Поршневой двигатель

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано преимущественно в качестве силовой установки для транспортных средств с экологически чистым выхлопом. Двигатель состоит из блока цилиндров, шатунно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, системы газораспределения, включающей в себя самодействующие клапаны, ресивер и систему трубопроводов. Дополнительно блок цилиндров содержит по крайней мере один нагнетательный цилиндр и один расширительный цилиндр по меньшей мере с одним нормально открытым самодействующим клапаном и выхлопными окнами. Нагнетательный цилиндр системой трубопроводов сообщен с расширительным цилиндром через ресивер, причем ресивер дополнительно связан с баллоном высокого давления через редукционный клапан. Позволяет эффективно и надежно обеспечить функционирование силовых установок транспортных средств с экологически чистым выхлопом. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, преимущественно, в качестве силовой установки для транспортных средств с экологически чистым выхлопом.

Из уровня техники известны аналоги: поршневой детандер-компрессорный агрегат, патент RU №2134850 от 20.08.1999; поршневой пневмодвигатель, патент RU №2330962 от 10.08.2008; поршневой двигатель, патент RU №2302543 от 10.07.2007, выбранный в качестве прототипа, состоящий из блока цилиндров, соответствующего числа кривошипно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, механизма газораспределения, например, клапанного типа, системы подачи топлива, систем смазки, охлаждения и зажигания, камеры сгорания, системы газоводов, ресивера, теплообменника.

Основным недостатком известных технических решений является то, что они не обеспечивают экологически чистый выхлоп.

Техническим результатом настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, создание эффективной, простой и надежной в работе конструкции поршневого двигателя, работающего на сжатом воздухе и пригодного для использования в качестве силовой установки транспортного средства с экологически чистым выхлопом.

Указанный технический результат достигается тем, что в предложенном поршневом двигателе, состоящем из блока цилиндров, шатунно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, системы газораспределения, включающей в себя самодействующие клапаны, ресивера, системы трубопроводов, согласно заявленному техническому решению блок цилиндров содержит по крайней мере один нагнетательный цилиндр и один расширительный цилиндр по меньшей мере с одним нормально открытым самодействующим клапаном и выхлопными окнами, нагнетательный цилиндр системой трубопроводов сообщен с расширительным цилиндром через ресивер, причем ресивер дополнительно связан с баллоном высокого давления через редукционный клапан.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного поршневого двигателя.

Поршневой двигатель содержит блок цилиндров 1, в котором размещены нагнетательный цилиндр 2 и расширительный цилиндр 3 с нормально открытым впускным клапаном 4 и выхлопными окнами 5, коленчатый вал 6 с присоединенными к нему шатунно-поршневыми группами, система трубопроводов 7, связывающая нагнетательный и расширительный цилиндр через ресивер 8, и присоединенный к нему баллон высокого давления 9 через редукционный клапан 10.

Сжатый воздух из баллона высокого давления 9 поступает в ресивер 8, где с помощью редукционного клапана 10 поддерживается избыточное давление порядка 0,6-0,8 МПа. По системе трубопроводов 7 из ресивера 8 сжатый воздух поступает в расширительный цилиндр 3 через нормально открытый впускной клапан 4, приводя в движение поршневую группу расширительного цилиндра 3, создавая при этом крутящий момент на коленчатом валу 6 поршневого двигателя. Основная большая часть момента (примерно 2/3), снимаемая с коленчатого вала 6, расходуется на привод движителя транспортного средства, а другая меньшая часть момента (примерно 1/3) воспринимается поршневыми группами нагнетательного цилиндра 2, приводя их в движение, обеспечивая при этом сжатие и перемещение атмосферного воздуха в ресивер 8. Сжатый нагнетательным цилиндром воздух, имеющий более высокую температуру, смешивается в ресивере 8 с воздухом, поступившим через редукционный клапан 10 из баллона высокого давления 9, повышая тем самым его энергетическую эффективность. При торможении, спусках с подъемов, движении транспортного средства накатом крутящий момент, создаваемый на коленчатом валу 6 движителем, приводит в движение поршневые группы нагнетательного 2 и расширительного цилиндров 3, производя сжатие и перемещение в ресивер 8 атмосферного воздуха, поступившего в нагнетательный цилиндр 2, а также в расширительный цилиндр через выхлопные окна 5, обеспечивая, таким образом, его рекуперацию.

Нормально открытый клапан может быть выполнен с запорным элементом в виде подпружиненного кольца с ограничителем с возможностью перемещения относительно крышки цилиндра (см. RU №11312), подвешенного на пружине растяжения (см. RU №2097576), в виде упругих элементов, параллельных потоку газа, и ограничителей, консольно закрепленных в пакет (см. RU №38852).

Предложенное техническое решение позволяет эффективно и надежно обеспечить функционирование силовых установок транспортных средств с экологически чистым выхлопом.

Поршневой двигатель, состоящий из блока цилиндров, шатунно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, системы газораспределения, включающей в себя самодействующие клапаны, ресивер, систему трубопроводов, отличающийся тем, что блок цилиндров содержит по крайней мере один нагнетательный цилиндр и один расширительный цилиндр по меньшей мере с одним нормально открытым самодействующим клапаном и выхлопными окнами, нагнетательный цилиндр системой трубопроводов сообщен с расширительным цилиндром через ресивер, причем ресивер дополнительно связан с баллоном высокого давления через редукционный клапан.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в аксиально-поршневых двигателях. Аксиально-поршневой двигатель (1101) содержит по меньшей мере один рабочий цилиндр, питание которого осуществлено от непрерывно работающей камеры (1110) сгорания.

Изобретение относится к устройствам двигателей внутреннего сгорания с разделенным термодинамическим циклом. Техническим результатом является повышение эффективности процесса сгорания.

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании поршневых двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области двигателестроения. .

Изобретение относится к тепловым двигателям, в частности к автотракторным. .

Изобретение относится к электротехнике, к силовым установкам на базе поршневых двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания. .

Двигатель // 2372488
Изобретение относится к двигателям, в которых поршни, помещенные в цилиндры, перемещаются под действием впускаемых в цилиндры под напором газа, пара, воды. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к поршневым машинам и касается усовершенствования компрессоров, насосов, двигателей криогенных устройств. .

Изобретение относится к двигателестроению для использования во всех областях народного хозяйства: на железнодорожном, водном, автомобильном, тракторном, воздушном транспортах и на тепловых электростанциях.

Изобретение относится к двигателям с внешней камерой сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что тандемный двухтактный двигатель с общей внешней камерой сгорания (далее - тандемный двигатель) представляет собой агрегат, состоящий из общей внешней камеры сгорания и трех идентичных блоков. Один канал соединяет пусковые клапаны каждого блока с входом воздуха в общую внешнюю камеру сгорания, а другой канал соединяет выход продуктов сгорания из общей внешней камеры сгорания с впускными клапанами продуктов сгорания силового поршня каждого блока тандемного двухтактного двигателя. Все блоки объединены в тандем таким образом, что геометрические оси их коленвалов располагаются на одной геометрической оси, а кривошипы каждого из них развернуты относительно друг друга на одну треть оборота коленвала. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, а имеено к двухтактным двигателям с внешней камеры сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двухтактный двигатель состоит из трех силовых блоков с общей для всех блоков внешней камеры сгорания и общего пневмоаккумулятора с пусковым клапаном. Каждый силовой блок включает цилиндр с силовым поршнем и впускным клапаном, цилиндр с поршнем компрессора и обратными клапанами и коленвал. Колено коленвала силового поршня развернуто относительно колена коленвала поршня компрессора на пол-оборота. Три силовых блока объединены в тандем таким образом, что геометрические оси их коленвалов располагаются на одной геометрической оси. В свою очередь коленвал каждого силового блока развернут относительно другого силового блока на одну треть оборота. Общий пневмоаккумулятор и пусковой клапан соединены каналом с обратными клапанами всех силовых блоков, а выход продуктов сгорания из общей внешней камеры сгорания соединен каналом с впускными клапанами всех силовых блоков. 1 ил.

Изобретение относится к двухтактным двигателям с внешней камерой сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двухтактный двигатель с внешней камерой сгорания включает пневмоаккумулятор, систему управления и клапан выброса излишка воздуха в атмосферу. Для соответствия уровня зарядки пневмоаккумулятора с задаваемой мощностью двигателя и оптимального значения коэффициента избытка воздуха система управления открывает клапан выброса излишка воздуха в атмосферу в момент времени, когда давление в пневмоаккумуляторе достигнет уровня, при котором обеспечивается требуемое давление подаваемого во внешнюю камеру сгорания воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано преимущественно в качестве силовой установки для транспортных средств с экологически чистым выхлопом. Двигатель состоит из блока цилиндров, шатунно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, системы газораспределения, включающей в себя самодействующие клапаны, ресивер и систему трубопроводов. Дополнительно блок цилиндров содержит по крайней мере один нагнетательный цилиндр и один расширительный цилиндр по меньшей мере с одним нормально открытым самодействующим клапаном и выхлопными окнами. Нагнетательный цилиндр системой трубопроводов сообщен с расширительным цилиндром через ресивер, причем ресивер дополнительно связан с баллоном высокого давления через редукционный клапан. Позволяет эффективно и надежно обеспечить функционирование силовых установок транспортных средств с экологически чистым выхлопом. 1 ил.

Наверх