Свободнопоршневой двигатель-электрогенератор

 

Цилиндр 2 двигателя с поршнями А и 5 вертикально размещен на раме 8. Нижний поршень 5 жестко связан с ротором линейного электрогенератора 1 и установлен на фундамент при помощи направляющих 10 и пружин 9. Последнее позволяет снизить максимальные нагрузки на фундамент при работе двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s F 02 В 71/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4838756/06 (22) 12.06.90 (46) 15.06.92, Бюл, ¹ 22 (71) Пермский политехнический институт (72) О.П.Матюнин (53) 621.432(088.8) (56) Патент США ¹ 4484082, кл. F 02 В 71/00, 1984.

„„ Ы „„1740728 А1 (54) СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛ Ь-ЭЛ Е КТРО ГЕ Н Е PATOP (57) Цилиндр 2 двигателя с поршнями 4 и 5 вертикально размещен на раме 8. Нижний поршень 5 жестко связан с ротором линейного электрогенератора 1 и установлен на фундамент 7 при помощи направляющих 10 и пружин 9. Последнее позволяет снизить максимальные нагрузки на фундамент при работе двигателя, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1740728

10

50

Изобретение относится к электросиловым.установкам для производства электроэнергии за счет использования тепловой энергии сжигаемого дизельно о горючего и воздуха, Известны дизель-генераторы для производства электроэнергии, имеющие статор и вращающийся ротор, связанный с валом дизельного двигателя, Известна электросиловая установка, содержащая электрогенератор возвратно-поступательного движения, который имеет соленоидные рабочие обмотки на статоре, дизельный двигатель, состоящий из последовательно соединенных рабочего и направляющего цилиндров с двумя двигающимися в противоположных направлениях поршнями, один из которых сочленен с подвижным сердечником электрогенератора и воздушные поршневые буферы,. Электрогенератор возвратнопоступательного движения и дизельный двигатель закреплены на станине в горизонтальной плоскости, Наиболее близким к изобретению является свободно пор ш невой двигател ь-электрогенератор, содержащий цилиндр двигателя и статор линейного электрогенератора, жестко установленные на фундаменте s вертикальном положении, подвижные основной поршень и ротор линейного электрогенератора, жестко связанные между собой, системы запуска, воздухоснабжения и топливопитания с насосом.

Недостатком устройства является наличие значительных нагрузок на фундамент, Цель изобретения — снижение максимальных нагрузок на фундамент, Указанная цель достигается тем, что в известном свободнопоршневом двигателеэлектрогенераторе, содержащем цилиндр двигателя и статор линейного электрогенератора, жестко установленные на фундаменте в вертикальном положении. подвижные основной поршень двигателя и ротор линейного электрогенератора, жестко связанные между собой, системы запуска, воздухоснабжения и топливопитания с насосом и его приводом, цилиндр двигателя снабжен дополнительным поршнем, размещенным над основным поршнем, а последний связан с фундаментом при помощи направляющих и.возвратных пружин, Дополнительный поршень выполнен пустотелым с жидким заполнителем. система запуска выполнена с использованием сменных пороховых пиропатронов, система воздухоснабжения содержит нейтрализатор

Выхлопных ГазоВ, д привод топлиВнОГО ндсоса осуществляется от дополнительного поршня.

Использование жидкости для увеличения массы дополнительного поршня позволяет экономить металл, На чертеже представлено устройство свободнопоршневого двигателя-электрогенератора.

Свободнопорш невой электрогенератор содержит линейный электрогенератор 1 и цилиндр двигателя 2, в котором размещены дополнительный поршень 3, внутренняя полость которого заполнена жидкостью 4, и основной поршень 5, жестко связанный с ротором 6 линейного электрогенератора 1, Цилиндр двигателя 2 неподвижно закреплен на фундаменте 7 через станину 8, а его основной поршень 5 подвижно соединен с фундаментом 7 посредством возвратных пружин 9 и направляющих 10. Кроме того, основной поршень 5 снабжен топливной аппаратурой, включающей форсунку 11, топливопровод 12, топливный насос 13, рычаг топливного насоса 14 и привод 15. взаимодействующий с рычагом 14 при нижнем положении дополнительного поршня 3.

Привод 15 размещен в продольной прорези

16 цилиндра двигателя 2 и жестко закреплен на дополнительном поршне 3.

Цилиндр двигателя 2 имеет запускающий сменный пороховой газогенератор 17, срабатывающий от пирозапала 18, пояс выхлопных окон 19, содержащий нейтрализатор 20 выхлопных газов и отверстия 21 для заполнения цилиндра 2 воздухом. Вместо возвратных пружин 9 и осей 10 могут быть использованы воздушные буферы. Статор линейного электрогенератора жестко установлен на фундаменте 7.

Устройство работает следующим образом.

Подается электросигнал на пирозапал

18 и воспламеняется порох в газогенераторе 17, продукты сгорания которого создают давление и поднимают дополнительный поршень 3 в верхнее положение. Это же давление, преодолевая упругие силы возвратных пружин 9, перемещают вниз основной поршень 5 и сочлененный с ним ротор

6 линейного электрогенератора 1 относительно обмоток статора, в которых создается электрический ток. При движении дополнительного поршня 3 вверх открывается пояс выхлопных окон 19 и отработанные продукты сгорания пороха удаляются из цилиндра 2 через нейтрализатор 20 выхлопных газов. При дальнейшем движении дополнительного поршня 3 вверх открываются отверстия 21, в цилиндр 2 поступает . свежий заряд воздуха за счет создания раз1740728

40

Составитель О. Матюнин

Редактор М. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 2066 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r Ужгород, ул.Гагарина, 101 режения, а дополнительный поршень 3 поднимается до верхней мертвой точки и останавливается. Затем он начинает падать под действием собственной массы, снижать и нагревать воздух, находящийся в цилиндре

2, В нижнем положении в рабочий цилиндр

2 впрыскивается дизельное горючее через форсунку 11 топливопровода 12 за счет воздействия привода 15 на рычаг 14 топливного насоса 13. Дизельное горючее под воздействием раскаленного воздуха воспламеняется, давление в рабочем цилиндре

2 мгновенно возрастает и под действием образовавшихся газов дополнительный поршень 3 устремляется вверх, а основной поршень 5 с ротором 6, преодолевая упругие силы возвратных пружин 9, устремляется вниз относительно обмоток статора, в которых создается электрический ток. Возвратные пружины 9 возвращают основной поршень 5 с ротором 6 в исходное положение после удаления продуктов сгорания. из рабочего цилиндра 2, Далее цикл повторяется и устройство работает в автоматическом режиме без порохового газогенератора 17, совершая 5060 циклов в минуту. Работа электрогенератора прекращается путем выключения топливного. насоса 13. Изменяя количество подаваемого дизельного горючего в цилиндр 2 и массу жидкости в верхнем поршне 3, можно в широких пределах регулировать энергию и частоту воздействия.

При этом фундамент 7 воспринимает только энергию растяжения возвратных

5 пружин 9.

Формула изобретения

1, Свободнопоршневой двигательэлектрогенератор, содержащий цилиндр двигателя и статор линейного электрогене10 ратора, жестко установленные на фундаменте в вертикальном положении. подвижные основной поршень двигателя и ротор линейного электрогенератора, жестко связанные между собой, системы запу15 ска, воздухоснабжения и топливопитания с насосом и его приводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения максимальных нагрузок на фундамент, цилиндр двигателя снабжен дополнительным поршнем, 20 размещенным над основным поршнем, а последний связан с фундаментом при помощи направляющих и возвратных пружин.

2. Двигатель-электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что дополнительный

25 поршень выполнен пустотелым с жидким заполнителем, система запуска двигателя выполнена с использованием сменных пороховых пиропатронов, система воздухоснабжения содержит нейтрализатор

30 выхлопных газов, а привод топливного насоса осуществляется от дополнительного поршня,