Силовая установка транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК F02B73/00 F01B21/00 

Изобретение относится к машино строению, в частности к двигателестроению, а именно к силовым установ кам транспортного средства. Известна силовая установка транспортного средства, содержащая постоянно работающий карбюраторный поршне вой двигатель внутреннего сгорания, периодически включаемый карбюраторный роторный двигатель внутреннего сгорания и вал отбора мощности, причем двигатели снабжены стартерами, системами зажигания и -охлаждения с теплообменниками, входными и выходны ми магистралями и общей системой подачи топлива, а их коленчатые валы у тановлены по одной оси и кинематичес ки связаны между собой и с валом отбора мощности Г. Однако в известной установке систe ы охлаждения двигателей выполнены разобщенными, а их валы связаны между собой при помощи переключающих муфт, что уменьшает ресурс работы установки. Цель изобретения - повышение ресурса работы. Поставленная цель достигается тем, что в силовой установке транспортного средства, содержащей постоянно работающий карбюраторный поршневой двигатель внутреннего сгорания, периодически включаемый карбюраторный роторный двигатель внутреннего сгорания и вал, отбора мощности, причем двигатели снабжены стартерами, системами зажигания и охлаждения с теплообменниками, входными и выходными магистралями и общей системой подачи топлива, а их коленчатые валы установлены по одной оси и кинематически связаны между собой и с валом отбора мощности, выходная магистраль системы охлаждения поршневого.двигателя снабжена нормально закрытым клапаном и сообщена с входной магистралью системы охлаждения роторного двигателя при помощи соединительного трубопровода в котором установлен нормально открытый клапан, во входных магистралях обеих систем охлаждения размещены обратные клапаны, а их теплообменники объединены в едины.й узел. Кинематическая .связь валов двигателей может быть выполнена в виде дифференциальной передачи, а кинематическая связь вала отбора мощности с валами двигателей - в виде зубчатой передачи, одна из шестерен которой же стко связана с дифференциалом дифференциальной передачи. На фиг, 1 представлена силовая ус тановка на фиг. 2 - схема кинематической связи валов двигателей между собой и с валом отбора мощности. Силовая установка содержит постоя но работающий карбюраторный поршневой двигатель 1 внутреннего сгорания периодически включаемый карбюраторный роторный двигатель 2 внутреннего сгорания и вал 3 отбора мощности. Двигатели 1 и 2 снабжены стартерами и 5 , системами зажигания (не по казаны) и охлаждения с единым теплообменником 6 с входными 7 и 8 и выходными 9 и 10 магистралями и общей системой подачи топлива с разветвляющимся топливопроводом 11, топливными насосами 12 и 13,карбюраторами k и 15 и воздушными фильтрами 16 и 17- Коленчатые валы 18 и 19 двигателей снабжены маховиками 20 и 21 и связаны между собой при помощи дифферен циальной передачи с дифференциалом 22. Вал 18 соединен с шестерней 23 дифференциала 22, а вал 19 - через муфту 2+ с шестерней 25. Шестерни 23 и 25 взаимодействуют с сателлитами 26, которые посажены на оси 27 крышки 28. Крышка 28 дифференциала 22 жестко связана с конической шестерней 29,которая передает вращение шестерн 30 сцепления ЗЬ взаимодействующей с нажимным диском 32 сцепления 3 К на жимному диску 32 подсоединен вал 3 отбора мощности, связанный с коробкой 33 перемены передач. Выходная ма гистраль 9 системы охлаждения поршне вого двигателя 1 снабжена нормально закрытым клапаном 3 и сообщена с входной магистралью 8 системы охлаждения роторного двигателя 2 при помощи соединительного трубопровода 35, в котором установлен нормально откры тый клапан 36, во входных магистралях 7 и Н обеих систем охлаждения размещены обратные клапаны 37 и 38. а выходная и входная магистрали 9 и 7 системы охлаждения двигателя 1 сообщены при помощи перепускного трубопровода 39, в котором установлен термостат 40. В выходных магистралях 9 и 10 размещены водяные насосы tl и tZ с ременными приводами и от валов 18 и 19, причем водяной насос 2 сис,1темы охлаждения двигателя 2 дополнительно снабжен электродвигателем S, а его ременный привод - обгонной муфтой (не показана). Для прокачивания охлаждающего воздуха через теплообменник 6 используются вентиляторы с ременным приводом 47 от электродвигателя 48. Заслонки (не показаны) карбюраторов Н и 15 связаны с общей педалью акселератора (не показаны). Силовая установка работает следующим образом. Включается система зажигания и стартер двигателя 1 за счет поворота ключа в замке зажигания двигателя 1. Стартер А начинает вращать маховик 20 и вал 18, а с ними начинают вращаться крыльчатки топливного насоса 12 и водяного насоса 41. Топливо из топливопровода 11 попадает через топливный насос 12 в карбюратор Т4, где смешивается с воздухом, поступающим из фильтра 16. Образуется топливно-воздушная смесь, поступающая в камеры сгорания двигателя 1. Двигатель 1 наминает работать и уже самостоятельно вращает вал 18, в этот момент стартер k отключают. Начинается прогрев двигателя 1, при этом нагретая водяным насосом Ц охлаждающая жидкость подается в выходную магистраль 9. Так как клапан З нормально закрыт, жидкость не может попасть напрямую в теплообменник 6, а также из-за неработающего водяного насоса +2 двигателя 2 жидкость не может идти по соединительному трубопроводу 35. Жидкость идет по перепускному трубопроводу 39 через термостат 0, открытый в это время. Охлаждающая жидкость из перепускного трубопровода 39 не может попасть в теплообменник 6, так как этому препятствует обратный клапан 37 и жидкость вынуждена пойти по входной магистрали 7 обратно в двигатель 1. Так происходит до тех пор, пока двигатель 1 не прогреется до некоторой температуры, например до 510 60С. Тогда включается электродвигатель водяного насоса k2 роторного двигателя 2. После этого большая часть охлаждающей жидкости идет по перепускному tpy6onpo8OAy 39, так как гидравлическое сопротивление .этой .магистрали значительно меньше, а мень шая часть охлаждающей жидкости идет по соединительному трубопроводу 35 через двигатель 2 в теплообменник 6. Включение электродвигателя S может быть обеспечено, например, за счет терморегулятора или тумблера на приборном щитке водителя. Нагрев двигателя 1 продолжается, и при температуре, например , термостат kO закрывается. Вся охлаждающая жидкост из выходной магистрали 9 двигателя 1идет по соединительному трубопрово ду 35 через нормально открытый клапан Зб, входную магистраль 8 в двига тель 2, нагревая его. Из двигателя 2 охлаждающая жидкость через водяной насос 2 и выходную магистраль 10 по ступает в теплообменник 6. Жидкость в теплообменнике 6 охлаждается за счет прохождения через него воздуха, который гонят вентиляторы 46. Охлажденная жидкость из теплообменника 6 через входную магистраль 7 и обратный клапан 37 попадает в двигатель 1 При таком режиме работы вал 18 двига теля 1 вращается, а вал 19 двигателя 2заторможен и стоит на месте. За сч этого происходит обкатывание сателлитов 26 зубчатого венца шестерни 25 двигателя 2. Это приводит к вращению крышки 28 дифференциала 22 с угловой скоростью в два раза меньшей, чем угловая скорость вращения вала 18 работающего двигателя 1. Вращение крышки 28 дифференциала 22 через шестерню 29 и сцепление -31 передается на вал 3 отбора мощности к коробке 33 перемены передач. Регулирование оборотов двигателя 1 осуществляется нажа тием педали акселератора, что приводит к открытию или закрытию заслонок карбюраторов и 15, но так как топ ливный насос 13 двигателя 2 не работает, то топливо не поступает в карбюратор 15 и его заслонка поворачива ется вхолостую. Перед запуском роторного двигателя 2 выжимают сцепление 31, т.е. нажимной диск 32 выводят из взаимодействия с шестерней 30 сцепления 31. При этом отсоединяется силовая установка от нагрузки для более легкого и быстрого 5 6 запуска роторного двигателя 2. Для этого включают вторую систему зажигания и запускают стартер 5, который начинает вращать маховик 21 и вал 19 двигателя 2. С началом вращения вала 19 начинает работать топливный насос 13 и топливо поступает в карбюратор 15, где приготовляется топпивновоздушная смесь, попадающая в рабочую камеру роторного двигателя 2, При этом он начинает работать и быстро выходит на рабочий , так как прогрет до рабочей температуры. После этого стартер 5 выключается и может выключаться электродвигатель при вода водяного насоса 42, так как теперь он может вра1даться за счет получения крутящего момента с вала 19 через ременный привод и обгонную муфту, а валы электродвигателя 5 и стартера 5 вращаются вхолостую. С включением второй системы зажигания нормально открытый клапан Зб закрывается, перекрывая соединительный трубопровод 35, а нормально закрытый клапан 3 открывается иобеспечивается прямой проход жидкости из выходной магистрали 9 в теплообменник 6. Это предохраняет от перегревов двигатели 1 и 2 при их одновременной работе. Теперь охлаждающая жидкость из двигателя 1 попадает в теплообменник 6 через водя ной насос 1, выходную магистраль 9 и клапан Роторный двигатель 2 охлаждается жидкостью, поступающей из теплообменника 6 через входную магистраль 8 и обратный клапан 38. При одновременной работе двигателей 1 и 2 крышка 28 дифференциала 22 вращается со скоростью, равной .М, где W - угловая скорость вращения крышки 28 дифференциала 22, W - угловая скорость вращения ва ла 18 поршневого двигателя 1; Wp - угловая скорость вращения вала 19 роторного двигателя 2. С выходом роторного двигателя 2 на рабочий режим нажимной диск 32 отпускается и под действием пружин входит во взаимодействие с шестерней 30 сцепления 31- Это приводит к вращению вала 3 и передаче вращения к коробке 33 перемены передач. Регулирование оборотов обеспечивается за счет нажатия на педаль акселератора. в результате чего реагируют оба дви гателя 1 и 2. Для перехода на режим работы сил вой установки с выключенным роторны двигателем 2 необходимо выключить его систему зажигания, переключить клапана З и 36 и включить электродвигатель 5 привода водяного насоса 2 двигателя 2. При таком режиме работы вентиляторы вращаются с меньшей угловой скоростью, чем при работе двух двигателей 1 и 2, так как в этом случае теплообменник 6 дол)кен отдать в воздух меньшее коли чество тепла. Таким образом, реализация изоб- ретения позволяет повысить ресурс работы силовой установки. Формула изобретения 1. Силовая установка транспортного средства, содержащая постоянно работающий карбюраторный поршневой двигатель внутреннего сгорания, периодически включаемый карбюраторный роторный двигатель внутреннего сгорания и вал отбора мощности, причем двигатели снабжены стартерами, системами зажигания и охлаждения с теплообменниками, входными и выходными магистралями и общей системой подачи топлива, а их коленчатые валы установлены по одной оси и кинематически связаны меж-ду собой и с валом. отбора мощности, отличающая с я тем, что, с целью повышения ре работы, выходная магистраль системы охлаждения поршневого двигателя снабжена нормально закрытым клапаном и сообщена с входной магистралью системы охлаждения роторного двигателя при помощи соединительного трубопровода, в котором установ лен нормально открытый клапан, во входных магистралях обеих систем охлаждения размещены обратные клапаны, а их теплообменники объединены в единый узел. 2. Установка по п, 1, о т л и чающаяся тем, что, кинематическая связь валов двигателей выполнена в виде дифференциальной передачи, а кинематическая связь вала отбора мощности с валами двигателей в виде зубчатой передачи, одна из шестерен которой жестко связана с дифференциалом дифференциальной передачи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № «ПбООб, кл. 60-709, опублик. 1978.