Многоцилиндровый свободнопоршневой двигатель Советский патент 1983 года по МПК F02B71/04 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Известны многоцилиндровые свободнопоршневые двигатели (СПД), содержащие по меньшей мере одну враш,ательную машину, симметрично расположенные по окружности периферийные рабочие цилиндры с поршневыми группами, образующими торцовые камеры сгорания, и жестко связанный с ними центральный цилиндро-порщневой блок. При сгорании топлива в торцовь1х камерах сгорания центральный цилиндро-поршлневой блок совершает возвратно-поступательное движение, обеспечивая сжатие рабочего тела, с целью последующего использования его в расширительной машине 1.

Однако при использовании в качестве рабочего тела в таком СПД жидкости, например, для гидравлической передачи мощности, соответствующие рабочие полости, располагаются с внешней стороны рабочих цилиндров, что ухудшает удельно-габаритные характеристики машины и осложняет ее общую схему.

Цель изобретения - повышение удельной мощности СПД.

Поставленная цель достигается тем, что в многоцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем, по меньшей мере, одну вращательную машину, симметрично расположенные по окружности периферийные рабочие цилиндры с поршневыми группами, образующими торцовые камеры сгорания, и жестко связанный с ними центральный цилиндро-порщневой блок, последний выполнен в виде замкнутого бака с турбожидкостью и размещен между торцовыми камерами сгорания, а вращательная машина выполнена, по меньшей мере,ув виде одной гидротурбины двустороннего действия и двух соосных с ней газовых турбин с вентиляторами наддува, причем гидротурбина расположена неподвижно относительно бака, а газовые турбины размещены по торцам двигателя.

Гидротурбина двустороннего действия может быть выполнена в виде двух пропеллерных турбин, между которыми со стороны их выпуклых профилей установлены обтекатели.

На фиг. 1 показан СПД, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - рещетка профилей гидротурбины по среднему диаметру.

Многоцилиндровый свободнопоршневой двигатель (фиг. 1) содержит симметрично

расположенные по окружности периферийные рабочие цилиндры 1 с поршневыми группами 2, образующими торцовые камеры сгорания 3, и жестко связанный с ними центральный цилиндро-порщневой блок 4, выполненный в виде замкнутого бака 5 с

турбожидкостью 6 (фиг. 2).

Вращательная мащина выполнена в виде, по меньшей мере, одной гидротурбины 7, в двух соосных с ней газовых турбин 8 с вентиляторами наддува 9, причем гидротурбина 7 расположена неподвижно относительно бака 5, а газовые турбины 8 с вентиляторами наддува 9 размещены по торцам двигателя на общем валу 10. Гидротурбина 7 может быть выполнена в виде двух пропеллерных турбин 11 и 12, между которым

0 установлены обтекатели 13 (фиг. 3).

Двигатель работает следующим образо.м. При сгорании топлива в торцовых камерах сгорания 3 поршневые группы 2 соверщают вместе с центральными цилиндропорщиевыми блоком 4 возвратно-поступательное движение в рабочих цилиндрах 1 относительно неподвижной гидротурбины 7, размещенной в замкнутом баке 5. Возвратно-поступательное перемещение бака с жидкостью преобразуется гидротурбиной 7 двуQ стороннего действия 7, выполненной, например, из двух пропеллерных трубин II и 12, между которыми со стороны выпуклых поверхностей профилей установлены обтекатели 13 (фиг. 3), в одностороннее вращение вала 10 с вентиляторами наддува 9.

5 на котором одновременно работают и газовые турбины 8.

Для запуска СПД может быть использован лнбо сжатый воздух, либо постороннийисточник мощности, а в качестве турбожидкости применена смесь воды с этиленглико0 лем, обеспечивающая при соответствующем профилировании проточной части гидротурбины относительно равномерное вращение вала двигателя.

Таким образом, высокая удельная мощность СПД может быть реализована при

сравнительно удовлетворительных показателях по экономичности.

1. МНОГОЦИЛИНДРОВЫЙ СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий, по меньшей мере, одну вращательную мащину, симметрично расположенные . по окружности периферийные рабочие Ш1линдры с порщневыми группами, образующими торцовые камеры сгорания, и жестко связанный с ними центральный цилиндропорщневой блок, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, блок выполнен в виде замкнутого бака с турбожидкостью и размещен меаду торцовыми камерами сгорания, а вращательная машина выполнена в виде по меньшей мере, одной гидротурбины двустороннего действия и двух соосных с ней газовых турбин с вентиляторами наддува, причем гидротурбина расположена неподвижно относительно бака, а газовые турбины размещены по торцам двигателя. 2. Двигатель по п. , отличающийся тем, что гидротурбина двустороннего действия, выполнена в виде двух пропеллерных турбин, между которыми со стороны их выпуклых профилей установлены обтекатели. (Л ю 00 to со