Свободнопоршневой двигатель-электрогенератор

/04 515 Р 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВ ВТОРСКОМУ СВИД(21) 4838756/06 (22) 12.06.90 (46) 15.06.92, Бюл (71) Пермский пол (72) О.П.Матюнин (53) 621.432(088.8 (56) Патент США кл, Р 02 В 71/00,1740728 А 1 БОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАКТРОГЕНЕРАТОРдр 2 двигателя с поршнями 4 и 5 о размещен на раме 8. Нижний жестко связан с ротором линейрогенератора 1 и установлен на 7 при помощи направляющих 10 9. Последнее позволяет снизить ные нагрузки на фундамент при гателя, 1 з,п, ф-лы, 1 ил.(54) СВО ТЕЛЬ-ЭЛЕ (57) Цилин вертикальн поршень 5 ного элект фундамент и пружин максимал ь работе дви510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электросиловым установкам для производства электроэнергии за счет использования тепловой энергии сжигаемого дизельноо горючего и воздуха,Известны дизель-генераторы для производства электроэнергии, имеющие статор и вращающийся ротор, связанный с валом дизельного двигателя,Известна электросиловая установка, содержащая электрогенератор возвратно-поступательного движения, который имеет соленоидные рабочие обмотки на статоре, дизельный двигатель, состоящий из последовательно соединенных рабочего и направляющего цилиндров с двумя двигающимися в противоположных направлениях поршнями, один из которых сочленен с подвижным сердечником электрогенератора и воздушные поршневые буферы, Электрогенератор возвратно- поступательного движения и дизельный двигатель закреплены на станине в горизонтальной плоскости,Наиболее близким к изобретению является свободно пор ш невой двигател ь-электрогенератор, содержащий цилиндр двигателя и статор линейного электрогенератора, жестко установленные на фундаменте В вертикальном положении, подвижные основной поршень и ротор линейного электрогенератора, жестко связанные между собой, системы запуска, воздухоснабжения и топливопитания с насосом.Недостатком устройства является наличие значительных нагрузок на фундамент,Цель изобретения - снижение максимальных нагрузок на фундамент,Указанная цель достигается тем, что в известном свободнопоршневом двигателеэлектрогенераторе, содержащем цилиндр двигателя и статор линейного электрогенератора, жестко установленные на фундаменте в вертикальном положении, подвижные основной поршень двигателя и ротор линейного электрогенератора, жестко связанные между собой, системы запуска, воздухоснабжения и топливопитания с насосом и его приводом, цилиндр двигателя снабжен дополнительным поршнем, размещенным над основным поршнем, а последний связан с фундаментом при помощи направляющих и возвратных пружин, Дополнительный поршень выполнен пустотелым с жидким заполнителем. система запуска выполнена с использованием сменных пороховых пиропатронов, система воздухоснабжения содержит нейтрализатор Выхлопных ГазоВ, д привод топлиВнОГО ндсоса осуществляется от дополнительного поршня.Использование жидкости для увеличения массы дополнительного поршня позволяет экономить металл,На чертеже представлено устройство свободнопоршневого двигателя-электрогенератора,Свободнопоршневой электрогенератор содержит линейный электрогенератор 1 и цилиндр двигателя 2, в котором размещены дополнительный поршень 3, внутренняя полость которого заполнена жидкостью 4, и основной поршень 5, жестко связанный с ротором 6 линейного электрогенератора 1, Цилиндр двигателя 2 неподвижно закреплен на фундаменте 7 через станину 8, а его основной поршень 5 подвижно соединен с фундаментом 7 посредством возвратных пружин 9 и направляющих 10. Кроме того, основной поршень 5 снабжен топливной аппаратурой, включающей форсунку 11, топливопровод 12, топливный насос 13, рычаг топливного насоса 14 и привод 15, взаимодействующий с рычагом 14 при нижнем положении дополнительного поршня 3. Привод 15 размещен в продольной прорези 16 цилиндра двигателя 2 и жестко закреплен на дополнительном поршне 3.Цилиндр двигателя 2 имеет запускающий сменный пороховой газогенератор 17, срабатывающий от пирозапала 18, пояс выхлопных окон 19, содержащий нейтрализатор 20 выхлопных газов и отверстия 21 для заполнения цилиндра 2 воздухом. Вместо возвратных пружин 9 и осей 10 могут быть использованы воздушные буферы, Статор линейного электрогенератора жестко установлен на фундаменте 7.Устройство работает следующим образом,Подается электросигнал на пирозапал 18 и воспламеняется порох в газогенераторе 17, продукты сгорания которого создают давление и поднимают дополнительный поршень 3 в верхнее положение. Это же давление, преодолевая упругие силы возвратных пружин 9, перемещают вниз основной поршень 5 и сочлененный с ним ротор 6 линейного электрогенератора 1 относительно обмоток статора, в которых создается электрический ток. При движении дополнительного поршня 3 вверх открывается пояс выхлопных окон 19 и отработанные продукты сгорания пороха удаляются из цилиндра 2 через нейтрализатор 20 выхлопных газов. При дальнейшем движении дополнительного поршня 3 вверх открываются отверстия 21, в цилиндр 2 поступает . свежий заряд воздуха за счет создания раз1740728 35 40 50 Составитель О. МатюнинРедактор М. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская Заказ 2066 Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 режения, а дополнительный поршень 3 поднимается до верхней мертвой точки и останавливается. Затем он начинает падать под действием собственной массы, снижать и нагревать воздух, находящийся в цилиндре 2, В нижнем положении в рабочий цилиндр 2 впрыскивается дизельное горючее через форсунку 11 топливопровода 12 за счет воздействия привода 15 на рычаг 14 топливного насоса 13. Дизельное горючее под воздействием раскаленного воздуха воспламеняется, давление в рабочем цилиндре 2 мгновенно возрастает и под действием образовавшихся газов дополнительный поршень 3 устремляется вверх, а основной поршень 5 с ротором 6, преодолевая упругие силы возвратных пружин 9, устремляется вниз относительно обмоток статора, в которых создается электрический ток. Возвратные пружины 9 возвращают основной поршень 5 с ротором 6 в исходное положение после удаления продуктов сгорания из рабочего цилиндра 2,Далее цикл повторяется и устройство работает в автоматическом режиме без порохового газогенератора 17, совершая 50- 60 циклов в минуту. Работа электрогенератора прекращается путем выключения топливного. насоса 13. Изменяя количество подаваемого дизельного горючего в цилиндр 2 и массу жидкости в верхнем поршне 3, можно в широких пределах регулировать энергию и частоту воздействия,При этом фундамент 7 воспринимаеттолько энергию растяжения возвратных5 пружин 9.Формула изобретения1, Свободнопоршневой двигательэлектрогенератор, содержащий цилиндрдвигателя и статор линейного электрогене 10 ратора, жестко установленные на фундаменте в вертикальном положении,подвижные основной поршень двигателя иротор линейного электрогенератора, жестко связанные между собой, системы запу 15 ска, воздухоснабжения и топливопитания снасосом и его приводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения максимальных нагрузок на фундамент, цилиндр двигателя снабжен дополнительным поршнем,20 размещенным над основным поршнем, апоследний связан с фундаментом при помощи направляющих и возвратных пружин.2, Двигатель-электрогенератор по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительный25 поршень выполнен пустотелым с жидкимзаполнителем, система запуска двигателявыполнена с использованием сменных пороховых пиропатронов, система воздухоснабжения содержит нейтрализатор30 выхлопных газов, а привод топливного насоса осуществляется от дополнительногопоршня,