СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК F02B71/00 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам работы свободнопоршневых двухтактных двигателей.

Известен свободнопоршневой двухтактный двигатель, содержащий гильзу из теплоизоляционного материала с топливоподающими устройствами и поршни с продувочными устройствами, при этом топливоподающие устройства установлены в поршнях (патент №2039879, МПК F 02 В 71/04, 1995).

Известный двигатель обеспечивает изменение производительности в широком диапазоне нагрузок, так как поддерживается заданный режим работы двигательной части, что исключает перегрузку и остановку двигателя при изменении нагрузки в самых широких пределах.

Однако при работе известного двигателя нет активного влияния на начало процесса сгорания топлива (на скорость и давление), что сужает функциональные возможности двигателя.

Известен свободнопоршневой двухтактный двигатель, содержащий гильзу из теплоизоляционного материала с топливоподающими устройствами и поршни с продувочными устройствами (патент №2105174 МПК F 02 В 71/04, 1998, прототип), который позволяет осуществлять регулировку величины камеры сгорания и концентрации распыла топлива, что расширяет функциональные возможности двигателя.

Однако в работе известного двигателя остается неизменным начало процесса сгорания, так как увеличение давления в камере сгорания вызывает перемещение поршней и увеличение объема горения (то есть переход на диффузионный процесс), что связано с потерей скорости сгорания смеси и с уменьшением термического коэффициента полезного действия, особенно при использовании тяжелых топлив.

Технический результат от использования изобретения - повышение термического коэффициента полезного действия.

Технический результат достигается тем, что в свободнопоршневом двухтактном двигателе, содержащем гильзу из теплоизоляционного материала с топливоподающими устройствами и двумя двигательными поршнями, движущимися навстречу друг другу, поршни снабжены постоянными магнитами с полюсами противоположного знака (N и S), направленными навстречу друг другу.

Такое расположение постоянных магнитов при сближении двигательных поршней (образующих камеру сгорания) вызывает дополнительные магнитные силы, удерживающие двигательные поршни во внутренней мертвой точке, что улучшает процесс сгорания и увеличивает термический коэффициент полезного действия.

На чертеже изображен свободнопоршневой двухтактный двигатель (продольный разрез).

Двигатель 1 содержит гильзу 2 из теплоизоляционного материала, например из металлокерамики, с топливоподающими устройствами 3 и 4, и два двигательных поршня 5 и 6 с продувочными 7 и 8 устройствами. Двигательные поршни 5 и 6 снабжены постоянными магнитами 9 и 10, направленными навстречу друг другу противоположными полюсами N и S.

Работа двигателя осуществляется следующим образом:

При сведении поршней 5 и 6 к внутренней мертвой точке и образовании камеры сгорания дополнительно к силам перемещения добавляются силы притяжения постоянных магнитов 9 и 10, установленных в двигательных поршнях 5 и 6, которые усиливают притяжение поршней к внутренней мертвой точке, что способствует удержанию поршней (даже в начальный период сгорания) при подаче топлива через топливоподающие устройства 3 и 4, то есть увеличивается благодаря этому процесс турбулизации при неизменном объеме сгорания, так как потоки подаваемого топлива направлены по периферии. В этом случае могут меняться параметры хода (при неизменном объеме камеры сгорания), величины подачи топлива и воздуха, степень сжатия и цикличность в зависимости от необходимости, что повышает термический коэффициент полезного действия двигателя и расширяет его функциональные возможности.

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить термический к.п.д. свободнопоршневого двигателя. Свободнопоршневой двухтактный двигатель содержит гильзу из теплоизоляционного материала с топливоподающими устройствами и поршни с продувочными устройствами; при этом двигательные поршни снабжены постоянными магнитами с противоположными полюсами (N и S), направленными навстречу друг другу. 1 ил.

Свободнопоршневой двухтактный двигатель, содержащий гильзу из теплоизоляционного материала с топливоподающими устройствами и поршни с продувочными устройствами, отличающийся тем, что двигательные поршни снабжены постоянными магнитами с противоположными полюсами (N и S), направленными навстречу друг другу.