| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2093704
поршневої машини
Ім'я заявника: Чикин Герман Германович
Ім'я винахідника: Чикин Герман Германович
Ім'я патентовласника: Чикин Герман Германович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1993.01.14
Використання: в якості накопичувального кошти і силового пристрою для нового класу автомобілів, зокрема, для автомобіля з реакторних двигуном, що має економічно-екологічні показники на порядок вище за рахунок структурного термодинамічної перебудови з можливістю роздільного управління компресорними і силовими функціями двигуна. Суть винаходу: якісне поліпшення термопроцесса зі значним скороченням обхідних механічних зв'язків зажадало введення в силову схему самостійних поршневих машин з тактами "впуск-стиснення", яким відведено місце на півосях автомашини аналогічно розміщеним на півосях провідної осі силовим пристроїв роторного типу з тактами "згоряння-випуск ", забезпеченими виведеної з циліндрів камерою згоряння - реактором. Двоконтурна робота поршневих машин при одночасному функціонуванні великих і малих обсягів забезпечує тут велику продуктивність в режимі компресорів і високі тягові якості в режимі роботи на положенні Пневмодвигуни при попередньо накопичений гальмуванням машини / рухом під ухил / або приводом через ведене колесо пневмопотенціале - перемикання на згадані режими здійснено простими поворотом важеля або натиском пускової кнопки.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до багатоступеневим компресорів, являє собою малогабаритне компактний пристрій, що може працювати як в режимі насоса, так і в режимі пневмодвигателя. Конструкція призначена для виконання в складі колісних силових вузлів підготовчих тактів "впуск-стиснення" термопроцесса, що характеризується зовнішнім (повним) згоряння палива, де питання якості зводяться до головного зменшенню втрат шляхом управління компресорними і силовими функціями розділеного двигуна. Поршнева машина розроблена з урахуванням вимог часу, подорожчання матеріалоресурсов і енергоносіїв, посилення норм на викиди продуктів згоряння, зрослих експлуатаційних потреб і економічних виграшів, причому розроблена для автомобілів нового покоління, зокрема, для автомобіля з реакторних двигуном, де може бути поєднаний з півосями і через дорожнє покриття з напівосьові роторними силовими вузлами, які оформлені самостійними заявками.
Існуючі конструкції нагнітальних пристроїв не мають на меті виконання цієї функції термодинаміки і, як правило, мають для своїх цільових робіт кривошипно-шатунні схеми
Аналогами даної поршневий машині служить поршнева машина, що містить корпус з циліндром, поршень, встановлений в циліндрі з утворенням двох робочих камер, ущільнених торцевими кришками, приводний вал, встановлений в підшипникових вузлах і кінематично пов'язаний з поршнем [1]
Недоліком відомої конструкції є підвищені втрати в ущільнювальних вузлах і низький ступінь стиснення.
На відміну від відомих схема заявлена поршнева машина містить двосторонній циліндричний поршень з порожниною у вигляді малого циліндра для вторинного стиснення плунжерним механізмом перепускного обсягу. Технічною задачею винаходу є підвищення якості ущільнення циліндро-поршневої і плунжерних груп беззазорному компресорними кільцями і підвищення тиску пневмозаряда.
На фіг. 1-6 зображена пропонована поршнева машина.
На фіг. 1 зображена поршнева машина в бічному многоплановом розрізі циліндра і розрізі циліндра і розрізі поршня по площині внутрішнього каналу з показом клапанних механізмів в режимі роботи компресора (позначено стрілками), при цьому важіль перемикання відповідно до цього режиму позначений пунктиром, тобто позначення цього ж важеля суцільною лінією відповідає режиму роботи пневмодвигателя.
На фіг. 2 в тому ж розрізі зображений циліндр з показом розміщення кривошипа і ексцентрика вала щодо поршня, що виходить з МТ, і положення при цьому плунжерних механізмів клапанної системи.
На фіг. 3 багатоплановий розріз показаний видом зверху в режимі поршневий машини, зокрема клапанного і розподільного механізмів, як пневмодвигателя (позначено стрілками). Для розкриття пристрою клапанного механізму права за кресленням бобишка кришки циліндра окреслена пунктиром.
На фіг. 4 зображений вид поршневий машини, з'єднаного зі стійкою кузова автомобіля.
На фіг. 5 показано розміщення машин на півосях з підключенням трубопроводів.
Поршнева машина містить горизонтальний циліндр 1 зовнішньої чотиригранної форми. У кутових місцях якого виконані отвори під стяжні болти, і одночасне потовщення 2 по середині грані, поєднане з пайовою виступом 3, при цьому потовщення виконано з наскрізним в циліндр 1 вікном, а часткової виступ 3 з сполучених з ним центровим отвором. Крім цього, циліндр 1 виконаний у верхній частині з поперечними щілинами 4. Всередину циліндра 1 запресована керамічна гільза 5, виконана з зовнішніми бортиками для зменшення тепловтрат і суміщеними з згаданими аналогічними щілинами 4 для впуску атмосферного і випуску стисненого повітря. Щілини 4 розташовані на відстані ходу двостороннього поршня 6, біля його торцевих стінок, сам же поршень 6 виконаний з кулісним пазом 7 і конічним, згідно похилого коліна кривошипа, поглибленням 8 з боку бічних країв, а за пазом містить часткової канал з запресованим всередину розділеним трубчастим циліндром 9, виконаним з поперечної по середині прорізом, в яку запресована перемичка 10, що поділяє обсяг на дві частини. У торців цієї перемички 10 в стінках трубчастого циліндра 9 виконані отвори 11, повідомлені з розміщеними по його сторонам малими глухими каналами 12 подвійного діаметра, спрямованими великими діаметрами протилежно до торцевих стінок з виходом з поршня 6 через різьбові гнізда, з'єднані по різьбі з стаканообразнимі клапанними сідлами 13 автоматичних клапанів, поглибленими в торцеві стінки поршня 6 урівень, при цьому клапанні їх головки 14 виконані ромбовидними і розміщені стержнями 15 в малих діаметрах згаданих каналів, де між їх внутрішніми торцевими стінками і головками запасовани спіральні пружини 16. Зовні в кільцевих канавках поршня 6 розміщені беззазорному компресійні і малос'емние кільця 17, притиснуті безпосередньо один до одного. Оскільки кришки 18 циліндра 1 мають однакову будову, то в окремо кожна виконана з розміщеним посередині зовнішнім похилим патрубком 19 заповнення-очищення робочих камер, які виходять в робочі камери циліндра 1 клапанним сідлом 20 керованого клапана. Навколо патрубка 19 розміщені: бобишка 21 з центровим отвором для шарнірної установки плунжера 24 вторинного стиснення повітря і співісна пайовій виступу 3 циліндра 1 бобишка 22 з різьбою під клапанний штуцер, а й кутові отвори для стяжних болтів 23, при цьому плунжер 24 виконаний із зовнішнім бортиком 25 і наскрізним центровим каналом 26 і встановлений в отворі кришки 18 між бортиком 25 і зовнішньої шайбою 27, притиснутою дископодібної променевої пружиною 28. з цього кінця плунжер 24 має різьблення для гайки 29 і шлангового приєднання, а з внутрішнього кінця нарізну отвір більшого діаметру, яким з'єднаний по різьбі з клапанним наконечником 30, виконаним з зовнішньої проточкою під малі компресійні кільця 31 і внутрішньою порожниною для ходу кулькового випускного клапана, який закриває впускний отвір. Плунжери 24 встановлені співвісно в кришках 18 на проміжному відстані, рівному ходу поршня 6, і розміщені в трубчастому циліндрі 9 з можливістю утворення між ними і перемичкою 10 обсягів, які зв'язані з глухими каналами з боку їх великих діаметрів. Вал 32 на згині коліна 33 несе розподільний ексцентрик 34 і встановлений цією частиною в наскрізному вікні потовщення 2 циліндра 6 на підшипниках з входом кривошипної шийки 35 в отвір рухомого в пазу 7 поршня 6 кільцеподібного елемента ковзання 36. Стосовно коліну ексцентрик 34 валу 32 встановлено під кутом 120 o з можливістю контакті з плунжерними випускними клапанами 37, розміщеними в пайовому виступі 3 циліндра 1, з можливістю контактної взаємодії кінцевих ділянок клапанів 37 з отворами штуцерів 38 пневможивлення в режимі роботи поршневої машини на положенні пневмодвигателя. Керовані клапана впускання атмосферного і випуску відпрацьованого стисненого повітря розміщені в патрубках кришок 18, де кожна клапанна тарілка 39 шарнірно з'єднана з кінцем пластинчастої скобоподібні тяги 40, яка іншим кінцем встановлена в щілини стінки патрубка на осі 41. На сусідній осі 42 встановлена поворотна тяга 43 і зовнішній важіль управління 44. Між кульковими опорами, розміщеними на згаданих тягах 40 зустрічно, встановлено відвідні пружини 45. Поперечні щілини 4 циліндри 1 (фіг. 1, 2) закриті шумопоглинаючою камерою 46, яка з'єднана з глушником через шланг 47, а нижня частина циліндра 1 повідомлена через трубопровід 48 з маслоотсасивающім пристроєм (розміщення маслоотсасивающего пристрою в даному випадку передбачено в кожусі на кінці піввісь між поворотним вузлом і крильчаткою). У складі загальної осі автомобіля з реакторних двигуном поршневі машини розміщені під бензобаком і з'єднані шарнірно торцевими осьовими виступами з коробчатой стійкою 49, що має поперечне ребро жорсткості 50 і закріпленою на днище кузова, при цьому патрубки циліндрів 1 (фіг. 5) з'єднані гнучкими трубопроводами 51 з вентильним вузлом зміни фаз розподілу (вентильний вузол оформлений самостійної заявкою). Шарнірні кріплення плунжеров 24 для можливості їх соосной самоустановки в процесі роботи по центру трубчастого циліндра 9 поршня 6 за рахунок зазорів 52 в отворах кришок 18.
У положенні компресора поршнева машина працює наступним чином. Оскільки в цьому режимі пневмодавленіе, що підводиться до штуцерів 38 пайової виступу 3 циліндра 1, автоматично перекривається вентилем (на кресленнях вентиль не показаний) і клапани 37 знаходяться в розсунутому ексцентриком 34 стані, герметизирующим циліндр 1 контактним входом решт і отвори штуцерів (при монтажі кінцеві ланки клапанів вставляються в отвори виступу з торців циліндра 1, а ланки з головками через вікно потовщення 2), то при обертанні вала 32 в робочу камеру циліндра 1 з кожної його боку в результаті розрідженості буде всмоктуватися повітря (фіг. 1) з моментом віджиму клапанних тарілок 39 від сідел 20, як це зображено на правій стороні креслення (фіг. 1). Віджимаючись, кожна клапанна тарілка 39 повертає на осі 41 скобоподібні тягу 40, яка стискає пружину 45 між кульковими опорами цієї та поворотною тяги 43 (відзначено пунктиром). У підході до МТ поршнем 6 відкриваються поперечні щілини 4 циліндри 1, в результаті чого в робочу камеру додатково всмоктується повітря з шумопоглинаючою коробки 46, пов'язаної з атмосферою через глушник. З проходом повітря через щілини і наповненням камери розрідженість його різко падає що дає можливість закриття клапанної тарілкою 39 впускного отвору патрубка 19 поворотним зусиллям пружини 45.
Одночасно, при згаданому всмоктуванні повітря з правого боку циліндра 1 по фіг. 1, відбувається заповнення правої камери вторинного стиснення трубчастого циліндра 9 поршня 6 стисливим з іншого боку повітрям, де стиснене повітря проходить через отжатую всередину силою тиску ромбовидну клапанну головку 14 стаканообразного сідла 13 та далі через великий діаметр малого (глухого) каналу 12 і повідомлене з ним бічний отвір 11 в стінці трубчастого циліндра 9 вміщається між перемичкою 10 і плунжером 24, а з іншого боку перемички 10 повітря під великим тиском ходом плунжера 24 виявляється переміщеним через торцеве клапанне отвір його наконечника 30 у внутрішню порожнину і канал 26, що зв'язує плунжер 24 шлангом з заправних балоном. При зворотно-поступальних рухах поршня 6, створюють неминучі осьові відхилення, сталість співвісності плунжеров 24 з трубчастим циліндром 9 поршня 6 підтримується радіальним їх зміщенням в зазорах 52 посадочних отворів, а герметичність при такій радіально-ковзної посадці досягається постійним притиском торцевих стінок бортиків 25 і шайб 27 з обох боків отворів зусиллями променевих пружин 28. Описаним способом відбувається подальший процес стиснення повітря з правого по фіг. 1 боку циліндра 1. У початковий момент руху 6 від МТ поперечні щілини 4 будуть їм перекриті і при встановленій в сідло 20 клапанної тарілці 39 в кінці стиснення (ходу поршня 6 до торкання кришки 18) стиснене повітря під великим тиском через отжатую всередину ромбовидну головку 14 клапана переміститься в ліву камеру вторинного стиснення трубчастого циліндра 9 між перемичкою 10 і плунжером 24. з цим же рухом поршня 6, в результаті розрідженості, відбудеться всмоктування повітря з протилежного його боку з описаної вище роботою клапанних і нагнітальних механізмів. Двостороння з подвійним стисненням повітря робота поршневий машини, оснащеного керамічними гільзами 5 і торцевими до них стінками, буде відрізнятися на положенні компресора продуктивністю і виключно малою втратою тепла.
На становищі пневмодвигателя поршнева машина працює наступним чином. Переклад на цей режим відбувається важелем, повертають одночасно вентиль проходу пневможивлення з балона до штуцерів 38 і важелі 44 керування положенням клапанних тарілок 39, з яких кожен віджимає перестановкою поворотною тяги 43 зі зворотним тиском пружини 45 (фіг. 3) клапанну тарілку 39 в робочу камеру циліндра 1, повідомляючи камеру через патрубок і трубопровід 51 з глушником. Вступник стиснене повітря притисне клапани 37 до ексцентрика 34, де через спрямованого ексцентриситету (фіг. 2) і завершення по фіг. 3 з правого боку циліндра 1 робочого ходу поршня 6, що супроводжується випуском стисненого відпрацьованого повітря через поперечні щілини 4, плунжерним впускним клапаном 37 буде перекрито подачу пневмодавленія, а з протилежного боку поршня 6 відбудеться проникнення пневмодавленія через що відкривається переміщуються до валу 32 клапаном 37 впускне бічний отвір в зазор зароджується між поршнем 6 і кришкою 18 циліндра 1 обсягу з лівої за кресленням боку, з моментом притиску клапанної тарілки 39 до сідла 20 та силового переміщення поршня 6 на праве по фіг. 3 сторону. У цьому переміщенні при збігу торцевої стінки поршня 6 на лівій стороні циліндра 1 з поперечними щілинами 4 відбудеться випуск через них відпрацьованого стисненого повітря в шумопоглинальну камеру 46 і через різке падіння тиску віджимання клапанної тарілки 39 від сідла 20 всередину робочої камери. У момент установки поршня 6 в МТ клапан 37 зі змінною ексцентриситету ексцентрика 34 перекриє з цього боку подачу пневмодавленія і, навпаки, вільний від опорного ексцентриситету протилежний клапан 37 з правого боку циліндра 1 (з боку повністю очищеної робочої камери) перейде під напором пневмодавленія на положенні відкриття впускного в циліндр 1 бічного отвору з проникненням пневмодавленія в зазор між поршнем 6 і кришкою 18 циліндра 1 і моментом силового притиску клапанної тарілки 39 до сідла 20. у цьому режимі роботи поршневої машини на положенні пневмодвигателя камера вторинного стиснення трубчастого циліндра 1 поршня 6 не функціонують через розрахункового зусилля пружин 16, що перешкоджає віджимання (відкриття) ромбовидних клапанних головок 14. Що поступає з кожуха півосі в циліндр 1 через вікно його бокового потовщення 2 масло здійснює мастило "розбризкуванням" циліндро-поршневої групи і клапанного механізму з відсмоктуванням нижнього осадового шару через трубопровід 48 в порожнину кожуха, за крильчатку.
Для принципового розкриття конструкції (простоти читання) поперечні щілини 4 циліндри 1 по фіг. 1 і 2 показані в розрізах стінок, проте в дійсності, в зв'язку з бічним на поршні пазом 7, щілини зміщені радіально в сторону вільної від паза суцільний поверхні поршня 6, як це видно по розташуванню шумопоглинаючою камери 46 на фіг. 4, для виключення їх повідомлення з маслоотсасивающім трубопроводом 48.
Поршневі машини розроблені з урахуванням поєднаної роботи з трьома ємностями: малої гальмівний камерою, робочим і резервним балонами, що входять в обладнання автомобіля з реакторних двигуном, оформленого в загальному комплексному технічному рішенні кузовний частиною.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Поршнева машина, яка містить корпус з циліндром, поршень, встановлений в циліндрі з утворенням двох робочих камер, ущільнених торцевими кришками, приводний вал, встановлений в підшипникових вузлах і кінематично пов'язаний з поршнем, що відрізняється тим, що вона забезпечена трубчастим циліндром вторинного стиснення, встановленим в поршні і розділеним перемичкою на дві частини, двома плунжерами, закріпленими соосно на кришках і встановленими вільними кінцями в циліндрі вторинного стиснення з утворенням з перемичкою камер вторинного стиснення, керованими клапанами, встановленими в кришках з можливістю повідомлення робочих камер з атмосферою, автоматичними впускними клапанами, встановленими в каналах поршня, виконаних з боку його торців з можливістю повідомлення робочих камер з протилежними камерами вторинного стиснення, нагнітальними клапанами, підключеними до камер вторинного стиснення патрубками високого тиску, і випускними клапанами, підключеними з одного боку до робочих камер, а з іншого до патрубку високого тиску , приводний вал виконаний з кривошипом і забезпечений ексцентриком, на поверхні поршня виконаний кулісні паз, в якому розміщений кривошип вала, при цьому в стінках циліндра виконані радіальні щілини, розташовані з можливістю повідомлення робочих камер з атмосферою, а ексцентрик встановлений між запірними органами впускного клапана з можливістю взаємодії.
Машина по п.1, що відрізняється тим, що кулісні паз виконаний з похилими стінками, нахил яких відповідає нахилу кривошипа.
Машина по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що нагнітальні клапани встановлені в осьових каналах, виконаних в плунжер, і включають наконечник з проточками для малих компресійних кілець з кінцевим буртиком і кульковий запірний орган, встановлений в каналі наконечника.
Машина по пп.1 3, що відрізняється тим, що автоматичні клапани виконані у вигляді розміщених в глухих східчастих каналах поршня стрижнів з закріпленими на них пружними ромбовидними запірними органами і сідел у вигляді склянок.
Машина по пп.1 4, яка відрізняється тим, що в стінці циліндра вторинного стиснення виконані центральна проріз і радіальні канали для повідомлення камери вторинного стиснення із ступінчастим каналом поршня, при цьому перемичка встановлена в центральній прорізи, а радіальні канали виконані по обидва боки перемички.
Машина по пп. 1 5, що відрізняється тим, що кришка забезпечена похилими патрубками, що зв'язують керовані клапани з атмосферою, при цьому запірний орган керуючого клапана виконаний у вигляді тарілки, а його механізм управління у вигляді скобоподібні тяги з кульковим упором, один кінець якої шарнірно з'єднаний з тарілкою, а інший за допомогою осі закріплений на кришці і пов'язаний з важелем, крім того, кульковий упор забезпечений спіральної пружиною, встановленої між кульками.
Машина по пп.1 6, яка відрізняється тим, що плунжери закріплені на кришках за допомогою променевих пружин і ущільнювачів шайб.
Машина по пп.1 7, яка відрізняється тим, що коліно кривошипа виконано під кутом 120 o до ексцентрика.
Машина по пп.1 8, яка відрізняється тим, що корпус і кришки виконані чотиригранними, а кришки стягнуті болтами.
Машина по пп.1 9, яка відрізняється тим, що вона забезпечена глушником, підключеним до радіальних щілинах циліндра.
Версія для друку
Дата публікації 26.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.