Свободнопоршневой двигатель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Саеа Советских Сфциаанстичесиих Рееаубйик(61) Дополнительное к авт, сеид-ву -с прнсоеднненнем заявки Йо(23) Приоритет Р 02 В 71/00 Государствеикця комитет СССР по делам изобретений и откРмтий(088.8) Дата опубликования описання 07.0281.К.Иорозенко В.Иванов, В. .Устименко и З.М.Ройфбер Е.Б.Буэинов Е.А.Прядун,(72 авторы изобретени 71) Заявите ена Трудового Красного Знамезавод тайский СВОБОДНОПОРШНКВОЙ ДВИГАТЕ ни, направляющая втулка - охлаждаютсянедостаточно интенсивно и только засчет естественной циркуляции газа,омывающего их рабочие поверхности.Особенно неблагоприятно ограниченноеохлаждение сказывается на свободнопоршневых двигателях, имеющих повышенные значения чисел циклов (и =4000-6000), вследствие весьма малоговремени, отводимого для процесса газообмена. Недостаточное охлаждениесущественно сназывается на долговечности указанных элементов, из-завозникновения высоких термическихнапряжений, обусловленных общим уровнем рабочих параметров теплового процесса двигателя,В итоге при воздушном охлаждениидвигателя его максимально допустимая(при заданном ресурсе) мощность ограничена впо".не определенным пределом,лимитирующим, помимо всего прочего,область целесообразного применениянных двигателей этого класИзобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.Известен свободнопоршневой двигатель, содержащий внешний кожух, установленный вокруг рабочего цилиндра, снабженного торцовыми стенками, продувочными окнами и наружными направляющими ребрами, для распределения воздуха, турбокомпрессор с приводом от газовой турбины и поршень двухстороннего действия, расположенный на направляющей полой втулке и совершаю. щий возвратно-поступательное движение при подаче в рабочий .цилиндр топлива (11. При вращении газовой15 турбины воздух, засасываемый турбокомпрессором, поступает в пространство между рабочим цилиндром и внешним кожухом и, ориентированный направляющими ребрами, проходит через проду вочные окна непосредственно в обеспечивая, в.определенной и жение его температуры, а такж дение полой втулки,и поршня д роннего действия.Таким образом, интенсивному охлаждению подвергается лишь цилиндро-поршневая группа, однако теплонапряженные элементы двигателя - торцовые стенки,газовые турбины и,в определенной стетсе цилиндр, ере, сине охлаж- вухсто 25 поршнетурбиса.Цель изофективностилонапряженнвого двигат ние эфлее тепнопоршне: -ретения - повыше хлаждения наи деталей свобФормула изобретения Поставленная цель достигаетсяинтенсификаций теплообмена и осуществляется путем организации проточнойциркуляции воздушного потока вокругнаиболее теплонапряженных элементовдвигателя,Для этого торцовые стенки с наружной стороны свободно-поршневого двигателя снабжены кольцевыми распределителями со сквоэными каналами и ведущими ресиверами, а полая втулка выполнена со сквозными отверстиями дляпрохода через нее воздуха от турбокомпрессора вокруг кожуха и далее черезраспределители, каналы и ресиверы кповерхности газовых турбин для интенсивного их омывания. Таким образом 15возникает замкнутый контур принудительной циркуляции и охлаждения, охватывающий наиболее теплонапряженныеэлементы двигателя - торцовые стенки рабочие поверхности газовых тур Обин и внутреннюю поверхность полойвтулки. Помимо благоприятного влияНИя на долговечность и работоспособность указанных элементов двигателя,Органиэация их интенсивного охлаждения способствует расширению областейприменения свободнопоршневых двигателей с вОэдушным охлаждением, за счетнекоторого увеличенияих максимальнодопустимой мощности.На чертеже изображен свободнопорш- ЗОневой двигатель.Свободнопоршневой двигатель содержит кожух 1, установленный вокруг рабочего цилиндра 2, снабженного торцевыми стенками 3 и наружными ребрами 4 для направления воздуха от турбокомпрессора 5, вращаемого, по мень-.шей мере, одной газовой турбиной 6,через продувочные окна 7 к поршнюдвухстороннего действия 8, перемещающемуся по направляющей втулке 9,снабженной отверстиями 10, для прохода воздуха до ее внутренней полости11 к кольцевым распределителям 12, установленным на внутренней поверхности 13 торцовых стенок 3, имеющихсквозные канайы 14 и ресиверы 15 свнешней стороны 16 стенок 3 для распределения охлажлающего воздуха через центральное отверстие 17 вдольповерхности дисков 18 газовых турбин 506.Функционирует двигатель и его сис-тема охлаждения следующим образом. Воздух, сжимаемый турбокомпрессором 5, вращаемым газовой турбиной 6,поступает в пространство между кожухом 1 вокруг рабочего цилиндра 2 и,проходя между наружными ребрами 4,частично отводит тепло, выделяемоепри сгорании топлива, и поступаетчерез продувочные окна 7 в цилиндр 2за счет разрежения, образующего приперемещении поршня двухстороннегодействия 8Далее воздух поступаетчерез отверстия 10 втулки 9 в ее внутреннюю полость 11 к кольцевым воэдухораспределителям 12 на внутреннейповерхности 13 торцовых стенок 3,проходит через сквозные каналы 14 кресиверу охлаждающего воздуха 15,расположенному с внешней стороны 16стенок 3 и из него сквозь центральное отверстие 17 к поверхности рабочих дисков 18 газовых турбин. Такимобразом, охлаждающий воздух поступает к наиболее теплонапряженным деталям свободнопоршневого двигателяпоршню, полой втулке, торцовым стенкам рабочего цилиндра и газовым турбинам, снижая температуру их рабочейповерхности и интенсифицируя отводтепла,Свободнопоршневой двигатель, содержащий кожух, установленный вокруг рабочего цилиндра, снабженного торцовыми стенками, продувочными окнами и наружными направляющими ребрами, турбокомпрессор с приводом от газовой турбины и поршень двухстороннего действия, расположенный на направляющей полой втулке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цель повышения эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена, торцовые стенки с наружной стороны снабжены кольцевыми распределителями со сквозными каналами и ресиверами, а втулка выполнена с отверстиями для прохода воздуха от турбокомпрессора через распределители, каналя и ресиверы к поверхности газовых турбин. Источники информации,принятые во .внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 524001, кл. Р 02 В 71/00,802586 2 д РО гг оставитель В,Ткаченкоехред М.Коштура Корректор М.Бабин Редактор Т эо Подписное 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ли 10567/43 ТиражВНИИПИ Государствепо делам изобре 113035, Москва, Ж,92но го комений и оРаушская ета СССрытийаб., д.