Cвободнопоршневой линейный двигатель и узел, содержащий цилиндр (варианты) - RU2020100897A
Код документа: RU2020100897A
Формула
1. Узел, содержащий:
цилиндр, содержащий:
секцию сжатия, находящуюся в контакте с передней стороной поршня сжатия, и
заднюю секцию, находящуюся в контакте с задней стороной поршня сжатия,
по меньшей мере один впускной канал, соединенный с цилиндром,
по меньшей мере один выпускной канал, соединенный с цилиндром,
объем для пневматической пружины, который содержит пневматическую пружину, отдельную от цилиндра и содержащую газ,
поршневой узел, содержащий:
указанный поршень сжатия, выполненный с возможностью прямолинейного перемещения в указанном цилиндре,
поршень пневматической пружины, выполненный с возможностью прямолинейного перемещения в указанном объеме для пневматической пружины,
шток поршня, соединяющий поршень сжатия с поршнем пневматической пружины,
пневматическую опору, по которой перемещается шток поршня, и
линейную электромагнитную машину (ЛЭМ), выполненную с возможностью преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию и преобразования электрической энергии в кинетическую энергию поршневого узла,
причем пневматическая пружина выполнена с возможностью преобразования кинетической энергии поршневого узла в энергию, аккумулируемую в газе, и преобразования энергии, аккумулированной в газе, в кинетическую энергию поршневого узла.
2. Узел по п. 1, в котором реакция горения инициируется в секции сжатия посредством воспламенения от сжатия.
3. Узел по п. 2, в котором при инициировании реакции горения указанный по меньшей мере один впускной канал и указанный по меньшей мере один выпускной канал изолированы от секции сжатия и открыты в заднюю секцию.
4. Узел по п. 1, в котором аккумулированная энергия обеспечивает по меньшей мере часть энергии, необходимой поршневому узлу во время такта сжатия.
5. Узел по п. 1, в котором объем для пневматической пружины соединен с впускным каналом пневматической пружины и с выпускным каналом пневматической пружины.
6. Узел по п. 1, в котором газ содержит воздух.
7. Свободнопоршневой линейный двигатель, содержащий:
цилиндр сгорания, содержащий по меньшей мере один впускной канал и по меньшей мере один выпускной канал,
первый поршневой узел, содержащий:
первый поршень сгорания, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении в указанном цилиндре,
первый поршень пневматической пружины,
первый шток поршня, соединяющий первый поршень сгорания с первым поршнем пневматической пружины, и
первый преобразователь,
второй поршневой узел, содержащий:
второй поршень сгорания, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении в указанном цилиндре, причем второй поршень сгорания расположен напротив первого поршня сгорания,
второй поршень пневматической пружины,
второй шток поршня, соединяющий второй поршень сгорания со вторым поршнем пневматической пружины, и
второй преобразователь,
первый корпус для пневматической пружины, расположенный на первом дальнем конце цилиндра сгорания и отделенный от указанного цилиндра, причем первый корпус для пневматической пружины содержит:
первую пневматическую пружину, выполненную с возможностью аккумулирования по меньшей мере части кинетической энергии первого поршневого узла путем сжатия первого газа, и
по меньшей мере один канал первой пневматической пружины,
второй корпус для пневматической пружины, расположенный на втором дальнем конце цилиндра сгорания и отделенный от указанного цилиндра, причем второй корпус для пневматической пружины содержит:
вторую пневматическую пружину, выполненную с возможностью аккумулирования по меньшей мере части кинетической энергии второго поршневого узла путем сжатия второго газа, и
по меньшей мере один канал второй пневматической пружины,
первый статор, выполненный с возможностью взаимодействия с первым преобразователем для преобразования кинетической энергии первого поршневого узла в первую электрическую энергию и преобразования первой электрической энергии в кинетическую энергию первого поршневого узла,
второй статор, выполненный с возможностью взаимодействия со вторым преобразователем для преобразования кинетической энергии второго поршневого узла во вторую электрическую энергию и преобразования второй электрической энергии в кинетическую энергию второго поршневого узла,
первую газовую опору, на которой перемещается первый шток поршня, и
вторую газовую опору, на которой перемещается второй шток поршня.
8. Свободнопоршневой линейный двигатель по п. 7, в котором первый поршневой узел и второй поршневой узел выполнены с возможностью выполнения такта расширения, инициируемого посредством воспламенения от сжатия и соответствующего перемещению первого поршня сгорания и второго поршня сгорания друг от друга, и такта сжатия, соответствующего перемещению первого поршня сгорания и второго поршня сгорания навстречу друг другу.
9. Свободнопоршневой линейный двигатель по п. 8, в котором при инициировании такта расширения указанный по меньшей мере один впускной канал и указанный по меньшей мере один выпускной канал изолированы от секции сгорания цилиндра сгорания.
10. Свободнопоршневой линейный двигатель по п. 8, в котором энергия, необходимая для такта сжатия, по меньшей мере частично подается от энергии, аккумулированной в обеих пневматических пружинах, первой и второй.
11. Свободнопоршневой двигатель по п. 7, в котором первый преобразователь содержит первую группу магнитов, а второй преобразователь содержит вторую группу магнитов.
12. Свободнопоршневой двигатель по п. 11, в котором первая группа магнитов содержит первый постоянный магнит, а вторая группа магнитов содержит второй постоянный магнит.
13. Свободнопоршневой двигатель по п. 7, который выполнен с возможностью работы с двухтактным циклом.
14. Свободнопоршневой двигатель по п. 7, который выполнен с возможностью работы с четырехтактным циклом.
15. Свободнопоршневой двигатель по п. 7, в котором первый газ содержит воздух и второй газ содержит воздух.
16. Узел, содержащий:
цилиндр сжатия, содержащий секцию сжатия, расположенную в центральной части цилиндра сжатия,
поршневой узел, содержащий:
поршень, обращенный к секции сжатия,
поршень пневматической пружины,
шток поршня, присоединенный к указанному поршню и к поршню пневматической пружины, и
магниты,
цилиндр для пневматической пружины, содержащий
по меньшей мере один канал пневматической пружины и
пневматическую пружину, содержащую газ, ограниченный указанными цилиндром для пневматической пружины и поршнем пневматической пружины, причем поршень пневматической пружины выполнен с возможностью сжатия газа в пневматической пружине, и
статор, выполненный с возможностью взаимодействия с указанными магнитами для преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию и преобразования электрической энергии в кинетическую энергию поршневого узла.
17. Узел по п. 16, содержащий газовую опору, на которой перемещается шток поршня.
18. Узел по п. 16, в котором каждый магнит содержит постоянный магнит.
19. Узел по п. 16, в котором каждый магнит содержит электромагнит.
20. Узел по п. 16, в котором пневматическая пружина обеспечивает по меньшей мере часть энергии, необходимой поршневому узлу для перемещения к секции сжатия во время такта сжатия.
