Патент на изобретение №2190103
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЛОПАСТНАЯ МАШИНА
(57) Реферат: Изобретение относится к лопастным машинам с качающимися роторами-лопастями, используемым в качестве силовых установок транспортных средств с гидро- и электротрансмиссиями, а также самостоятельно в качестве помп. Лопастная машина содержит двигатель внутреннего сгорания и гидронасос, имеющих единый силовой вал. Машина дополнительно снабжена компрессором, размещенным на едином силовом валу, выполненным полым и закрытым со стороны двигателя и компрессора воздухоприемными колпаками, к одному из которых подсоединена воздушная магистраль высокого давления, в корпусе гидронасоса выполнены отверстия, соединяющие впускные окна насоса и рубашки охлаждения двигателя. Машина дополнительно снабжена маятниковым электрогенератором, размещенным на едином полом силовом валу. Увеличивается мощность, повышается КПД. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. Изобретение относится к машиностроению, а именно к лопастным машинам с качающимися роторами-лопастями, используемым в качестве силовых установок транспортных средств с гидро- или электротрансмиссиями, а также самостоятельно в качестве помп. Известна силовая установка (см. US 4010716 A, F 02 B 53/04, 08.03.1977), состоящая из двух роторных агрегатов, один из которых двигатель внутреннего сгорания, другой – компрессор или гидронасос с общим силовым механизмом, состоящим из несколько пар овальных шестерен и валов для преобразования качательных движений лопастей двигателя во вращение коленчатого вала. Недостатками известной установки являются: – потери мощности двигателя на трение при преобразовании качательных движений лопастей во вращение коленчатого вала; – ограничение мощности двигателя прочностью зубьев овальных шестерен; – сложность конструкции и невозможность размещения на силовом валу установки более двух агрегатов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является лопастная машина, выбранная в качестве ближайшего аналога (SU 1523712, F 04 C 2/344, 23.11.1989). Лопастная машина содержит цилиндрический корпус с впускными и выпускными окнами, неподвижными замыкателями и качающимися рабочими лопастями по числу замыкателей, разделенный на рабочие полости, часть из которых работает в режиме двигателя внутреннего сгорания, а другая – в режиме гидронасоса. При сгорании топливовоздушной смеси в рабочей полости, образованной неподвижным замыкателем и подвижной лопастью, происходит ее проворот на определенный угол, при этом между противоположными лопастью и замыкателем происходит такт сжатия при двухтактном режиме работы двигателя или выброс отработанных газов при четырехтактном режиме работы. При этом лопасти гидронасоса, находящегося внутри лопастного двигателя, производят подачу рабочей жидкости в гидросистему. Недостатками известной лопастной машины являются: – ограниченная мощность при установленных ее габаритных размерах из-за совмещения двигателя и гидронасоса в одной секции корпуса машины; – низкий КПД ввиду отсутствия элементов подогрева топливовоздушной смеси или воздуха; – сложность изготовления лопастного узла и обеспечения надежного уплотнения между двигателем и гидронасосом; – сложность запуска двигателя. Технический результат изобретения состоит в устранении указанных недостатков, а именно в увеличении мощности машин при заданных габаритах, повышении их КПД, упрощении запуска двигателя, упрощении систем охлаждения и подогрева двигателя. Технический результат достигается тем, что лопастная машина содержит двигатель внутреннего сгорания и гидронасос, имеющие единый силовой вал, согласно изобретению она дополнительно снабжена компрессором, размещенным на едином силовом валу, выполненным полым и закрытым со стороны двигателя и компрессора воздухоприемными колпаками, к одному из которых подсоединена воздушная магистраль высокого давления, в корпусе гидронасоса выполнены отверстия, соединяющие впускные окна насоса и рубашку охлаждения двигателя. Технический результат достигается также тем, что лопастная машина дополнительно снабжена маятниковым электрогенератором, размещенным на едином полом силовом валу. Дополнительное снабжение лопастной машины компрессором позволяет обеспечить форсирование двигателя и повысить его КПД за счет наддува, создаваемого компрессором. Выполнение силового вала полым и закрытым со стороны двигателя и компрессора воздухоприемными колпаками позволяет обеспечить охлаждение двигателя изнутри и повысить его КПД за счет предварительного нагрева рабочей смеси или воздуха. Присоединение к одному из воздухоприемных колпаков воздушной магистрали высокого давления позволяет производить запуск двигателя, используя баллоны со сжатым воздухом. Выполнение в корпусе гидронасоса отверстий, соединяющих впускные окна насоса и рубашку охлаждения двигателя, позволяет использовать жидкость, являющуюся рабочим телом для гидронасоса в качестве охлаждающей жидкости. Установка на едином силовом валу маятникового электрогенератора позволяет автономно обеспечить систему зажигания двигателя. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 изображено общее устройство лопастной машины. На фигуре 2 показаны потоки воздуха и рабочей жидкости гидронасоса. На фигуре 3 показан лопастной двигатель внутреннего сгорания в разрезе. На фигуре 4 показан лопастной гидронасос в разрезе. На фигуре 5 показан лопастной компрессор в разрезе. Лопастная машина состоит из лопастного двигателя 1, лопастного гидронасоса 2, полого силового вала 3, воздухоприемных колпаков 4 и 4а, внешней рубашки охлаждения 5 лопастного двигателя 1, маятникового электрогенератора 6 (при необходимости), лопастного компрессора 7. Лопастная машина работает следующим образом. Через впускные окна 8 компрессора 7 воздух всасывается и под давлением через выпускные окна 9 и обратные клапаны 10 подается в нижний приемный колпак 4. Воздух из нижнего воздухоприемного колпака 4 через силовой вал 3 поступает в верхний воздухоприемный колпак 4а двигателя 1 и далее через впускные окна 11 проходит в рабочие полости лопастного двигателя 1. Выхлопные газы выбрасываются через выпускные окна 12 двигателя 1, при этом воздух (рабочая смесь) при прохождении через полый силовой вал 3 не только охлаждает внутреннюю часть двигателя 1, но и за счет предварительного нагрева повышает КПД двигателя 1. Подключение полого силового вала 3 через обратный клапан 10 к воздушной системе высокого давления 16 позволяет производить запуск двигателя воздухом от баллонов со сжатым воздухом. Рабочая жидкость, используемая лопастным гидронасосом 2, предварительно прогоняется через внешнюю рубашку охлаждения 5 лопастного двигателя 1, обеспечивая его охлаждение. Далее рабочая жидкость через отверстия 17 попадает во впускные окна 14 гидронасоса 2 и выбрасывается через выпускные трубопроводы 15. Изобретение позволяет по сравнению с ближайшим аналогом упростить конструкцию машины, ее производство, ремонт, систему запуска двигателя, систему охлаждения и подогрева лопастного двигателя, повысить КПД двигателя и расширить функциональные возможности лопастного гидронасоса. Лопастная машина может использоваться в гидро- и электротрансмиссиях транспортных средств и самостоятельно в качестве помп. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.03.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 18-2004
Извещение опубликовано: 27.06.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
