ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2017 года по МПК F01B1/02 F02G3/02 

Описание патента на изобретение RU2619516C1

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.

Похожие патенты RU2619516C1

название год авторы номер документа
ПОРШНЕВАЯ РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА 2013
  • Калекин Вячеслав Степанович
  • Калекин Дмитрий Вячеславович
  • Нефедченко Александр Николаевич
RU2528204C1
ПОРШНЕВОЙ ПНЕВМОДВИГАТЕЛЬ 2006
  • Калекин Вячеслав Степанович
  • Калекина Нина Николаевна
  • Калекин Дмитрий Вячеславович
  • Ильин Александр Вячеславович
RU2330962C2
ПОРШНЕВАЯ РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА 2009
  • Калекин Вячеслав Степанович
  • Калекин Дмитрий Вячеславович
RU2408796C2
Поршневой пневмодвигатель 2017
  • Михайлов Владимир Викторович
RU2669080C1
ПОРШНЕВОЙ РАСШИРИТЕЛЬНО-КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ 2006
  • Калекин Вячеслав Степанович
  • Калекина Нина Николаевна
  • Калекин Дмитрий Вячеславович
  • Калекин Владимир Вячеславович
  • Ильин Александр Вячеславович
RU2321803C1
ПОРШНЕВАЯ РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА 2001
  • Ваняшов А.Д.
  • Калекин В.С.
  • Коваленко С.В.
  • Калекин В.В.
RU2206791C2
ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ 2005
  • Баринов Владимир Викторович
  • Глейзер Абрам Исаакович
  • Шайкин Александр Петрович
RU2302543C1
ПОРШНЕВАЯ РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА 2000
  • Калекин В.С.
  • Бычковский Е.Г.
  • Ваняшов А.Д.
  • Кезь Д.Н.
RU2183288C2
ПОРШНЕВАЯ РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА 1998
  • Ваняшов А.Д.
  • Кабаков А.Н.
  • Калекин В.С.
  • Прилуцкий И.К.
RU2151302C1
ДВИГАТЕЛЬ 2008
  • Внуков Василий Васильевич
RU2372489C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 619 516 C1

Реферат патента 2017 года 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.

Формула изобретения RU 2 619 516 C1

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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2619516C1

ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ 2005
  • Баринов Владимир Викторович
  • Глейзер Абрам Исаакович
  • Шайкин Александр Петрович
RU2302543C1
ПОРШНЕВОЙ ДЕТАНДЕР-КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ 1998
  • Ваняшов А.Д.
  • Кабаков А.Н.
  • Калекин В.С.
  • Куликов С.П.
  • Прилуцкий И.К.
RU2134850C1
0
SU154841A1
ЛОТОК ОЧИСТКИ И ДЕЗИНФЕКЦИИ МАСОК ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ 2017
  • Джорджесон, Дэвид, Аллен
RU2773849C2
WO 1998032963A1, 30.07.1998.

RU 2 619 516 C1

Авторы

Калекин Вячеслав Степанович

Калекин Дмитрий Вячеславович

Даты

2017-05-16Публикация

2016-03-29Подача