Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель

Авторы патента:

F02B71/04 - приспосабливание для специальных целей; комбинирование таких двигателей с приводимыми ими устройствами (комбинации, в которых преобладают отличительные признаки приводимых устройств, см. в классах, относящихся к этим устройствам)

Владельцы патента RU 2516768:

Болотин Николай Борисович (RU)

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, при этом каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, внутри которого в средней части установлены пальцы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с генераторами. Механизм синхронизации выполнен в виде шестерни, жестко связанной с главным валом и с зубчатыми рейками на поршневых группах. Двигатель содержит блок управления, а в каждом цилиндре установлен датчик давления, соединенный электрической связью с блоком управления. Двигатель содержит датчик скорости вращения вала, соединенный электрической связью с блоком управления. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно - к свободнопоршневым двигателям.

Известен свободнопоршневой двигатель по АС СССР 985365, МКИ⁵ F02B 71/04, опубл. 30.12.82, содержащий дизельный двигатель внутреннего сгорания, линейный генератор и систему подачи топлива. Двигатель представляет собой цилиндр с торцевыми камерами сгорания, в районе которых расположены впускные и выпускные клапаны. Внутри цилиндра расположены поршни, соединенные перемычкой (штоком).

Генератор состоит из статора, якоря и систем возбуждения и снятия нагрузки. Статор выполнен в виде обмоток статора и обмоток возбуждения. Эти обмотки укреплены на внешней поверхности цилиндра. Якорь выполнен в виде обмоток токоприемной и возбуждения, которые уложены внутри поршней и соединены друг с другом последовательно. Система возбуждения выполнена в виде присоединительных клемм возбуждения, а система съема нагрузки выполнена в виде клемм съема нагрузки.

Система подачи топлива представляет собой форсунки, расположенные в торцевых частях цилиндра и предназначенные для подачи топлива в камеру сгорания.

Процесс преобразования энергии делится на два основных цикла: первый цикл - преобразование энергии из химической энергии топлива в механическую энергию движения поршней, а второй - механическая энергия движения поршней преобразуется в электрическую энергию. Первый цикл представляет собой рабочий процесс двухтактного дизельного двигателя, а второй, в свою очередь, делится на два этапа. На первом этапе посредством пересечения обмоткой первого поршня магнитного поля, созданного первой обмоткой статора (обмоткой возбуждения), производится возбуждение магнитного поля в первом поршне. На втором этапе происходит образование и съем электроэнергии, причем обмотка первого поршня играет роль обмотки возбуждения для второго поршня.

Использование принципа электромагнитов в обеих частях линейного генератора позволяет получить высокую мощность магнитного поля и, как следствие, минимизировать размеры установки.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки. При работе устройства движение одного поршня используется для возбуждения магнитного поля в другом. Это приводит к потере рабочего процесса первого поршня для производства энергии на токосъем. Неполное использование рабочего процесса двухтактного дизельного двигателя для производства энергии на токосъем является причиной низкого кпд. Кроме того, от перегрева обмоток до температуры 500-600°С их магнитные свойства снижаются, что также понижает кпд двигателя.

Известен свободнопоршневой двигатель по АС СССР №1733650, МКИ⁵ F02B 71/04, опубл. 15.05.92 г., состоящий из дизельного двигателя внутреннего сгорания, линейного генератора, системы подачи топлива и системы охлаждения.

Этот двигатель содержит цилиндр с выпускными клапанами в торцевых частях двигателя и продувочным окном в центральной части двигателя. Внутри гильзы расположен поршень со штоком.

Генератор состоит из статора, якоря, системы возбуждения и системы съема нагрузки. Статор выполнен в виде обмоток, закрепленных на внешней поверхности цилиндра. Якорь представляет собой обмотку, уложенную внутри поршня. Система возбуждения выполнена из щеток и проводов возбуждения. Щетки расположены внутри поршня. Они являются первой частью скользящего контакта системы возбуждения с обмоткой якоря. Второй частью скользящего контакта является пластина приема тока возбуждения, расположенная на обмотке якоря. Пластина соединена с выводами обмотки якоря. Провода подвода возбуждения расположены в штоке.

Система подачи топлива включает в себя две форсунки, расположенные в оппозитных частях цилиндра. Система охлаждения состоит из двух водяных форсунок, также расположенных в оппозитных частях цилиндра.

Преобразование энергии осуществляется так же, как в вышеприведенном двигателе, и состоит из двух циклов: первый цикл - преобразование энергии из химической энергии топлива в механическую энергию движения поршней, второй - механическая энергия движения поршней преобразуется в электрическую энергию. Первый цикл представляет собой рабочий процесс двухтактного дизельного двигателя. Второй цикл, в отличие от вышеприведенного двигателя, состоит из одного этапа и представляет собой рабочий процесс линейного генератора с непосредственным возбуждением. Исключение одного этапа достигается благодаря системе непосредственного возбуждения, провода которой проходят через шток.

Принцип работы системы охлаждения состоит в том, что при достижении определенной (600-800°C) температуры отработанных газов через специальные водяные форсунки в камеру сгорания подается охлаждающая жидкость, которая, испаряясь и смешиваясь с отработанными газами, образует охлаждающую среду, которая охлаждает камеру сгорания. Система охлаждения обеспечивает снижение температуры отработанных газов до 100-200°С. Но температура охлажденных отработанных газов все-таки ниже, чем температура поршня и обмотки якоря, т.к. сначала охлаждаются отработанные газы, а затем они отбирают излишек теплоты у поршня и обмотки. Из-за этого температура поршня и обмоток снижается только до 250-300°С.

Достоинством этого двигателя является повышение кпд за счет полного использования рабочего процесса двухтактного двигателя для производства электроэнергии на токосъем. Кроме того, кпд повышается за счет снижения потерь магнитного поля благодаря уменьшению температуры обмоток (в частности, обмотки якоря).

Однако известное устройство имеет следующие недостатки. Отсутствие непосредственного контакта охлаждающей среды с обмоткой якоря, расположенной внутри поршня, приводит к недостаточному охлаждению обмотки. Температура обмотки снижается только до 250-300°С. При этом потери электромагнитного поля на медных обмотках на 50% больше, чем потери электромагнитного поля при температуре в 20°С.

Кроме того, подача охлаждающей жидкости в камеру сгорания приводит к резким перепадам температуры, а как следствие, к колебанию магнитного поля и силы вырабатываемого тока, что также влияет на снижение кпд.

Известен свободнопоршневой двигатель по патенту РФ №2186231, МПК F02B 71/04, опубл. 27.02.2002 г., прототип.

Этот двигатель содержит дизельный двигатель внутреннего сгорания, выполненный из цилиндра с форсунками, внутри которого расположен поршень со штоком, линейный генератор, выполненный из обмоток статора, расположенных на цилиндре, из обмотки якоря, расположенной на поршне и контактирующей с системой возбуждения, состоящей из щеток с проводами подвода возбуждения, систему съема нагрузки и систему охлаждения, в него дополнительно введены два отсекательных кольца системы охлаждения, закрепленных на штоке, и охлаждающие трубки, соединенные с внутрипоршневой камерой, при этом обмотка якоря расположена на штоке поршня, каждое отсекательное кольцо установлено между обмоткой и торцевыми частями поршня, а щетки установлены в теле цилиндра.

Недостатки: невысокий КПД из-за отсутствия системы своевременного открывания и закрывания клапанов и низкая надежность из-за применения обмоток и токосъемников во взрывоопасной среде: парах масло с топливом. Кроме того, на проработана система запуска ГТД.

Задачи создания изобретения: упрощение конструкции и увеличение мощности и КПД двигателя.

Решение указанных задач достигнуто в четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, тем, что каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, который выполнен из магнитопроницаемого материала с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации имеющим вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны и шестерню, жестко связанную с валом и с зубчатыми рейками на поршневых группах, внутри корпуса выполнен механизм активации, содержащий выполненные коаксиально поршневым группам втулки с чередованием магнитороницаемых и немагнитопроницаемых участков, при этом каждая втулка соединена двуплечим рычагом, установленным с возможностью поворота на валу, с соседней поршневой группой, а вне корпуса установлена по меньшей мере, одна обмотка возбуждения. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель может содержать блок управления, а в каждом цилиндре может быть установлен датчик давления соединенный электрической связью с блоком управления. Четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания может содержать, по меньшей мере, один датчик скорости вращения вала, соединенные электрической связью с блоком управления.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1…5, где;

- на фиг.1 представлена схема двигателя,

- на фиг.2 приведена схема поршневой группы и пары оппозитных цилиндров,

- на фиг.3 приведен разрез А-А,

- на фиг.4 приведена втулка,

- на фиг.5 приведена поршневая группа.

Свободнопоршневой двигатель (фиг.1…5) содержит корпус двигателя 1, выполненный из магнитопроницаемого материала, две пары оппозитно установленных цилиндров 2…5 и две поршневых группы 6 и 7. При этом поршневые группы 6 и 7 выполнены в виде единого узла с двумя торцами 8 и 9 и цилиндрическим пустотелым корпусом 10, в средней части которого выполнены зубчатые рейки 11. Корпус двигателя 1 выполнен с образованием полости 12 между ним и поршневыми группами 6 и 7. Корпус двигателя 1 соединен с цилиндрами 2…5 фланцами 13. С обеих сторон поршневая группа 6 и 7 имеет компрессионные и маслосъемные кольца, соответственно 14 и 15.

Между корпусом 1 и поршневыми группами 6 и 7 установлены коаксиально поршневым группам 6 и 7 (по скользящей посадке) втулки 16 и 17 (фиг.3 и 4). Втулки 16 и 17 содержат чередующиеся магнитопроницаемые 18 и магнитонепропроницаемые участки 19, кронштейны 20 с отверстиями 21 для монтажа цилиндрических шарниров 22 (фиг.3).

Особенностью предложенного четырехцилиндрового свободнопоршневого двигателя является то, что у него синхронизирована работа поршневых групп. Синхронизация в ДВС широко применяется и осуществляется коленчатым валом. В свободнопоршневых двигателях коленчатый вал отсутствует.

Механизм синхронизации 23 (фиг.1…3) выполнен в виде шестерни 24, жестко связанной с валом 25, установленным на подшипниках 26, установленных в приливах 27 корпуса 1. Подшипники 25 уплотнены уплотнениями 28. Шестерня 24 взаимодействует с зубчатыми рейками 11 обеих поршневых групп 6 и 7.

На торцах валов 25 установлены датчики измерения угла поворота 29 и датчики скорости вращения 30.

Второй особенностью двигателя является применение линейного генератора 31, в состав которого входят постоянные магниты 32 и по меньшей мере одна обмотка возбуждения 33. Постоянные магниты 32 установлены в средней части поршневых групп в несколько рядов 34 (фиг.5). Обмотка (обмотки) возбуждения 33 установлена вне корпуса 1.

Второй особенностью двигателя является применение механизма активации 35. Механизм активации 35 предназначен для увеличения скорости изменения магнитного потока, проходящего через обмотки возбуждения 33, и, как следствие, для увеличения КПД и мощности двигателя.

Механизм активации 35 может быть выполнен любой конструкции. Для примера приведен вариант механизма активации 35, который содержит два двуплечих рычага 36 и 37, ось поворота которого совпадает с осью вала 25 и который соединяет поршневые группы 6 и 7 соответственно с втулками 16 и 17, установленными на других поршневых группах 7 и 6. Это необходимо, чтобы обеспечить противоположное движение втулок 16 и 17 и соответствующих им поршневых групп 6 и 7.

Кроме того, двигатель содержит всасывающие коллекторы 38 и общий всасывающий коллектор 39, а также выхлопные коллекторы 40 и общий выхлопной коллектор 41. Во всасывающих коллекторах 38 установлены топливные форсунки 42 и впускной клапан 43 с приводом 44. В выхлопных коллекторах 40 установлены выпускные клапаны 45 с приводами 46. В каждом цилиндре 2…5 имеется электросвеча 47.

Двигатель может содержать блок управления 48, а в каждом цилиндре 2…5 установлен датчик давления 49, соединенный электрической связью 50 с блоком управления 48. Обмотки возбуждения 33 соединены электрическими проводами 51 с коммутатором 52. Коммутатор 52 электрическими проводами 51 соединен с аккумулятором 53 и электродвигателем 54.

На корпусе двигателя 1 выполнено заправочное отверстие 55, выходящее в полость 12 и соединенное маслопроводом 56, содержащим кран 57 с маслобаком 58.

Топливная система двигателя содержит топливный бак 59, к которому присоединен топливопровод 60, содержащий топливный насос 61 с приводом 62, соединенный с топливными форсунками 42.

Работа двигателя осуществляется следующим образом.

Для запуска двигателя подается сигнал с блока управления 48 на коммутатор 52, который переключает линейный генератор 31 в режим двигателя, путем подачи электроэнергии с аккумулятора 53 на обмотку (обмотки) возбуждения 31. Поршневые группы 6 и 7 приходят в движение, при этом открывается соответствующий впускной клапан 43 (какой клапан необходимо открыть определяет блок управления, используя показания датчика угла поворота 28). Одновременно включается привод 62 и топливо подается в соответствующую пару топливных форсунок 42 и далее в два всасывающих коллектора 38. Потом подается напряжение на электросвечу 47 соответствующего цилиндра (точнее пары цилиндров) и происходит воспламенение топливо-воздушной смеси в этих цилиндрах.

После запуска двигателя блок управления 48 переключает коммутатор 52 в режим работы линейного генератора 31 по прямому назначению. Идет зарядка аккумулятора 54 и при необходимости включают электродвигатель 55.

Так как электродвигатель 54 может работать от аккумулятора 53 длительное время, это обеспечивает сохранение окружающей среды, например при работе двигателя на автомобиле в черте города.

Применение изобретения позволит;

- повысить КПД двигателя за счет применения механизма активации,

- повысить мощность,

- снизить вибронагрузки за счет применения механизма синхронизации.

1. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, отличающийся тем, что каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, который выполнен из магнитопроницаемого материала с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны и шестерню, жестко связанную с валом и с зубчатыми рейками на поршневых группах, внутри корпуса выполнен механизм активации, содержащий выполненные коаксиально поршневым группам втулки с чередованием магнитороницаемых и немагнитопроницаемых участков, при этом каждая втулка соединена двуплечим рычагом, установленным с возможностью поворота на валу, с соседней поршневой группой, a вне корпуса установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

2. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель по п.1, отличающийся тем, что он содержит блок управления, а в каждом цилиндре установлен датчик давления, соединенный электрической связью с блоком управления.

3. Четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один датчик скорости вращения вала, соединенный электрической связью с блоком управления.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно - к свободнопоршневым двигателям. В четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, согласно изобретению между цилиндрами установлена магнитопроницаемая вставка, каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между магнитопроницаемой цилиндрической вставкой и внутренней магнитопроницаемой цилиндрической вставкой, вне него установлена, по меньшей мере, одна обмотка возбуждения, а движение поршневых групп в противоположные стороны обеспечено механизмом согласования.

Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2514970

Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям. В четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, между цилиндрами установлена магнитопроницаемая вставка, каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между магнитопроницаемой цилиндрической вставкой и внутренней магнитопроницаемой цилиндрической вставкой, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

Свободнопоршневой двигатель // 2513076

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, внутри которых расположены по два оппозитно установленных поршня со штоком, свечи зажигания, системы газораспределения на концах цилиндра, коллектор подачи топливовоздушной среды, коллектор выхлопных газов и систему управления, согласно изобретению каждый цилиндр оборудован зубчатой рейкой на штоке и двумя контактирующими с ней зубчатыми колесами, установленными на ведущих валах, которые соединены с обгонными муфтами, обеспечивающими противоположное вращение двух выходных валов, выходные валы соединены с входом в общий редуктор, имеющий вал нагрузки.

Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2513075

Свободнопоршневой двигатель // 2511799

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно - к свободнопоршневым двигателям. В свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, два оппозитно установленных цилиндра и поршневую группу, между цилиндрами установлена магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен, с образованием зазора между ним и цилиндрическим корпусом, магнитопрозрачным, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую // 2509225

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к двигателегенераторам. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную, магнитопровод, согласно изобретению снабжено трансформатором с первичной обмоткой, при этом катушка возбуждения имеет магнитную связь с первичной обмоткой трансформатора.

Способ адаптации частоты колебаний якорь-поршней насос-генератора к резонансной частоте контура линейного генератора // 2508594

Изобретение относится к области энергомашиностоения. В способе адаптации частоты колебаний якорь-поршней насос-генератора к резонансной частоте контура линейного генератора при рекуперации энергии торможения система управления после каждого цикла генерирования импульса электроэнергии при движении якорь-поршня насос-генератора из одной крайней точки движения в другую крайнюю точку движения система управления переводит клапаны управления потоком жидкости в противоположные положения с задержкой.

Свободнопоршневой двигатель // 2508459

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. В свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, два оппозитно установленных цилиндра и поршневую группу, согласно изобретению поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого радиально установлены постоянные магниты, корпус двигателя выполнен магнитопрозрачным с образованием зазора между ним и цилиндрическим корпусом, а вне его установлена, по меньшей мере, одна обмотка возбуждения.

Генератор энергии // 2504673

Изобретение относится к машиностроению, а именно к генераторам энергии, в которых в качестве носителя энергии используется жидкость или газы. Генератор энергии содержит связанную с гидропневмоаккумулятором камеру сгорания, связанную с баком для энергоносителя и баком для воды, снабженную предохранительными и обратными клапанами, оснащенную средством воспламенения энергоносителя и распределительным узлом.

Свободнопоршневой двигатель // 2504672

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. В свободнопоршневом двигателе, содержащем один цилиндр, внутри которого расположены два оппозитно установленных поршня со штоком, свечи зажигания, системы газораспределения на концах цилиндра, коллектор подачи топливовоздушной среды и коллектор выхлопных газов и систему управления, согласно изобретению каждый цилиндр оборудован зубчатой рейкой на штоке и двумя контактирующими с ней зубчатыми колесами, установленными на ведущих валах, которые соединены с обгонными муфтами, обеспечивающими противоположное вращение двух выходных валов, выходные валы соединены с входом в редуктор, имеющий вал нагрузки.

Свободнопоршневой двигатель // 2517956

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, два оппозитно установленных цилиндра и поршневую группу, что согласно изобретению поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого радиально установлено несколько рядов постоянных магнитов, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и цилиндрическим корпусом и содержащим магнитопрозрачные участки, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения. Полость внутри цилиндрического корпуса соединена отверстием с зазором между корпусами. Двигатель содержит блок управления, а в каждом цилиндре установлен датчик давления, соединенный электрической связью с блоком управления. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, увеличение надежности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Восьмицилиндровый свободнопоршневой двигатель // 2522253

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС). В восьмицилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, четыре пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, согласно изобретению каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, на котором в средней части установлена зубчатая рейка, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с генераторами, при этом механизм синхронизации выполнен в виде двух шестерен, жестко связанных с главным валом и взаимодействующих с зубчатыми рейками на поршневых группах. Двигатель содержит установленный в каждом цилиндре датчик давления, соединенный электрической связью с блоком управления. Изобретение обеспечивает повышение кпд и снижение вибронагрузок. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания // 2525766

Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям. Свободнопоршневой с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль преобразует экзотермическую энергию моторного топлива в электроэнергию и/или энергию газообразного рабочего тела высокого давления и температуры. В его состав входят одна или две расширительные машины, поршни которых соединены с якорями линейного электрогенератора, линейный электрогенератор, общая внешняя камера сгорания, система управления энергомодулем и перепускной клапан выхлопных газов, соединяющий выпускной и впускной коллекторы расширительной машины. Система управления энергомодулем определяет в соответствии с задаваемой нагрузкой на энергомодуль интервал времени открытого положения перепускного клапана выхлопных газов. При движении поршневой группы энергомодуля система управления переводит перепускной клапан в открытое положение на интервал времени в соответствии с задаваемой нагрузкой на энергомодуль. Часть выхлопных газов из выхлопного коллектора перетекают во впускной коллектор и оттуда в компрессорную полость поршневой группы, а затем вместе со сжимаемым воздухом во внешнюю камеру сгорания. Изобретение обеспечивает снижение токсичности отработавших газов энергомодуля (содержания оксидов азота NOx: NO и NO2) в режиме частичных нагрузок на энергомодуль. 1 ил.

Переносная электрическая установка // 2527927

Изобретение относится к энергетике. Переносная электрическая установка содержит тепловой двигатель и электрический генератор, установленные в корпусе. Соединенные между собой штоком рабочий поршень и вспомогательный поршень образуют в корпусе рабочую камеру теплового двигателя и вспомогательную камеру. Сердечники обмотки статора выполнены кольцевыми двутаврового сечения, кольцевые магниты охватывают шток и расположены по обеим сторонам сердечников. При движении штока с поршнем кольцевые магниты генерируют переменный электрический ток в обмотке статора. Сжатый вспомогательным поршнем во вспомогательной камере воздух может использоваться для привода пневмоинструмента. Изобретение позволяет повысить надежность работы портативной электрической установки, электрического генератора и упростить конструкцию теплового двигателя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Электрогенератор // 2533385

Изобретение относится к машиностроению. Электрогенератор содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электрическую машину, электрические конденсаторы и аккумулятор, электрические блоки для преобразования электроэнергии и электронный блок управления. ДВС применен бесшатунный оппозитный с возвратно-поступательным движением поршней. Цилиндры ДВС размещены в ряд и присоединены к картеру через пружины. Поршни жестко соединены штоками. На штоках размещены подвижные части электрических машин, ограничительные тарелки, пальцы, датчики положения и скорости движения штоков. Неподвижные части электрических машин размещены на картере. Достигается снижение выброса вредных веществ в атмосферу. 6 ил.

Способ генерирования сжатого воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания // 2537324

Изобретение относится к энергомашиностроению. Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, согласно изобретению в момент времени, когда в камеру сгорания поступит масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха. Изобретение обеспечивает расширение области применения путем получения на выходе сжатого атмосферного воздуха. 1 ил.

Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую // 2537995

Изобретение относится к устройствам, преобразующим тепловую энергию в электрическую. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую в двигателе внутреннего сгорания содержит линейно расположенные цилиндры, поршни, жестко соединенные между собой штоком, при этом на штоке жестко закреплен ротор, состоящий из конденсаторных пластин, между которыми находятся плоскостные катушки индуктивности, связанные со статором и взаимодействующие с конденсаторными пластинами. Изобретение обеспечивает повышение КПД, ресурса работы. 2 ил.

Способ синхронизации движения поршней двухцилиндрового свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединённых с поршнями компрессора сжатия газов // 2539695

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ включает систему управления, цилиндры с поршнями компрессора и энергомодуля, газораспределительные клапаны и внешнюю камеру сгорания, согласно изобретению система управления отслеживает мгновенные величины скоростей поршней компрессора и энергомодуля в обоих цилиндрах компрессора, определяет момент закрытия и продолжительность закрытого положения соответствующих газораспределительных клапанов, и, если при колебательном движении поршней скорость поршней компрессора и энергомодуля в одном цилиндре меньше, чем скорость поршней компрессора и энергомодуля в другом цилиндре, система управления закрывает газораспределительный клапан того цилиндра, скорость поршней компрессора и энергомодуля в котором меньше скорости движения поршней компрессора и энергомодуля в другом цилиндре, в результате чего поступление продуктов сгорания из внешней камеры сгорания прерывается и скорость движения поршней компрессора и энергомодуля в цилиндре с закрытым газораспределительным клапаном уменьшается, после чего в момент времени, когда скорость поршней компрессора и энергомодуля в цилиндре с закрытым газораспределительным клапаном достигнет значения, обеспечивающего одновременность прибытия поршней компрессора и энергомодуля в крайние точки в обоих цилиндрах компрессора, система управления вновь открывает закрытый газораспределительный клапан. Изобретение обеспечивает синхронизацию движения поршней свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов. 1 ил.

Двигатель внутреннего сгорания для инструментов ударного действия // 2542708

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в устройствах ударного действия с возвратно-поступательным движением рабочего органа. Двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндрического корпуса с крышкой и дном, размещенного в корпусе подпружиненного в осевом направлении поршня-ударника, камеры сгорания под крышкой корпуса, подпоршневой полости, образованной вторым торцом поршня-ударника и дном, с установленной в подпоршневой полости возвратной пружиной и соосно с ней хвостовиком рабочего инструмента, выходящего через отверстие в дне корпуса наружу, выполненные в корпусе продувочные и перепускной каналы, блок зажигания, электрически соединенный со свечой зажигания, установленной в крышке корпуса. Новым является то, что корпус и поршень выполнены из немагнитного материала, также двигатель содержит электронный блок, аккумулятор, электрогенератор, вмонтированный в немагнитный главный поршень магнит, топливный насос, буферную топливную емкость и электрически управляемую форсунку и бесконтактную систему управления зажигания. Техническим результатом изобретения является повышение КПД и надежности работы ДВС для инструментов ударного действия. 1 ил.

Способ рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов // 2545258

Изобретение относится к области машиностроения. Способ включает систему управления, поршень с рабочими и компрессорными полостями, внешнюю камеру сгорания и клапан перепуска выхлопных газов из рабочей полости поршня энергомодуля в компрессорную полость, при этом система управления отслеживает текущее значение давления поступающих в рабочую полость поршня энергомодуля продуктов сгорания и на основании этой величины система управления открывает и закрывает клапан перепуска выхлопных газов, из рабочей полости поршня выхлопные газы через клапан перепуска выхлопных газов поступают в компрессорную полость поршня, смешиваются там со сжимаемым воздухом, и полученная смесь воздуха и выхлопных газов через обратный клапан подается во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов, соответственно таким же способом через клапаны перепуска выхлопных газов осуществляется перепуск выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания в остальных цилиндрах энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов. Изобретение обеспечивает снижение токсичности отработавших газов в режиме частичных нагрузок. 1 ил.