Поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями и с гидравлической передачей Советский патент 1992 года по МПК F02B71/04 

Изобретение относится к поршневым машинам, работающим за счет расширения рабочего тела, например газа, пара или парогазовой смеси и имеющим гидравлический механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движения поршней во вращательное движение вала.

Известны конструкции свободнопорш- невых двигателей, в частности, конструкция свободнопоршневого двигателя с гидравлической передачей. Такой двигатель содержит по меньшей мере один свободный поршень, совершающий возвратно-поступательный прямолинейный ход, ротор гидромотора, вращающийся на шейке кулачкового вала, а также гидравлическую передачу. Недостатком данной конструкции являются большие масса и габариты двигателя, обуславливающие невысокую эффективность работы двигателя.

Целью данного изобретения является повышение эффективности работы, а также

уменьшение габаритных размеров и массы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями и гидравлической передачей, содержит корпус с параллельно расположенными цилиндрами, многоплунжерный гидронасос, плунжеры которого жестко соединены с поршнями двигателя, выходной вал с эксцентриками гидромотора, и гидравлическую магистраль, сообщающую плунжеры гидронасоса с эксцентриками гидромотора.

Отличительным признаком предлагаемой конструкции является то, что, с целью реализации более компактной конструкции, выходной вал размещен параллельно осям цилиндров двигателя, плунжеры гидронасосов выполнены телескопическими, а гидравлическая магистраль снабжена сильфоном и подпятником, взаимодействующими с эксцентриками гидромотора.

СО

с

VJ о

00

VI

00

со

Использование данной конструкции обеспечивает уменьшение габаритных размеров и увеличивает рабочий ход поршня двигателя за счет телескопического цилиндра. Рабочий цилиндр, выполненный в виде сильфона, способствует снижению массы подвижных частей двигателя. Все это вместе взятое обеспечивает повышение эффективности работы двигателя при уменьшении его габаритных размеров и массы.

Известная конструкция поршневого двигателя с гидравлической передачей, содержащая по меньшей мере один свободный поршень, совершающий возвратно-поступательный прямолинейный ход, ротор гидромотора, вращающийся на шейке кулачкового вала, имеет большие габаритные размеры из-за того, что шток поршня гидравлического насоса выполнен жестким, попытка увеличения рабочего хода расширения приведет к значительному увеличению размеров двигателя и как следствие, его массы, в то время, как предложен- ная конструкция позволяет получить достаточно большой рабочий ход, при меньших габаритах двигателя и меньшей массе.

Заявляемая конструкция, по сравнению с прототипом, позволяет получить двигатель с более высокой эффективностью работы за счет более полного использования энергии расширяющихся газов, а также за счет уменьшения габаритов и массы двигателя.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольный разрез поршневого двигаталя с гидравлической передачей; на фиг.2 изображены вид на фиг. 3 - узел 1 поршневого двигателя с гидравлической передачей.

Поршневой двигатель с гидравлической передачей состоит из неподвижного цилиндра 1, подвижного поршня 2, к которому соосно прикреплен гидравлический насос 3 в виде телескопического цилиндра, рабочего цилиндра 4 в виде сильфона, кулачковый вал 5 с кулачками 6, на которые опирается гидродинамический подпятник 7, блока гидроприводов, рубашки охлаждения сильфона 9 с трубопроводами охлаждающей среды 10, подшипников кулачкового вала 11, трубопроводов подпитки гидросистемы с обратными клапанами 12, форсунок системы охлаждения 13.

Поршневой двигатель с гидравлической передачей (фиг.1, фиг,2) работает следующим образом, Расширяющиеся газы в цилиндре 1. воздействуют на поршень двигателя 2 и через поршень на гидравлический насос 3. Вытесняемая жидкость из полости гидравлического насоса 3 воздействует на рабочий цилиндр 4, вызывая его удлинение. Рабочий цилиндр 4 давит на кулачок 6 через гидродинамический подпятник 7, вызывая вращение кулачкового вала 5. Часть жидкости, выходящая через калиброванные отверстия в гидродинамическом подпятнике, разгружают кулачок и смазывают его. При такте сжатия кулачок 6 давит на рабочий цилиндр 4 через гидродинамический подпятник 7, при этом происходит вытеснение жидкости из полости рабочего цилиндра 4 в полость гидравлического насоса 3. Происходит сжатие рабочего тела в цилиндре двигателя 1 поршнями 2. Для охлаждения жидкости в системе служит рубашка охлаждения сильфона 9 с форсунками 13.

Жидкость, подаваемая через трубопроводы 10, распыливается через форсунки 13 охлаждая сильфон 9. Для компенсации потерь рабочей жидкости в гидросистеме служит трубопровод с обратным клапаном 12.

Рабочая жидкость подается в систему при нахождении поршня в верхней мертвой точке.

Использование предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, позволяет увеличить эффективность работы двигателя за счет более полного расширения рабочего тела, уменьшить его габариты и массу. В предложенной конструкции в качестве рабочего цилиндра могут также

использоваться обычные поршневые или телескопические гидравлические цилиндры, что позволит расширить область применения двигателей.

Формула изобретения

Поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями с гидравлической передачей, содержащий корпус с параллельно расположенными цилиндрами, многоплунжерный гидронасос, плунжеры которого жестко соединены с поршнями двигателя, выходной вал с эксцентриками гидромотора, и гидравлическую магистраль,

сообщающую плунжеры гидронасоса с эксцентриками гидромотора, отличающий- с я тем, что, с целью реализации более компактной конструкции, выходной вал размещен параллельно осям цилиндров двигателя, плунжеры гидронасосов выполнены телескопическими, а гидравлическая магистраль снабжена сильфоном и подпятником, взаимодействующими с эксцентриками гидромотора.

J оэ со J оэ со

Фиг.1

1768783

Вид ft

Сущность изобретения: изобретение позволяет получить компактную конструкцию двигателя внутреннего сгорания. Это достигается применением гидравлической передачи с телескопическими плунжерами гидронасосов и размещением выходного вала между цилиндрами двигателя. 3 ил.

/J

Фиг. 2.