Двигатель внутреннего сгорания с гидравлическим приводом

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить стабильность работы и надежность. Цилиндры (Ц) 1-4 расположены попарно оппозитно и параллельно друг другу в два ряда, и каждая пара оппозитных Ц связана гильзой 8, полости которой сообщены между собой перепускным каналом. Поршни 5 соединены штоками 6, плунжеры 7 которых размеГОВОелеиль (Ц) пакажй 8, пенены змешены в их средней части. Система запуска выполнена в виде золотникового механизма , сообщенного с рабочими камерами Ц 1-4 и с каналами 24, 26 и 25, 27. Гидравлическая емкость связана с подпоршневыми полостями оппозитных Ц через обратные клапаны 13, обеспечиваюшие переток рабочей жидкости через подключенные нагрузочные гидромоторы 11 и 12 постоянно в одном направлении независимо от хода поршней 5. Напорная и сливная магистрали 9 и 10 каждого гидромотора сообшены между собой перепускной магистралью 14 с регулирующим органом 15. Такое выполнение, основанное на совместной синхронной работе Ц 1--4, использующих энергию амортизации хода порщневых пар, значительно увеличивает удельную мощность двигателя и обеспечивает устойчивость его работы. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. i9 П И ig оо о ОС 00 1 М 4/ W 20 23 20

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.Я0.„1301998 А 1 дц 4 F 02 В 71/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTGPCKÎMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ó 22 21 1У

ММ 20 25 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3935711/25-06 (22) 17.06.85 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (75) А. С. Мушкин и В. А. Юркин (53) 621.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 878968. кл. F 01 В 11/08, 1979. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить стабильность работы и надежность. Цилиндры (Ц)

1 — 4 расположены попарно оппозитно и параллельно друг другу в два ряда, и каждая пара оппозитных Ц связана гильзой 8, полости которой сообщены между собой перепускным каналом. Поршни 5 соединены штоками 6, плунжеры 7 которых размещены в их средней части. Система запуска выполнена в виде золотникового механизма, сообщенного с рабочими камерами

Ц 1 — 4 и с каналами 24, 26 и 25, 27.

Гидравлическая емкость связана с подпоршневыми полостями оппозитных Ц через ооратные клапаны 13, обеспечивающие переток рабочей жидкости через подключенные нагрузочные гидромоторы 11 и 12 постоянно в одном направлении независимо от хода поршней 5. Напорная и сливная магистрали 9 и 10 каждого гидромотора сообщены между собой перепускной магистралью 14 с регулирующим органом 15.

Такое выполнение, основанное на совместной синхронной работе Ц 1. — 4, использующих энергию амортизации хода поршневых пар, значительно увеличивает удельную мощность двигателя и обеспечивает устойчивость его работы. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1301998

10

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с гидравлическим приводом.

Цель изобретения — повышение стабильности работы и надежности.

На чертеже схематично изображен двигатель, общий вид.

Двигатель внутреннего сгорания с гидравлическим приводом содержит цилиндры

1 — 4, расположенные попарно оппозитно и параллельно друг другу в два ряда, поршни 5, разделяющие объемы цилиндров 1 — -4 на рабочую камеру и гидравлическую подпоршневую полость. Поршни 5 каждой пары цилиндров 1 — 2 и 3 — 4 снабжены штоками 6. На штоке 6 в средней его части выполнен плунжер 7, размещенный в гильзе 8 и разделяющий полость гильзы 8 на плунжерную и подплунжерную гидравлические полости, которые изолированы от полостей цилиндров 1 — 4. Подпоршневые полости каждого цилиндра 1 — 4 связаны через напорную 9 и сливную 10 магистрали с соответствующими гидромотора ми 11 и 12, причем все гидромоторы связаны общим валом. На напорно-сливных магистралях 9 и 10 установлены четыре обратных клапана 13. Напорная 9 и сливная 10 магистрали каждого гидромотора 12 и 11 сообщены между собой перепускной магистралью 14 с регулирующим органом 15. Регулирующие органы 15 каждой перепускной магистрали согласованы общим управлением. Каждый цилиндр имеет впускные окна 16, головку 17 цилиндров с размещенными в ней выпускными клапанами 18 с исполнительными плунжерными парами 19 и 20, топливные насосы — форсунки 21 с исполнительными плунжерными парами 22 и 23.

Исполнительные плунжерные пары 19 и 20, 22 и 23 связаны каналами 24 — -27 с гидравлическими полостями гильзы 8. В головке 17 цилиндров также размещен штуцер подвода сжатого воздуха с обратным клапаном 28.

Открытие выпускных клапанов 18 и впрыск топлива насосами-форсунками 21 осуществляется при помощи исполнительных плунжерных пар 19 и 20, 22 и 23 распределительного механизма. Каждая гидравлическая полость ги.пьзы 8 связана каналами 24 и 26 с исполнительными парами 22 и 23 насосов-форсунок 21, оппозитных цилиндров 1(3), 2(4), а каналами 25 и 27 — с плунжерными парами 19 и 20 выпускных клапанов этих же цилиндров. Гидравлические полости гильзы 8 сообщены между собой перепускным каналом 29 с гидроаккумулятором 30. Двигатель содержит систему подпитки рабочей жидкостью, которая состоит из емкости 3!, каналов 32 и 33 с обратными клапанами 34 и 35.

Двигатель снабжен механизмом воздушного запуска, включающим цилиндр 36, золотник 37 с двумя кольцевыми проточка/

55 ми, исполнительными плунжерным;-: :авами

38 и 39, соединенными патрубками 40 и 41 с каналами 25 и 26 распределительного механизма, трубопроводы провода воздуха к цилиндрам 42 — 45 с впускными штуцерами, снабженными обратными клапанами, а также клапан 46 впуска в систему сжатого воздуха.

Двигатель работает но двухтактному циклу с чередованием фаз: сжатием в цилиндрах 1 и 3 и одновременным аабочим ходом в цилиндрах 2 и 4. и затем наоборот — рабочим ходом в цилиндрах 1 и 3 и сжатием в цилиндрах 2 и 4.

Благодаря предлагаемому расположению цилиндров — механическому соединению поршней парных цилиндров 1 — 2 и 3 — 4 штоками и гидравлическому соединению подпоршневых полостей параллельно расположенных цилиндров — -4 и 2 — -3 достигается согласованная, с!1нхронн с1 я работ>1 всех поршней.

При движении поршней под воздействием перепада давлений между камерой сгорания и подпоршневой полостью попеременно в накрест лежащих цилиндрах происходит постоянный переток раоочей жидкости из подпоршневых полостей параллельных цилиндров 1 — 4, 4 --! и 3- -2, 2---3. Распопоженные в напорно-сливных гидромагистралях 9 и 10 обратные клапаны 13 обеспечивают переток рабочей жидкости через подключенные гидромоторы постоянно в одном направлении, независимо от хода rlopi!iней. Таким образом, гидромоторы постоянно, каждый такт получают энергию. Магис.грали 14 с регулирукнцими органами 5 служат для перепуска рабочей жидкости при запуске и плавного включения нагрузки.

Конструкцией iipeдусматривается подпитка рабочей жидкос.ью в случае ес утечки, которая осуществляется автоматически из емкости 31 в систему цилиндров 1-- 4 через обратный клапан 34 по каналу,32 или в систему цилиндров 2--3 через обратный клапан 35 по каналу 33.

Распределительные механизмы парных цилиндров 1 — 2 и 3 — 4 работают но одинаковому принципу следующим образом.

Плунжер 7, передвигаясь в иоло" гильзе 8 совместно с пор1ннями 5 парны::илиндров

1 — 2 (3 — 4), перемещает жидкость, которая перетекает ilo перепускному каналу 29 из одной части гильзы, разде,пеннои плунжером 7, в другую до тех пор, пока плунжер 7 не перекроет собой одно из отверсти и канала 29. Гlри дальнейшем перемещении плунжера 7, совпада1ощем с завершением такта сжатия в цилиндре 1(3) и рабочего хода 1з цилиндре 2(4), жидкость нагнетается плунжером 7 по каналу 25 к исполнительным плунжерным парам 20 вынуcKHbrx клапанов 18 цилинlpa 2(4) и по каналу 24 к исполнительной нлунжерной паре

1301998

Формула изобретения

Составитель С. Андреева

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор А Ильин

За каз 944/34 Тираж 504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

22 топливной насос-форсунки 21 цилиндра

1(3). При этом в подплунжерное пространство гильзы 8 поступает жидкость из гидроаккумулятора 30, поскольку отверстие канала 29 перекрыто плунжером 7. Исполнительные плунжеры 20 цилиндра 2(4} под воздействием давления жидкости открывают выпускные клапаны 18, происходит выпуск в цилиндре 2(4), а через впускные окна 16 в цилиндр начинает поступать воздух под избыточным давлением от нагнетателя (не показан), приводимого в действие от гидравлических моторов. Происходит вентиляция камеры сгорания и заполнение ее воздухом.

В цилиндре 1(3) под воздействием исполнительной плунжерной пары 22 происходит впрыск топлива насос-форсункой 21.

Под действием перепада давления при воспламенении топлива в цилиндрах 1(3) поршни 5 начинают двигаться в противоположном направлении. Одновременно с поршнями начинает обратное перемещение плунжер 7.

Выпускные клапаны 18 цилиндра 2 (4) закрываются. В цилиндре 2 (4) начинается такт сжатия. Таким образом, работа механизма распределения осуществляется за счет энергии амортизации хода поршней в конце тактов. Подача топлива к насосфорсункам 21 осуществляется от топливного насоса низко" î давления (не показан), приводимого от гидромоторов.

Подача сжатого воздуха и ри запуске осуществляется поочередно в цилиндры 1 — 3 и 2 — 4 от баллона (не показан) через пусковой клапан 46 и распределитель, выполненный в виде цилиндра 36 и золотника 37 с проточками. Исполнительные плунжерные пары 38 и 39 механизма запуска, получающие импульсы по патрубкам

40 и 4! от одного из распределительных механизмов (в данном случае пары цилиндров 1 — 2), перемещают поочередно золотник

37 по цилиндру 36 тем, самым сообщая подводящий канал сжатого воздуха через проточки золотника 37 с каналами 42, 44 и 43, 45, подводящими воздух через ооратные клапаны соответственно в цилиндры

1 — Зи2 — 4.

Таким образом, система двигателя, основанная на совместной, синхронной работе четырех цилиндров и работе распределительных механизмов, использующих энергию амортизации хода поршневых пар, значительно увеличивает удельную мощность предлагаемого двигателя по сравнению с известными и обеспечивает устойчивость его работы.

1. Двигатель внутреннего сгорания с гидравлическим приводом, содержащий цилиндры, поршни, разделяющие объемы цилиндров на рабочую камеру и гидравлическую подпоршневую полость и снабженные штоками, плунжеры, выполненные на штоках, гильзы с подплунжерной и надплунжерной гидравлическими полостями, изолированными от полостей цилиндров, в которых размещены плунжеры, гидромоторы, связанные с подпоршневой полостью каждого цилиндра напорной сливной магистралями, которые снабжены обратными клапанами, гидроаккумуляторы, клапаны впуска-выпуска с исполнительными плунжерными парами, связанными каналами с гидравлическими полостями гильзы, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы и надежности, цилиндры расположены попарно оппозитно и параллельно друг другу в два ряда и каждая пара оппозитных цилиндров связана гильзой, а поршни соединены штоками, плунжеры которых размещены в средней их части, а цилиндры каждого ряда сообщены с соответствующим гидромотором, причем все гидромоторы связаны с общим валом.

2. Двигатель по и. 1, отличающийся тем, что каждый цилиндр снабжен насосом-форсункой с исполнительной плунжерной парой, причем каждая гидравлическая полость гильзы связана каналом с исполнительной плунжерной парой насоса-форсунки одного из оппозитных цилиндров и с плунжерной парой выпускных клапанов другого цилиндра одной пары, а полости гильзы сообщены между собой перепускным каналом с гидроаккумулятором.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен системой запуска, выполненной в виде золотникового механизма, сообщенного с рабочими камерами цилиндров и с каналами исполнительных механизмов насоса-форсункн одного цилиндра и выпускных клапанов другого цилиндра.

4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен гидравлической емкостью, связанной с подпоршневыми полостями оппозитных цилиндров через обратные клапаны.

5. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что напорная и сливная магистрали каждого гидромотора сообщены между собой перепускной магистралью с регулирующим органом.