Силовая установка Советский патент 1991 года по МПК F02B75/32 

Изобретение относится к конструкции поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение мощностных и экономических показателей силовой установки.

На фиг. 1 схематично показана принципиальная схема предлагаемой силовой установки; на фиг. 2 - схема выполнения механизма поддержания постоянного частотного режима силовой уст ановки.

Силовая установка содержит первичный двигатель 1, выполненный в виде

свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания, выходной вап 2 привода потребителя, работающего на переменном скоростном и нагрузочном режиме, дополнительный вал 3 привода вспомогательных агрегатов, регулируемую бесступенчатую импульсную передачу, связывающую первичный двигатель 1 и выходной вал 2 и включающую механизмы 4 свободного хода, трехповодковый шар- нирно-рычажный механизм 5, регулирующий гидравлический цилиндр 6 с поршнем 7 и управляющим золотником 8 и привод управления с тягой 9. Свободно35

W

о ел

05

поршневой двигатель внутреннего сгорания снабжен двумя поршнями 10, жестко связанными штоком 11 и снабженными двумя зубчатыми рейками 12, кинемати- чески связанными с двумя зубчатыми венцами 13, двумя обгонными муфтами 14 и двумя шатунами 15, присоединенны ,ми к одному из плеч трехловодково- го механизма 5. Управляющий золотник 8 гидравлического цилиндра 6 связан ic тягой 9 привода управления, соединенной двуплечим рычагом 16 с центробежным регулятором 17, приводимым при помоши зубчатой передачи 18 дополни- тельным валом 3 привода вспомогательных агрегатов.

Силовая установка работает следующим образом.

Первичный двигатель 1, выполненный в виде свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания, работает по двухтактному циклу. При этом поршни 10 совместно со штоком 11 и зубчатыми рейками 12 совершают возвратно-пос тупательное движение. Находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками 12 зубчатые венцы 13 совершают возвратно поступательное движение. Обгонные муфты 14, имея одинаковое направление заклинивания, преобразует возвратно- вращательное движение венцов 13 во вращение вала 3 привода вспомогательных агрегатов. Колебательное движение венцов 13 вызывает возвратно-вращательное колебательное движение соединенного с ними шатунами 15 трехпо- водкового механизма 5, который удерживается в определенном положении от

носительно оси качания штоком поршня

7 гидравлического цилиндра 6. Колебательное движение трухповодкового механизма 5 вызывает возвратно-вращательное движение обойм механизмов 4 свободного хода, преобразующих это

движение во вращение выходного вала 2.

Перемещение управляющего золотни- ка 8 от среднего положения вызывает перемещение поршня 7 гидравлического цилиндра 6, изменяющего положение оси колебаний трехповодкового механизма 5 и приводящего к изменению амплитуды колебаний обойм механизмов 4 свободного хода и скорости вращения выходного вала 2. При крайнем правом положении поршня 7 гидравлического цилиндра 6 колебания трехповодкового механизма из-за совмещения положения осей

о

5

0

с

5

колебаний соединительных элементов не передаются на обоймы механизмов 4 свободного хода и выходной вал остаётся неподвижным. При перемещении поршня 7 гидравлического цилиндра 6 влево от крайнего правого положения амплитуда колебаний обойм механизмов 4 свободного хода увеличивается от нуля до максимального значения и при этом соответственно изменяется скорость вращения выходного вала 2.

Механизм поддержания; постоянного частотного режима свободно-поршневого двигателя работает следующим образом.

При увеличении нагрузки на выходном валу 2 уменьшается частота колебаний поршней и частота вращения дополнительного вала 3 привода вспомогательных агрегатов и связанного с ним центробежного регулятора 17, в результате чего центробежные грузы сходятся под действием пружины, а золотник 8 перемещается влево, обеспечивая поступление рабочей жидкости в левую полость гидроцилиндра 6 и перемещение поршня 7 последнего вправо.

Это приводит к увеличению передаточного отношения бесступенчатой импульсной передачи, вызывает снижение частоты вращения выходного вала 2 и одновременно снижает нагрузку на первичный двигатель 1, что, в свою очередь, приводит к повышению частоты циклов двигателя и частоты вращения дополнительного вала 3. Центробежные грузы регулятора 17 снова расходятся, золотник 8 снова занимает нейтральное положение, но уже при меньшей частоте вращения выходного вала 2.

При уменьшении нагрузки на выходном валу 2 происходит увеличение частоты вращения дополнительного вала 3, вызывающее уменьшение передаточного отношения бесступенчатой импульсной передачи и увеличение нагрузки на двигатель 1, в результате чего частота его циклов снижается по прежней величине, а золотник 8 занимает нейтральное положение.

Таким образом, воздействуя на тягу 9 привода управления, можно бесступенчато регулировать скорость вращения выходного вала 2 при постоянной частоте циклов двигателя и постоянной скорости вращения дополнительного вала 3, соответствующих оптимальному по экономичности режиму при одновремен51636576

метровой мощности дви

изобретения

Силовая установка, содержащая первичный двигатель, выходной вал привода потребителя , работающего на переменном скоростном и нагрузочном режиме, дополнительный вал привода вспомо-ю гательных агрегатов, регулируемую бесступенчатую импульсную передачу, связывающую первичный двигатель и выходной вал и включающую механизмы свободного хода, трехповодковый шарнирно-15 рычажный механизм, регулирующий гидравлический цилиндр с управляющим золотником и привод управления с тягой,

отличающаяся тем, что, с целью повышения мощностных и экономических показателей путем обеспечения работы на оптимальном частотном режиме при переменном режиме нагружения, первичный двигатель выполнен в виде свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания с двумя поршнями, жестко связанными штоком и снабженными двумя зубчатыми рейками, кинематически связанными с двумя зубчатыми венцами, двумя обгонными муфтами и двумя шатунами, присоединенными к одному из плеч трехповодкового механизма, а управляющий золотник гидравлического цилиндра связан с тягой привода управления.

Изобретение относится к конструкции поршневых двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение мощностных и экономических показателей путем обеспечения работы на оптимальном частотном режиме при переменном режиме нагружения. С этой целью в силовой установке, содержащей первичный двигатель, выходной вал привода потребителя, работающего на переменном режиме нагружения, дополнительный вал привода вспомогательных агрегатов, регулируемую бесступенчатую импульсную передачу и привод управления, первичный двигатель выполнен в виде свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания, снабженного двумя поршнями, жестко связанными штоком и снабженными двумя зубчатыми рейками, взаимодействующими с двумя зубчатыми венцами, двумя обгонными муфтами и двумя шатунами, присоединенными к элементам трехповодкового механизма бесступенчатой импульсной передачи, а управляющий золотник гидроцилиндра бесступенчатой передачи связан с тягой привода управления. При работе силовой установки система управления поддерживает постоянный частотный режим свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания, а воздействие на тягу привода управления позволяет бесступенчато регулировать передаточное отношение импульсной передачи и изменять скорость вращения выходного вала при постоянной частоте циклов двигателя. 2 ил. S (Л

7JJ Щ П

Фиг. 1Фив. 2