СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
FREE PISTON MOTOR

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к свободнопоршневым двигателям. И может быть использовано на транспорте, преимущественно наземном и воздушном.
Известны свободнопоршневые двигатели (далее СПД) с отбором мощности с помощью кривошипно-поршневых механизмов (патенты RU №2653344, 2665783, 2667818) которые благодаря большой единичной мощности могут быть применены в «большой» энергетике и в «крупном» судостроении где инерционные нагрузки от линейных перемещений свободных поршней гасятся системой подвески. На транспорте, наземном и воздушном это представляет значительные сложности.
Для их преодоления предлагается отдельные свободнопоршневые двигатели содержащие в цилиндре поршень, одним торцом взаимодействующий с камерой сгорания, а другим с буферной камерой, а также кривошипно-поршневой механизм отбора мощности по изобретению, соединить в блок из четырех таких двигателей расположенных параллельно в одной плоскости и таким образом, что смежные двигатели по разные стороны от продольной оси блока имели диаметрально противоположное расположение камер сгорания. При этом каждый из двигателей имеет собственный кривошипно-поршневой механизм отбора мощности. Кроме того все кривошипно-поршневые механизмы отбора мощности могут работать как на воздушный винт, так и на генератор электрической энергии.
На фиг. 1 показано общее устройство блока СПД. На фиг. 2 показано устройство единичного СПД.
СПД устроен следующим образом. Рабочие цилиндры 1 четырех одиночных двигателей расположенные параллельно в одной плоскости соединяются, образуя прочную конструкцию (блок). При этом камеры сгорания 2 каждой пары двигателей расположенных по разные стороны от продольной оси блока располагаются в противоположных направлениях. Каждый из одиночных двигателей содержит в рабочем цилиндре 1 свободный поршень 3 (патент RU №2637587) который одним торцом взаимодействует с камерой сгорания 2, а другим с буферной камерой 4. С противоположной стороны от камеры сгорания 2 рабочего цилиндра 1 располагается кривошипно-поршневой механизм отбора мощности 5 (далее КПМ) содержащий поршень 6 соединенный шатуном 7 с кривошипом 8. КПМ 5 может работать как на воздушный винт 9, так и на генератор электрической энергии 10. В камере сгорания 2 имеется приточный воздушный клапан 11 и выхлопной 12, а также топливные форсунки 13. Рабочие цилиндры 1 одиночных двигателей соединяются поперечными траверсами 14.
Все одиночные двигатели объединенные в блок запускаются в работу одновременно и синхронно (запуск двигателей в работу и обеспечение ее синхронности производятся в полном соответствии с базовым патентом RU №2584769). При этом блочная конструкция двигателя при большой длине рабочих цилиндров 1 (конструктивная особенность) позволяет его использовать как несущую раму транспортного средства.
Показанный на фиг. 1 вариант исполнения двигателя предназначен для установки на низкоскоростном летательном аппарате (напр. мультиплан - патент RU №2766483). При этом воздушные винты 9 установленные на КПМ 5 выполняют непосредственно тяговую функцию, а электрические генераторы 10 питают электроэнергией винтомоторные установки установленные на крыльях гирлянды. При использовании двигателя в наземном транспорте (много вариантов) все КПМ 5 работают на электрические генераторы (4 шт.).