RU2633473C2 - Multicylinder free-piston engine-compressor unit - Google Patents
Multicylinder free-piston engine-compressor unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633473C2 RU2633473C2 RU2015154382A RU2015154382A RU2633473C2 RU 2633473 C2 RU2633473 C2 RU 2633473C2 RU 2015154382 A RU2015154382 A RU 2015154382A RU 2015154382 A RU2015154382 A RU 2015154382A RU 2633473 C2 RU2633473 C2 RU 2633473C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- piston
- cylinder
- engine
- blocks
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при создании многоцилиндровых мотокомпрессоров со свободнодвижущимися поршнями.The invention relates to engine building and can be used to create multi-cylinder motor compressors with free-moving pistons.
Наиболее близкими по технической сущности является свободопоршневой мотокомпрессор Ерёменко (патент РФ №2367803, F02B 71/00, 2006-01), который состоит из 2-12 блоков цилиндров, закрепленных на общей раме. Блоки содержат по одному цилиндру двухтактного двигателя внутреннего сгорания и поршневого компрессора. Осевые линии блоков цилиндров параллельны между собой и перпендикулярны к полости общей рамы.The closest in technical essence is the free-piston motor compressor Eremenko (RF patent No. 2367803, F02B 71/00, 2006-01), which consists of 2-12 cylinder blocks mounted on a common frame. The blocks contain one cylinder of a two-stroke internal combustion engine and reciprocating compressor. The axial lines of the cylinder blocks are parallel to each other and perpendicular to the cavity of the common frame.
Поршни всех блоков связаны между собой механизмом синхронизации.The pistons of all blocks are interconnected by a synchronization mechanism.
Механизм синхронизации содержит штоки, жестко соединяющие поршни двигателя и компрессор с шарнирно закрепленными на них траверсами. К траверсам шарнирно присоединены по две зубчатые рейки. Шестерни синхронизатора размещены между блоками цилиндров и закреплены на общей раме. Каждая шестерня входит в зацепление с двумя зубчатыми рейками двух соседних блоков, а количество шестерен равно количеству блоков цилиндров.The synchronization mechanism contains rods rigidly connecting the pistons of the engine and the compressor with travers pivotally mounted on them. Two gear racks are pivotally attached to the traverses. The synchronizer gears are placed between the cylinder blocks and mounted on a common frame. Each gear engages with two gear racks of two adjacent blocks, and the number of gears is equal to the number of cylinder blocks.
Недостатком этого мотокомпрессора является относительная сложность механизма синхронизации.The disadvantage of this motor compressor is the relative complexity of the synchronization mechanism.
Задачей настоящего изобретения является упрощение механизма синхронизации и, как следствие, повышение его надежности.The objective of the present invention is to simplify the synchronization mechanism and, as a result, increase its reliability.
Для решения этой задачи предложен многоцилиндровый свободнопоршневой мотокомпрессор, состоящий из 2-12 блоков цилиндров, закрепленных на общей раме и содержащих по одному цилиндру двухтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания и поршневого компрессора. Осевые линии блоков цилиндров параллельны между собой и перпендикулярны к плоскости общей рамы. Поршни всех блоков взаимосвязаны между собой механизмом синхронизации.To solve this problem, a multi-cylinder free-piston motor compressor has been proposed, consisting of 2-12 cylinder blocks mounted on a common frame and containing one cylinder of a two-stroke piston internal combustion engine and reciprocating compressor. The axial lines of the cylinder blocks are parallel to each other and perpendicular to the plane of the common frame. The pistons of all blocks are interconnected by a synchronization mechanism.
Механизм синхронизации состоит из крейцкопфов, установленных в направляющих внутри общей рамы соосно с цилиндрами двигателя и компрессора, которые воспринимают осевые и радиальные нагрузки. Размеры крейцкопфов должны обеспечивать допустимые удельные давления для выбранных трущихся пар.The synchronization mechanism consists of crossheads installed in guides inside the common frame coaxially with the engine and compressor cylinders, which absorb axial and radial loads. Crosshead dimensions should provide allowable specific pressures for selected friction pairs.
К крейцкопфам жестко присоединены штоки поршней двигателя и компрессора.The crossheads of the pistons of the engine and compressor are rigidly attached to the crossheads.
На боковых поверхностях крейцкопфов со стороны рядом расположенных цилиндров нарезаны зубчатые рейки, которые входят в зацепление с зубчатыми венцами на концах коромысел, расположенных между крейцкопфами.On the lateral surfaces of the crossheads from the side of adjacent cylinders, gear racks are cut, which engage with gear crowns at the ends of the rocker arms located between the crossheads.
Двигатели могут быть бензиновыми, или газовыми, или газовыми с впрыском жидкого запального топлива, или дизельными, а поршневые компрессоры (в дальнейшем - компрессоры) могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми с поршнями простого или двойного действия, а также с дифференциальными поршнями.Engines can be gasoline, or gas, or gas with injection of liquid ignition fuel, or diesel, and reciprocating compressors (hereinafter referred to as compressors) can be single-stage or multi-stage with single or double acting pistons, as well as with differential pistons.
Охлаждение цилиндров двигателя и компрессора может быть жидкостным, или воздушным, или комбинированным.The cooling of the engine and compressor cylinders can be liquid, or air, or combined.
На фиг. 1 представлено два блока цилиндров и механизм синхронизации. На фиг. 2 - вид в плане мотокомпрессора, содержащего 12 блоков цилиндров, расположенных в двух рядах. На фиг. 3 - вид в плане мотокомпрессора, содержащего 6 блоков цилиндров, расположенных в один ряд. На фиг. 4 - вид в плане мотокомпрессора, содержащего 6 блоков цилиндров, расположенных по кривой линии (например, окружности). На фиг. 5 представлен крейцкопф с присоединенными штоками поршней двигателя и компрессора и нарезанной на боковой поверхности зубчатой рейки. На фиг. 6 представлено коромысло с зубчатыми венцами на концах.In FIG. 1 shows two cylinder blocks and a synchronization mechanism. In FIG. 2 is a plan view of a motor compressor containing 12 cylinder blocks arranged in two rows. In FIG. 3 is a plan view of a motor compressor comprising 6 cylinder blocks arranged in a single row. In FIG. 4 is a plan view of a motor compressor containing 6 cylinder blocks arranged along a curved line (for example, a circle). In FIG. 5 shows a crosshead with connected piston rods of the engine and compressor and a gear rack cut on the side surface. In FIG. 6 shows a beam with gear rims at the ends.
На фиг. 1 на общей раме 1 закреплены блоки цилиндров, состоящие из цилиндра двигателя 2 и цилиндра компрессора 3, а также механизма синхронизации 4.In FIG. 1, cylinder blocks consisting of a cylinder of an
В верхней части цилиндра двигателя расположена камера сгорания 5, запальная свеча 6 для воспламенения горючей смеси или форсунка 7 для впрыска топлива, а также клапан 8 для подачи сжатого воздуха при запуску двигателя. В цилиндрической части расположен поршень 9. В нижней части цилиндра двигателя имеется камера продувочного насоса 10, всасывающий клапан 11 и уплотнительное устройство 12.In the upper part of the engine cylinder there is a
Цилиндр двигателя также имеет впускные патрубки 13, выпускные патрубки 14 и продувочные окна 15 и 16, соединенные с нижней полостью цилиндра каналом 17.The engine cylinder also has inlet
Цилиндр компрессора имеет всасывающие клапаны 18, нагнетательные клапаны 19 и уплотнительное устройство 20. В цилиндрической части расположен поршень 21.The compressor cylinder has
Механизм синхронизации состоит из крейцкопфов 22, жестко на них закрепленных штоков поршней цилиндров двигателя 23 и цилиндров компрессора 24. Крейцкопфы замещены в направляющих 25 в общей раме. На боковой поверхности крейцкопфов, со стороны рядом расположенных блоков цилиндров, нарезаны зубчатые рейки 26, которые входят в зацепление с зубчатыми венцами коромысла 27, расположенного между крейцкопфами и вращающегося на оси 28.The synchronization mechanism consists of
Многоцилиндровый свободнопоршневой мотокомпрессор работает следующим образом:The multi-cylinder free piston motor compressor operates as follows:
- запуск двигателя осуществляется подачей сжатого воздуха через клапан 8 в цилиндры двигателей, поршни которых находятся в верхней мертвой точке;- the engine is started by supplying compressed air through valve 8 to the cylinders of the engines whose pistons are at top dead center;
- при движении поршня двигателя 9 к верхней мертвой точке в камере продувочного насоса 10 образуется разрежение и через впускной клапан 11 или впускной патрубок 13 происходит всасывание горючей смеси или воздуха;- when the piston of the
- при движении поршня двигателя к верхней мертвой точке в камере сгорания происходит сжатие и вблизи верхней мертвой точки подается напряжение на свечу зажигания 6 или впрыск топлива через форсунку 7, происходит вспышка и поршень двигателя совершает рабочий вход. В это время под поршнем двигателя в камере продувочного насоса 10 происходит сжатие свежей горючей смеси или воздуха при открытии выпускных окон 14, продувочных окон 15 и 16, а также канала 17 происходит выхлоп, продувка и зарядка цилиндра двигателя свежей горючей смесью или воздухом;- when the engine piston moves to the top dead center in the combustion chamber, compression occurs and near the top dead center voltage is applied to the spark plug 6 or fuel injection through the nozzle 7, there is a flash and the engine piston makes an operating input. At this time, under the engine piston in the chamber of the
- если условно пронумеровать блоки цилиндров, то четные и нечетные поршни двигателя совершают рабочий ход поочередно.- if the cylinder blocks are conventionally numbered, then the even and odd pistons of the engine make a working stroke alternately.
При движении поршня компрессора 21 в цилиндре 3 происходит всасывание газа через всасывающие клапаны 18, сжатие и нагнетание через нагнетательные клапаны 19.When the piston of the
Предложенное техническое решение отличается простотой конструкции и высокой эффективностью, поскольку многоцилиндровый свободнопоршневой мотокомпрессор в зависимости от требуемой производительности и давления нагнетания может содержать необходимое количество блоков цилиндров.The proposed technical solution is simple in design and highly efficient, since a multi-cylinder free-piston motor compressor, depending on the required performance and discharge pressure, may contain the required number of cylinder blocks.
Многоцилиндровый свободнопоршневой мотокомпрессор занимает минимально возможную площадь в плане, так как блоки цилиндров перпендикулярны к плоскости общей рамы, и может быть динамически полностью уравновешен и не требовать фундамента.The multi-cylinder free-piston motor compressor occupies the smallest possible plan area, since the cylinder blocks are perpendicular to the plane of the common frame, and can be dynamically fully balanced and not require a foundation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154382A RU2633473C2 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Multicylinder free-piston engine-compressor unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154382A RU2633473C2 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Multicylinder free-piston engine-compressor unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015154382A RU2015154382A (en) | 2017-06-22 |
RU2633473C2 true RU2633473C2 (en) | 2017-10-12 |
Family
ID=59240331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154382A RU2633473C2 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Multicylinder free-piston engine-compressor unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633473C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756153C1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-09-28 | Илья Петрович Печкин | Method for improving efficiency of reciprocating internal combustion engine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU299663A1 (en) * | В. Д. Лубенец, В. Б. Гридин, П. И. Пластипин , А. Миркин Московское Высшее техническое училище Баумана, | UNION I (11ДТ? КШ-1ЕХНй1ЕСН ^ 1I LIBRARY | ||
FR2542810A1 (en) * | 1982-07-06 | 1984-09-21 | Sellet Christian | Engine with free pistons using the two-stroke cycle |
US6354252B1 (en) * | 1997-05-09 | 2002-03-12 | Vianney Paul Rabhi | Device for varying a piston engine effective volumetric displacement and/or volumetric ratio of during its operation |
RU2315876C1 (en) * | 2006-05-22 | 2008-01-27 | Евгений Николаевич Еременко | Free-piston engine-compressor unit |
RU2367803C1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-09-20 | Евгений Николаевич Еременко | Eremenko's free-piston motor compressor |
-
2015
- 2015-12-17 RU RU2015154382A patent/RU2633473C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU299663A1 (en) * | В. Д. Лубенец, В. Б. Гридин, П. И. Пластипин , А. Миркин Московское Высшее техническое училище Баумана, | UNION I (11ДТ? КШ-1ЕХНй1ЕСН ^ 1I LIBRARY | ||
FR2542810A1 (en) * | 1982-07-06 | 1984-09-21 | Sellet Christian | Engine with free pistons using the two-stroke cycle |
US6354252B1 (en) * | 1997-05-09 | 2002-03-12 | Vianney Paul Rabhi | Device for varying a piston engine effective volumetric displacement and/or volumetric ratio of during its operation |
RU2315876C1 (en) * | 2006-05-22 | 2008-01-27 | Евгений Николаевич Еременко | Free-piston engine-compressor unit |
RU2367803C1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-09-20 | Евгений Николаевич Еременко | Eremenko's free-piston motor compressor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756153C1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-09-28 | Илья Петрович Печкин | Method for improving efficiency of reciprocating internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015154382A (en) | 2017-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6698405B2 (en) | Reciprocating internal combustion engine with balancing and supercharging | |
CN102425494B (en) | Hydraulic control type opposed piston engine | |
JP2010285977A (en) | Built-in compressor type six-stroke engine exclusive for hydrogen | |
RU2633473C2 (en) | Multicylinder free-piston engine-compressor unit | |
CN102518513B (en) | Hydraulic-control engine with movable pistons | |
RU2367803C1 (en) | Eremenko's free-piston motor compressor | |
RU2539230C1 (en) | Two-piston engine | |
SU1650953A1 (en) | Hydraulic pump | |
US11078836B1 (en) | System and method of reciprocating piston engine, multi-fuel piston engine | |
US9957958B2 (en) | Reciprocating integral linear engine compressor | |
RU173896U1 (en) | Free-piston two-stroke hydraulic pump engine | |
RU62989U1 (en) | FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR | |
RU2315876C1 (en) | Free-piston engine-compressor unit | |
KR101208053B1 (en) | Internal combustion engine with double piston head | |
RU2820915C1 (en) | Window gas distribution mechanism | |
RU80505U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2413874C2 (en) | Motor-compressor and its operating method | |
RU2493386C1 (en) | Two-stroke piston engine | |
WO2015057112A1 (en) | Two-stroke piston engine | |
SU49652A1 (en) | Internal combustion engine compound with the introduction of compressed air into the combustion products | |
RU24707U1 (en) | POWER POINT | |
RU149190U1 (en) | TWO-STROKE INDOOR COMBUSTION ENGINE | |
RU2269658C1 (en) | Engine with cylinder head having spherical combustion chamber | |
BG112989A (en) | Tandem cylinder internal combustion engine | |
RU36447U1 (en) | Piston machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181218 |