Поршневой двигатель

(191 01) 1) 4 г О В 23/00 КЗИАЯЬ,1 в 1 ЧЕЙЯкОТЕьА ОБРЕТЕНИЯ ОПИС К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 9,1972,к машиновым двига. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитсястроению, а именно к поршн 2телям. Цель изобретения - расширешк функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал. Поршневой двигатель содержит неподвижный корпус с цилиндром 1, в котором расположены встречно движущиеся поршни 2, электрический генератор содержит ротор 3 с тремя постоянным магнитами 4, установленный на выходном валу 5, два дисковых статора 6,152 887 40 45 выполненных из постоянного магнитас плавно изменяющейся толщиной ипрорезями 7, с электрическими обмотками 10, в которых размещены постоянные магниты 8, соединенные с поршня 5ми 2 через коромысла 9. Около ротора3 установлен датчик 11, а около одного из постоянных магнитов Ь - датчик12. Датчики 11 и 12 соединены с вхо 0дами блока управления 13 через усилители 14 и 15 ,и связаны через переключатели )8 и 21 с аккумуляторомэлектрической энергии 19. При работедвигателя под нагрузкой в цилиндрподается рабочая среда электричесФкий ток проходит через открытый транзистор 17, электрические обмотки Ои создает магнитное поле, под действием которого постоянные магниты 8идут в противоположные стороны от ротора 3, сдвигая поршни 2 в цилиндре 1, Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположные Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым двигателям,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемпередачи крутящего. момента на вал.На чертеже изображен двигатель,поперечный разрез.Поршневой двигатель состоит изнеподвижного корпуса с цилиндром 1,расположенными в нем встречно движущимися поршнями 2, электрическогогенератора, содержащего ротор 3 стремя постоянными магнитами 4 ротора, представляющими собой сектора в60, равномерно распределенные поовсей окружности на расстоянии в 60один относительно другого,Ротор 3 установлен на выходномвалу 5 между двумя статорами 6, выполненными в виде дисков из постоянного магнита с плавно изменяющейся.толщиной, В диске статора выполненыасекторные прорези 7 величиной в 60разделяющие поверхности статора 6с.максимальной и минимальной толщиной,куда установлены постоянные магниты8, соединенные с поршнями 2 двигателя посредством коромысел 9,Постоянные магниты 8 могут совершать возвратно-поступательное движестороны транзистор7 закрываетсясигналом датчика 12 и постоянные магниты 8 под воздействием поршней 2приблизятся к магниту ротооа 4, образуя клиновидный за 1 ор, что приводит к возникновению силы магнитноговзаимодействия, одна из составляющихкоторой создает крутящий момент навалу. При двжении постоянных магнитов 8 в электрических обмотках 10 вовремя рабочего хода, часть кинетической энергии преобразовывается вэлектрическую энергию, через диод 20накапливается в аккумуляторе электрической энергии 1 9 и может использоваться для проведения тактов сжатияили в режиме работы холостого хода,(электродвигателя). Одноименные полюса магнитов статора 6 и магнитов 8,соединенных с поршнями 2, установле"ны противоположно одноименным полюсам магнитов ротора 4. ) з.п.ф-лш,1 ил. ние внутри электрических обмоток 10(на чертеже показана электрическаяобмотка только одного .звена). Околоротора 3 установлен датчик 11, аоколо одного из постоянных магнитов8 - датчик 12, Одноименные полюсамагнитов статоров 6 и постоянныхмагнитов 8 установлены противоположно одноименным полюсам магнитов 4ротора.Датчики 11 и 12 соединены с входами блока 13 управления через усилители 14 и 5, которые подключены кусилителям мощности на базе транзисторов 16 и 7. Эмиттеры этих тран -зисторов через переключатели 18 режимов подсоединены к аккумулятору 19электрической энергии, для зарядкикоторого транзистор 17 шунтировандиодом 20 через переключатель 21,Последний связан с механизмом, управляющим дроссельной заслонкой (непоказана) двигателя. Электрические обмотки 10 соединены с блоком 13 управления. Двигатель снабжен отверстиями 22для подачи рабочей средь в двигатель.Двигатель работает следующим образом,Ротор 3 раскручивают и подаютпитание, для чего замыкают переключатель 21, Переключатель 8 режимов5 152 Янаходится в положении, показанномна чертеже, Датчик 11, реагируя напрохождение роторного магнита 4,посылает сигнал, который через. усилитель 14 открывает транзистор 16.Электрический ток, проходя черезэлектрические обмотки 10, создаетмагнитное поле такого направления,чтобы постоянные магниты 8 передвиОгались в сторону ротора 3, Когдароторный магнит 4 оказывается противпрорезей 7 секторов, постояныые магниты 8 находятся в наиболее близкомположении и между одноименными полюсами действует отталкивающая силамагнитного поля.Поскольку постоянные магниты 8 истаторы 6 имеют равномерно уменьшающуюся толщину, между ними и магнитами 4 ротора образуются два клиновидных зазора, что приводит к возникновению силы, одна составляющая которой направлена в сторону увеличения зазора и создает крутящий момент. При выходе одного магнита 4 ротора из зоны прорези, следующий магнит ротора воздействует на датчик 11,вследствие чего транзистор 16 закрывается, электрические обмотки 10 30обесточиваются и постоянные магниты8 выталкиваются изпрорезей 7 ввидумагнитного взаимодействия со статорами 6. При подходе следующих магнитовротора к датчику 11 и вырезам ста 35торов 6 процесс повторяется, В данном случае ротор 3 вращается за счетэлектрической энергии, заранее накопленной в аккумуляторе 19 электрической энергии, и применяется для работы на холостом ходу.Для включения двигателя на работув режиме нагрузки открывается дроссельная заслонка, а переключатель 18режимов ставится в другое положение45В цилиндр 1 через отверстие 22 подается рабочая среда. Через открытый транзистор 17 и электрическиеобмотки 1 0 проходит ток противоположного направления и создает магнитноеполе, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположную сторону от ротора 3, сдвигаяпоршни 2 через коромысла 9Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположныестороны, транзистор 17 закрываетсясигналом датчика 2, и постоянныемагниты 8, под воздействием поршней 87 6приближаются к магниту ротора 4и образуют клиновидные зазоры междумагнитами 4 ротора и постояннымимагнитами 8, вследствие чего возникает крутящий момент,При движении постоянных магнитов8 в электрических обмотках 10 вовремя рабочего хода часть кинетической энергии преобразуется в электрическую энергию, через диод 20 накапливается в аккумуляторе электрической энергии и может использоватьсядля проведения тактов сжатия или врежиме работы холостого хода электродвигателя. В конце такта расширения постоянный магнит 8 прекращаетвоздействие на датчик 12, транзистор17 открывается и начинается тактсжатия (сближения поршней в цилиндре),формула изобретения1. Поршневой двигатель, содержащий корпус, цилиндр с расположенными в нем встречно движущимися поршнями, соединенными с магнитами, расположенными в электрических обмотках генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал, генератор снабжен ротором, установленным на валу с постоянными магнитами, равномерно расположенными на его поверхностях, и дискообразными статорами, размещенными по обе стороны ротора, изготовленными из постоянного магнита с профильными внутренними торцовыми плоскостями переменной толщины, обращенными к торцовой поверхности ротора, и с секторными прорезями, выполненными между максимальной и минимальной толщиной статора с образованием переменного зазора между торцовыми поверхностями статора и ротора, датчиками положения магнитов ротора и магнитов, соединенных с поршнями, аккумулятором электрической энергии и блоком управления, входы которого подключены к датчикам положения и связаны через переключатель с аккумулятором электрической энергии, причем магниты, соединенные с поршнями, выполнены секторной формы, установлены в секторных прорезях статора и имеют профильные . наклонные торцовые поверхности относительно оси их перемещения, а1521887 Составитель В.ВоробьевРедактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова Заказ 6904/30 Тираж 456 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггцям при ГКНТ СССР113035, Г 1 осква, Ж, Раушская иаб., л. 4/5 Производственно-издательский комбинат Па,гент", г,."жгор.1., л, Гагарина,01 одноименные полюса магнитов статорови магнитов, соединенных с поршнями,установлены противоположно одноименным полюсам магнитов ротора. 2. Двигатель по и.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что магнитысоединены с поршнями посредством ко.ромысел, установленных на осях,