| RU2006109698A | 2007-10-10 | |||
| SU1758257A1 | 1992-08-30 | |||
| US6199381B1 | 2001-03-13 |
| Формула изобретения. 1) Автотракторный электромеханический привод внутреннего, сгорания с многофункциональной системой плавного хода (АТЭМП), состоит из Двух симметричных частей/ каждая из которых имеет 2 свободнопоршневых. 2 рабочих и 2 нагнетательных цилиндра; поршневая группа состоит, из свободнопоршневых поршней сгорания смеси, сжатия воздуха и плавного вытеснения отработанных газов; газы совершают перемещение поршней второго расширения, связанных штоками, штоки ; связывают, и параллельно расположенные компрессионные цилиндры. и преобразователи, которые имеют пластины, на которых установлены электромагниты, поочерёдно фиксирующие в ручьях подвижной части привода ремней, которые вращают шкивы двигателя; при этом подвижные поршневые группы движутся во встречных направлениях, а преобразователи преобразует движение в одно направление, передавая энергию на 2 вала, которые могут приводить в движение транспортные средства и вращать дополнительное оборудование; Отличается тем, что новый проект уменьшит размеры, привода при повышении плавности хода приводных элементов и сбалансированности работы электромеханического преобразователя; при этом улучшатся экономические показатели и эксплуатационные качества устройства, увеличится рабочий ход поршней, повысится КПД; привод по пункту 1 отличается тем, что имеет электромагнитный преобразователь, расположенный параллельно впускным цилиндрам и штокам, приводящим подвижные . части двух симметричных встречно двигающихся частей привода; при этом ремни движутся в одном направлении, вращая сразу.2 вала расположенных по краям устройства; 2) привод отличается тем, что для гашения энергии инерционных поршней первого расширения имеется цилиндр с резким сжатием и последующим плавным выпуском отработанных газов, выталкиваемых за счёт сжатого воздуха; ^ 3) привод отличается тем, что для остановки при возврате поршней 1 расширения применяется их пневматическое торможение и регулировка степени сжатия за счёт уменьшений части диаметров поршней и цилиндров в камерах сгорания. ' |
Автотракторный электромеханический привод с
многофункциональной системой плавного хрда.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть зиспользовано для создания новых и перспективных двигателей с непосредственной передачей равномерного прямолинейного движения штоков и преобразования его во вращение двух валов через приводные ремни. одновременного привода во вращение 2 ведущих моста с достаточным для этого крутящим моментом на всех режимах работы ю транспортных средств и устройств потребления механической энергии;
Известен двигатель -насос конструкции Франка Штельцера. в котором: в основном, схема поршневой группы отличается от классической тем, что имеет раздельные компрессионные и рабочие цилиндры с
^минимальными потерями паразитной энергии на боковое трение; такого типа двигатели имели высокий КПД и. литровую мощность. На основе данного патента имеется электромеханический привод, который ймеет ременной преобразователь и более высокий КПД
Прототип двигатель Франка Штельцера, имеет высокий крутящий
20 момент при большом диапазоне частот вращения, может совершать от 1000 до 20000 циклов в минуту, работает на многих видах топлива и при этом очень экономичен - менее 150 г на 1 кВт/ч, при этом состоит всего из 8 деталей, 7 из которых образуют цилиндр, а восьмая поршень. Благодаря очень быстрому перемещению поршня, идущему 25В противофазе процессам сгорания топлива в одной камере , и вентиляции другой камеры и отсутствию несбалансированных масс, двигатель работает чрезвычайно тихо и почти не производит вибраций. Электромеханический привод имеет более высокую перспективу на современном уровне развития электронной техники . зоИо у первого прототипа в качестве передающего энергию устройства используется поршневой насос, который приводит в движение гидравлические моторы, по конструкции и по цене сравнимые с двигателями обычной конструкции, помимо экономических в данной конструкции могут быть довольно большие сложности с 35 эксплуатацией из за гидравлических ударов и кавитации жидкости и, к тому же. внутри штока имеется клапан, подвергающийся постоянным гидравлическим ударам, и при отказах это довольно сложно устраняемые поломки, которые при разгерметизации гидравлическо й системы могут причинить и экологический ущерб, к тому же, если 40 объединить все агрегаты для создания привода в транспортном средстве, то они будут дороги и практически не применимы на транспортных средствах , и. по причине небольшого хода . рабочих поршней, имеют скрытый дисбаланс, а поэтому плохие эксплуатационные качества и, в сравнений с новым заявленным приводным устройством, значительно меньший КПД. Второй прототип, как и первый, не сбалансирован и без. доработки и применения устройства плавности хода подвижной части «не имеет перспектив
Новый проект уменьшит размеры привода при повышении плавности хода приводных элементов и сбалансированной работе электромеханического преобразователя; при этом, улучшатся экономические показатели и эксплуатационные качества устройства, юувеличится рабочий ход поршней, повысится КПД
Отличительной особенностью данной конструкции является изменения, внесённые в конструкцию двигателя Франка тельцера. Устройство имеет две симметричные системы, работающие в противоположных направлениях. См. Fig-1. Схема привода имеет ^цилиндры первого расширения (1), расположенные на головках на общем каркасе (2), с которыми жестко соединены нагнетательные цилиндры (3) и цилиндры второго расширения (4), нагнетательные поршни (5) связаны с параллельно движущимися штоками (6), которые. объединены в две подвижные . системы, двигающиеся в ^противоположных ' направлениях. Симметричные системы привода состоят из нагнетательных поршней (5), рабочих поршней второго расширения (7) . и площадок электромагнитных преобразователей (8). Нагнетательные цилиндры (3) имеют впускные окна (9). На площадках (8) помимо электромагнитов (10) имеются скользящие втулки (11) для 25Компенсации боковых нагрузок, создаваемых электромагнитами при подтягивании и фиксации приводных ремней (12). Ремни затем вращают закрепленные на двух приводных валах (14) шкивы ( 5). При этом валы одновременно приводятся в движение системами., противоположно движущимися по причине работы электромагнитов во встречных режимах. Валы на транспортных средствах приводят в зодвижение сразу зодва приводных моста и дополнительное оборудование. На схеме изображено многофункциональное устройство, выполняющее сразу несколько функции. Имеются по два встречно движущихся поршня (16) в цилиндрах (1), имеющих центрально-симметричное расположение. По осям, проходящим через центральную заточку симметрии всего ^устройства (0). Цилиндры предназначены для непосредственного сгорания топливной смеси со сглаживанием ударов за счёт сжигания смеси., а встречно движущиеся поршни не создают реактивных сил. Для возвращения поршней (16) и вытеснения из цилиндра (1) сжигаемой смеси используется сжатый воздух, *о подаваемый в
4окомпрессионную часть (17) цилиндра,' и при сгорании дополнительно повышается выталкивающая сила сжатого воздуха, которая плавно возвращает поршни (16) в камеры сгорания. А выталкиваемый сжатый газ плавно через магистрали (23) движет поршни (7) второго расширения. При этом поршни плавно перемещаются, 45подобно тому', 4зкак это происходит при работе пневматических устройств. Образовавшиеся при этом полости (18) останавливают ход поршней (16).
Подавае й извне воздух через магистраль ' (24). При этом от давления подаваемого воздуха зависит степень сжатия в камере сгорания. Поршни (16) перемещаются в цилиндре по осям (19) с магистралью для охлаждения, поэтому не создается дополнительное трение при работе, и отпадает необходимость в компрессионных 5Кольцах. Рассмотрим функции агрегатов, определим фазы их работы.. После сжатия смеси в нагнетательных цилиндрах продувка цилиндров первого расширения происходит через канавки штоков после рабочего хода второго расширения, открытия выпускных окон (22), вначале Через выточки (13) в штоках и магистраль (21) продуваются цилиндры (1), а 1бзатем через магистрали (23) цилиндры (4). Следующая фаза после возвратного хода ю поршней: закрываются выпускные окна (22) и начинается сжатие смеси в цилиндрах (1) и (4). Когда смесь в цилиндрах (1) сжимается, происходит воспламенение и резкое повышение давления сжатого воздуха в полости (17). В это время начинает движение ^подвижная система второго расширения и, когда она завершает рабочий ход, открываются 15выпускные окна(22). После этого ! поршни первого расширения возвращаются в начальное положение. А так как рабочий цикл противоположных поршней смещён на 180 градусов, то происходит такой же цикл на противоположной стороне привода. А это угасит все возможные инерционные силы всей системы привода, в принципе он может работать, опираясь на центральную точку (О).