Силовая установка

 

Использование: силовые установки, использующие несколько двигателей внутреннего сгорания с осями симметрии цилиндров, параллельными оси вращения коренного вала. Сущность изобретения: силовая установка содержит первый 1 и второй 2 двигатели внутреннего сгорания с турбокомпрессорами 6, топливными насосами 7, цилиндрами 3 и поршнями 4, связанными с коренными валами 5. Корпуса двигателей установлены с образованием между наружными соковыми поверхностями промежуточного пространства 11, в котором размещены турбокомпрессоры 6 и топливные насосы 7. Плоскости симметрии 12 двигателей, проведенные через наибольшие осевые сечения двигателей 1, 2 и оси вращения коренных валов 5, образуют угол развала α = 30 - 120^o, биссектриса 13 которого проходит через ось вращения выходного звена 10 редуктора. Оси вращения коренных валов 5 двигателей 1, 2 могут быть как параллельны, так и не параллельны друг другу. 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к силовым установкам, использующим несколько двигателей внутреннего сгорания с осями симметрии цилиндров, параллельными оси вращения коренного вала.

Известна силовая установка, содержащая по меньшей мере два двигателя внутреннего сгорания с цилиндрами, оси симметрии которых параллельны осям вращения коренных валков, причем оба двигателя заключены в одном корпусе (1).

Недостаток известной установки заключается в том, что двигатели выполнены в одном корпусе, в результате чего вспомогательные агрегаты турбокомпрессоры и топливные насосы приходится устанавливать непосредственно на корпус. Это приводит к ухудшению габаритных показателей установки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является силовая установка, содержащая по меньшей мере два двигателя внутреннего сгорания с корпусами, цилиндрами, поршнями, топливными насосами и коренными валами, воздушный нагнетатель, редуктор с входными и выходными звеньями, причем оси симметрии цилиндров каждого двигателя параллельны оси вращения коренного вала, оси вращения коренных валов двух двигателей параллельны между собой и параллельны оси вращения выходного звена редуктора (2).

Недостаток известной силовой установки заключается в том, что вспомогательные агрегаты турбокомпрессор и топливные насосы приходится устанавливать вдоль оси вращения выходного звена, что ухудшает осевые габаритные размеры силовой установки. Кроме того, привод воздушного нагнетателя от выходного звена редуктора не позволяет эффективно работать силовой установке в случае выхода из строя одного из двигателей, так как не предусмотрена подача воздуха отдельно для каждого двигателя.

Целью изобретения является улучшение габаритных показателей установки, повышение надежности и эффективности работы в случае выхода из строя одного из двигателей установки.

Для этого в силовой установке, содержащей первый и второй двигатели внутреннего сгорания с корпусами, цилиндрами, поршнями, топливными насосами и коренными валами, воздушный нагнетатель, сообщенный с цилиндрами, редуктор с входными и выходными звеньями, причем оси симметрии цилиндров каждого двигателя параллельны оси вращения коренного вала, коренные валы кинематически связаны с входными звеньями редуктора, поршни связаны с коренными валами через механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коренного вала и установлены в цилиндрах, согласно изобретению, воздушный нагнетатель выполнен в виде первого и второго турбокомпрессоров, каждый из которых сообщен с цилиндрами одного двигателя, корпуса двигателей установлены с образованием между наружными боковыми поверхностями корпусов промежуточного пространства, причем плоскости симметрии двигателей, проведенные через наибольшие осевые сечения двигателей и оси вращения коренных валов, образуют между собой угол развала, а турбокомпрессоры размещены в промежуточном пространстве. Угол развала может составлять 30 120^o, а топливные насосы могут быть размещены в промежуточном пространстве. Кроме того, установка может быть снабжена дополнительными двигателями с турбокомпрессорами и топливными насосами, коренные валы которых соосны с коренными валами первого и второго двигателей, а редуктор снабжен дополнительными входными звеньями, связанными с коренными валами дополнительных двигателей. Также возможен вариант установки, при котором оси вращения коренных валов образуют между собой угол меньше 90^o.

На фиг. 1 показан общий вид сверху силовой установки, двигатели которой имеют параллельные оси вращения коренных валов; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг. 3 силовая установка, у которой оси вращения коренных валов двигателей образуют между собой угол 25^o; на фиг.4 вид Б на фиг.3; на фиг.5 - пример конкретного выполнения силовой установки с дополнительными двигателями.

Силовая установка содержит первый 1 и второй 2 двигатели внутреннего сгорания с корпусами, цилиндрами 3, поршнями 4, коренными валами 5, турбокомпрессорами 6 и топливными насосами 7. Коренные валы 5 соединены с входными звеньями 8 редуктора 9, имеющего выходное звено 10. Поршни 4 связаны с коренными валами 5 через механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения поршней во вращательное движение вала, выполненный, например, в виде механизма с качающейся шайбой (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. М. Наука, 1979, т. 2, с. 500, N 1521), или с косой шайбой (там же, т. 3, с. 113, N 2981). Выбор механизма преобразования в данном случае несущественен для достижения поставленной цели. Оси симметрии цилиндров 3 параллельны осям вращения коренных валов 5 и параллельны осям вращения входных звеньев 8 редуктора 9. Оси вращения коренных валов 5 двигателей 1 и 2 могут быть как параллельны друг другу (фиг.1, 2), так и не параллельны с образованием угла Ψ (фиг. 3, 4). Корпуса первого 1 и второго 2 двигателей установлены с образованием между боковыми наружными поверхностями корпусов, параллельными оси вращения коренных валов, промежуточного пространства 11. Плоскости симметрии 12, проведенные через наибольшие осевые сечения деталей 1 и 2 и оси вращения коренных валов 5 образуют угол развала a, биссектриса 13 которого проходит через ось вращения выходного звена 10. Турбокомпрессоры 6 и топливные насосы 7 размещены в промежуточном пространстве 11 между корпусами двигателей. Величина угла развала a зависит от габаритов турбокомпрессоров, топливных насосов и другой аппаратуры, размещаемой в промежуточном пространстве. Этот угол целесообразно выбирать в пределах 30 120^o.

Силовая установка может быть выполнена и с дополнительными двигателями 14 и 15, коренные валы 16 которых через дополнительные входные звенья 17 соосно соединены с коренными валами 5 первого и второго двигателей 1 и 2. Между этими коренными валами 5, 16 и входными звеньями 8, 17 могут быть установлены известные выключаемые муфты 18 (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том 5, с.278, N 328 или с.306 N 3255). Редуктор 9 может быть снабжен дополнительным выходным звеном 19 для подключения второго потребителя.

Силовая установка работает следующим образом.

Под давлением продуктов сгорания в цилиндрах 3 поршни 4 через механизм преобразования передают крутящий момент коренным валам 5, которые, в свою очередь, вращают входные звенья 8 и выходное звено 10, с которого снимают крутящий момент для потребителя.

В случае выхода из строя одного из двигателей, он отключается через выключаемую муфту 18 от входного звена 8 (17) редуктора 9, а остальные двигатели работают в нормальном режиме. С помощью выключаемых муфт 18 можно отключать необходимое число двигателей на режимах частичной мощности.

Таким образом, одновременно с уменьшением габаритных размеров установки вследствие размещения турбокомпрессоров и топливных насосов в промежуточном пространстве между корпусами двигателей, достигается более эффективная работа установки.

Формула изобретения

1. Силовая установка, содержащая первый и второй двигатели внутреннего сгорания с корпусами, цилиндрами, поршнями, топливными насосами и коренными валами, воздушный нагнетатель, сообщенный с цилиндрами, редуктор с входными и выходным звеньями, причем оси симметрии цилиндров каждого двигателя параллельны оси вращения коренного вала, коренные валы кинематически связаны с входными звеньями редуктора, поршни связаны с коренными валами через механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коренного вала и установлены в цилиндрах, отличающаяся тем, что воздушный нагнетатель выполнен в виде первого и второго турбокомпрессоров, каждый из которых сообщен с цилиндрами одного двигателя, корпуса двигателей установлены с образованием между наружными боковыми поверхностями корпусов промежуточного пространства, причем плоскости симметрии двигателей, проведенные через наибольшие осевые сечения двигателей и оси вращения коренных валов, образуют между собой угол развала, а турбокомпрессоры размещены в промежуточном пространстве.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что угол развала равен 30 - 120^o.

3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что топливные насосы размещены в промежуточном пространстве.

4. Установка по пп.1 3, отличающаяся тем, что наружные боковые поверхности корпусов, ограничивающие промежуточное пространство, параллельны осям вращения коренных валов.

5. Установка по пп.1 4, отличающаяся тем, что выходное звено редуктора выполнено с возможностью подключения потребителя с двух сторон.

6. Установка по пп.1 5, отличающаяся тем, что она снабжена выключаемыми муфтами, установленными между входными звеньями редуктора и коренными валами.

7. Установка по пп.1 6, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными двигателями с турбокомпрессорами и топливными насосами, коренные валы которых соосны с коренными валами первого и второго двигателей, а редуктор снабжен дополнительными входными звеньями, связанными с коренными валами дополнительных двигателей.

8. Установка по пп.1 6, отличающаяся тем, что оси вращения коренных валов образуют между собой угол меньше 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5