Силовая установка транспортного средства

Силовая установка транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к теплосиловым установкам и может быть использовано в транспортных средствах. Сущность изобретения: устройство содержит роторный дизель-компрессор, состоящий из четырех статоров, и пневматическую трансмиссию, содержащую стабилизатораккумулятор, образованный емкостью переменного объема высокого давления, двумя емкостями переменного объема низкого давления и емкостью переменного объема, сообщающуюся с атмосферой, размещенные в едином цилиндрическом корпуса, а также два концевых выключателя, взаимодействующие с одним из поршней. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4804343/11 (22) 13,12.89 (46) 30.06.93. Бюл. М 24 (75) В.И.Демидченко, В.В.Демидченко и С.M.Êàçüìèí (56) Патент Англии

М 360728, кл. В 61 С 9/22, 1931, (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: изобретение относится к теплосиловым установкам и может быть использовано в транспортных средствах.

Изобретение относится к области теплосиловых установок, в частности к способу преобразования термохимической энергии топлива в работу, и может быть использовано при создании транспортных систем.

Цель изобретения — ликвидация дискретного режима работы транспортного двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1 изображена ступень предварительного сжатия колебательно-роторного двигателя; на фиг. 2 — основная ступень колебательно-роторного двигателя; на фиг.

3 — основные фазы газообмена и схема работы роторного дизель-компрессора; на фиг. 4 — технологическая схема силовой установки транспортного средства с пневматической трансмиссией с продольным разрезом роторного дизель-компрессора и стабилизатора.-аккумулятора.

Силовая установка транспортного средства с пневматической трансмиссией содержит, например, роторный Ю 1824334 А1 (я)ю В 61 С 9/22, F 03 С 4/00

Сущность изобретения: устройство содержит роторный дизель — компрессор, состоящий иэ четырех стато ров, и пневматическую трансмиссию, содержащую стабилизатораккумулятор, образованный емкостью переменного обьема высокого давления, двумя емкостями переменного обьема низкого давления и емкостью переменного объема, сообщающуюся с атмосферой, размещенные в едином цилиндрическом корпуса, а также два концевых выключателя, взаимодействующие с одним из поршней. 4 ил. дизель-компрессор и пневматическую трансмиссию закрытого контура.

Роторный дизель — компрессор состоит из четырех статоров 1, 2, 3 и 4 с перегородками 5, 6, 7 и 8, имеющими одинаковый угловой параметр р =90 (фиг. 1 и 2) и общий вал 9, опирающийся на подшипники

10, с четырьмя жестко закрепленными роторами 11, 12, 13 и 14 с лопастями-поршнями

15, 16, 17 и 18, и.леющими тэк же одинаковый угловой размер рг =450. Статоры 1, 2 и 3 соответственно с роторами 11, 12 и 13 образуют три ступени двигателя внутреннего сгорания обьемного сжатия и расширения: ступень предварительного сжатия А, основную ступень Б, в которой производится сгорание топлива, и ступень В окончательного расширения продуктов сгорания.

Статор 4 с перегородкой 8, самодействующими впускными 19, 20 и нагнетательными

21 и 22 клапанами, ротор 14 с поршнем 18 образуют силоьой компрессор,ц, перекачивающий газовую среду из магистрали 23

1024334 низкого давления в магистраль 24 высокого давления. Каждая из ступеней А, Б, В и Г роторного дизель компрессора имеет две рабочих камеры переменного объема — левую Е и правую F. образованные телом ста- 5 тора, его перегородкой, телом движущегося ротора и его лопастью-поршнем. Ступень А предварительного сжатия воздуха включает в себя левую Е и правую F камеры переменного объема, статор 1, перегородку статора

5 с всасывающим коллектором 25, сообщенным с атмосферой, и самодействующими всасывающими клапанами 26 и 27, каналы

28 и 29 с коллектором 30 и самодействующими нагнетательными клапанами 31, 32, и 15 соединяется коллектором 30 со ступенью Б, которая включает в себя левую Е и правую

F камеры переменного обьема, попеременно выполняющие функции камеры сжатия воздуха и камеры расширения продуктов 20 сгорания, камеры сгорания 33 и 34, размещенные в теле перегородки 6 статора 2, управляемые от известного, например, распределительного вала с кулачками, впускные принудительные клапаны 35 и 36, расположенные в каналах 37 и 30, объединенных коллектором 30, управляемые от известного, например, распределительного вала с кулачками, выпускные принудительные клапаны 39 и 40, размещенные в кана- 30 лах 41 и 42, обьединенных коллектором 43, и форсунки 44 и 45 для впрыска топлива в камеры сгорания ЗЗ и 34. Выпускной коллектор 43 соединен каналом 46 с емкостью 47, предназначенной для иэобарного догора- Зг ния продуктов неполного сгорания топлива и сглаживания пульсаций давления перед подачей продуктов сгорания в ступень В окончательного расширания рабочего тела.

Ступень В состоит из впускного коллектора 40

48, сообщающегося с емкостью 47, иринудительно управляемых от известного, например, распределительного вала с кулачками впускных клапанов 49 и 50 в коллекторе 48, отсека ощих подачу рабочих га- 45 зов в соответствующий момент времени в левую Е и праву1о F камеры переменного объема, выхлопных патрубков 51 и 52, с размещенными в них принудительно управляемыми от известного, например, 50 распределительного вала с кулачками выхлопными клапанами 53 и 54, через которые продукты сгорания отводятся по коллектору

55 через регенератор 56 в атмосферу, Пневматическая трансмиссия закрыто- 55

ro контура состоит из колебательно-роторного компрессора — ступени Г, приводимого в действие трехступенчатым дизельным роторным двигателем внутреннего сгорания— ступени А, Б и В, и реверсивного лопастного расширительного устройства 57 с валом 58 вращательного движения, на котором могут находиться, например, колеса 59 транспортного средства, сообщающихся туг с другом магистралью 23 низкого и магистралью 24 высокого давления, стабилизатора-аккумулятора G. системы Н для запуска двигателя и подпитки замкнутого контура пневматической трансмиссией и системы I для заполнения контура трансмиссии, Стабилизатор — аккумулятор G содержит переменного объема аккумулирующую емкость 60 высокого неизменного давления

Pz, две переменного объема изобарные емкости 61 и 62 низкого давления Р1 и емкость

63 переменного объема сообщающуюся с атмосферой, размещенные в едином цилиндрическом корпусе 64 с одним днищем 65, и отделенные друг от друга подвижными поршнями 66 и 67, соединенных жестко штоком

60, и одной неподвижной перегородкой 69, концевой выключатель 70, расположенный в нижней части емкости 61 низкого давления корпуса 64, для отключения двигателя с помощью запорного органа 71 на топливном трубопроводе 72 и концевой включатель 73, расположенный в верхней части емкости 63 низкого давления корпуса 64, импульс от которого поиводит к открытию запорного органа 71 и одновременно кратковременному открытию. загорного органа

74, выполненного, нап(и1 ер, в виде электромагнитного клапана с реле времени, на воэдухопроводе 75 для запуска двигателя с помощью сжатого воздуха иэ ресивера 76 с реле 77 минимального и реле 78 максимального давления, которые управляют через запорные органы 79, 80 и 81 пуском и остановкой расширительной машины 82 и, связанного с ней единым валом 03, компрессора 04 системы Н для периодического заполнения ресивера 76 до рабочего давления по воэдухопроводу 85, Система Н включает также подпиточный компрессср 86, являющийся второй ступенью пускового компрессора 84 и соединенный с ним общим валом 83 и воздухопроводом 87, для периодической подпитки закрытого контура пневматической трансмиссии, включаемый в работу реле 88 минимального давления и отключаемый реле 89 максимального давления через системы запорных органов 79, 80, 90 и 91.

Система l для заполнения замкнутого контура пневмотрансмиссии выполнена из источника 92 постоянного тока для питания электродвигателя 93 постоянного тока, на валу 94 которого находится компрессор 95. управляющего элемента 96, расположенно1824334

15

20 го в кабине транспортного средства, включающего систему заполнения 1 в работу открытием запорных органов 97 и 98 и замыканием замыкающего контакта выключателя 99, реле 100 максимального давления, установленного на магистрали 24 высокого давления, и реле 101 максимального давления, установленного на магистрали 23 низкого давления, выключающих систему I из работы.

Пневматическая транспортная трансмиссия закрытого контура содержит также и предохранительные клапаны 102 и 103 с собственным управлением, установленные на магистралях 23 и 24 соответственно низкого и высокого давления, обратный клапан

104. отсоединяющий роторно — колебательной компрессор-ступень Д, от магистрали

24 высокого цавления, запорный орган 105, отсоединяющий расширительное устройство 57 от магистрали 24 высокого давления при остановке транспортного средства, и клапан пропорциональный 106, поддерживающий постоянное отношение давления

Рг/Р1 в магистралях 24 и 23 соответственно высокого и низкого давления.

Силовая установка транспортного средства с пневматической трансмиссией работает следующим образом. Общий вал роторно го дизель — компрессора с жестко закрепленными роторами 11, 12, 13 и 14 с поршнями 15, 16, 17 и 18 совершает цикличное возвратно-вращательное движение в пределах угла рз . Амплитуда колебания вала с ротором и поршнем задается угловыми размерами перегородки статора и поршня ротора.

Рассмотрим процессы, происходящие в каждой из четырех ступеней роторного дизель-компрессора и их совместную работу.

Ступень А предварительного сжатия воздуха работает следующим образом, При движении поршня 15 ротора 11 вниз по часовой стрелке в левой камере Е переменного обьемв происходят предварительное сжатие воздуха и последующее выталкивание его через самодействующий нагнетательный клапан 31 в канал 28. Клапан 26 при этом закрыт. Одновременно в правую камеру F через коллектор 25 и самодействующий впускной клапан 27 происходит забор атмосферного воздуха. При обратном — против часовой стрелки. колебании ротора 11 с поршнем 15 в правой рабочей камере F происходит предварительное сжатие воздуха с последующим выталкиванием его через самодействующий клапан 31 в канал 29, в в левую рабочую камеру Е ступени А в этот момент времени впускается атмосферный

55 воздух через коллектор 25 и самодействующий впускной клапан 26. Клапан 31 при этом закрыт. Цикл замкнулся. Ступень A предварительного сжатия представляет собой воздушный компрессор и помимо работы предварительного сжатия воздуха обеспечивает частичную принудительную продувку рабочих камер основной ступени Б роторного дизель-компрессоров, которая работает следующим образом, Рабочий ход с производством работы совершается после самовоспламенения топлива, подаваемого через форсунку 45 в камеру сгорания 34, с момента нахождения поршня 16 ротора 12 в правом верхнем положении, соответствующем высшим параметрам рабочего тела предыдущего такта вторичного обьемного сжатия. При движении поршня 16 вниз по часовой стрелке в правой камере F происходит расширение продуктов сгорания с понижением давления. При движении поршня 16 по часовой стрелке выхлопной клапан 39, являющийся в данном цикле производства работы первым выпускным. всегда открыт, а выпускной клапан 40, являющийся в этом же цикле вторым выпускным всегда закрыт.

И наоборот. При пересечении поршнем 16 выпускного клапана 39 принудительно открывается впускной воздушный клапан 36 и одновременно, при адекватном положении поршня 15 ступени А, в левой рабочей камере Е ступени А достигается расчетное давление воздуха, при котором срабатывает самодействующий клапан 31 и свежая порция воздуха по каналу 28 и коллектору 30 через рсгенератор 56 и открытый клапан 36 поступает в правую рабочую камеру F ступени Б, частично вытесняя изобарно продукты сгорания с давлением, равным давлению воздуха на выходе иэ ступени А, через первый выпускной клапан 39, канал 41 в коллектор 43 и далее в емкость 47. Изобарная продувка правой рабочей камеры F основной ступени Б и ее заполнение воздухом продолжается по мере дальнейшего движения поршня 16 по часовой стрелке. В момент достижения поршнем 16 левого крайнего верхнего положения принулительные клапаны 36 и 39 ступени Б и самодействующий клапан 31 ступени Л закрываются, а второй ьыпускной клапан 40 открывается, и происходит подача топлива через форсунку 44 в камеру сгорания 3, его горение и рабочий ход противоположного движения ротора 12 с поршнем 16 против часовой стрелки. Движение поршня иэ верхнего левого положения против часовой стрелки сопровождается окончательным выталкиванием иэ правой рабочей камеры F ступени Б продуктов сгорания и части све1824334 жего заряда воздуха от предыдущей продувки, но уже через второй выпускной клапан

40 в канал 42, коллектор 43 и далее в емкость

47. Выталкивание продуктов сгорания из правой рабочей камеры F основной ступени

Б заканчивается в момент перекрытия поршнем 16 второго выпускного клапана 40. В этот момент времени прохождения поршнем 16 клапана 40 в правой рабочей камере

F ступени Б начинается процесс объемного сжатия воздуха, заканчивающийся по достижению поршнем 16 крайнего верхнего правого положения, при котором температура сжатого воздуха превышает температуру самовоспламенения топлива. При прохождении поршнем 16 клапана 40 с помощью распределительного вала с кулачками открывается принудительно впускной воздушный клапан 35 и одновременно, при адекватном положении поршня 15 ступени

А, в правой рабочей камере F ступени А достигается расчетное давление воздуха, при котором срабатывает самодействующий клапан 32 и свежая порция воздуха по каналу 29, коллектору 30 через регенератор

56 и открытый клапан 35 поступает в левую рабочую камеру Е основной ступени двигатели, обеспечивая частичную изобарную продувку левой камеры Е ступени Б через клапан 40, являющийся для цикла с обратным ходом поршня 16 уже первым выпускным в канал 42, коллектор 43 и далее в емкость 47, в которой происходит догорание продуктов неполного сгорания топлива и сглаживание пульсаций давления. В момент соответствующий высшему правому положению поршня 16 клапаны 40, 35 и 32 закрываются, а первый выпускной клапан

39 открывается. Цикл замкнулся. Окончательно иэобарная продувка левой камеры Е ступени Б и роисходит при движении поршня 16 по часовой стрелке эа счет вытеснения продуктов сгорания через открытый клапан

39 в канал 41, коллектор 43 и емкость 47 и полностью будет закончена при пересечении поршнем 16 клапана 39. Замена процесса иэохорного отвода теплоты на иэобарный в основной ступени Б двигателя внутреннего сгорания объемного сжатия и расширения достигается взаимным расположением выхлопных клапанов 39 и 40 относительно друг друга и соответствующих впускных 35 и 36, определяющим отношение геометрических объемов камер обьемного сжатия воздуха и обьемного расширения продуктов сгорания (рабочего хода), в которых производятся соответственно процессы сжатия и расширения рабочего тела с соблюдением условия полного расширения продуктов сгорания до давлеF продукты сгорания в коллектор 55, затем регенератор 56 и далее в атмосферу. Прекращение подачи продуктов сгорания из ем50 кости 47 через клапан 49 в левую камеру Е ступени В осуществляется клапаном 49 из условия полного расширения продуктов сгорания в левой камере Е ступени В до атмосферного давления. В крайнем правом

55 верхнем положении поршня 17 происходит переключение клапанов: клапан 54 закрывается (клапан 49 уже закрыт), клапаны 50 и

53 открываются. Цикл замкнулся, Отработавшие газы иэ левой рабочей камеры Е ступени В удаляются в атмосферу через от5

45 ния, равного давлению воздуха в начале такта сжатия (в конце процесса сжатия воздуха в ступени А). Основная ступень Б и в целом двигатель внутреннего сгорания работает с измененной последовательностью гаэообмена (за расширением рабочего тела следует такт впуска, затем выпуск и сжатие) по схеме двигателя объемного сжатия и расширения двойного действия, так как рабочий ход имеет место при любом направлении движения поршня, Однако, кроме присущей двухтактным двигателям продувки, применяемой в роторном дизель-компрессоре, производится также выталкивание продуктов сгорания движущимся поршнем по признаку, характерному четырехтактному двигателю, и, таким образом. осуществляется двухступенчатая продувка рабочих камер основной ступени В двигателя через два выпускных клапана 39 и 40.

Ступень В окончательного расширения продуктов сгорания работает следующим образом, В момент нахождения поршня 17 ротора 13 в крайнем правом верхнем положении принудительно открывается отсечной клапан 50. Под действием давления продуктов сгорания, поступающих из емкости 47 через клапан 50, поршень 17, опускается вниз по часовой стрелке. Прекращение подачи продуктов сгорания иэ емкости 47 в правую камеру Г ступени В осуществляется клапаном 50 из условия полного расширения продуктов сгорания в правой камере F ступени В до атмосферного давления. В момент прихода поршня 17 в крайнее левое верхнее положение принудительно открывается отсечной впускной клапан 49, через который из емкости 47 рабочее тело поступает в левую рабочую камеру Е ступени В и в этот же момент принудительно открывается выхлопной клапан 54. Под действием давления продуктов сгорания, поступающих из емкости 47 через клапан 49, поршень 17 опускается вниз против часовой стрелки, выталкивая при этом через открытый клапан

54 и патрубок 52 из правой рабочей камеры

1824334

10 крытый выхлопной клапан 53, и патрубок 51, коллектор 55 и регенератор 56. В период времени, когда впускные клапаны 49 и 50 закрыты частично использованная в ресивере 47 потенциальная энергия давления продуктов сгорания восполняется поступлением продуктов сгорания из рабочих камер ступени Б в ресивер 47, как описано ранее.

Ступень Г является силовым компрессором, воспринимающим работу двигателя в виде возвратно — вращательных движений вала 9 и преобразующим ее в потенциальную энергию давления среды, отдаваемой в магистраль 24 высокого давления, которая работает следующим образом. При движении поршня 18 ротора 14 из правого верхнего положения по часовой стрелке происходит сжатие рабочего тела в левой рабочей камере Е и впуск рабочего тела из магистрали 23 низкого давления через самодействующий клапан 20 в правую рабочую камеру F ступени Г. При обратном ходе поршня 18 против часовой стрелки происходят обратные процессы. Работа силового компрессора Г аналогична работе ступени А предварительного сжатия воздуха. Однако, в отличие от свободно-поршневых диэель— компрессоров в силовом компрессоре Г может перекачиваться любая среда, включая жидкую. Для балансировки вала роторного дизель — компрессора поршни ступени Г и возможно ступени В могут быть расположены под углом 180 к лопастям других ступеней.

Пневматическая транспортная трансмиссия закрытого контура работает следующим образом, Потенциальная энергия сжатой среды, получаемая в силовом компрессоре (ступени Г) роторного дизель — компрессора, преобразуется в лопастном реверсивном расширительном устройстве

57 в механическую энергию вращения вала

58 с колесами 59 транспортного средства.

Переход сжатой среды (воздуха) высокого давления от силового ко .;прессора (ступени

Г) к реверсивному расширительному устройству 57 организован через стабилизатор — аккумулятор G, исключающий любую нестабильность работы роторного дизелькомпрессора при дискретном режиме работы транспортного средства и обеспечивающий единственный и оптимальный для конкретного транспортного средства режим эксплуатации роторного дизель — компрессора. В этих условиях давление воздуха (среды) в магистрали 24 высокого давления Р2 и магистрали 23 низкого давления Р1 поддерживается постоянным (и равным, например, соответст5

55 венно Pz = 100, и P> = 50 бар) при Фиксированном их соотношении равном (Р2 +

+Ратм)/Р) 2 + 1,5 $ и Pz > Р1 - Ра|м, где

Ратм — барометрическое давление воздуха.

Постоянство отношения давлений Pz/Р1 поддерживается не только силовым компрессором (ступенью Г) и реверсивным расширительным устройством 57, но также пропорциональным клапаном 106. Отношению давлений (Pz + Ратм)/ Pi = 2 соответствует равенство разностей сил F> - Гэ=Fz - Г4, характеризующее равновесие поршней 66 и 67 стабилизатора — аккумлятора G. где Ft — сила, действующая на поршень 66 со стороны емкости 61, наполненной средой с давлением Р1; Fz — сила, действующая на поршень 67 со стороны емкости 60, наполненной средой с давлением Pz, F3 — сила, действующая на поршень 66 со стороны емкости 63, сообщающейся с атмосферой; F4— сила, действующая на поршень 67 со стороны емкости 62, наполненной средой с давлением Ði. При малейшем изменении соотношения давлений в магистралях высокого 24 и низкого 23 давлений под действием появившегося небаланса разностей сил

F) - F3 A Fz - F4 начнут перемещаться поршни 66 и 67 стабилизатора-аккумулятора в направлении стабилизации заданного соотношения давлений.

При мощности, потребляемой лопастным реверсивным расширительным устройством 57, например, меньшей всегда стандартной, но в данном случае избыточной, мощности роторного дизель — компрессора, разность этих мощностей аккумулируется емкостью 60 высокого давления в виде накопления сжатой среды. Заполнение аккумулирующей емкости 60 до расчетного максимального обьема сопрооождаетсл опусканием поршня 67 и жестко соединенного с ним штоком 68 поршня 66, до минимального уровня, заданного конкретной установкой концевого выключателя

70 в нижней ча;ти емкости 61 низкого давления корпуса 64 стабилизатора-аккумулятора. Концевой выключатель 70 срабатывает при контакте с поршнем 67, что приводит к перекрытию запорным органом

71 трубопровода 72, а следовательно, доступа топлива к орсункам 44 и 45 основной ступени Б двигателя, его остановке, остановке силового компрессора и отключению последнего от ° магистрали 24 высокого давления ооратным клапаном 104. Движение тра:IcfiopTHofo средства после этого, а следовательно, вращение вала 58 с колесами 59 будет происходить уже за счет использования энергии сжатой среды, накопленной в

1824334

45

55 емкости 60, обьем которой при этом уменьшается до некоторого минимума, в поршень

66, и жестко соединенный с ним штоком 68 поршень 67, перемещается вверх до максимального уровня, заданного конкретной установкой концевого включателя 73 в верхней части емкости 63, сообщенной с атмосферой, корпуса 64 стабилизатора-аккумулятора. Концевой включатель 73 срабатывает при контакте с поршнем 67, что приводит к открытию запорного органа 71, расположенного на трубопроводе 72 и подаче топлива к форсункам 44 и 45 основной ступени Б двигателя и одновременному кратковременному открытию запорного органа 74 с реле времени на воздухопроводе

75 для кратковременного отбора сжатого воздуха (например, при давлении 8 бар) из ресивера 76 с целью запуска тьрехступенчатого колебательно-роторного двигателя в работу. После запуска двигателя запорный орган 74 отключает основную ступень Б двигателя от ресивера 76.

Периодическое заполнение ресивера 76 до рабочего давления осуществляется по во духопроводу 85 от системы Н, которая предназначена также для периодической подпитки закрытого контура пневматической трансмиссии. Включение системы Н с целью заполнения ресивера 76 производится по сигналу, установленного в ресивере

76, реле 77 минимального давления и начинается с открытия запорных органов 79, 80 и 81 и последующего пуска расширительной машины 82 и находящегося на валу 83 с ней пускового компрессора 84. По достижению в ресивере 76 рабочего давления по сигналу реле 78 максимального давления расширительная машина 82 и пусковой компрессор

84 останавливаются закрытием запорных органов 79, 80 и 81. На валу 83 с расширительной машиной 82 и пусковым компрессором 84 находится подпиточный компрессор

86 для периодической подпитки закрытого контура пневматической трансмиссии. При наполнении ресивера 76 подпиточный компрессор 86 работает на холостом ходу при закрытом запорном органе 90. Включение подпиточного компрессора 86 происходит по сигналу реле 88 минимального давления, установленного на магистрали 24 высокого давления, открытием запорных органов 79, 80, 90 и 91 и пуском расширительной машины 82, пускового компрессора 84 и подпиточного компрессора 86, который является второй ступенью пускового компрессора.

Получаемая сжатая среда поступает в магистраль 23 низкого давления. Отключение подпиточного компрессора производится по сигналу реле 89 максимального давле5

40 ния, установленного на магистрали 24 высокого давления, закрытием запорных органов 79, 80. 90, 91 и остановкой расширительной машины 82 и компрессоров 84 и 86. Возможна и одновременная работа пускового и подпиточного компрессоров 84 и 86 системы Н по наполнению ресиверэ 76 и подпитке закрытого контура пневматической трансмиссии. В этом случае по сигналу реле 77 минимального давления дополнительно к открытым запорным органам 79, 80, 90 и 91 открывается запорный орган 81.

В случае, когда мощность двигателя равна мощности, потребляемой реверсивным расширительным устройством 57 поршни 66 и 67 не меняют своего положения в стабилизаторе-аккумуляторе относительно неподвижной перегородки 69 и днища 65.

При мощности лопастного реверсивного расширительного устройства 57, превышающей стандартную мощность дизель-компрессора, недостаток мощности компенсируется запасом аккумулированной ранее в емкости 60 высокого давления энергии. Но такой режим работы транспортного средства является кратковременным и нетипичным, так как имеет место только при запасе потенциальной энергии давления сжатого воздуха в емкости 60 высокого давления и продолжается до тех пор пока этот запас не будет истощен. В основном мощность реверсивного расширительного устройства 57 по максимуму ограничена стандартной и неизменной мощностью роторного дизель-компрессора. Наличие аккумулирующей емкости 60 в пневматической трансмисии закрытого контура позволяет аккумулировать энергию торможения, теряемую безвозвратно у всех известных аналогов, кроме электровозов. В режиме торможения реверсивное расширительное устройство 57 при прежнем направлении вращения вала 58, но эа счет реверсивного переключения магистралей высокого 24 и низкого 23 давления, начинает работать в режиме компрессора, аккумулируя в емкость 60 энергию торможения.

Тот же реверс переключения магистралей высокого 24 и низкого 23 давления является одновременно механизмом заднего хода транспортного средства, Свойства стабилизации режима работы двигателя, аккумулирования энергии дизель-компрессора, утилизации энергии торможения, инерционность трансмиссии описаны дискретно.

Но реально эти процессы происходят плавно и непрерывно, то есть не допускается нарушение стабильности и исчезновение

1824334

5

15

25

35

45 расчетного соотношения давления (Pz +

Ретм)/Р1 - 2

Герметичность пневматической транспортной трансмиссии должна быть качественной. Однако, на случай длительной стоянки транспортного средства предусмотрена система 1 для заполнения замкнутого контура пневмотрансмиссии, которая работает следующим образом, По команде управления 96 транспортным средством, следующей из анализа внутрикабинной информации о давлении в магистралях 23 — 24, открываются запорные органы 97 и 100 и от источника 92 постоянного тока замыканием замыкающего контакта выключяателя 99 подается электрическая энергия на электродвигатель 93 постоянного тока, на валу 94 которого находится компрессор 95. От компрессора 95 происходит одновременное заполнение магистралей низкого 23 и высокого 24 давлений, Реле 100 максимального давления, установленное на магистрали 24 высокого давления, при достижении рабочего давления.Р2 в магистрали 24 отключают ее от компрессора 95 закрытием запорного органа 97. Реле 101 максил1ального давления, установленное на магистрали 23 низкого давления, при достижении рабочего давления Р1 в магистрали 23 отключает ее от компрессора 95 закрытием запорного органа 98. Выключатель 99 прерывает питание электродвигателя 93 от источника 92 постоянного тока только при наличии двух сигналов от реле 100 и 101 максимального давления, установленных соответственно на магистралях высокого 24 и низкого 23 давления.

Магистраль23 низкогодавления и магистраль 24 высокого давления охраняются от давлений выше допустимых соответственно предохранительными клапанами 102 и 103.

При остановке транспортного средства по команде управле 1ия магистраль 24 высокого давления изолируется от магистрали 23 низкого давления с помощью запорного органа 105. Обратный клапан 104 срабатывает автоматически при остановке роторного дизель-компрессора.

Улучшение технико — экономических и экологических показателей силовой установки транспортного средства с пневматической трансмиссией в сравнении с отечественными и зарубежными двигателями внутреннего сгорания с механическим приводом обусловлено; конструкцией колебательно-роторного двигателя, отличающейся от поршневых двигателей тем, что возвратно-поступательное движение поршня заменено возвратно-вращательным, а следствием этого является то, что у колебательно-роторного двигателя отсутствуют кривошипы, шатуны, коленчатый вал, фрикционные уплотнения, традиционная система смазки, принудительная система охлаждения, система глушения, топливорегулирующий механизм; термодинамическим совершенством колебательно — роторного двигателя, достигаемым ступенчатым сжатием воздуха, полным расширением продуктов сгорания в основной ступени двигателя за счет того, что такт сжатия проводится в меньшем, а такт рас. ширения в большем геометрическом объеме, наличием ступени окончательного расширения продуктов сгорания и изобарным отводом теплоты с продуктами сгорания в атмосферу; заменой традиционного механического привода транспортного средства пневматической трансмиссии замкнутого контура; наличием аккумулятора— стабилизатора в пневматической трансмиссии замкнутого контура, обеспечивающим колебательно — рогорный дизель— комп рессор един стае н но — стабил ьн ым режимом работы и возможностью его временного автоматического выключения при движении транспортного средства, особенно на малых с оростях, автоматической ликвидацией холостого хода, что существенно на транспортных средствах пиковых нагрузок с длительным режимом холостого хода (автокраны, тракторы, дорожные. строительные и другие машины) LI рекуперацией энергии тооможения для последующего использования; высокой эффективностью пневматической трансмиссии закрытого контура из-эа отсутствия сцепления коробки передач, карданного вала и других зубчатых элементов, что снижает потери в трансмиссии от механической необратимости; сокращение отраслей машиностроения, занятых производством л1еханико-зубчатых колес и групп коленчатых и кривошипно-шатунных мезанизмов, то есть увеличением производительности труда в автомобильном, сельскохозяйственном Mашиностроении и других отраслях хозяйства: уменьшением, прил1ерно, в 2 раза металлоемкости силовой установки транспортного средства с пневматической трансмиссией и увеличением ее моторесурса; возможностью работы роторного дизель— компрессора с пневматической трансмиссией на газе и низкосортных жидких топливах; предельной простотой эксплуатационно-регулировочных работ и качественного улучшения их; улучшениел1 динамических свойств транспортного средства, так как ведущими могут быть даже колеса прицепов и полуприцепос; упроще15

1024334

16 нием компановочных условий силовой установки с пневматической трансмиссией и возможностью полезного применения освобождающихся объемов, что важно. например, для легковых автомобилей, у которых появится второй багажник; предельной экологичностью вследствие полного сгорания топлива и отсутствия вредных присадок; высоким эффективным коэффициентом полезного действия силовой установки транспортного средства с пневматической трансмиссией, достигающего 45 $ и независимость коэффициента полезного действия от режима эксплуатации транспортного средства.

Формула изобретения

Силовая установка транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, связанные между собой магистралями высокого и низкого давления компрессор и расширительную машину, соединенную с рабочим органом, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения

5 эффективности, она снабжена аккумулятором-стабилизатором, включающим в себя корпус, разделенный в средней части перегородкой, через которую пропущен шток с поршнями по концам, при этом рдна иэ беэ10 штоковых полостей соединена с атмосферой, другая безштоковая полость и одна из штоковых полостей соединены с магистралью низкого неизменного давления, а другая штоковая полость включена в маги- .

15 страль высокого неизменного давления, и два концевых выключателя, расположенные с воэможностью взаимодействия с одним из поршней в его крайнем положении и соединенные с системой подачи топлива в двига20 тель внутреннего сгорания.

1824334

Ступень A

И

1824334

Составитель В. Демидченко

Редактор С. Кулакова Текред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Милюкова

Заказ 2211 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101