and worsens the mass and dimensional parameters of the known generator. Thirdly, in the imperfect design of cylinders and pistons, in particular in the failure to use modern light metal (foamed titanium) and ceramic materials, which negatively affects the weight and wear resistance of the design.

Задачею винаходу є, по-перше, отримати зручне у виробництві та експлуатації, просте, надійне, компактне та відносно не масивне термомеханічне джерело електричної потужності (змінного струму від 600 Гц) із найефективнішою конвертацією енергії палива в електричний струм за допомогою постійних магнітів, спроможне регулювати генеровану напругу і керувати генерованим струмом, як механічною зміною об'єму буферів повертання та зміною витрати палива, так і електричною - інверторною трансформацією та силовими тиристорами. По-друге, забезпечити підвищений ККД вільнопоршневого дизеля, можливо понад 55 95.The task of the invention is, firstly, to obtain a convenient in production and operation, simple, reliable, compact and relatively not massive thermomechanical source of electric power (alternating current from 600 Hz) with the most efficient conversion of fuel energy into electric current with the help of permanent magnets, capable of regulating generated voltage and control the generated current, both by mechanical change in the volume of return buffers and by changing the fuel consumption, and by electrical - inverter transformation and power thyristors. Secondly, to ensure increased efficiency of the free-piston diesel engine, possibly over 55-95.

Пошук шляхів вирішення існуючої проблеми щодо створення ощадного, надійного своєю простотою джерела електроенергії привів до створення генератора за винаходом, у якому оригінальним чином поєднані найкращі конструктивні рішення відомих машин та нові невідомі елементи конструкції.The search for ways to solve the existing problem of creating an economical source of electricity, which is reliable due to its simplicity, led to the creation of a generator according to the invention, in which the best design solutions of known machines and new unknown design elements are combined in an original way.

Задача винаходу вирішується тим, що у вільнопоршневому дизель електрогенераторі (ВПДГ,, який містить: блок із двох опозитних циліндрів двотактного дизельного ДВЗ, два блоки поршнів, які містять опозитні дизельні поршні, що розташовані зустрічно, дзеркально-симетрично до камери згоряння, та більші за дизельні буферно-компресорні поршні, що розташовані лінійно з двох боків назовні дизельних, два суміщених із компресорами буфери для реверсу блоків поршнів, які виконані у вигляді більших за дизельні буферно-компресорних циліндрів і буферно- компресорних поршнів, для стикання повітря у буферах, розташованих з обох боків блока ДВЗ, в суміщені буфери-компресори вбудовані два електрогенератори, кожен з яких виконаний уThe problem of the invention is solved by the fact that in a free-piston diesel electric generator (VPDG, which contains: a block of two opposite cylinders of a two-stroke diesel internal combustion engine, two blocks of pistons, which contain opposite diesel pistons, located opposite, mirror-symmetrical to the combustion chamber, and larger than diesel buffer-compressor pistons located linearly on two sides outwards of diesel, two buffers combined with compressors for reversing piston blocks, which are made in the form of larger than diesel buffer-compressor cylinders and buffer-compressor pistons, for contact with air in buffers located with on both sides of the DVZ block, two electric generators are built into the combined buffer-compressors, each of which is made in

Зо вигляді рухомої системи замикачів магнітного потоку, яка вбудована у тіло буферно- компресорних поршнів, та нерухомої радіальної магнітної системи із постійними магнітами у струмових котушках електрогенераторів, яка вбудована у кожен буферно-компресорний циліндр, згідно із винаходом, блок циліндрів дизельного ДВЗ виконаний у вигляді титанового бандажа-сорочки (35, 36, 37) із порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), у вигляді лужної води із поверхнево-активними та антифрикційними присадками, при цьому внутрішня поверхня (37) бандажа-сорочки має кільцеві канавки та утримує сформований в ній із керамічної маси блок циліндрів дизеля, який утворює порожнини (18) для дизельних поршнів блоків поршнів та розташовану між ними камеру згоряння, виконану у вигляді сполучної центральної трубки (40) із гвинтовими канавками (16); кожен зазначений буфер для реверсу блоків поршнів виконаний пневматичним та суміщеним із компресором для продувки циліндрів дизельного ДВЗ, при цьому більші за дизельні поршні та більші за дизельні циліндри є буферно-компресорними, компресорна порожнина (10) розташована з боку внутрішнього торця буферно-компресорного поршня між внутрішньою поверхнею буферно-компресорного циліндра та зовнішньою поверхнею (8) дизельного поршня, буфер має випускний клапан із краплевидним робочим тілом (3), який пристосований для регулювання тиску у буферній порожнині, розташованій між зовнішнім торцем буферно-компресорного поршня та кришкою (2) буферно-компресорного циліндра, яка виконана із композиту і має форму стакана з фланцем під шпильки кріплення, а у стакані кришки (2), під кришкою-пробкою (22), розташовані струмові виводи відповідного генератора, які виконані, як і струмові обмотки, із трубок; блоки поршнів виконано із спіненого титану у вигляді диференційного поршня, який містить трубчасту частину з порожниною (7), спільною для буферного і дизельного поршнів, та глуху суцільну з поршнем (7) конічну головку (13) дизельного поршня, вкриту із зовні шарами термоізоляції; буферно-компресорний циліндр виконаний у вигляді титанової сорочки (29) із кільцевою порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), яка утворена сорочкою (29) та трубою магнітного замикача (27) із легованої сталі, яка виконана як силовий бандаж керамічного тіла циліндра, яке сформоване в ній із спеченої керамічної маси (12), та утворює бо порожнини для буферно-компресорних поршнів;In the form of a movable system of magnetic flow breakers, which is built into the body of the buffer-compressor pistons, and a stationary radial magnetic system with permanent magnets in the current coils of electric generators, which is built into each buffer-compressor cylinder, according to the invention, the cylinder block of a diesel diesel engine is made in the form titanium band-shirt (35, 36, 37) with a cavity for lubricating and cooling liquid (31), in the form of alkaline water with surface-active and anti-friction additives, while the inner surface (37) of the band-shirt has annular grooves and holds the formed in it is a diesel cylinder block made of ceramic mass, which forms cavities (18) for diesel pistons of piston blocks and a combustion chamber located between them, made in the form of a connecting central tube (40) with screw grooves (16); each specified buffer for reversing the piston blocks is made pneumatic and combined with a compressor for blowing the cylinders of a diesel engine, while larger than diesel pistons and larger than diesel cylinders are buffer-compressor, the compressor cavity (10) is located on the side of the inner end of the buffer-compressor piston between the inner surface of the buffer-compressor cylinder and the outer surface (8) of the diesel piston, the buffer has an outlet valve with a drop-shaped working body (3), which is adapted to regulate the pressure in the buffer cavity located between the outer end of the buffer-compressor piston and the cover (2) buffer -compressor cylinder, which is made of composite and has the shape of a cup with a flange for fastening pins, and in the cup of the cover (2), under the cover-plug (22), there are current outputs of the corresponding generator, which, like the current windings, are made of tubes ; the piston blocks are made of foamed titanium in the form of a differential piston, which contains a tubular part with a cavity (7) common to the buffer and diesel pistons, and a dull conical head (13) of the diesel piston, which is continuous with the piston (7), and is covered with layers of thermal insulation from the outside; the buffer-compressor cylinder is made in the form of a titanium jacket (29) with an annular cavity for the lubricating and cooling liquid (31), which is formed by the jacket (29) and the pipe of the magnetic closer (27) made of alloy steel, which is made as a power bandage of the ceramic body of the cylinder, which is formed in it from a sintered ceramic mass (12), and forms cavities for buffer-compressor pistons;

рухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді шести феромагнітних зірок-замикачів, які змонтовані у обох буферно-компресорних поршнях, кожна у вигляді кільця із шістнадцяти радіально розташованих променів у формі конічних пальців із лисками на тонших кінцях, при цьому ширша середня переділка (6) між трійками феромагнітних зірок-замикачів має на поверхні кільцеві канавки із кільцями ущільнення; нерухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді восьми кільцевих систем, кожна з яких виконана із шістнадцяти конічних пальців-магнітів (28) із сплаву самарію, які радіально встановлені всередині силових обмоток (30), виконаних із трубки із надчистого титану, скріплені спеченою керамікою (12) та магнітним замикачем (27); бандаж-сорочка (35, 36, 37) блока циліндрів дизельного ДВЗ та котушки-магнітні замикачі буферно-компресорних циліндрів мають фланці для рознімного скріплення між собою блока циліндрів дизельного ДВЗ із буферно-компресорними циліндрами та розташованими між ними внутрішніми кришками-щитами (19, 77), які розділяють порожнини дизельних та компресорних частин буферно-компресорних циліндрів, при цьому кришки-щити мають термоізоляцію та капіляри (74) для мащення дизельних поршнів від каналів (73) рідиною (31) та канавки лабіринтового ущільнення у отворі для поршня.the moving part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of six ferromagnetic locking stars, which are mounted in both buffer-compressor pistons, each in the form of a ring of sixteen radially located rays in the form of conical fingers with cobwebs at the thinner ends, while the middle section is wider (6 ) has annular grooves with sealing rings on the surface between the trios of ferromagnetic stars-closers; the stationary part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of eight ring systems, each of which is made of sixteen conical magnet fingers (28) made of samarium alloy, which are radially installed inside power windings (30) made of ultrapure titanium tube, bonded by sintered ceramics (12) and magnetic switch (27); the shirt bandage (35, 36, 37) of the cylinder block of the diesel engine and the magnetic closing coils of the buffer-compressor cylinders have flanges for releasably connecting the cylinder block of the diesel engine with the buffer-compressor cylinders and the internal covers-shields located between them (19, 77), which separate the cavities of the diesel and compressor parts of the buffer-compressor cylinders, while the shield covers have thermal insulation and capillaries (74) for lubricating the diesel pistons from the channels (73) with liquid (31) and the grooves of the labyrinth seal in the piston hole.

Технічний результат винаходу забезпечується застосуванням керамічних матеріалів для циліндрів та титану для поршнів, що у парі тертя дозволяють водяне змащування. Крім цього, застосуванням лабіринтових ущільнень поршнів, замість компресійних кілець. Також конструкцією зіркової радіально-пальцевої магнітної схеми лінійної генерації з конічними однаковими магнітами-пальцями, зменшення зазору перемагнічування до технічного мінімуму нового порядку (від 0,011 мм), оптимізація газодинаміки і температури, застосуванням надчистих титанових обмоток-трубок, які охолоджуються. Схема може бути пристосована до роботи в кріогенному режимі з діючими ефектами надпровідності та надтекучості і високими щільностями віддаваної енергії електричного струму та його частоти.The technical result of the invention is provided by the use of ceramic materials for cylinders and titanium for pistons, which allow water lubrication in the friction pair. In addition, the use of labyrinth piston seals instead of compression rings. Also, the construction of a star radial-finger magnetic circuit of linear generation with conical identical finger magnets, reduction of the remagnetization gap to a technical minimum of a new order (from 0.011 mm), optimization of gas dynamics and temperature, using ultra-pure titanium windings-tubes that are cooled. The scheme can be adapted to work in the cryogenic mode with effective effects of superconductivity and superfluidity and high densities of the given energy of the electric current and its frequency.

Також важливі наступні конструктивні відмінності.The following structural differences are also important.

По-перше, в компресорні частини ВПДГ інтегровані елементи магнітної системи генератора - магнітні зірки-замикачі в довгих компресорних поршнях (їх шість) та радіальні обмотки збудження із магнітами всередині - в керамічних циліндрах компресорів (вісім кілець по 16Firstly, the elements of the magnetic system of the generator are integrated into the compressor parts of the VPDG - magnetic closing stars in the long compressor pistons (six of them) and radial excitation windings with magnets inside - in the ceramic cylinders of the compressors (eight rings of 16

Зо обмоток кожне);From windings each);

По-друге, усі циліндри виконані із витривалої електричної кераміки а поршні - із спіненого сплаву титану, хрому і берилію, та мають електролітично хромовані зовнішні поверхні для захисту від дифузії водню (окрім бокових поверхонь поршнів-якорів із замикачами, бо хром- феромагнетик);Secondly, all cylinders are made of durable electric ceramics, and the pistons are made of a foamed alloy of titanium, chromium and beryllium, and have electrolytically chrome-plated external surfaces to protect against hydrogen diffusion (except for the side surfaces of the anchor pistons with fasteners, because chromium is a ferromagnet);

По-третє, ущільнення виконані лабіринтовими - довгі тіла поршнів мають малі зазори із кільцевими проточками, які через канали та їх витратні капіляри заповнені парамагнітною змазкою на основі води;Thirdly, the seals are labyrinthine - the long bodies of the pistons have small gaps with annular grooves, which are filled with water-based paramagnetic grease through the channels and their waste capillaries;

По-четверте, функції мащення та охолодження виконує магнітна рідина - вода із вмістом хімічних (лужних) та дисперсно-фтористих присадок. Використання води можливе за вибраної пари тертя: при керамічних циліндрах та саме титанових поршнях. Вода також не коксується і наближає двигун до адіабатного, забезпечуючи робочу температуру керамічних стінок камери згоряння дизеля понад 500 градусів Цельсія;Fourthly, the functions of lubrication and cooling are performed by a magnetic liquid - water containing chemical (alkaline) and dispersive fluoride additives. The use of water is possible with the selected friction pair: with ceramic cylinders and titanium pistons in particular. Water also does not coke and brings the engine closer to adiabatic, ensuring the working temperature of the ceramic walls of the diesel combustion chamber is over 500 degrees Celsius;

По-п'яте, компресори ВПДК продукували стиснене повітря для споживачів. У ВПДГ за винаходом вони наповнюють повітрям пускові балони-ресивери під час прогріву, та, відновивши пусковий тиск, стають буферами повертання поршнів з регульованим тиском (за рахунок механічної зміни розмірів їх мертвого простору), без витрати повітря або інертного газу. Завдяки цьому змінилися вихідні енергетичні показники машини. Навіть продукуючи лише стиснене повітря, ВПДК є на 26 95 ефективніше компресорів з колінчастими валами. Цьому є пояснення: шлях потужності в ВПДК та ВПДГ гранично короткий та спрямований точно вздовж центру круглих диференційних блоків поршнів. Енергія палива отримана на дизельних головках поршнів повністю використовується на компресорних торцях поршнів. При цьому сила тиску не зустрічає на шляху жодного підшипника - не передається через вузли тертя, відтак вона не може заклинити і зруйнувати установку. І головне - уся сила тиску спрямована лише вздовж циліндрів, тобто це чи не єдиний тип поршневих машин, в яких робочий тиск у циліндрах зовсім не притискає поршні до дзеркала. Такими можливостями повністю рідкого тертя поршнів та найменшого їх зношування може відзначитися, крім ВПДК та ВПДГ, тільки двигун Стірлінга із ромбічним кривошипним механізмом. Такий "Стірлінг" теж буде вертикально-поршневим лінійним генератором із винайденою і описаною тут радіально-зірковою магнітною системою, що має найменший зазор до рухомих перемикачів. Це дозволить "заправляти" транспорт із бо Стірлінгом вугіллям або брикетами замість бензину іще кілька сотень років. Циліндри слугують лише направляючими каналами для руху поршнів ВПДК та ВПДГ. Ефективність генерації значно зростає завдяки винайденій радіально - пальцевій магнітній системі з механічним перемиканням магнітних потоків, вбудованій в циліндри та поршні. Система радіальних магнітних зірок працездатна лише за відсутності притискання поршня-якоря до стінок циліндра (реакцією спротиву тискові газів на кривошипі). Зазор між магнітним осердям котушок та магнітними замикачами в поршнях дорівнює зазору між поршнем та циліндром і становить менше 0,02 міліметра. Такі відстані поміж магнітними елементами в генераторах, що мають обертові ротори, є зараз технічно неможливими! Зазори обертових генераторів більші у двадцять або й у сорок разів, та визначаються більшими з допустимих радіальних зазорів у підшипниках при граничному зносі бігових поверхонь. Вода у зазорі - парамагнетик, тому проводить магнітне поле крізь і так малу відстань зовсім без втрат, та постійно промиває зазор ковзання. Поздовжня різниця відстаней - між колами пальців замикачів у довгих тілах поршнів та сердечниками котушок у зірках вздовж циліндрів - полегшує проштовхування поршня-якоря, який послідовно перемагнічує кола (зірки) пальцевих радіальних магнітних сердечників та їх струмові обмотки, зцементовані разом з керамікою у циліндри лінійних генераторів.Fifth, VPDK compressors produced compressed air for consumers. In the VPDG according to the invention, they fill the starting cylinders-receivers with air during warm-up, and after restoring the starting pressure, they become buffers for the return of the pistons with adjustable pressure (due to a mechanical change in the size of their dead space), without the consumption of air or inert gas. Thanks to this, the initial energy indicators of the machine have changed. Even producing only compressed air, VPDC is 26 95 more efficient than compressors with crankshafts. There is an explanation for this: the power path in VPDK and VPDG is extremely short and directed exactly along the center of the round differential piston blocks. The energy of the fuel obtained on the diesel piston heads is completely used on the compressor ends of the pistons. At the same time, the pressure force does not meet any bearing on its way - it is not transmitted through friction nodes, so it cannot jam and destroy the installation. And the main thing is that all the pressure is directed only along the cylinders, that is, it is almost the only type of piston machines in which the working pressure in the cylinders does not press the pistons against the mirror at all. In addition to the VPDK and VPDG, only the Stirling engine with a rhombic crank mechanism can be distinguished by such possibilities of completely liquid friction of the pistons and their minimal wear. Such a "Stirling" will also be a vertical-piston linear generator with the radial-star magnetic system invented and described here, which has the smallest clearance to the movable switches. This will make it possible to "refuel" the Stirling vehicle with coal or briquettes instead of gasoline for several hundred more years. The cylinders serve only as guide channels for the movement of the VPDK and VPDG pistons. The efficiency of generation increases significantly thanks to the invented radial-finger magnetic system with mechanical switching of magnetic fluxes, built into cylinders and pistons. The system of radial magnetic stars is operational only in the absence of pressing the piston-anchor against the cylinder walls (reaction to the resistance of the pressure gases on the crank). The gap between the magnetic core of the coils and the magnetic closures in the pistons is equal to the gap between the piston and the cylinder and is less than 0.02 millimeters. Such distances between magnetic elements in generators with rotating rotors are now technically impossible! The clearances of rotating generators are twenty or even forty times larger, and are determined by the larger permissible radial clearances in the bearings at the extreme wear of the running surfaces. Water in the gap is paramagnetic, so it conducts the magnetic field through such a small distance without any losses, and constantly washes the sliding gap. The longitudinal distance difference - between the circles of the fingers of the contacts in the long bodies of the pistons and the cores of the coils in the stars along the cylinders - facilitates the pushing of the armature piston, which successively remagnetizes the circles (stars) of the finger radial magnetic cores and their current windings cemented together with ceramics into the cylinders of linear generators .

Проштовхнути магнітний перемикач із шістьма замикачами найлегше саме крізь набрану із вісьмох радіальних кілець систему магнітних сердечників із нерегулярним парно-естафетним (почерговим) перемиканням. Почергове перемикання забезпечується поршнем, в якому замикаючі елементи поздовжньо встановлені щільніше ніж осердя обмоток: двома групами по три зірки із ширшою перетинкою поміж ними.It is easiest to push a magnetic switch with six contacts precisely through a system of magnetic cores dialed from eight radial rings with irregular pair-relay (alternating) switching. Alternating switching is provided by a piston in which the closing elements are longitudinally installed closer than the core of the windings: two groups of three stars with a wider membrane between them.

Магнітні поршні-якорі компресорів висять у магнітних полях кільцевих радіальних систем обмоток з магнітними сердечниками, рівномірно розподілених подовж циліндра, зменшуючи вагу, що тисне на стінки циліндрів-статорів. З усього зазначеного енергетична ефективністьMagnetic pistons-armatures of compressors hang in the magnetic fields of annular radial systems of windings with magnetic cores, evenly distributed along the length of the cylinder, reducing the weight pressing on the walls of the stator cylinders. Of all the above, energy efficiency

ВПДГ вдвічі перевищить віддачу традиційного обертового. Паливна економічність теж поліпшиться більше ніж вдвічі, бо в одній простій машині міститься два генератори, так само як у прототипі є два зовнішніх компресори. ВПДГ має компресорне продування - отже він може працювати на великих висотах при низькому тиску зовнішнього повітря. Крім цього, для надування можна використати енергію вихлопу дизеля (система "компрекс", бінарна турбіна).VPDH will double the return of traditional rotary. Fuel economy will also improve more than twice, because one simple machine contains two generators, just as the prototype has two external compressors. The VPDG has compressor blowing - so it can work at high altitudes at low external air pressure. In addition, for inflation, you can use the energy of diesel exhaust ("complex" system, binary turbine).

Технічні переваги розробленої магнітної системи лінійного генератора полягають у такому.The technical advantages of the developed magnetic system of the linear generator are as follows.

Зо По-перше, максимальна інтенсивність зміни магнітного потоку (перемагнічування) осердь та струмових обмоток обумовлена напрямом магнітних силових ліній у зоні зазору поміж рухомими та статорними магнітами. В зазорі взаємодіють торці намагнічених конічних стрижнів (пальців), У яких магнітне поле найсильніше саме в зонах торцевих площ магнітів.First, the maximum intensity of the magnetic flux change (remagnetization) of the cores and current windings is due to the direction of the magnetic field lines in the gap zone between the moving and stator magnets. The ends of the magnetized conical rods (fingers) interact in the gap, in which the magnetic field is strongest precisely in the zones of the end surfaces of the magnets.

По-друге, перемикання магнітного потоку в зоні його концентрації відбувається між конічними пальцями, які зустрічаються полірованими круглими торцями (менісками) різного діаметра. Це гарантує певний час повного перекриття замикачами робочих площ магнітів, що забезпечує насичення магнітного потоку крізь замикачі у поршні. Забезпечується чітке чергування замикання і розмикання концентрованих полів системи півкіл магніт-магніт, із певним часом як повністю замкненого так і розімкнутого їх стану.Secondly, switching of the magnetic flux in the zone of its concentration occurs between conical fingers, which meet with polished round ends (menisci) of different diameters. This guarantees a certain time of complete overlapping of the working surfaces of the magnets by the circuit breakers, which ensures the saturation of the magnetic flux through the circuit breakers in the piston. A clear alternation of closing and opening of the concentrated fields of the magnet-magnet half-circle system is ensured, with a certain time of both their fully closed and open states.

По-третє, рушій та конструкція лінійного якоря-поршня та циліндра-статора з їх магнітними системами забезпечують сталий робочий зазор поміж рухомими та нерухомими магнітами в межах 0,011-0,022 міліметра. Це дорівнює різниці розмірів у парі поршень - циліндр. Меншого сталого зазору з рідким тертям на цей час не має жоден механічний генератор. Така конструкція забезпечує найінтенсивнішу зміну магнітного потоку, а відтак - дуже ефективну генерацію струму.Third, the actuator and design of the linear armature-piston and cylinder-stator with their magnetic systems provide a stable operating gap between the moving and stationary magnets within the range of 0.011-0.022 millimeters. This is equal to the size difference in the piston-cylinder pair. At this time, no mechanical generator has a smaller fixed gap with liquid friction. This design provides the most intensive change in magnetic flux, and therefore - very efficient current generation.

По-четверте, довгасті конічні пальці - магніти виготовлені із сплаву самарію і кобальту і мають форму конічних штифтів, яка зручна для сприймання високоенергетичного намагнічування. Обумовлена конструкцією проста форма окремих та однакових магнітів-конусів в комплекті гарантує їх дешеве масове виробництво. Самарій із кобальтом витримують високі температури та прискорення, не втрачаючи при цьому магнітні властивості.Fourthly, elongated conical fingers - magnets are made from an alloy of samarium and cobalt and have the shape of conical pins, which is convenient for perceiving high-energy magnetization. Due to the design, the simple shape of individual and identical cone magnets in the set guarantees their cheap mass production. Samarium and cobalt withstand high temperatures and acceleration without losing their magnetic properties.

По-п'яте, щільність та надійність закріплення пальців у конічних отворах обох поршнів і в конічних гніздах циліндрів є важливою конструктивною знахідкою. Кріплення магнітів забезпечується посадкою полірованих поверхонь з малим кутом конуса (1:50) за рахунок міжатомних сил притягання а також - взаємним притяганням радіального набору конусів кожної магнітної зірки поршнів, в якому усі конуси-пальці дотикаються бічними лисками.Fifth, the tightness and reliability of fixing the fingers in the conical holes of both pistons and in the conical nests of the cylinders is an important constructive finding. The fastening of the magnets is ensured by the landing of polished surfaces with a small cone angle (1:50) due to interatomic forces of attraction, as well as by the mutual attraction of the radial set of cones of each magnetic star of the pistons, in which all the cones-fingers touch with the side faces.

По-шосте, механіка навантаження та система закріплення пальців у гніздах забезпечує надійне та щільне утримування доволі крихких та дуже потужних магнітів в напрямах потужних робочих прискорень поршнів, які до того ж різко змінюють напрямок руху на протилежний. Ніяка інша система закріплення, окрім описаної, не давала магнітам шансів витримати теплові,Sixth, the loading mechanics and the system of fixing the fingers in the sockets ensure reliable and tight holding of rather fragile and very powerful magnets in the directions of powerful working accelerations of the pistons, which also sharply change the direction of movement to the opposite. No other fastening system, except the one described, gave the magnets a chance to withstand thermal,

інерційні та електромагнітні навантаження, які діють на поршні в вільнопоршневій дизельній машині.inertial and electromagnetic loads acting on the piston in a free-piston diesel engine.

По-сьоме, спрощення збирання та збільшення міцності магнітної частини поршня забезпечено там, що радіально-конічні отвори, які утримують елементи магнітних зірок у поршнях, виконані глухими. Посадочні конуси-гнізда не виходять отворами в центральну трубу кожного з двох диференційних поршнів. Так простіше дотримати однакової глибини розточування посадкових гнізд магнітів та гарантувати сталий вакуум в центральному отворі- трубі кожного поршня.Seventh, simplifying assembly and increasing the strength of the magnetic part of the piston is provided because the radial-conical holes that hold the elements of the magnetic stars in the pistons are made blind. The landing cones-sockets do not exit through the holes in the central tube of each of the two differential pistons. This makes it easier to maintain the same drilling depth of the magnet seats and guarantee a constant vacuum in the central hole-tube of each piston.

По-восьме, товщина перетинок титану між зірками, вздовж тіла поршня визначає відстань між окремими магнітними колами, а отже колами отворів, що дуже впливає на міцність поршня, тож товщина перетинки визначається за розрахунками.Eighth, the thickness of the titanium membranes between the stars, along the piston body, determines the distance between individual magnetic circles, and therefore the hole circles, which greatly affects the strength of the piston, so the thickness of the membrane is determined by calculations.

По-дев'яте, як перемикачі магнітних потоків у лінійному генераторі використані безпосередньо ширші, заповнені магнітами компресорні частини диференційних поршнів лінійної машини, уся потужність руху яких відразу перетворюється в силову зміну магнітних потоків (тобто в електричний струм) у обмотках, що розміщені прямо в керамічному тілі компресорних циліндрів.Ninthly, as the magnetic flux switches in the linear generator, the wider, magnet-filled compressor parts of the differential pistons of the linear machine are used directly, the entire power of movement of which is immediately transformed into a force change of magnetic fluxes (that is, into an electric current) in the windings, which are placed directly in ceramic body of compressor cylinders.

Конструкція генератора за винаходом пояснена кресленнями, на яких на фіг. 1 зображеноThe design of the generator according to the invention is explained by the drawings in which in fig. 1 is depicted

ВПДГ у розрізі; на фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1; на фіг. З - розріз В-В на фіг. 1; на фіг. 4 - розріз С-VPDG in section; in fig. 2 - section AA in fig. 1; in fig. C - section B-B in fig. 1; in fig. 4 - section C-

С на фіг. 1; на фіг. 5 - розріз 0-0 на фіг. 1.C in fig. 1; in fig. 5 - section 0-0 in fig. 1.

На кресленні фіг. 1 зображені та позначені такі елементи ВПДГ. Поз. 1 - вісім струмових силових виводів лівого (або правого) генератора, з яких відбирають корисну потужність - струм з усіх восьми кільцевих груп по 16 котушок у кожній. Вісім порожнистих шин, які виконані трубчастими із надчистої титанової трубки, як і усі обмотки (титану властива надпровідність, отже у космосі можна забрати енергію від різниці температур освітленої та затіненої частин кораблів за допомогою подібного за будовою, але кріогенного генератора). Силові шини розташовані на верхньому півколі у заглибленні зовнішнього стакана-кришки буфера- компресора і мають ізольовані (глазуровані) корінні частини ніжок, що виходять із керамічного тіла циліндра, та посріблені контактні частини з датчиками температури у отворах трубчастих затискних болтів. Поз. 2 - зовнішня кришка буферно-компресорного циліндра, яка зроблена зIn the drawing fig. 1 shows and marks the following elements of the VPDG. Pos. 1 - eight current power outputs of the left (or right) generator, from which useful power is taken - current from all eight ring groups of 16 coils each. Eight hollow tires, which are tubular from ultra-pure titanium tube, like all the windings (titanium is characterized by superconductivity, therefore, in space, energy can be taken from the temperature difference between the illuminated and shaded parts of the ships using a similar structure, but cryogenic generator). The power tires are located on the upper semicircle in the recess of the outer cup-cover of the buffer-compressor and have insulated (glazed) root parts of the legs coming out of the ceramic body of the cylinder, and silver-plated contact parts with temperature sensors in the holes of the tubular clamping bolts. Pos. 2 - the outer cover of the buffer-compressor cylinder, which is made of

Зо композиту на перехрещеному волокні і має форму стакана з низьким бортом. У товстому борті кришки зроблено 16 отворів під шпильки кріплення із гніздами для круглих потаємних гайок.It is made of composite on a crossed fiber and has the shape of a glass with a low side. In the thick side of the cover, 16 holes are made for fastening pins with sockets for round hidden nuts.

Гайки мають 12 шліцьових зубів замість звичних шести граней, що дає стопоріння, секретність, міцність. Поз. З - краплевидне робоче тіло випускного клапана, затисканням якого змінюється тиск у буферах, а отже і швидкість повертання поршнів машини, що визначає частоту струму.Nuts have 12 slotted teeth instead of the usual six faces, which provides locking, secrecy, strength. Pos. C is a drop-shaped working body of the exhaust valve, clamping of which changes the pressure in the buffers, and therefore the speed of rotation of the pistons of the machine, which determines the frequency of the current.

Поз. 4 - титанова заглушка, що загвинчена на конічній різі, яка є герметичною і тримає вакуум у порожнині (поз. 7). Відлитий під тиском серійний диференційний поршень (блок буферно- компресорного і дизельного поршнів) матиме суцільне денце і інфузійно-приварену керамічну головку-яйце. По3з. 5 - самарій-кобальтовий магніт у формі конічного пальця з лисками на тоншому кінці. Стандартний конічний магнітний елемент кожного з шести рухомих стрижневих кільцевих замикачів - з чітким перемиканням концентрованого поля та міцним закріпленням у поршні, елемент 16-ти променевої магнітної зірки-замикача лівого диференційного поршня. Поз. б - широка середня переділка між трійками магнітних зірок-замикачів має на своїй зовнішній поверхні кільцеві канавки із круглими фторопластовими кільцями-сальниками, які герметизують поршень на невисоких швидкостях та під час запуску. Поз. 7 - трубчаста порожнина в кожному із обох блоків диференційних поршнів (буферно-компресорних і дизельних поршнів). Має дуже знижений тиск всередині порожнини - вакуум, який зменшує теплову напруженість та вагову інерційність труби блока диференційних поршнів. Поз. 8 - зовнішня поверхня труби дизельного поршня вкрита шарами хрому, внаслідок чого паливом може бути також водень. Тіло поршня найкраще виготовляти, відливаючи під тиском із титану з газоутворювачем - спіненого титану, бо це значно знижує вагу та розширення, зменшує інерцію та витрати металу. Поз. 9 - місце, у якому до робочої поверхні торця буферно-компресорного поршня приварена шевронна синхронізуюча рейка-кутник із титану. Поз. 10 - трубчаста робоча порожнина лівого продувного компресора двигуна, яка є найбільшою у зовнішньому положенні буферно-компресорного поршня, яке й показано на кресленні на фіг. 1. Поз. 11 - конічний магніт-сердечник, один із шістнадцяти елементів кола радіальної системи силових котушок генератора, який виготовлено із сплаву самарію та кобальту. Усі 128 магнітів-сердечників котушок лівого (і правого) статора однакові, усі конуси шліфовані та поліровані, а торці вибрані під поршень та замикач і прошліфовані вже після збирання і закріплення у конічних-же гніздах обмоток кожного з двох буферно-компресорних циліндрів-статорів електрогенераторів. Поз.12 - керамічна маса бо буферно-компресорного циліндра, яка є цементуючою основою набірного циліндра лівого (і правого) буфера-компресора-генератора, яка після спікання скріплює усі радіальні кільця котушок в трубку і утворює суцільний циліндр-статор (поміщений у силовий магнітний замикач).Pos. 4 - a titanium plug, which is screwed on a conical cut, which is hermetic and keeps the vacuum in the cavity (item 7). The die-cast serial differential piston (block of buffer-compressor and diesel pistons) will have a solid bottom and an infusion-welded ceramic head-egg. Po3z 5 - a samarium-cobalt magnet in the shape of a conical finger with coots on the thinner end. The standard conical magnetic element of each of the six movable rod ring closers - with a clear switching of the concentrated field and a strong fixing in the piston, the element of 16-ray magnetic star-closer of the left differential piston. Pos. b - the wide middle section between the three magnetic closing stars has on its outer surface annular grooves with round fluoroplastic sealing rings that seal the piston at low speeds and during start-up. Pos. 7 - a tubular cavity in each of both blocks of differential pistons (buffer-compressor and diesel pistons). It has a very low pressure inside the cavity - a vacuum, which reduces the thermal stress and weight inertia of the pipe of the block of differential pistons. Pos. 8 - the outer surface of the diesel piston tube is covered with layers of chrome, as a result of which the fuel can also be hydrogen. The piston body is best made by pressure casting from titanium with a gas generator - foamed titanium, because this significantly reduces weight and expansion, reduces inertia and metal consumption. Pos. 9 - the place where a titanium chevron synchronizing angle rail is welded to the working surface of the end of the buffer-compressor piston. Pos. 10 - the tubular working cavity of the left blow-by compressor of the engine, which is the largest in the outer position of the buffer-compressor piston, which is also shown in the drawing in fig. 1. Pos. 11 - a conical magnet core, one of the sixteen elements of the circle of the radial system of the power coils of the generator, which is made of an alloy of samarium and cobalt. All 128 magnets-cores of the coils of the left (and right) stator are the same, all the cones are ground and polished, and the ends are selected for the piston and the switch and are polished already after assembly and fixing in the same conical nests of the windings of each of the two buffer-compressor cylinders-stators of electric generators . Item 12 - the ceramic mass of the buffer-compressor cylinder, which is the cementing base of the intake cylinder of the left (and right) buffer-compressor-generator, which after sintering fastens all the radial rings of the coils into a tube and forms a continuous cylinder-stator (placed in a power magnetic switch).

Поз. 13 - конічна головка дизельного поршня вкрита шарами хрому і термоіїзоляцією. Вона плавно спрямовує повітря продувки у циліндри дизеля. Гаряча (адіабатна) головка виготовляється із спіненого титану суцільною з поршнем (трубчастою частиною поз. 7) і вкривається термоізоляцією, що повільно передає тепло. Важливо те, що найкраще усі масивні металеві частини виготовити із спіненого титану, особливо поршні. Поз. 14 - радіальні керамічні ребра, які утворюють впускну систему прямоточної щілинної продувки циліндрів дизеля.Pos. 13 - the conical head of the diesel piston is covered with layers of chrome and thermal insulation. It smoothly directs the purge air into the diesel cylinders. The hot (adiabatic) head is made of foamed titanium integral with the piston (tubular part, item 7) and is covered with thermal insulation, which slowly transfers heat. The important thing is that it is best to make all the massive metal parts from foamed titanium, especially the pistons. Pos. 14 - radial ceramic ribs, which form the intake system of direct-flow slit blowing of diesel cylinders.

Завдяки цьому радикально зменшується турбулентність, як при надходженні, так і на виході газів із подвійного (за довжиною) циліндра дизеля. Поз. 15 - кутовий вкритий фторопластом канал у товстому керамічному тілі циліндрів дизеля, де рухомо розміщена пара синхронізуючих, добре полірованих рейок-кутників з шевронними зубцями на внутрішніх їх полках. Поз. 16 - гарматні гвинтові нарізи всередині звуженої центральної частини дизельних циліндрів, які закручують повітря перед другим півциліндром (важлива газодинамічна знахідка). Це поліпшує змішування повітря з паливом, викликаючи складну турбулентність в час завершення його стискання. Поз. 17 - кована шевронна суцільна вал-шестірня розміщена внизу щоби вузол змащувався та менше нагрівався. Виготовлена з титану вона має шліци на валу, на які монтується навкісна шайба приводу плунжерного паливного насоса, який працює за обох напрямків обертання. Поз. 18 - шліфована керамічна поверхня правого циліндра дизеля однакова з лівою та має мікронерівності від обертового шліфування. Ближче до продувних щілин виконані дрібні кільцеві канавки-затвори, які змащуються "водою" крізь капіляри. Водно- змащувальна і охолоджувальна суміш подається крізь капілярні канальці знизу - від сорочки охолодження. Саме тут, на нижніх півкулях усіх циліндрів, осідають дисперсні антифрикційні присадки із мастильно-охолоджувальної рідини, компенсуючи собою знос поверхонь і довго забезпечують гарну компресію. Поз. 19 - внутрішня кришка-щит, що розділяє порожнини дизельного та буферно-компресорного циліндрів з обох боків машини, яка виготовляється із спіненого титанового сплаву. Цій складній та відповідальній деталі присвячений окремий поперечний переріз 0-0 на фіг. 1, який представлений на фіг. 5. Щит має канавки лабіринтового ущільнення у отворі для дизельного поршня, а також капіляри для їх мащення (від каналів для охолодження, де маємо високий тиск) та повітряні канали до стрічкових автоматичних клапанів.Thanks to this, turbulence is radically reduced, both at the inflow and outflow of gases from a double (in terms of length) diesel cylinder. Pos. 15 - an angular channel covered with fluoroplastic in the thick ceramic body of diesel cylinders, where a pair of synchronizing, well-polished angle rails with chevron teeth on their inner shelves is movably placed. Pos. 16 - cannon screw threads inside the narrowed central part of the diesel cylinders, which swirl the air in front of the second half-cylinder (an important gas-dynamic finding). This improves the mixing of air with fuel, causing complex turbulence during the completion of its compression. Pos. 17 - a forged chevron solid gear shaft is placed below so that the unit is lubricated and heats up less. Made of titanium, it has splines on the shaft, on which the diagonal washer of the plunger fuel pump drive is mounted, which works in both directions of rotation. Pos. 18 - the polished ceramic surface of the right diesel cylinder is the same as the left and has micro-uniformities from rotary grinding. Closer to the blowing slits, small annular grooves are made, which are lubricated by "water" through the capillaries. The water-lubricating and cooling mixture is supplied through capillary tubes from below - from the cooling jacket. It is here, on the lower hemispheres of all cylinders, that disperse antifriction additives from the lubricating and cooling fluid settle, compensating for surface wear and providing good compression for a long time. Pos. 19 - an internal cover-shield separating the cavities of diesel and buffer-compressor cylinders on both sides of the machine, which is made of foamed titanium alloy. A separate cross-section 0-0 in fig. is dedicated to this complex and responsible part. 1, which is presented in fig. 5. The shield has labyrinth seal grooves in the bore for the diesel piston, as well as capillaries for their lubrication (from the cooling channels, where we have high pressure) and air channels to the strip automatic valves.

З боку випускного та впускного колекторів щит оснащено шарами термоізоляції із пінокераміки чи базальтової вати. Поз. 20 - масив електричної кераміки, із якої сформований циліндр лівого/правого буфера-компресора-генератора. Має на цьому місці сліпі (не наскрізні) кутові отвори для синхронізуючих рейок. Спечена кераміка не лише ізолює обмотки, вона утримує тиск повітря і теплоту в циліндрах машини (спираючись на охоплюючу металеву трубу-сорочку - магнітний замикач). Кутова направляюча порожнина для синхронізуючої рейки у керамічному тілі має фторопластове покриття (на зовнішніх полках порожнистого кутника-каналу), зменшуючи зношування каналу. Поз. 21 - пірамідальна порожнина головки дизельних поршнів- труб, яка має радіусні сполучення поверхонь. Це збільшує жорсткість та міцність поршнів.On the side of the exhaust and intake manifolds, the shield is equipped with layers of thermal insulation made of foam ceramics or basalt wool. Pos. 20 - an array of electric ceramics, from which the cylinder of the left/right buffer-compressor-generator is formed. It has blind (not through) corner holes for synchronizing rails at this point. The sintered ceramic not only insulates the windings, it keeps the air pressure and heat in the machine cylinders (relying on the enclosing metal tube-jacket - magnetic closure). The corner guide cavity for the synchronizing rail in the ceramic body has a fluoroplastic coating (on the outer shelves of the hollow corner-channel), reducing wear of the channel. Pos. 21 - the pyramidal cavity of the head of the diesel pistons-tubes, which has a radius connection of the surfaces. This increases the stiffness and strength of the pistons.

Поз. 22 - кришка-пробка, яка штампована із титану завтовшки 2 мм та щільно прикриває круглу камеру у зовнішній кришці буферів-компресорів-генераторів, в яку виходять силові струмові шини (поз. 1) на торцях циліндрів-генераторів. Така сама штампована кришка прикриває кришку-стакан циліндра правого генератора, і під ними обома можуть ставитись піно-епоксидні шайби - як поглиначі ударів, заповнювачі та де-іонізатори камер силових шин. Торцеві поверхні кришок мають вичавлені всередину кільцеві канавки (меніски на перерізі). Поз. 23 - зубчасті титанові гайки мають замість шести граней 12 шліцьових зубців, якими стопоряться від розгвинчування, врізаючись у тіло кришки їх торцями. Гайки своїми зовнішніми шліцами з великим тертям на кутах торців незрушно притискають зовнішні кришки циліндрів кожного з двох буферів-компресорів через 16 шпильок. Композитна силова кришка-стакан зовнішніх буферів-генераторів-компресорів має високу електричну стійкість та міцність через радіусну, округлу, без концентраторів напружень форму. Поз. 24 (фіг. 3) - рейка синхронізуючого механізму зроблена із сплаву титану з хромом методом литва під тиском. Рейка має профіль кутника, на внутрішніх полках якого вичавлені виступи і западини, що утворюють кутову шевронну жорстку зубчату рейку-кутник. Зовнішні полки кутнику шліфовані та поліровані, усі поверхні хромовані і мають гартований шар. Поз. 25 - силові шпильки (М12х1,25) звичайно титанові з накатаною різзю на обох кінцях. Різьбовий торець шпильки виступає у порожнину сорочки охолодження на 1-2 мм. Конічна різь стопорить та герметизує шпильку у отворі фланця сорочки на додачу до зубчастих гайок (поз. 23). Усі фланцеві з'єднання машини мають по 16 шпильок, які базуються і стопоряться в масивних фланцях магнітного замикача-сорочки бо охолодження кожного з двох генераторів-компресорів. Поз. 26 - струмові обмотки, однакові,Pos. 22 - a cover-plug, which is stamped from titanium 2 mm thick and tightly covers the round chamber in the outer cover of the buffer-compressor-generator, into which the power current buses (item 1) on the ends of the generator cylinders exit. The same stamped cover covers the right alternator cylinder cover and under both can be placed epoxy foam washers - as shock absorbers, fillers and de-ionizers of the power bus chambers. The end surfaces of the lids have annular grooves pressed inwards (menisci in cross-section). Pos. 23 - toothed titanium nuts have 12 slotted teeth instead of six faces, which are used to prevent unscrewing by cutting into the body of the cover with their ends. Nuts with their external slots with high friction on the corners of the ends firmly press the outer cylinder covers of each of the two buffer-compressors through 16 pins. The composite power cover-glass of external buffers-generator-compressors has high electrical resistance and strength due to its radiused, rounded shape without stress concentrators. Pos. 24 (Fig. 3) - the rail of the synchronizing mechanism is made of a titanium-chromium alloy by pressure casting. The rail has a profile of an angle, on the inner shelves of which protrusions and depressions are squeezed out, forming an angular chevron rigid toothed angle rail. The outer shelves of the corner are ground and polished, all surfaces are chrome-plated and have a hardened layer. Pos. 25 - power pins (M12x1.25) are usually titanium with a knurled groove on both ends. The threaded end of the pin protrudes into the cavity of the cooling jacket by 1-2 mm. The taper thread locks and seals the pin in the sleeve flange hole in addition to the gear nuts (key 23). All flange connections of the machine have 16 pins, which are based and locked in the massive flanges of the magnetic closer-jacket for the cooling of each of the two generator-compressors. Pos. 26 - current windings, identical,

трубчасті, титанові, але перша і восьма використані для живлення власних потреб і не є силовими фазами. Від обох крайніх колових груп обмоток живляться автоматичні допоміжні насоси для води та палива, прилади, датчики частоти ходів, системи запалювання для роботи на газі та водні, освітлення і таке інше. Поз. 27 - легована сталева котушка - сорочка охолодження буферів-компресорів-генераторів (труба з фланцями), яка слугує силовим бандажем буферно-компресорного циліндра, а також зовнішнім магнітним замикачем, провідником тепла, міцним корпусом генератора та базою для кріплення метало-пінного щита (поз. 19). Корозійна стійкість хромо-ванадієвої сталі забезпечується кількома шарами хрому на всіх поверхнях замикача. Окрім цього намагнічений замикач обробляє воду магнітним полем та стабілізує її змащувальні властивості і очищує від феромагнітного бруду. Фланці замикача несуть по 16 шпильок на яких збираються три основні частини машини: дизель та два лінійних генератори-компресори. Поз. 28 - однакові конічні пальці-магніти із сплаву самарію і кобальту, які радіально встановлені всередині силових обмоток і слугують провідниками змінного магнітного потоку генератора-компресора. Використано 16х8-128 однакових магнітів-конусів на один статор (на фіг. 1 - лівого генератора). Поз. 29 - тонка зовнішня сорочка із титану завтовшки не менше трьох міліметрів, яка приварена до фланців замикача та поєднана поздовжнім швом і утворює кільцеву охолоджувальну порожнину генератора. У верхній частині приварено дотичну промивно-заливну горловину (поз3з.64). Поз. 30 - одна з шістнадцяти радіальних силових обмоток четвертої від двигуна кільцевої системи генерації струму робочої фази ВПДГ (дріт- трубка із чистого титану). Вісім кільцевих систем, по 16 котушок кожна, складають шість силових струмових фаз шестифазної системи генерації (окрім двох крайніх кілець, що є допоміжними).tubular, titanium, but the first and eighth are used to power their own needs and are not power phases. Automatic auxiliary pumps for water and fuel, instruments, stroke frequency sensors, ignition systems for working on gas and water, lighting, etc. are powered from both extreme circular groups of windings. Pos. 27 - alloy steel coil - cooling jacket of buffer-compressor-generator (pipe with flanges), which serves as a power bandage of the buffer-compressor cylinder, as well as an external magnetic closure, a heat conductor, a strong generator case and a base for attaching a metal-foam shield (pos. 19). The corrosion resistance of chrome-vanadium steel is provided by several layers of chrome on all surfaces of the fastener. In addition, the magnetized switch treats water with a magnetic field and stabilizes its lubricating properties and cleans it of ferromagnetic dirt. The flanges of the switch carry 16 pins on which the three main parts of the machine are assembled: the diesel engine and two linear generator-compressors. Pos. 28 - the same conical fingers-magnets made of an alloy of samarium and cobalt, which are radially installed inside the power windings and serve as conductors of the alternating magnetic flux of the generator-compressor. 16x8-128 identical cone magnets were used for one stator (in Fig. 1 - the left generator). Pos. 29 - a thin outer jacket made of titanium with a thickness of at least three millimeters, which is welded to the flanges of the circuit breaker and connected by a longitudinal seam and forms an annular cooling cavity of the generator. In the upper part, a tangential flushing and filling nozzle (item 3z.64) is welded. Pos. 30 - one of the sixteen radial power windings of the fourth from the engine ring system of current generation of the working phase of the VPDH (pure titanium wire-tube). Eight ring systems, 16 coils each, make up the six power current phases of the six-phase generation system (except for the two extreme rings, which are auxiliary).

Поз. 31 - мастильно-охолоджувальна рідина всередині кільцевої сорочки охолодження лівого генератора - лужна вода з пакетом поверхнево-активних та фтористих дисперсних присадок.Pos. 31 - lubricating and cooling liquid inside the annular cooling jacket of the left generator - alkaline water with a package of surface-active and fluorine dispersed additives.

Можливе використання 5 95-ї присадки, як у гідросистемах комплексів для видобутку вугілля, наприклад АКВОЛ-3 або ВНИЙПТ-117. Поз. 32 - система каналів, що сполучає охолоджувальні порожнини генератора і щита, яка просвердлена (відкалібрована із порожнини охолодження) у фланці замикача після монтажу щита на циліндр. Поз. 33 - одна з 16-ти титанових шпильок, на яких збирається і центрується компресорний циліндр із щитом, а потім і вся лінія чотирьох циліндрів дизель-генератора. Поз. 34 - кільцевий колектор дизеля для продувного повітря.It is possible to use the 5 95th additive, as in hydraulic systems of coal mining complexes, for example, AKVOL-3 or VNIIPT-117. Pos. 32 - a system of channels connecting the cooling cavities of the generator and the shield, which is drilled (calibrated from the cooling cavity) in the flange of the switch after mounting the shield on the cylinder. Pos. 33 - one of the 16 titanium pins on which the compressor cylinder with shield is assembled and centered, and then the entire line of four cylinders of the diesel generator. Pos. 34 - ring diesel collector for blow-by air.

Зо Поз. 35 - кільцевий зварний шов титанових частин охолоджувальної сорочки дизеля. Поз. 36 - зовнішня частина сорочки-бандажа циліндра дизеля, яка приварена до титанової котушки з фланцями (поз. 51) і утворює порожнину охолодження (поз. 31). Поз. 37 - внутрішня поверхня титанового бандажа-сорочки (всередині труби) має дрібні кільцеві канавки після токарної обробки, тому утримує сформований в ній із керамічної маси циліндр дизеля без зайвих стопорів. Але навіть дрібних канавок під фланцями немає. Поз. 38 - перепускні канали для продувного повітря від правого компресора, які виконані у товстому керамічному тілі циліндрів дизеля, (автоматичні клапани на кінцях каналів не показані). Поз. 39 - площина перерізу "С-С" ділить машину на дзеркально-симетричні ліву та праву частини (за винятком деяких патрубків, та височин продувних щілин). Поз. 40 - звуження посередині блока дизельних циліндрів, яке докорінно змінює продування та відповідає формі головок дизельних поршнів. Звуження несе корисне пристосування: похилі гарматні нарізи-завихрювачі всередині отвору. Поз. 41 - напрямок виходу відпрацьованих газів. На місці стрілюи може бути не показана система нагнітання "компрекс" із сектором - ротором що качається, або бінарна турбіна-економайзер (коли віддентрове всмоктувальне колесо є всередині та трохи нижче радіально-дотичної турбіни, де відпрацьований потік розвертається окреслюючи петлю, яка охоплює більшу половину диска турбіни). Поз. 42 - легкий титановий патрубок з фланцем, який слугує частиною випускного трубопроводу від круглого внутрішнього колектора до засобів першого ступеня нагнітання повітря, які умовно вказані на кресленні пунктиром. Поз. 43 - зовнішній бік фланця щита (поз. 19) із спіненого титану, який вміщує систему круглих повітряних каналів, що проходять від компресорів до клапанів та фільтрів. Щит затискується поміж фланцями сорочок охолодження дизеля та генератора. Центрувальний щит є нормально-невідокремлюваною частиною кожного компресора-генератора і проточується після збирання із своїм циліндром.From Pos. 35 - annular weld of titanium parts of the cooling jacket of a diesel engine. Pos. 36 - the outer part of the shirt-bandage of the diesel cylinder, which is welded to the titanium coil with flanges (pos. 51) and forms a cooling cavity (pos. 31). Pos. 37 - the inner surface of the titanium bandage-shirt (inside the pipe) has small annular grooves after turning, therefore it holds the diesel cylinder formed in it from the ceramic mass without unnecessary stoppers. But there are not even small grooves under the flanges. Pos. 38 - bypass channels for blow-by air from the right compressor, which are made in the thick ceramic body of the diesel cylinders (automatic valves at the ends of the channels are not shown). Pos. 39 - the cross-sectional plane "C-C" divides the car into mirror-symmetric left and right parts (with the exception of some nozzles and the elevations of the blowing slits). Pos. 40 - narrowing in the middle of the diesel cylinder block, which fundamentally changes the blowing and corresponds to the shape of the diesel piston heads. The narrowing carries a useful device: inclined gun-rifles-swirls inside the opening. Pos. 41 - exhaust gas outlet direction. In place of the jet, a "complex" injection system with a swinging rotor sector or a binary economizer turbine (where the outboard suction wheel is inside and just below the radially tangential turbine) may not be shown, where the exhaust flow is reversed to outline a loop that covers the greater half turbine disk). Pos. 42 - a light titanium pipe with a flange, which serves as part of the exhaust pipeline from the round internal collector to the means of the first stage of air injection, which are conventionally indicated in the dotted line on the drawing. Pos. 43 - the outer side of the shield flange (pos. 19) of foamed titanium, which accommodates the system of circular air channels passing from the compressors to the valves and filters. The shield is clamped between the flanges of the diesel and generator cooling jackets. The centering shield is normally an integral part of every compressor-generator and is machined after assembly with its cylinder.

Поз. 44 - зазори між щитом та замикачем, які ущільнені тонкою прокладкою з герметизуючої пасти. З обох боків на щиті зроблені невеликі виступаючі кільцеві бортики, на яких центруються відповідними їм виточками, фланці силових бандажів-сорочок усіх трьох блоків-циліндрів машини. Зазор між щитом та внутрішнім фланцем сорочок-замикачів у нормальній експлуатації не розбирається, навіть при капітальному ремонті зношених машин. Буферно-компресорний циліндр (статор генератора) шліфують разом із його щитом. Поз. 45 - путанка із титанового дроту на стінці кришки буферно-компресорного циліндра - є амортизатором, поглиначем шуму бо та конденсором та розташована у мертвому просторі буферів повертання блоків поршнів.Pos. 44 - gaps between the shield and the switch, which are sealed with a thin gasket made of sealing paste. On both sides of the shield, small projecting ring edges are made, on which the flanges of the power bandages-shirts of all three cylinder blocks of the machine are centered with the corresponding recesses. The gap between the shield and the inner flange of the jacket-lockers in normal operation is not disassembled, even during overhaul of worn machines. The buffer-compressor cylinder (generator stator) is polished together with its shield. Pos. 45 - a tangle of titanium wire on the wall of the buffer-compressor cylinder cover - is a shock absorber, noise absorber and condenser and is located in the dead space of the return buffers of the piston blocks.

Поз. 47 - пористі або волокнисті накладки на щитах, які є їх термічним захистом від гарячого повітря колекторів. Поз. 48 - кільцева порожнина в обох ступінчастих фланцях титанової силової сорочки блока дизельних циліндрів, яка слугує стінками впускного та випускного колекторів машини. Силова сорочка виготовлена методом литва в обертову форму, по спецтехнології - із спіненого титану. Поз.49 - піддон із міцного спіненого композиту на кварцовому волокні, який слугує фіксуючою підставкою та нижнім опорним ізолятором компресорів-генераторів. Ізоляційний опорний піддон виготовлено із міцного композиту зі сферичними виступами донизу, до установчої опорної поверхні. Піддон має канавки біля країв, у яких затискаються стінки коробчастого капоту. Це нижня частина зовнішнього ізолювання машини: електричного, теплового, звукового та від різних видів опромінювань, яке слугує для радикального підвищення безпеки всього, що оточує машину. Капоти і піддони вкрито світлою фарбою, яка захищає композити від ультрафіолету та вказує на них усі пошкодження. Поз. 50 - титанові ковпачкові гайки, якими закріплено до корпусу сорочки охолодження синхронізуючу шестірню, зблоковану з паливними насосами. Використовуються титанові шпильки, загвинчені в сорочку до упору в межу накатаної різі, та застопорені гайками-ковпачками. Поз. 51 - легка титанова кришка, яка містить керамічний блок циліндриків паливного насоса високого тиску та фіксує втулки синхронізуючої шестірні у подвійному дизельному циліндрі - до його силової сорочки охолодження. Поз. 52 - блок циліндриків аксіального паливного насоса з притертими титановими клапанами і пружинами, який виконано у вигляді змінного керамічного блока дуже високої твердості. Поз. 53 - поверхня ступінчастого фланцю, що утворює випускний колектор, яка полірована до дзеркального блиску і слугує тепловим відбивачем. Поз. 54 - керамічні пелюстки випускної щілинної системи машини, не глазуровані. Матова керамічна поверхня при роботі вкривається кіптявою і це знижує та вирівнює теплову напруженість відносно тонких пелюсток-направляючих системи випуску.Pos. 47 - porous or fibrous overlays on the shields, which are their thermal protection from the hot air of the collectors. Pos. 48 - an annular cavity in both stepped flanges of the titanium power jacket of the diesel cylinder block, which serves as the walls of the intake and exhaust manifolds of the machine. The power jacket is made by rotational molding, using special technology - from foamed titanium. Item 49 - pallet made of strong foamed composite on quartz fiber, which serves as a fixing stand and lower support insulator of compressors-generators. The insulating support pallet is made of a strong composite with spherical protrusions downwards, towards the installation support surface. The pallet has grooves near the edges, in which the walls of the box hood are clamped. This is the lower part of the external insulation of the machine: electrical, thermal, sound and from various types of radiation, which serves to radically increase the safety of everything surrounding the machine. Hoods and pallets are covered with light paint, which protects the composites from ultraviolet rays and indicates any damage. Pos. 50 - titanium cap nuts, with which the synchronizing gear, locked with the fuel pumps, is fixed to the body of the cooling jacket. Titanium pins are used, screwed into the shirt up to the stop in the edge of the knurled cut, and locked with cap nuts. Pos. 51 is a lightweight titanium cover that houses the high-pressure fuel pump ceramic cylinder block and secures the timing gear bushings in the dual diesel cylinder to its cooling power jacket. Pos. 52 - a cylinder block of an axial fuel pump with polished titanium valves and springs, which is made in the form of a replaceable ceramic block of very high hardness. Pos. 53 - the surface of the stepped flange forming the exhaust collector, which is polished to a mirror shine and serves as a heat reflector. Pos. 54 - ceramic petals of the outlet slit system of the machine, not glazed. The matte ceramic surface is covered with soot during operation, and this reduces and equalizes the thermal tension relative to the thin guide petals of the exhaust system.

На кресленнях фіг. 2, З зображені та позначені такі елементи ВПДГ. Поз. 55 - ресиверна порожнина для всмоктуваного повітря над мікропористими повітряними фільтрами, яка має вигляд башмака чи об'ємного кута з дугоподібною основою. Поз. 56 - труба глушника, яка є краплевидною у перерізі, із жолобчатим дефлектором та звукопоглиначем у кутникові. Поз. 57 - порожнина титанового балона-ресивера, яка вміщує стиснене повітря, якого вистачить на два пневматичні запуски двигуна. Маємо два балони під кожним з двох генераторів, отже до восьми спроб запуску машини в роботу. Поз. 58 - титановий бак для водно-змащувальної суміші, який має форму довгастого черевика з перетинками-підпорами всередині. Поз. 59 - активний поглинач другого глушника - базальтова вата в гострому і довгому кутнику його титанового корпусу з краплеподібним перерізом, який забезпечує меншу шумність кінцевого вихлопу лінійного дизельного генератора. Поз. 60 - клинова порожнина між піддоном та окружностями фланців замикача, у яку на одному боці із заливною горловиною, паралельно піддону та дотично до зовнішнього корпусу сорочки охолодження, приварено зливну трубу з конічною пробкою та манометром, але без запобіжного клапана. Поз.б1 - тонкий композитний коробчастий капот-кришка на карбоновому волокні, який має перфорації у верхніх частинах бокових стінок та посилені об'ємні кути-тетраєедри на зовнішніх торцях. Кільцеві та радіальні ребра жорсткості його стінок на кресленні не показані. Поз. 62 - ресивер першого повітряного фільтра лівого компресора-буфера, лівого генератора машини. Такий самий ресивер є під капотом правого компресора-генератора, вони дзеркально однакові. Поз. 63 - автоматичні стрічкові клапани, які розмішені просто під повітряними фільтрами кожного компресора.In the drawings fig. 2, With the following elements of the VPDG are depicted and marked. Pos. 55 is a receiver cavity for suction air above the microporous air filters, which has the appearance of a shoe or a volumetric corner with an arcuate base. Pos. 56 - muffler pipe, which is drop-shaped in cross-section, with a grooved deflector and a sound absorber in the corner. Pos. 57 - the cavity of the titanium cylinder-receiver, which contains compressed air, which is enough for two pneumatic starts of the engine. We have two cylinders under each of the two generators, so up to eight attempts to start the machine. Pos. 58 - a titanium tank for a water-lubricant mixture, which has the shape of an oblong shoe with support membranes inside. Pos. 59 - the active absorber of the second muffler - basalt wool in the sharp and long corner of its titanium body with a drop-shaped section, which provides less noise from the final exhaust of the linear diesel generator. Pos. 60 - a wedge cavity between the pallet and the circumference of the flanges of the closer, in which a drain pipe with a conical plug and a manometer, but without a safety valve, is welded on one side with a filling neck, parallel to the pallet and tangential to the outer body of the cooling jacket. Item b1 - a thin composite box hood-lid on carbon fiber, which has perforations in the upper parts of the side walls and reinforced three-dimensional corners of tetrahedrons on the outer ends. Annular and radial stiffeners of its walls are not shown in the drawing. Pos. 62 - the receiver of the first air filter of the left compressor-buffer, the left generator of the machine. The same receiver is under the hood of the right compressor-generator, they are identical. Pos. 63 - automatic tape valves, which are located just under the air filters of each compressor.

Матеріалом для усіх частин усіх клапанів вибраний титан. Це робить їх легкими, твердими, пружними, стійкими до корозії та менш шумними. Матеріали та конструкція клапанів визначають довговічність та функціональну надійність усієї машини. Усі автоматичні стрічкові клапани компресорів машини, окрім перепускних, однакові. Поз. 64 - конічна пробка заливної горловини (деталі якої звичайно також титанові), яка містить центральний отвір із голчастим клапаном- запобіжником. Спрацювання клапана викликає свистячий струмінь, який скидає тиск та подає електричний, а також і звуковий сигнал про перегрів. Поз. 65 - великий отвір, який зроблений в геометричному центрі циліндричного корпусу машини, в її нижній частині у керамічному тілі та сорочці охолодження циліндрів дизеля. У отворі встановлено синхронізуючу шевронну вал- шестірню, яка приводить у рух аксіально- поршневий паливний насос високого тиску Поз. 66 - вертикальне опорне ребро, виконане під щитом (поз. 19) на піддоні як частина піддона з такого- ж пінного композиту. Верхня дуга ребра пристає до фланців сорочок охолодження, страхуючи циліндричну машину на піддоні від відкочування та зміщень. Стрічкові титанові хомути навкруг обох фланців на кресленні не показані.Titanium is selected as the material for all parts of all valves. This makes them light, hard, resilient, corrosion resistant and less noisy. The materials and design of the valves determine the durability and functional reliability of the entire machine. All automatic band valves of machine compressors, except bypass valves, are the same. Pos. 64 - a conical plug of the filler neck (the parts of which are usually also titanium), which contains a central hole with a needle safety valve. Actuation of the valve causes a whistling jet that relieves the pressure and provides an electrical and audible overheat signal. Pos. 65 - a large hole, which is made in the geometric center of the cylindrical body of the machine, in its lower part in the ceramic body and cooling jacket of the diesel cylinders. A synchronizing chevron gear is installed in the hole, which drives the high-pressure axial-piston fuel pump Pos. 66 - a vertical support rib made under the shield (item 19) on the pallet as part of the pallet from the same foam composite. The upper arc of the rib adheres to the flanges of the cooling jackets, insuring the cylindrical machine on the pallet from rolling away and shifting. Banded titanium clamps around both flanges are not shown in the drawing.

На кресленнях фіг. 4, 5 зображені та позначені такі елементи ВПДГ. Поз. 67 - поздовжній паз бо по обидва боки піддону, який вміщує та фіксує бокові стінки капота-кришки, замикаючи ізолюючий ящик-пенал навколо обох циліндрів-генераторів. Поз.68 - титанові шпильки поперечної лінії кріплення кришки насоса, які мають титанові гайки відкритого типу, лише із шліцами замість граней, що і забезпечує їх стопоріння. Поз.69 - титанова трубка паливопроводу високого тиску, яка стійка до надрізів та корозії, вкрита пластиковою піною. Вона поєднує форсунку та пружинний акумулятор тиску палива (не показаний) накопичувальної системи живлення. Поз. 70 - паливна форсунка двигуна, яка має масивну феромагнітну голку, титанову підпорну пружину та електричну тягову обмотку. Впорскування палива можливе за вмикання обмотки або надходження хвилі тиску. Можливе застосування електромагнітної насос-форсунки, що живиться від ближчої до дизеля допоміжної обмотки. Поз. 71 - оригінальний шліцьовий болт із паливним каналом, який притискає кінцеву шайбу з паливною трубкою високого тиску. Поз. 72 - горловина титанового балона з конічною різзю, на яку монтується повітряний кран-клапан, що керує пневматичним запуском лінійного дизеля, а також забезпечує наповнення балонів повітрям до заданого тиску. Поз. 73 - змащувальні вертикальні канали, які подають змащувальну водяну суміш до своїх капілярів, а звідти на трубчастий дизельний поршень. Поз. 74 - капіляри горизонтальних змащувальних каналів, які також подають водну суміш на трубу дизельного поршня. Канали кожного з двох кришок-щитів (19) змащують свій поршень із опозитної пари диференційних поршнів машини. Надлишок суміші потрапляє в циліндри машини. Поз. 75 - порожнина над повітряними балонами по боках правого генератора, яка не зайнята трубами глушників. Випускний колектор дужче нагріває правий генератор, але під його боками можна розмістити пружинні акумулятори для стиснутого палива. Поз. 76 - майже радіальні (за напрямом) повітряні канали, які поєднують повітряні фільтри та робочу порожнину продувних компресорів машини. Автоматичні стрічкові клапани розміщені над каналами назовні фланців - під змінними мікропористими фільтрами. Поз. 77 - тіло щита-кришки (поз. 19), яке виконане у вигляді великої круглої шайби з повітряними та мастильними каналами, отворами для шпильок та кріплень клапанів з фільтрами, на центрувальних виточках якої збирають основні вузли ВПДГ. Важливо виготовити кришку із спіненого сплаву титану, хрому та берилію. Лише металева піна надає легкість, міцність та пружність, надає можливість щиту витримати та погасити можливий удар важкого і швидкого диференційного поршня машини. Поз. 78 - верхні кути композитного капоту посилені перетинками з дугоподібноюIn the drawings fig. 4, 5 the following elements of the VPDG are depicted and marked. Pos. 67 - a longitudinal groove on both sides of the pallet, which accommodates and fixes the side walls of the hood-cover, closing the insulating box-case around both generator cylinders. Item 68 - titanium studs of the transverse line of the pump cover fastening, which have titanium nuts of the open type, only with slots instead of faces, which ensures their locking. Pos. 69 - high-pressure titanium tube of the fuel line, which is resistant to cuts and corrosion, covered with plastic foam. It combines the injector and the fuel pressure spring accumulator (not shown) of the fuel storage system. Pos. 70 is an engine fuel injector that has a massive ferromagnetic needle, a titanium support spring and an electric traction coil. Fuel injection is possible when the winding is turned on or when a pressure wave arrives. It is possible to use an electromagnetic pump-injector powered by an auxiliary winding closer to the diesel engine. Pos. 71 is the original slotted bolt with the fuel channel, which presses the end washer with the high pressure fuel tube. Pos. 72 - the neck of a titanium cylinder with a conical cut, on which an air tap-valve is mounted, which controls the pneumatic start of the linear diesel engine, and also ensures the filling of the cylinders with air to the specified pressure. Pos. 73 - lubricating vertical channels that supply the lubricating water mixture to its capillaries, and from there to the tubular diesel piston. Pos. 74 - capillaries of horizontal lubrication channels, which also supply the water mixture to the diesel piston pipe. The channels of each of the two cover-shields (19) lubricate their piston from the opposite pair of differential pistons of the machine. Excess mixture enters the cylinders of the machine. Pos. 75 - the cavity above the air cylinders on the sides of the right generator, which is not occupied by the muffler pipes. The exhaust manifold heats up the right alternator a lot, but you can place compressed fuel spring accumulators under its sides. Pos. 76 - almost radial (by direction) air channels that connect the air filters and the working cavity of the blowing compressors of the machine. Automatic tape valves are placed above the channels on the outside of the flanges - under replaceable microporous filters. Pos. 77 - the body of the shield-cover (item 19), which is made in the form of a large round washer with air and lubrication channels, holes for pins and fixings of valves with filters, on the centering recesses of which the main components of the VPDG are assembled. It is important to make a cap from a foamed alloy of titanium, chromium and beryllium. Only metal foam provides lightness, strength and elasticity, enables the shield to withstand and absorb the possible impact of a heavy and fast differential piston of the machine. Pos. 78 - the upper corners of the composite hood are reinforced with arched membranes

Зо основою, зверненою до круглого тіла опозитної машини. Об'ємні кути роблять капоти міцними та витривалими насамперед до вібраційних, циклічних, а також до ударних навантажень.With the base facing the round body of the opposit machine. Volumetric corners make the hoods strong and resistant, primarily to vibration, cyclic, and shock loads.

Поз. 79 - місце розташування окремої системи первинного стискання повітря (показано пунктиром). Подвійна турбіна-економайзер у складі закритої відцентрової турбіни, на верхньому диску якої приварена система лопаток і кришка-розтруб дотичної турбіни. Вихлоп обертає верхню дотичну турбіну, охоплюючи понад 190 градусів її кола, та нагріває нижню відцентрову, яка і засмоктує атмосферне повітря, виконуючи його первинне стискання. Саме вказане розташування турбін (гаряча зверху) дозволяє охолодження втулок підшипників свіжим повітрям, яке засмоктується із атмосфери. Поз. 80 - вісім наскрізних отворів навкруг загостреного конуса, що виступає вперед з-під фланця загнутого вихлопного патрубка, які забезпечують затискання конусів приймального та вихлопного фланців за допомогою восьми титанових шпильок. Поз. 81 - шістнадцять пар шліцьових титанових гайок, які надійно поєднують і центрують фланці сорочок охолодження трьох блоків циліндрів: дизельного і двох циліндрів буферів-компресорів-генераторів. Поз. 82 - середня частина корпусу машини, яка повинна мати мінімальну установчу висоту, тому навіть ребра жорсткості ізолюючого капоту в середній частині - зверху витончені до товщини його стінок. Посередині-зверху, над центром дизельних циліндрів, витратне повітря проходить до турбіни попереднього нагнітача. Поз. 83 - фланці випускних патрубків, які оснащені простим ущільненням - це затискування двох відповідних конусів вісьмома титановими шпильками, розміщеними на більшому радіусі ніж конуси фланців. Поз. 84 - щілина між капотом-кришкою, яка має форму частки дуги і призначена для проходження повітря з киснем до фільтрів буферів та продувних компресорів обох генераторно-компресорних блоків. Розташування щілини деякою мірою сприяє очищенню повітря, створюючи циклонний ефект під час різкого повороту всмоктуваного потоку. Поз. 85 - мікропористий повітряний фільтр-кришка (у формі розтрубу), який встановлюється зверху на корпусі турбіни, не виходячи із проекцій машини. Пунктирною лінією показана саме зовнішня (гаряча) стінка бінарних турбін. Детально нагнітач не накреслено, бо це допоміжний та дуже багатоваріантний елемент. Поз. 86 - внутрішні композитні ребра капоту-кришки, які заходять щонайменше на радіусні (заокруглені) кути капоту. Це значно посилює верхню стінку.Pos. 79 - the location of a separate primary air compression system (shown in dotted line). A double turbine-economizer as part of a closed centrifugal turbine, on the upper disk of which a system of blades and a cap-bell of a tangential turbine are welded. The exhaust rotates the upper tangential turbine, covering more than 190 degrees of its circle, and heats the lower centrifugal, which sucks in atmospheric air, performing its primary compression. The indicated location of the turbines (hot from above) allows the bearing bushings to be cooled by fresh air sucked in from the atmosphere. Pos. 80 - eight through-holes around the pointed cone protruding from under the bent exhaust flange, which ensure that the intake and exhaust flange cones are clamped by eight titanium studs. Pos. 81 - sixteen pairs of slotted titanium nuts that reliably connect and center the flanges of the cooling jackets of three cylinder blocks: diesel and two buffer-compressor-generator cylinders. Pos. 82 - the middle part of the machine body, which must have a minimum installation height, so even the stiffening ribs of the insulating hood in the middle part - from above are thinned to the thickness of its walls. In the middle-top, above the center of the diesel cylinders, the exhaust air passes to the pre-charger turbine. Pos. 83 - outlet flanges, which are equipped with a simple seal - this is the clamping of two corresponding cones by eight titanium pins, placed at a larger radius than the cones of the flanges. Pos. 84 - a gap between the hood-cover, which has the shape of a portion of an arc and is intended for the passage of air with oxygen to the buffer filters and blowdown compressors of both generator-compressor units. The location of the gap to some extent contributes to air purification, creating a cyclonic effect during a sharp turn of the suction flow. Pos. 85 - a microporous air filter cover (in the shape of a bell), which is installed on top of the turbine housing, without leaving the projections of the machine. The dotted line shows the outer (hot) wall of the binary turbines. The supercharger is not drawn in detail, because it is an auxiliary and very versatile element. Pos. 86 - internal composite ribs of the hood-lid, which go at least on the radius (rounded) corners of the hood. This significantly strengthens the upper wall.

Claims (1)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Вільнопоршневий компресійний дизельний електрогенератор, який містить блок із двох опозитних циліндрів двотактного дизельного ДВЗ, два блоки поршнів, які містять опозитні дизельні поршні, що розташовані зустрічно, дзеркально-симетрично до камери згоряння, та більші за дизельні буферно-компресорні поршні, що розташовані лінійно з двох боків назовні дизельних, два суміщені із компресорами буфери для реверсу блоків поршнів, які виконані у вигляді більших за дизельні буферно-компресорних циліндрів і буферно-компресорних поршнів, для стикання повітря у буферах, розташованих з обох боків блока ДВЗ, в суміщені буфери- компресори вбудовані два електрогенератори, кожен з яких виконаний у вигляді рухомої системи замикачів магнітного потоку, яка вбудована у тіло буферно-компресорних поршнів, та нерухомої радіальної магнітної системи із постійними магнітами у струмових котушках електрогенераторів, яка вбудована у кожен буферно-компресорний циліндр, який відрізняється тим, що блок циліндрів дизельного ДВЗ виконаний у вигляді титанового бандажа-сорочки (35, 36, 37) із порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), у вигляді лужної води із поверхнево-активними та антифрикційними присадками, при цьому внутрішня поверхня (37) бандажа-сорочки має кільцеві канавки та утримує сформований в ній із керамічної маси блок циліндрів дизеля, який утворює порожнини (18) для дизельних поршнів блоків поршнів та розташовану між ними камеру згоряння, виконану у вигляді сполучної центральної трубки (40) із гвинтовими канавками (16); кожен зазначений буфер для реверсу блоків поршнів виконаний пневматичним та суміщеним із компресором для продувки циліндрів дизельного ДВЗ, при цьому більші за дизельні поршні та більші за дизельні циліндри є буферно-компресорними, компресорна порожнина (10) розташована з боку внутрішнього торця буферно-компресорного поршня між внутрішньою поверхнею буферно-компресорного циліндра та зовнішньою поверхнею (8) дизельного поршня, буфер має випускний клапан із краплевидним робочим тілом (3), який пристосований для регулювання тиску у буферній порожнині, розташованій між зовнішнім торцем буферно-компресорного поршня та кришкою (2) буферно- компресорного циліндра, яка виконана із композита і має форму стакана з фланцем під шпильки кріплення, а у стакані кришки (2), під кришкою-пробкою (22), розташовані струмові виводи відповідного генератора, які виконані, як і струмові обмотки, із трубок; блоки поршнів виконано із спіненого титану у вигляді диференційного поршня, який містить трубчасту частину з порожниною (7), спільною для буферно-компресорного і дизельного поршнів, та глуху суцільну з поршнем (7) конічну головку (13) дизельного поршня, вкриту із зовні шарами термоізоляції; буферно-компресорний циліндр виконаний у вигляді титанової сорочки (29) із кільцевою порожниною для мастильно-охолоджувальної рідини (31), яка утворена сорочкою (29) та трубою магнітного замикача (27) із легованої сталі, яка виконана як силовий бандаж керамічного тіла циліндра, яке сформоване в ній із спеченої керамічної маси (12), та утворює порожнини для буферно-компресорних поршнів; рухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді шести феромагнітних зірок-замикачів, які змонтовані у обох буферно-компресорних поршнях, кожна у вигляді кільця із шістнадцяти радіально розташованих променів у формі конічних пальців із лисками на тонших кінцях, при цьому ширша середня переділка (б) між трійками феромагнітних зірок-замикачів має на поверхні кільцеві канавки із кільцями ущільнення; нерухома частина магнітної системи кожного електрогенератора виконана у вигляді восьми кільцевих систем, кожна з яких виконана із шістнадцяти конічних пальців-магнітів (28) із сплаву самарію, які радіально встановлені всередині силових обмоток (30), виконаних із трубки із надчистого титану, скріплені спеченою керамікою (12) та магнітним замикачем (27); бандаж-сорочка (35, 36, 37) блока циліндрів дизельного ДВЗ та котушки-магнітні замикачі буферно-компресорних циліндрів мають фланці для рознімного скріплення між собою блока циліндрів дизельного ДВЗ із буферно- компресорними циліндрами та розташованими між ними внутрішніми кришками-щитами (19, 77), які розділялють порожнини дизельних та компресорних частин буферно-компресорних циліндрів, при цьому кришки-щити мають термоїзоляцію та капіляри (74) для мащення дизельних поршнів від каналів (73) рідиною (31) та канавки лабіринтового ущільнення у отворі для поршня.DISCLOSURE OF THE INVENTION A free-piston compression diesel electric generator that includes a block of two opposed cylinders of a two-stroke diesel engine, two blocks of pistons that contain opposed diesel pistons located opposite, mirror-symmetrical to the combustion chamber, and larger than diesel buffer-compressor pistons located linearly from two sides to the outside of the diesel, two buffers combined with compressors for reversing the piston blocks, which are made in the form of larger than diesel buffer-compressor cylinders and buffer-compressor pistons, for air contact in the buffers located on both sides of the diesel engine block, into the combined buffers - the compressors are equipped with two electric generators, each of which is made in the form of a movable system of magnetic flow switches, which is built into the body of the buffer-compressor pistons, and a stationary radial magnetic system with permanent magnets in the current coils of the electric generators, which is built into each buffer-compressor cylinder, which differs in that the cylinder block of a diesel engine is made in the form of a titanium bandage-shirt (35, 36, 37) with a cavity for the lubricating and cooling fluid (31), in the form of alkaline water with surface-active and anti-friction additives, while the inner surface ( 37) shirt bandage has annular grooves and holds a diesel cylinder block formed in it from a ceramic mass, which forms cavities (18) for diesel pistons of piston blocks and a combustion chamber located between them, made in the form of a connecting central tube (40) with screw grooves (16); each specified buffer for reversing the piston blocks is made pneumatic and combined with a compressor for blowing the cylinders of a diesel engine, while larger than diesel pistons and larger than diesel cylinders are buffer-compressor, the compressor cavity (10) is located on the side of the inner end of the buffer-compressor piston between the inner surface of the buffer-compressor cylinder and the outer surface (8) of the diesel piston, the buffer has an outlet valve with a drop-shaped working body (3), which is adapted to regulate the pressure in the buffer cavity located between the outer end of the buffer-compressor piston and the cover (2) buffer - compressor cylinder, which is made of composite and has the shape of a glass with a flange for fastening pins, and in the cup of the cover (2), under the cover-plug (22), there are current outputs of the corresponding generator, which, like the current windings, are made of tubes ; piston blocks are made of foamed titanium in the form of a differential piston, which contains a tubular part with a cavity (7) common to the buffer-compressor and diesel pistons, and a dull, continuous with the piston (7) conical head (13) of the diesel piston, covered with layers from the outside thermal insulation; the buffer-compressor cylinder is made in the form of a titanium jacket (29) with an annular cavity for the lubricating and cooling liquid (31), which is formed by the jacket (29) and the pipe of the magnetic closer (27) made of alloy steel, which is made as a power bandage of the ceramic body of the cylinder, which is formed in it from a sintered ceramic mass (12), and forms cavities for buffer-compressor pistons; the moving part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of six ferromagnetic locking stars, which are mounted in both buffer-compressor pistons, each in the form of a ring of sixteen radially located rays in the form of conical fingers with licks at the thinner ends, while the middle section is wider (b ) has annular grooves with sealing rings on the surface between the trios of ferromagnetic stars-closers; the stationary part of the magnetic system of each electric generator is made in the form of eight ring systems, each of which is made of sixteen conical magnet fingers (28) made of samarium alloy, which are radially installed inside power windings (30) made of ultrapure titanium tube, bonded by sintered ceramics (12) and magnetic switch (27); the shirt bandage (35, 36, 37) of the cylinder block of the diesel engine and the magnetic closing coils of the buffer-compressor cylinders have flanges for releasably connecting the cylinder block of the diesel engine with the buffer-compressor cylinders and the internal covers-shields located between them (19, 77), which separate the cavities of the diesel and compressor parts of the buffer-compressor cylinders, while the shield covers have thermal insulation and capillaries (74) for lubricating the diesel pistons from the channels (73) with liquid (31) and the grooves of the labyrinth seal in the piston hole. 22 232 25 962728 29 30 31 12 32 44 33 34 35 36 37 38 39 40 37 З 41 42 45 44 р Ді г рт рт Гу / / Її | / ї Ї / ї їх І | ! І В ! і ІВ, 77. ! В Гу ! С ! і / 28 ХМК о У МАК М ТК ; В пи МЕ що БО позі В бутті хи пес Б ОО М ХХ ОО о ВОМ ие ж що о. і жо СЕ ня де зе ті ду до нія пжхк пен З ник ї І с А - о фл о ЕЕ НЕ он внесе З З я я я зеніт ЗМОВ я 03 вивів бл в аа МОМ ев Му ДУ КД КУМ - УМО МОЮ ХДУ дня т, МУКУ ни ЕХ удо ОХ дискет. КАС рес в восмм ВК МЕ о по Зоо Ом во й-- ення Бе 5-24 ц ПИ КК 3 - т ї ХІМ ших «а их по МА у ї рос дя ще пек В її» о! . о. о Я вот З по сих . ПОЛО ДЕЕН МКККА х Х пи Ера М Ме ВІ ру м ко УВА КАК КВ ден о ОО оо о ев ее о о екв пон ПО в ко сю ванн но о В КО ЕК Он щ 5 і ЕІ) і Ї кана чо А с ККУ КК КИ КК КУКИ МИ ик ши Ки КМ т КОХКХ ї ; Ол ! її, ї й хо. яви ВІ і В пів А 2345 26128) зі 20/30/. Зосаасаті Ме З6і31150/51/ "52,37 53/85/5433 45281222 232 25 962728 29 30 31 12 32 44 33 34 35 36 37 38 39 40 37 Z 41 42 45 44 r Di g rt rt Gu / / Her | / th Y / th their I | ! And B! and IV, 77. ! In Gu! WITH ! and / 28 KhMK o U MAK M TK; In pi ME what BO pozi In being kh pes B OO M ХХ OO o PTO ie what o. i zho SE nya de ze ti du do niya pzhhk pen Z nyk y I s A - o fl o EE NE he brings Z Z I I I zenith ZMOV I 03 brought out bl v aa MOM ev Mu DU KD KUM - UMO MY HDU day t, MUKU ni EH udo OH diskette. KAS res in the eighth VK ME o po Zoo Om voi-- ennie Be 5-24 ts PI KK 3 - th KHIM shih "and their po MA uy ros dya still pek In her" o! . at. Oh, I'm still here. POLO DEEN MKKKA x X pi Era M Me VI rum m ko UVA KAK KV den o OO oo o ev ee o o ekv pon PO v ko syu van no o V KO EK On sh 5 i EI) i Y kana cho A s KKU KK KY KK KUKI MY ik sy Ky KM t KOHKKH y ; Oh! her, her and ho. show VI and B half A 2345 26128) from 20/30/. Zosaasati Me Z6i31150/51/ "52.37 53/85/5433 452812 Фіг.1 Я-А 81 82 83 25 31 54 28 26 27. 55. пинишИН; 1 КО КО ко сь МОН ОО ОО п КО В КК ще З ко о п ТЕМІ ж п чо БК: Б; ВІ БЕІАО! Я зб, БВ БТ ВО ВІ;Fig. 1 J-A 81 82 83 25 31 54 28 26 27. 55. Pynyshyn; 1 KO KO ko MON OO OO p KO V KK more Z co o p TEMI zh p cho BC: B; WE BEIAO! I sb, BV BT VO VI; Фіг.2 і 8-8 в: ваг 63 За За в В БІ БІВ, Цех СОТОК ПІ «Же А й ТО КОЖ Же ОВ У НУ я 0 пк пу КІ Кох хв КМУ по У БРІВ шт и ПОВ ен пи и у МЕ пре с ПАК кн ТВ ; ББІБТІ ОЇ 30 854 вві БТ БО БТFig. 2 and 8-8 in: weight 63 Za Za in B BI BIV, Teh SOTOK PI "Zhe A i TO KOHZ Zhe OV U NU i 0 pk pu KI Koh hv KMU po U BRIV sh i POV en pi i u ME press of PAK kn TV; BBIBTI OY 30,854 in BT BO BT Фіг.Fig. 51,78.79808139 82158336 84 Б5 61 Ме ГК чи ТИЙ Ж, ! ло имя тя Ми Ї СЕ о " Ж «А 7 ЩІ оси ОА КОМА КВН БОМ СХ оду КИ РОКОМ шо У М МК жи КЕ щОХИ Ток КІВ МИТ для УМО й п, сгівлявія овен вин,51,78.79808139 82158336 84 B5 61 Me GK or SAME, ! lo imya tia Mi Y SE o " Ж "A 7 SCHI osi OA COMA KVN BOM Х оду КИ ROKOM sho U M MK zhi KE shHOHY Tok KIV MYT for UMO and p, sgilvyaviya ram vin, Фіг.4 81755338 76 73337596 53 3662 86. я А Я КТ косо вки па Ве Зо М АЖ КАМІН АХ ІЕМ ВКА ШО БЕК Пен: ІЕЕ : хи ПИипПЕши ли й ї вкл Тева вт ответ та БВ, тв4 81755338 76 73337596 53 3662 86 Фіг.5Fig. 5
UAA201613583A 2016-12-29 2016-12-29 FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR UA127304C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201613583A UA127304C2 (en) 2016-12-29 2016-12-29 FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201613583A UA127304C2 (en) 2016-12-29 2016-12-29 FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127304C2 true UA127304C2 (en) 2023-07-19

Family

ID=88749098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201613583A UA127304C2 (en) 2016-12-29 2016-12-29 FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA127304C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10072567B2 (en) Linear electrical machine/generator with segmented stator for free piston engine generator
KR101618915B1 (en) Stationary block rotary engine/generator
FI2643573T3 (en) High-efficiency linear combustion engine
CN108331679B (en) Acoustic energy generator for preventing radial offset of valve piston
CN106351737B (en) A kind of screwed pipe rotary engine
US20120255434A1 (en) Piston
KR20140005206A (en) Rotary heat engine
US8381691B2 (en) Fuel injection system
UA127304C2 (en) FREE PISTON COMPRESSION DIESEL GENERATOR
CN202946234U (en) Constant pressure air source type scavenging system of free piston internal combustion generator
US8936003B2 (en) Piston
EP3538750A1 (en) Multiple axis rotary engine
CN208564797U (en) A kind of sound energy power generation machine for preventing gas distribution piston from radial deflection occurs
KR101656214B1 (en) Generator unit using renewable energy
US20130255080A1 (en) Free Piston Engine Generator
US11982186B1 (en) Vapor powered electro-mechanical generator
CN111425314B (en) Horizontally opposed engine piston
RU2176025C1 (en) Power-generating heat engine
RU2517956C1 (en) Plunger-free engine
CN117167136A (en) Two-stroke free piston linear excitation power generation system and working method thereof