Свободнопоршневой двухтактный двигатель Советский патент 1990 года по МПК F02B71/06 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение удельной мощности свободнопоршневых двигателей внутреннего сгорания (СПД).

На фиг. 1 представлена общая схема СПД и его основных узлов; на фиг. 2 - двигатель, разрез по тороиду дизельной полости; на фиг. 3 - то же, по компрессорной полости СПД.

Свободнопоршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит двигательную 1 и компрессорную 2 полости с поршневыми группами 3 и 4, снабженными механизмом 5 синхронизации, имеющим зубчатые рейки 6 и шестерни 7, ресивер 8 продувочного воздуха и газовую турбину 9, размещенную в кожухе 10, с. входным валом 11. Двигательная и компрессорная полости выполнены в виде размещенных друг над другом тороидов, снабженных глухой крышкой 12 и кожухом, образующими вместе с тороидами продувочный ресивер. Зубчатые рейки размещены на поверхности 13 и 14

поршневых групп двигательной и компрессорной полостей, а шестерни синхронизирующего механизма выполнены коническими, расположены соответствующими поршневыми группами и соединены синхронизирующим валом 15, связанным черсм механизм 16 свободного хода и зубчатую передачу 17 с входным валом газовой турбины. СПД также снабжен соответствующими газоотводя- щими трактами 18 и другими необходимыми для нормальной работы системами и механизмами (не показаны).

СПД работает следующим образом.

При возвратно-вращательном движении поршневых групп 3 в двигательной полости 1, имеющей форму тороида, перемещение последних через конические шестерни 7 механизма 5 синхронизации с помощью соответствующих зубч.пых реек 6, взаимо .ейст- вующих с профильными поверхностям;; 13 и 14, передается ьоршневым группам 4, размещенным в компрессорной полости 2, также представляющем собой тороид вращения. Воздух, сжат- гй в компрессорной посл-ч

Jb

00 О СО

лости, поступает в продувочный ресивер 8, образованный глухой крышкой 12 и кожухом 10, а далее - в двигательную полость для ее продувки и наполнения Выхлопные газы затем подводятся по газовым трактам 18 к газовой турбине 9, приводя по вращение ее входной вал II посредством т.н. газовой передачи. Одновременно крутящий момент на указанный вал передается также от синхронизирующего вала 15 через механизм 16 свободного хода (например через обгонную муфту) и зубчатую пеоедачу 17 и, таким образом, осуществля- тся дополнительная подкрутка турбины.

Выполнение СПД с тороидальными рабочими и компрессорными полостями и предлагаемой системой синхронизации поршневых групп и передачи крутящего момента на входной вал турбины улучшает удельно-габаритные показатели

Формула изобретения

1. Свободнопоршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий

двигательную и компрессорную полости с поршневыми группами, снабженными механизмом синхронизации, имеющим зубчатые рейки и шестерни, ресивер продувочного

воздуха и газовую турбину, размещенную в кожухе, с входным валом, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, двигательная и компрессорная полости выполнены в виде размещенных друг над другом тороидов, снабженных глухой крышкой и кожухом для образований продувочного ресивера.

2. Двигатель по п. I, отличающийся тем, что зубчатые рейки размещены на поверхности поршневых групп двигательной и компрессорной полостей, а шестерни механизма синхронизации выполнены коническими, расположены между соответствующими поршневыми группами и соединены синхронизирующим валом, связанным через механизм

0 свободного хода и зубчатую передачу с входным валом газовой турбины.

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить удельную мощность двигателя. Отличительной особенностью свободнопоршневого двигателя (Д), работающего по двухтактному циклу, является выполнение двигательной и компрессорной полостей в виде тороидов с соответствующими поршневыми группами, между которыми размещены конические шестерни механизма синхронизации, взаимодействующие с зубчатой поверхностью поршневых групп. Для улучшения весогабаритных показателей ресивер Д размещен во внутреннем пространстве, образованном тороидами, глухой крышкой и кожухом газовой турбины, а крутящий момент на вал последней передается через систему обгонных муфт и шестерен, дополнительно подкручивающих вал турбины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

/

Фаг.1

6

J

13