Двигатель-генераторная установка
Полезная модель относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при производстве генераторов электрического тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель-генераторная установка содержит, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок 1 цилиндров расположенный в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов 2, 3 с размещенными в них поршнями 4, связанными попарно кривошипно-шатунными механизмами 5, 6, 7, 8 с коленчатыми валами 9, 10, 11, 12 кинематически связанными клиноременной передачей 13 с генератором электрического тока 14, имеющего статор 15 и ротор 16, установленные на двух соосных валах 17, 18, выполненные в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, с возможностью вращения в противоположном направлении. Поршни 4 установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре 1 генератор электрического тока 14 имеет токосъемное кольцо 19.
Топливовоздушная смесь, сгорая в цилиндрах, создает рабочее давление и заставляет поршни двигаться в противоположные стороны. Поршни, связанные попарно с кривошипно-шатунными механизмами с коленчатыми валами начинают вращать части блока цилиндров в противоположные стороны. Статор и ротор генератора электрического тока, соответственно вращаются также в противоположные стороны на двух соосных валах.
При вращении ротора и статора в обмотках наводится ток и передается через токосъемное кольцо потребителю. Эффективность работы двигателя внутреннего сгорания обусловлена изменением камеры сгорания в широких пределах за счет одновременного хода поршней в каждом цилиндре в противоположные стороны.
Полезная модель относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при производстве генераторов электрического тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Известна двигатель-генераторная установка (ДГУ) локомотива-ТЭП70 содержащая, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными кривошипно-щатунными механизмами с коленчатым валом кинематически связанным с генератором электрического тока, имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с токосъемным кольцом.
Недостатком такого технического решения является ограниченная эффективность данного типа ДГУ, обусловленная ограничениями конструкции по скорости вращения и вращающему моменту.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности ДГУ.
Поставленная задача достигается тем, что ДГУ содержащая, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными кривошипно-шатунными механизмами с коленчатым валом кинематически связанным с генератором электрического тока имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с токосъемным кольцом, согласно полезной модели, отличается тем, что поршни установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре, последние расположены в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов, причем кривошипно-шатунные механизмы соседних цилиндров попарно соединены с дополнительно введенными коленчатыми валами, а статор и ротор установлены на двух соосных валах, выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора, ось валов совпадает с центрами квадратов, а генератор расположен между квадратами.
Установка поршней попарно и оппозитно в каждом цилиндре, с расположением последних в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов позволяет повысить степень сжатия и крутящий момент.
Установка статора и ротора на двух соосных валах, выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора создает взаимопритягивающие электромагнитные поля, которые создают силовые векторы, усиливающие скорость противоположного вращения ротора и статора. Кинетическая энергия массы ротора и статора при этом поддерживает устойчивое равномерное вращение и повышает крутящий момент, что повышает количество произведенной электроэнергии.
Полезная модель поясняется чертежами: на фиг.1 показана схема ДГУ, продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез.
Двигатель-генераторная установка содержит, двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров 1, расположенный в двух параллельных плоскостях, образуя собою стороны квадратов 2, 3 с размещенными в них поршнями 4, связанными попарно кривошипно-шатунными механизмами 5, 6, 7, 8 с коленчатыми валами 9, 10, 11, 12 кинематически связанными клиноременной передачей 13 с генератором электрического тока 14, имеющего статор 15 и ротор 16, установленные на двух соосных валах 17, 18, выполненные в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, с возможностью вращения в противоположном направлении.Поршни 4 установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре 1 генератор электрического тока 14 имеет токосъемное кольцо 19.
ДГУ работает следующим образом.
В двигатель внутреннего сгорания системой топливопитания (не показана) подается топливовоздушная смесь, которая сгорая в цилиндрах 1, создает рабочее давление и заставляет оппозитно установленные поршни 4 двигаться в противоположные стороны, запуск двигателя производится генератором 14 в режиме стартера. Поршни 4, связанные попарно с кривошипно-шатуиными механизмами 5, 6, 7, 8 с коленчатыми валами 9, 10, 11, 12 начинают вращать части блока цилиндров 1, расположенные в виде квадратов 2, 3 в двух параллельных плоскостях, в противоположные стороны. Статор 15 и ротор 16 генератора электрического тока 14, кинематически связанные клиноременной передачей 13 с частями 2, 3 блока цилиндров 1, вращающиеся в разные стороны, соответственно вращаются также в противоположные стороны на двух соосных валах 17, 18.
При вращении ротора 15 и статора 16 электрические обмотки электромагнитов ротора 15 пересекают магнитное поле электромагнитов статора 16 с большей частотой за счет встречного вращения, в обмотках наводится ток и передается через токосъемное кольцо 19 потребителю. Количество произведенной электроэнергии возрастает как за счет встречного вращения, так и за счет кинетической массы частей 2, 3 блока цилиндров 1. Эффективность работы генератора возрастает также в силу того, что создаются взаимопритягивающие электромагнитные поля, которые создают силовые векторы, усиливающие скорость противоположного вращение ротора и статора, кинетическая энергия массы роторов и статоров при этом поддерживает устойчивое равномерное вращение и повышает крутящий момент. Эффективность работы двигателя внутреннего сгорания обусловлена изменением камеры сгорания в широких пределах за счет одновременного хода поршней в каждом цилиндре в противоположные стороны, что дает возможность регулировать степень сжатия в большей мере и применять топливо с разным октановым числом и разными реологическими характеристиками.
Промышленная применимость обеспечивается современными технологиями производства.
Двигатель-генераторная установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, имеющий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, связанными кривошипно-шатунными механизмами с коленчатым валом, кинематически связанным с генератором электрического тока, имеющего статор и ротор, установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с токосъемным кольцом, отличающаяся тем, что поршни установлены попарно и оппозитно в каждом цилиндре, последние расположены в двух параллельных плоскостях, образуя собой стороны квадратов, причем кривошипно-шатунные механизмы соседних цилиндров попарно соединены с дополнительно введенными коленчатыми валами, а статор и ротор установлены на двух соосных валах и выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров, с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора концентрически и эквидистантно последнему, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора, ось валов совпадает с центрами квадратов, а генератор расположен между квадратами.
