Свободнопоршневой двигатель-мотокомпрессор Советский патент 1982 года по МПК F02B71/00 

I

Изобретение относится к двигатёляй внутреннего сгорания.

Известны свободнопоршневые двигатели - мотокомпрессоры, содержащие картер с установленным в нем основным цилиндром, оборудованным устройствами для подачи и воспламенения топлива, дополнительный цилиндр с поршнем, сочлененным с поршнем основного цилиндра, и расположенные на стороне основного цилиндра уравновешивающие узлы с цилиндрами, имеющими впускные и выпускные каналы, и поршневые группы, связанные чер.ез передаточный механизм со штоком LI

При рабочем ходе в основном цилиндре и в дополнительном цилиндре с уравновешивающими механизмами происходит лишь сжатие и расширение газа, энергия которого используется для обеспечения нулевого балланса работ при обратном ходе поршневых групп, причем рабочий процесс в указанных цилиндрах осуществляется по типу буферных

полостей, независимо друг от друга. Это снижает удельную мощность и понижает механический КПД мотокомпрессора, ограничивает сферу его экономически целесообразного применения. При снижении агрессивных сред не исключается их утечка в картер, неблагоприятно отражающаяся на функционировании цилиндро-поршневой группы.

Цель изобретения - повышение удельной мощности свободнопоршневых мотокомпрессоров и, как следствие, расширение сферы их применения.

Поставленная цель достигается из менением организации рабочего процесса в полостях машины и осуществляется введением устройств, обеспечивающих его интенсификацию и удовлетворительное протекание. Для этого дополнительный цилиндр отделен от полости картера перегородкой и снабжен кольцевым уплотнением по штоку, а цилиндры уравновешивающих узлов снабжены устр(эйствами подачи и воспла ченения топлива и соединительными каналами камер сжатия, причем длина каждого канала не превышает 50 его диаметров. Кроме того, диаметр соединительного канала равен 10-12 мм. На фиг. 1 показан двигатель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фи г. 1. Свободнопоршневой двигатель-мотокомпрессор содержит картер 1 с установленными в нем основным цилиндром 2, оборудованным устройствами 3 для подачи и воспламенения топлива, дополнительный цилиндр Ц с ч поршнем 5, сочлененным с поршнем 6 основного цилиндра 2, и расположенные на сторо основного цилиндра 2 уравновешивающи узлы 7 и 8 с цилиндрами 9 и 10, имеющими впускные и выпускные каналы 11 и 12 и поршневые группы 13 и lA, свя занные через передаточные механизмы 15 и 16 со штоком 17. Дополнительный цилиндр k отделен от картера 1 перегородкой 18 и снабжен уплотнением 19 по штоку 17, а цилиндры 9 и 10 уравновешивающих узлов 7 и 8 снабжены устройствами 20 подачи и воспламенения топлива и соединительными каналами 21 и 22 камер сжатия 23 и 2h, причем длина каждого канала не превы шает 30 его диаметров, а сам диаметр равен 10-12 мм; Работает двигатель следующим обра зом . При подаче топлива в основной цилиндр 2 с помощью устройств 3 для по дачи и воспламенения топлива в нем осуществляется рабочий ход, обуславливающий соответствующее перемещение поршня 6 и связанного с ним штока 17 с поршнем 3 дополнительного цилиндра k, в результате чего в нем осуществляется всасывание, сжатие и .нагнетание газа без проникновения по следнего в картер 1 вследствие налич перегородки 18, снабженной по штоку 17 уплотнением 19. Одновременно чере уравновешивающие узлы. 7 и 8 это перемещение передается и к поршневым группам 13 и , в результате чего с помощью системы газораспределения, включая каналы 11 и 12, в цилиндрах 9 и 10 осуществляется газообмен, а с ПОМОЩЬЮ устройств 20 подачи и воспламенения топлива - сжигание топливовоздушной смеси. При длине соединительных каналов 21 и 22 камер сжатия 23 и 24, не превышающих 30 его диаметров, и величине самого диаметра в пределах 10-12 мм, вобеих цилиндрах 9 и 10 осуществляется, как показывают экспериментальные исследования, устойчивый рабочий процесс, характеризующийся практически одновременным сгоранием топливо-воздушной смеси. Таким образом, за счет наличия еще двух рабочих цилиндров существенно возрастает удельная мощность свободнопоршневого двигателя и снижаются механические потери в системе синхронизации движения поршневых групп. Формула изобретения 1.Свободнопоршневой двигательмотокомпрессор , содержащий картер с установленными в нем основным цилиндром, оборудованным устройствами для подачи и воспламенения топлива, дополнительный цилиндр с поршнем, сочлененным с поршнем основного цилиндра, и расположенные на стороне основного цилиндра уравновешивающие узлы с цилиндрами, имеющими впускные и выпускные каналы, и поршневые группы, связанные через передаточный механизм со штоком, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, дополнительный цилиндр отделен от картера перегородкой и снабжен уплотнением по штоку, а цилиндры уравновешивающих узлов снабжены устройГствами подачи и воспламенения топлива и соединительными каналами камер сжатия, причем длина каждого канала не превышает 30 его диаметров. 2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что диаметр соединительного канала равен 10-12 мм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N-3839966, кл. F 02 в 71/00, опублик. 1975.