Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания с гидравлической передачей мощности

ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ внутреннего сгорания соЛе ни 8 двухстороннего дейст диненные между собой при и ка 11. Давление газов в к сгорания преобразуется в д бочей жидкости в полостях дается на исполнительные гидросистемы Схема сод менты автоматического упрг ском и регулирования подач позволяющие осуществлять р ь гателя в циклическом режим с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1301998, кл, Г 02 В 71/04, 1985,(54) СВОБОДНОПОРЙНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ МОЩНОСТИ1740726 по величине нагрузки на исполнительных двигателях, выполненными в видемеханической связи между рычагом управления пускового устройства и распределительной аппатурой исполнительных гидродвигателей, гидравлическойсвязи между рейкой топливного насосаи сливной магистралью снабженной/предохранительными клапанами вышеуказанной гидравлической связи и дросселем ниже еь, при этом аккумуляторэнергии пускового устрЬйства выполненв виде гидропневмоаккумулятора, ашток снабжен упорами для привода топливного насоса и распределителя насосных гидравлических полостей цилиндров.На чертеже представлена схемасвободнопоршневого двигателя (СПД)внутреннего сгорания с гидравлическойпередачей мощностиСПД внутреннего сгорания с гидравлической передачей мощности 1 содержит камеры 2 и 3 сгорания с форсунками ч и 5, топливный насос 6, систему подачи воздуха в камеры сгорания (не показана), Поршни 7 и 8 рас"положены внутри цилиндров 9 и 10 и О связаны между собой штоком 11, Оппозитно камерам 2 и 3 сгорания располо" Изобретение относится к машийостроению и может быть использованопри создании гидравлических машин,агрегатированных свободнопоршневымидвигателями с гидравлической передачей мощности,Известен свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания с гидравлической передачей мощности, содержащий корпус с цилиндрами и размененными в них поршнями двухстороннего действия, жестко связанными между собой при помощи. нтока и образую- .щими наружные газовые и внутренниенасосные гидравлические полости,силовой гидропровод с баком, напор-ными, сливными и всасывающими, магистралями, исполнительными гидродвигателями, распределителями, запорной 2 Ои регулирующей аппаратурой, системутопливопитания с насосом, снабженным рейкой и запорным краномфорсунками и приводом насоса, пусковоеустройство с аккумулятором энергии, 2распределительной, запорной, регулирующей аппаратурой и рычагом управления.Недостатком известной установкиявляется отсутствие управления пусковым устройством и регулирования подачей топлива по величине нагрузкина исполнительных двигателях,Цель изобретения - повышение топ"ливной экономичности при работе вциклических режимах.3Указанная цель достигается тем,что свободнопоршневой двигательвнутреннего сгорания с гидравлической передачей мощности, содержащийкорпус с цилиндрами и размещенны"ми в них поршнями двухстороннегодействия, жестко связанными межцусобой при помощи штока и образующими наружные газовые и внутренниенасосные гидравлические полости,силовой гидропровод с баком, напорными, сливными и всасывающими магистралями, распределителями, запор"ной и регулирующей аппаратурой, систему топливопи 1 ания с насосом,снабженным рейкой и запорным краном,форсунками и приводом насоса, пусковое устройство с аккумулятором энергии, распределительной, запорной,регулирующей аппаратурой и рычагомуправления, снабжен элементами автоматического управления пусковым устройством и регулирования подачи топлива жены насосные камеры 12 и 13. Приводнасоса 6 осуществляется посредством рычага 11, сообщенного с рабочим органом насоса и упоров 15 и 16, раз" мещенных на штоке 11.Распределитель насосных гидравлических полостей цилиндров 17 представляет собой двухпозиционный золотнико"вый клапан, который состоит из золотников 18 и 19, расположенных внутрикорпусов 20 и 21 и сообщенных междусобой штоком 22. Управляющие полости23 и 2 ч распределителя насосных поло"стей 17 сообщены с насосными камера"ми 12 и 13 СПД, а на штоке 22 расположен упор 25, который установлен свозможностью соприкосновения с упорами 15 и 16 при пуске СПД. Насосныекамеры 12 и 13 СПД сообщены с мас"ляным баком 26 и распределительнойаппаратурой 27 всасывающей 28 и нрпорной 29 линиями. Напорная линия29 содержит предохранительный клапан 30, который отрегулирован на максимально допустимое давление в гид"росистеме и сообщен с масляным ба"ком 26, Перед распределительной аппаратурой 17 в напорной линии разме-.10 5щены обратный клапан 3 1 и золотнико. вый клапан 32. Клапан 32 содержит золотник 33, полость 34 управления, которая сообщена со всасывающей линией 28 и, возвратную пружину 35. Напорная линия сообщена с приводом 36 рейки топливного насоса 6. Блок гидрораспределителей 27 сообщен с масляным баком 26 сливной линией.Пусковое устройство 37 содержит гидропневмоаккумулятор 38, кран 39, золотниковый клапан 40, дроссель 41, пусковой клапан 42 и обратный клапан 43, последовательно сообщенные меж ду собой, Гидролиния между краном 39 и клапаном 40 сообщена с напорной линией между распределительной аппаратурой исполнительных гидродвигателей 27 и клапаном 32. Клапан 40 со держит золотник 44, полость 45 управления и возвратную пружину 46, Пусковой клапан 42 содержит рычаг 47 управления, который имеет механическую связь с рычагами управления (не по казан) распределительной аппаратуры 27, золотник 48 и возвратную пружину 49, Пусковое устройство 37 сообщено гидролинией с напорной линией 29.Запорный кран (не показан) насо- ЗО са 6 оснащен приводом 50, который сообщен гидролинией со сливной линией предохранительного клапана 30 перед дросселем 51. В состав гидросис" темы входят исполнительные органы 52.СПД внутреннего сгорания с гидравлической передачей мощности работает следующим образом. При поочередной работе камер 2 и3 сгорания СПД происходит возвратно-поступательное .; перемещение поршней7 и 8 и штока 11, При движении поршня7 или 8 к форсунке 4 или 5 имеет место в соответствующей насосной камере 12 или 13 такт всасывания, а при . движении поршня от форсунки - тактнагнетания. В момент начала измене" ния направления движения поршней происходит перемещение золотников 18и .19 и штока 22 в ту сторону, в ко. торую происходит движение поршней за счет давления и разрежения, возни. кающих в полостях 23 и 24, При этом происходит всасывание рабочей жидко)5сти из бака 26 и нагнетание распределительной аппаратуры 27, а от него кисполнительным органам 52. Клапан 32открыт за счет разрежения в полости,726 б34, которая сообщена со всасывающейлинией 28.Таким образом происходит работаСПД в установившемся режиме при включенных исполнительных органах 52,При отключении исполнительных органов рабочая жидкость нагнетается вгидропневмоаккумулятор 38. Кран 39открыт. Так как в линии 28 присутствует разрежение за счет всасыванияжидкости и бака, клапан 32 открыт, аклапан 40 закрыт,По окончании зарядки гидропневмоаккумулятора 38 имеет. место повышение давления в гидросистеме. Приэтом срабатывает клапан 30 и жидкостьпоступает в бак 26Между дросселем51 и клапаном 30 возникает избыточное давление жидкости, она передаетсяпо гидролинии на привод 50 запорногокрана насоса 6, происходит прекращение подачи топлива СПД. Таким образом происходит останов СПД при отключенных исполнительных органов 52по окончании зарядки гидропневмоаккулятора 38,При работе СПД в установившемсярежиме при включенных органах 52 ив режиме зарядки гидропневмоаккумулятора при отключенных исполнительных органах регулирование подачитоплива производится посредствомпривода 36, который сообщен с напорной линией 29. Увеличение нагрузки на исполнительные органы вызываетувеличение давления в гидросистемеи увеличение количества подаваемого топлива в камеры горания,При включении распределительнойаппаратуры исполнительных гидродвигателей 27 имеет место подачажидкости на исполнительные органыот гидропневмоаккумулятора 38. Кран39 открыт. Ввиду отсутствия разрежения во всасывающей линии клапан40 открыт Дроссель 41 отрегулирован на подачу такого количества жидкости в единицу времени, которое необходимо для создания минимальнойпусковой частоты колебаний поршней,Посредством кинематической связи между рычагами управления распределительной аппаратурой 27 и рычагом47 происходит открытие клапана 42.При этом золотник 48 перемещаетсявправо и удерживается в таком положении при наличии давления жидкости,0726 8 5 10 15 20 25 40 35 Свободнопоршнево" 1 двигатель внутреннего сгорания с гидравлической пе"редачей мощности, содержащий корпусс цилиндрами и размещенными в нихпоршнями двухстороннего действия,жестко связанными между собой припомощи штока и образующими наружные"азовые и внутренние насосные гидравлические полости, силовой гидропривод с баком, напорными, сливными ивсасывающими магистралями, исполнительными гидродвигателями, распределителями, запорной и регулирующей ап"паратурой, систему топливопитания с 55насосом, снабженным рейкой и запорным краном, форсунками и приводомнасоса, пусковое устройство с акку 7 171 которая поступает от гидропневмоаккумулятора, Жидкость под давлением поступает через распределитель насос-. ных полостей 17 в насосные камеры СПД 1. При нахождении золотников 18 и 19 в левом положении жидкость поступает в камеру 13 и порш" ни 7 и 8 перемещаются вправо. В край нем правом положении поршней происходит перевод золотников 18 и 19 в правое положение посредством упоров 25, 15 и 16, Золотники распределителя 17 фиксируются в крайних положениях благодаря наличию . давления в полостях 23 и 24. После перехода золотников 18.и 19 в правое положение жидкость под давлением поступает в полость 12 и поршни 7 и Я перемещаются впево. В крайнем левом положении поршней происходит перевод-золотников 18 и 19 в левое положение посредством упоров 25, 15 и 16, Далее циклы колебаний поршней 7 и 8 повторяются. Отработанная жидкость из насосных камер 12 и 13 поступает церез распределитель насосных полостей 17 во всасывающую линию и далее в масляный бак. При сливе жидкости бак царев линию 28 имеет место налиция давления в линии 28, он передается в полость 34, золотник 33 перемещается вправо и клапан 32 закрывается.Таким образом, происходит запуск СПД. По Окончан и запуска СПД частота колебаний поршней 7 и 8 превышает пусковую и в насосных камерах поочередно возникает разрежение, которое передается в полости 23 и 24 и перемещение золотников 18 и 19 обеспечивает всасывание жидкости из бака 26, при этом за счет разрежения в линии 28 золотник 33 перемещается пружиной 35 влево и клапан 32 открывается и происходит нагнетание жидкости через распределительную аппаратуру 27 к органам 52. При наличии разре.жения в линии 28 и, следовательно, разрежения в полости 45, золотник 44 перемещается вправо, пружина 46 сжимается, клапан 40 закрывается, цто обеспечивает отключение пускового устройства по окончании запуска. В момент перехода СПД с пускового ре-жима на установившийся режим имеет место наличие мгновенного разрежения в линии между клапаном 42 и клапаном 43, при этом пружина 49 перемещаетзолотник 48 влево и клапан 42 закрывается при отсутствии нагрузки нарычаг 47 от рычагов распределительной аппаратуры 27,Последующее включение клапана 42при наличии давления в линии 29 безнагрузки на рычаг 47 исключается благодаря налицию обратного клапана 43,Бсли такая нагрузка имеет место., топусковое устройство отклюцяется клапаном 40 и находится в положении"Закрыто" до окончания работы СЛЛ,т,е, при наличии разрежения яо всасывающей линии.При останове СПД имеет место сбросдавления в линии 29 до клапана 31,нагрузка с рычага 47 снята и пружина 49 перемещает золотник 48 влево ипусковой клапан 42 находится в положении "Закрыто", Клапан 40 при отсутствии разрежения в линии 2 с открыт, таким образом пусковое устройство 37 находится в состоянии готовности к пуску СПД и подаци жидкостина исполнительные органы в периодпуска и переходного режима, Кран 39предназначен для аварийного отключения гидропневмоаккумулятора 38 отгидросистемы,Применение изобре,ения позволяетповысить экономичность гидравлическОР,силовой установки при работе на цикличных режимах за сцет останова СПДпри отключении исполнительных органов и запуске СПД при их последующемвключении. Формула изобретения мулятором энергии, распределительной,Редактор В,Киштулинец юТираж, Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 2302 ВНИИПИ. Государственного 113035, Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 9 17 йигб 10 запорной, регулирующей аппаратурой и телей, гидравлической связи между рычагом управления, о т л и ч а ю - рейкой топливного насоса и сливной щ и й с я тем, что, с целью повыше- магистралью, снабженной предохраниния топливной экономичности при ра"5 тельными клапанами вышеуказанной боте в циклицеских режимах, он снаб- гидравлицеской связи и дросселем ниже жен элементами автоматического уп- ее, при этом аккумулятор энергии пуравления пусковым устройством и регу- скового устройства выполнен в виде .лирования подачи топлива по величине гидропневмоаккумулятора, а шток нагрузки на исполнительных двигателях, 19 снабжен упорами для привода топлив- выполненными в виде механической свя- ного насоса и распределителя насосзи между рычагом управления пусково- ных гидравлических .полостей цилиндго устройства и распределительной ап- ров,паратурой исполнительных гидродвига-.