Силовой агрегат Советский патент 1992 года по МПК F02B71/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве силового агрегата для привода самоходных и стационарных машин.

Целью изобретения является повышение эффективности силового агрегата.

На фиг,1 показана конструкция силового агрегата; на фиг.2 - пример применения силового агрегата на самоходной машине с четырьмя ведущими колесами и другим приводным рабочим оборудованием; на фиг.З - схема управления отбором мощности силового агрегата.

Силовой агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания 1, поршни 2 которого жестко связаны между собой при помощи выходного штока 3, и узел отбора мощности с гидравлическим насосом 4, воздушным компрессором 5 и электрической машиной 6.

Двигатель внутреннего сгорания выполнен по двухтактной схеме и снабжен продувочным компрессором 7, поршни 8 которого закреплены на основании поршня 2 двигателя, а цилиндры 9 сообщены с атмосферой и с цилиндром 10 двигателя при помощи вентиляционного отверстия 11, впускного воздушного канала 12 с обратным клапаном 13 и продувочного воздушного канала 14 с обратным клапаном 15. Впрыск топлива в цилиндры двигателя осуществляется через топливные форсунки 16, подсоединенные к насосу высокого давления 17 с помощью аккумулятора 18, стабилизирующего давление топлива, и клапана включения 19, управляемого по сигналу от датчика давления 20 или датчика положения (не показан) выходного штока 3 двигателя.

Гидравлический насос 4 узла отбора мощности содержит группы гидравлических насосных цилиндров 21 и поршней 22 двухw

fc

V

О

СА О N

J О

стороннего действия, которые жестко связаны с выходным штоком 3 двигателя при помощи фланца 23 и расположены с радиальным смещением от оси выходного штока. Гидравлические насосные цилиндры соединены с приводными гидромоторами 24 (фиг.2 и 3) и гидроцилиндром (не показан) при помощи впускных 25, напорных 26 и сливных 27 каналов для жидкости и обратных клапанов 28 и 29, каждый напорный канал снабжен индивидуальным управляющим клапаном 30, обеспечивающим соединение гидравлических насосных цилиндров либо с приводным гидромотором (гидроцилиндром) либо с гидравлической емкостью 31. Количество гидравлических насосных цилиндров и поршней, а также их размеры варьируются в зависимости от конкретных условий применения силового агрегата.

Воздушный компрессор 5 узла отбора мощности содержит цилиндр 32 с поршнем 33 двухстороннего действия, который прикреплен к выходному штоку 3, и снабжен впускным ЗА и нагнетательным 35 воздушными каналами с обратными клапанами 36 и 37.

Электрическая машина б узла отбора мощности является обратимой и содержит магнит 38, закрепленный на выходном штоке 3 двигателя, статорную катушку 39 с железным сердечником 40, размещенные на корпусе 41 машины.

Силовой агрегат работает следующим образом.

В цилиндрах 10 двигателя внутреннего сгорания 1 поочередно реализуется двухтактный рабочий цикл, Параметры двигателя (мощность, частота циклов и др.) регулируются изменением количества подаваемого в цилиндры топлива. Последнее осуществляется при помощи системы топ- ливопитания, включающей топливную форсунку 16, насос высокого давления 17, аккумулятор 18, клапан включения 19, датчик давления 20 и другие элементы. Необходимое качество процессов продувки-наполнения цилиндров 10 воздухом обеспечивается при помощи продувочного компрессора 7 с поршнем 8 и цилиндром 9, который осуществляет периодическое всасывание воздуха из атмосферы через впуск- -ной воздушный канал 12 и последующее его нагнетание через продувочные воздушные каналы 14 в цилиндры 10 двигателя.

Основная часть полезной мощности, вырабатываемой в двигателе внутреннего сгорания, преобразуется в гидравлическом насосе 4 в энергию давления рабочей жидкости, которая может использоваться затем для привода гидромоторов 24 (фиг.2) встроенных например, в ступицы колес автомобиля, а также другого рабочего оборудования. При этом благодаря наличию большого количества гидравлических насосных цилиндров 21 с поршнями 22 (до 30-ти в одном агрегате) и использованию индивидуальных управляющих клапанов 30 для каждого из них (фиг.З) обеспечивается возможность гибкого регулирования силового агрегата в

0 различных условиях применения.

Часть полезной мощности двигателя внутреннего сгорания при необходимости может использоваться в компрессоре 5 для создания запасов сжатого воздуха, а также

5 в электрической обратимой машине 6 для выработки электроэнергии. Сжатый воздух затем используется, например, для привода тормозов автомобиля и запуска силового агрегата. Электроэнергия может

0 использоваться для подзарядки автомобильного электроаккумулятора, а также в системе электрического запуска силового агрегата.

Формула изобретения

51. Силовой агрегат, содержащий корпус,

двигатель внутреннего сгорания с выходным штоком и узел отбора мощности, при этом двигатель внутреннего сгорания выполнен по двухтактной схеме и содержит по

0 меньшей мере один цилиндр, установленный на корпусе и снабженный клапанным устройством впрыска топлива, поршень, размещенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения и же5 стко связанный с выходным штоком, продувочный компрессор с компрессорным цилиндром, выполненным в виде аксиального удлинения цилиндра двигателя, и компрессорным поршнем, установленным в

0 компрессорном цилиндре и размещенным на основании поршня двигателя, впускной воздушный канал, соединенный с компрессорным цилиндром и снабженный обратным клапаном, и продувочный воздушный канал,

5 соединяющий компрессорный цилиндр с цилиндром двигателя, причем узел отбора мощности содержит по меньшей мере три группы гидравлических насосных цилиндров и поршней двустороннего действия, же0 стко связанных с выходным штоком двигателя при помощи фланца и расположенных с радиальным смещением от оси выходного штока, приводные гидромоторы и гидроцилиндр, впускные, напорные и

5 сливные каналы для жидкости, соединяющие гидравлические насосные цилиндры с приводными гидромоторами, гидроцилиид- ром и гидравлической емкостью, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности, по меньшей мере одна

группа гидравлических насосных цилиндров и поршней имеет диаметр, отличный от других, а каждый напорный канал снабжен индивидуальным управляющим клапаном.

2.Агрегат по п. 1,отличающийся тем, что узел отбора мощности содержит четыре группы гидравлических насосных поршней и цилиндров одинакового размера. .

3.Агрегат по п. пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что по м еньшей мере две группы гидравлических насосных поршней и цилиндров соединены с одним приводным гидромотором или гидроцилиндром при помощи одного напорного канала с индивидуальным управляющим клапаном.

4.Агрегат по п.1.отличающийся тем, что двигатель внутреннего сгорания снабжен датчиком давления в цилиндре

двигателя или датчиком положения выходного штока, взаимодействующими с клапанным устройством впрыска топлива.

5.Агрегат по п.1,отличающийся тем, что узел отбора мощности дополнительно содержит воздушный компрессор с цилиндром, окружающим выходной шток двигателя, поршнем двустороннего действия, прикрепленным к выходному штоку, и

впускным и нагнетательным воздушными каналами.

6.Агрегат по п.1, или 5, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что узел отбора мощности

дополнительно содержит электрическую об- ратимую машину с магнитом, закрепленным на выходном штоке двигателя, и статорной катушкой с железным сердечником, размещенными на корпусе машины.

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективность силовых агрегатов, используемых для привода самоходных или стационарных машин. Оно содержит двигатель внутреннего сгорания 1, работающих по двухтактному циклу, поршни 2 которого жестко связаны между собой при помощи выходного штока 3 и имеют узел отбора мощности в виде гидравлического насоса 4, воздушного компрессора 5 и электрической обратимой машины 6, приводимых от указанного выходного штока. Благодаря наличию большого количества цилиндров в гидравлическом насосе, снабженных индивидуальными управляющими клапанами, а также возможности отбора различных видов энергии, обеспечивается высокая эффективность силового агрегата в различных условиях применения. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

34(риг. /

Л7

И

/

I

ПП

111

JJU iiirfTTnl

udbuij

if

ill

«

4|

i3

/

II

J

Т

fc

4l

I

M

3

/

30

MS

23