RU2011886C1

RU2011886C1 - Pneumatic motor

Info

Publication number: RU2011886C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Паршутин
Original assignee: Юрий Сергеевич Паршутин
Priority date: 1990-12-06
Filing date: 1990-12-06
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: crank mechanism is mounted on taper ring welded to housing. Forward and reverse running valves are arranged in working chamber. Intake and exhaust valves are mounted for engagement with respective connecting rods of mechanism and for regular communication of chamber with reduced pressure bottle and with atmosphere. Mechanism is kinematically linked with crankshaft through connecting rod and end wall of chamber. Mounted in intake and exhaust branch pipes are respectively bypass valves and valves controlled by power cylinders. First valves bring chamber in communication with compressed air source and second valves shut off escape of compressed air from the chamber whose walls are secured on ring. Part of exhaust branch pipes are brought in communication with atmosphere through shut-off cock and other branch pipes are connected with bottle and compressor through valves. Compressor is connected with internal combustion engine. EFFECT: enhanced efficiency. 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидропневмомашиностроению и может найти применение в приводах вращательного действия различных машин. The invention relates to hydropneumatic engineering and may find application in rotational drives of various machines.

Известен пневмогидродвигатель, содержащий статор, в котором установлен эксцентриковый ротор и эластичные силовые элементы в виде камер, размещенных в зазоре между ротором и статором, и систему газораспределения. Known pneumohydraulic engine containing a stator, in which an eccentric rotor and elastic power elements are installed in the form of chambers placed in the gap between the rotor and the stator, and a gas distribution system.

Эластичные силовые элементы пневмогидродвигателя, деформируясь под действием давления приводной среды, создают усилие, приводящее ротор во вращение. Недостатком этого пневмогидродвигателя является низкий КПД, связанный с большими потерями сжатого воздуха в атмосферу, за счет паразитных объемов и технологических зазоров в системе газораспределения. The elastic power elements of the air hydraulic motor, deforming under the pressure of the drive medium, create a force that causes the rotor to rotate. The disadvantage of this pneumatic hydraulic motor is the low efficiency associated with large losses of compressed air into the atmosphere due to stray volumes and technological gaps in the gas distribution system.

Целью изобретения является повышение КПД пневмогидродвигателя. The aim of the invention is to increase the efficiency of the pneumatic motor.

Поставленная цель достигается тем, что пневмогидродвигатель, содержащий корпус, рабочую камеру с деформируемыми стенками, коленчатый вал и систему газораспределения, включающую впускные и выпускные патрубки, снабжен кривошипно-шатунным механизмом, установленным на коническом кольце, приваренном к корпусу, а в полости рабочей камеры размещены клапаны переднего и заднего хода, педалями, кранами сброса и подачи, баллонами высокого и пониженного давлений, редукторами, предохранительными клапанами, причем впускные и выпускные клапаны установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими шатунами кривошипно-шатунного механизма и периодического сообщения полости рабочей камеры с баллоном пониженного давления и атмосферой, кривошипно-шатунный механизм кинематически связан через дополнительный шатун и торцовую стенку рабочей камеры с коленчатым валом, при этом во впускных и выпускных патрубках установлены соответственно перепускные клапаны и клапаны, управляемые силовыми цилиндрами, первые из которых сообщают рабочую камеру с источником сжатого воздуха, а вторые запирают выход сжатого воздуха из рабочей камеры, которая изнутри скреплена с кольцом, одни выпускные патрубки через запорный кран соединены с атмосферой, а другие через клапан, управляемый силовым цилиндром, и перепускные клапаны - с баллоном пониженного давления и компрессором, который перепускной клапан соединен с баллоном высокого давления и кинематически связан с двигателем внутреннего сгорания. This goal is achieved by the fact that the pneumatic motor containing the housing, the working chamber with deformable walls, the crankshaft and the gas distribution system including intake and exhaust pipes, is equipped with a crank mechanism mounted on a conical ring welded to the housing, and placed in the cavity of the working chamber forward and reverse valves, pedals, dump and feed valves, high and low pressure cylinders, gearboxes, safety valves, and intake and exhaust valves updated with the possibility of interaction with the corresponding connecting rods of the crank mechanism and periodic communication of the cavity of the working chamber with a cylinder of reduced pressure and atmosphere, the crank mechanism is kinematically connected through an additional connecting rod and the end wall of the working chamber with a crankshaft, while inlet and outlet pipes are installed accordingly, bypass valves and valves controlled by power cylinders, the first of which communicate the working chamber with a source of compressed air, and the second They lock the outlet of compressed air from the working chamber, which is internally fastened to the ring, some exhaust pipes are connected to the atmosphere through a shut-off valve, and others through a valve controlled by the power cylinder, and bypass valves with a reduced pressure cylinder and a compressor, which bypass valve is connected to high pressure cylinder and kinematically connected to an internal combustion engine.

Свойства пневмогидродвигателей совпадают как в известной, так и в заявленной совокупности, но за счет введения в предлагаемый пневмогидродвигатель системы газораспределения он имеет гораздо меньшие потери сжзатого воздуха в атмосферу и более высокий КПД в сравнении с известным пневмогидровдигателем. The properties of the pneumatic motors coincide both in the known and in the claimed combination, but due to the introduction of the gas distribution system into the proposed pneumatic hydraulic motor, it has much lower losses of compressed air into the atmosphere and higher efficiency in comparison with the known pneumatic hydraulic motor.

На фиг. 1 показан пневмогидродвигатель, продольный разрез, состоящий из корпуса 1 с приваренным коническим кольцом 2, на котором укреплены подшипники 3, в которых находятся концы кривошипно-шатунного механизма 4, прикрепленного через подшипники 5 и шатуны (не показаны) к шляпкам гильз 6, попарно сопряженных с соосными гильзами 7, которые контактируют с колпаками 8, приваренными к выпускным патрубкам 9. Шляпки гильз 6 и 7 подпружинены пружинами 10, охватывающими впускные патрубки 11, которые проходят через отверстия в шляпках гильз 6 и 7. В патрубках 11 находятся впускные клапаны 12. Шатун 13 через подшипник 14 соединен с кривошипно-шатунным механизмом 4 с одной стороны и торцовой стенкой рабочей камеры 15 с другой, которая через подшипники 16 соединена с коленчатым валом 17. Корпус 1 и торцовая стенкая рабочей камеры 15 соединены между собой рабочей камерой 18. От баллона 19 пониженного давления, заполненного сжатым воздухом, идет впускной патрубок 20 с кранами 21 и 22, управляемыми педалями 23 и 24, соединенный с впускными патрубками 11, в которых находятся перепускные клапаны 25. Впускные патрубки 11, разветвляясь, соединяются с силовыми цилиндрами, управляемыми клапанами 26. Перепускные клапаны 25, пропуская сжатый воздух во впускные патрукби 11, запирают выход из патрубков 11. Клапаны 26, управляемые силовыми цилиндрами, наглухо запирают вход и выход из выпускных патрубков 9. На концах коленчатого вала 17 надеты подшипники 27, наружными обоймами закрепленные к жесткости (не показана). Во впускной патрубок 20, до и после баллона 19 пониженного давления, установлены газовые редукторы 28 и 29, кран 30, управляемый педалью 31. От впускного патрубка 20, за краном 30, отходят патрубки 32 с установленными в них перепускными клапанами 33. Патрубки 32 другими концами соединены с силовыми цилиндрами. В выпускной патрубок 34 установлены перепускной клапан 35 и клапан 36, управляемый силовым цилиндром. От выпускного патрубка 34 отходит патрубок 37, вторым концом соединенный с атмосферой, в котором установлен кран 38, управляемый педалью 39. Выпускной патрубок 34, разветвляясь, вторым концом соединен с перепускным клапаном (не показан) в компрессоре 40, третьим концом через перепускной клапан 41 - с атмосферой, четвертым - с баллоном 19. От второго перепускного клапана (не показан) в компрессоре 40 отходит патрубок 42, в котором установлен перепускной клапан 43. Вторым концом патрубок 42 соединен с баллоном 44 высокого давления. Компрессор 40 соединен и работает от двигателя 45 внутреннего сгорания. В выпускной патрубок 46 вмонтирован запорный кран 47. In FIG. 1 shows a pneumatic hydraulic motor, a longitudinal section consisting of a housing 1 with a welded tapered ring 2, on which bearings 3 are mounted, in which the ends of the crank mechanism 4 are attached, through bearings 5 and connecting rods (not shown) to the caps of the sleeves 6, paired with coaxial sleeves 7, which are in contact with caps 8 welded to the outlet pipes 9. The caps of the sleeves 6 and 7 are spring-loaded with springs 10 covering the inlet pipes 11, which pass through the holes in the caps of the sleeves 6 and 7. In the pipes 11, inlet valves 12. The connecting rod 13 through the bearing 14 is connected to the crank mechanism 4 on one side and the end wall of the working chamber 15 on the other, which is connected through the bearings 16 to the crankshaft 17. The housing 1 and the end wall of the working chamber 15 are interconnected the working chamber 18. From the cylinder 19 of reduced pressure filled with compressed air, there is an inlet pipe 20 with valves 21 and 22, controlled by pedals 23 and 24, connected to the inlet pipes 11, which are the bypass valves 25. The inlet pipes 11, branching are connected with power cylinders controlled by valves 26. Bypass valves 25, passing compressed air into the inlet patrubs 11, block the outlet from the nozzles 11. Valves 26 controlled by the power cylinders tightly lock the inlet and outlet of the exhaust pipes 9. At the ends of the crankshaft 17, bearings 27 are worn, with outer cages fixed to stiffness (not shown). In the inlet pipe 20, before and after the low-pressure cylinder 19, gas reducers 28 and 29, a valve 30 controlled by the pedal 31 are installed. From the inlet pipe 20, behind the valve 30, the pipes 32 with the bypass valves 33 installed in them depart. The pipes 32 are other ends connected to power cylinders. An overflow valve 35 and a valve 36 controlled by a master cylinder are installed in the exhaust pipe 34. A branch pipe 37 extends from the outlet pipe 34, connected to the atmosphere by a second end, in which a valve 38 mounted by the pedal 39 is installed. The branch pipe 34, branching, is connected by a second end to a bypass valve (not shown) in the compressor 40, and to a third end through a bypass valve 41 - with the atmosphere, the fourth - with a cylinder 19. From the second bypass valve (not shown) in the compressor 40 leaves the pipe 42, in which the bypass valve 43 is installed. The second end of the pipe 42 is connected to the high-pressure cylinder 44. The compressor 40 is connected and operates from an internal combustion engine 45. A shut-off valve 47 is mounted in the exhaust pipe 46.

Кольцо 62, изнутри скрепленное с рабочей камерой 18, предотвращает деформацию боковых стенок рабочей камеры 18 вовнутрь. Предохранительные клапаны 63, установленные на патрубках, идущих от кранов 22, а также предохранительные клапаны (не показаны), размещенные на патрубках, идущих от кранов 21, предотвращают разрыв рабочей камеры 18 в случае повышения давления воздуха. The ring 62, internally bonded to the working chamber 18, prevents deformation of the side walls of the working chamber 18 inward. Safety valves 63 installed on the nozzles coming from the taps 22, as well as safety valves (not shown) placed on the nozzles coming from the taps 21, prevent rupture of the working chamber 18 in case of increasing air pressure.

На фиг. 2 показан колпак 8 (вид снизу). In FIG. 2 shows cap 8 (bottom view).

На фиг. 3 показан впускной клапан, помещенный в патрубок 11, состоящий из штока 64, прикрепленного к запорному органу 48, к которому приварены четыре ребра 49, расположенные относительно друг друга под углом 90^о и упирающиеся в стенки патрубка 11. Ребра 49 подпружинены пружиной 50.In FIG. 3 shows an inlet valve placed in a nozzle 11, consisting of a rod 64 attached to a locking member 48 to which four ribs 49 are welded, which are 90 ° relative to each other and abut ^{against the} walls of the nozzle 11. The ribs 49 are spring loaded 50.

На фиг. 4 показан клапан, состоящий из запорного органа 65, к которому приварены четыре ребра 51, к которым закреплен шток 52, выходящий из силового цилиндра 53. In FIG. 4 shows a valve consisting of a shut-off member 65 to which four ribs 51 are welded to which a rod 52 is mounted, exiting from the master cylinder 53.

На фиг. 5 показан выпускной патрубок 34 (продольный разрез), в котором находится запорный клапан 36, к которому приварены четыре ребра 54, с которыми скреплен шток 55, выходящий из силового цилиндра 56. В боковых стенках между клапаном 36 и силовым цилиндром 56 имеются отверстия (не показаны) для выхода сжатого воздуха в атмосферу. In FIG. 5 shows an outlet pipe 34 (longitudinal section), in which there is a shut-off valve 36 to which four ribs 54 are welded, with which a rod 55 is secured, leaving the ram 56. There are openings in the side walls between the ram 36 and the ram cylinder 56 (not shown) for the release of compressed air into the atmosphere.

На фиг. 6 показан патрубок 57 с установленным в нем перепускным клапаном 58, соединяющим выпускные патрубки 34 и 46. От выпускного патрубка 34 отходит патрубок 59 с установленным в него перепускным клапаном 60. В выпускной патрубок 34 вмонтирован перепускной клапан 61. Перепусконой клапан 58 пропускает воздух к выпускному патрубку 34, не пропуская воздух обратно. Перепускной клапан 60 пропускает воздух из атмосферы во впускной патрубок 34, не пропуская воздух обратно. Перепускной клапан 61 пропускает воздух от выпускного патрубка (слева), не пропуская воздух к выпускному патрубку 9 (слева). In FIG. 6 shows a pipe 57 with a bypass valve 58 installed therein, connecting the outlet pipes 34 and 46. A pipe 59 leaves the outlet pipe 34 with a bypass valve 60 installed therein. A bypass valve 61 is mounted in the outlet pipe 34. The bypass valve 58 passes air to the outlet pipe 34, without letting air back in. The bypass valve 60 passes air from the atmosphere into the inlet pipe 34, without passing air back. The bypass valve 61 passes air from the exhaust pipe (left), not passing air to the exhaust pipe 9 (left).

Для того чтобы предлагаемый пневмогидродвигатель работал эффективно, необходимо единый коленчатый вал 17 соединить с четырьмя устройствами так, что если в одном устройстве будет начало впуска, в другом - начало выпуска, в третьем - пик впуска, в четвертом - пик выпуска. Рабочая камера 18 выполнена из резинокорда или иного материала, обладающего прочностью и гибкостью. Силовые цилиндры 53 или 56 могут быть аналогичны тормозной камере, применяемой на автомобилях с воздушной тормозной системой. Малые колени кривошипно-шатунного механизма 4 расположены относительно друг друга под углом 180^о, большое колено кривошипно-шатунного механизма 4 расположено относительно малых колен под углом 90^о. Большое колено коленвала кривошипно-шатунного механизма 4 по размеру точно такое же, как колено вала 17. Корпус 1 и наружные обоймы подшипников 27 крепятся на жесткости, при этом угол поворотта колеса вала 17 равен углу поворота кривошипно-шатунного механизма 4.In order for the proposed pneumatic hydraulic engine to work efficiently, it is necessary to connect a single crankshaft 17 to four devices so that if in one device there is an inlet start, in the other - the start of the release, in the third - the peak of the inlet, in the fourth - the peak of the release. The working chamber 18 is made of rubber cord or other material with strength and flexibility. The power cylinders 53 or 56 may be similar to the brake chamber used on vehicles with an air brake system. The small knees of the crank mechanism 4 are located relative to each other at an angle of 180 ^about , the large knee of the crank mechanism 4 is located relative to the small knees at an angle of 90 ^about. The large elbow of the crankshaft of the crank mechanism 4 is exactly the same size as the elbow of the shaft 17. The housing 1 and the outer race of the bearings 27 are mounted on stiffness, while the angle of rotation of the wheel of the shaft 17 is equal to the angle of rotation of the crank mechanism 4.

При подаче сжатого воздуха в силовой цилиндр 56 (см. фиг. 5) клапан 36 открывается, а патрубок 34 соединяется с атмосферой. При отсутствии сжатого воздуха в силовом цилиндре 56 возвратная пружина в последнем (не показана) закрывает клапан 36, закрывая выход сжатого воздуха в атмосферу, перепускной клапан 35 пропускает воздух от патрубков 9 к баллону 19, не пропуская воздух братно, перепускной клапан 43 пропускает воздух в баллон 44, не пропуская обратно. Перепускные клапаны 33 пропускают воздух от крана 30 к силовым цилиндрам 53, не пропуская воздух в обратном направлении, перепускной клапан 41 пропускает воздух от атмосферы в патрубок 34, не пропуская возудх в обратном направлении. Патрубки 9, расположенные слева (см. фиг. 1), соединены с патрубком 34, а патурбки 9, расположенные справа (см. фиг. 1), соединены с атмосферой. Отверстия на патрубках 9 находятся между цилиндром 53 и клапаном 26 (см. фиг. 4). When compressed air is supplied to the master cylinder 56 (see FIG. 5), the valve 36 opens and the pipe 34 is connected to the atmosphere. In the absence of compressed air in the master cylinder 56, the return spring in the last (not shown) closes the valve 36, closing the outlet of the compressed air into the atmosphere, the bypass valve 35 passes the air from the nozzles 9 to the cylinder 19, without passing air once, the bypass valve 43 passes the air into cylinder 44, not passing back. Bypass valves 33 pass air from the valve 30 to the actuators 53 without passing air in the opposite direction, the bypass valve 41 passes air from the atmosphere into the pipe 34, without passing air in the opposite direction. The nozzles 9 located on the left (see Fig. 1) are connected to the nozzle 34, and the nozzles 9 located on the right (see Fig. 1) are connected to the atmosphere. The holes in the nozzles 9 are located between the cylinder 53 and the valve 26 (see Fig. 4).

В боковых стенках гильз 6 и 7 имеются отверстия в виде окон (не показаны), благодаря которым масса гильз уменьшена. In the side walls of the sleeves 6 and 7 there are holes in the form of windows (not shown), due to which the mass of the sleeves is reduced.

Пневмогидродвигатель работает следующим обарзом. The air hydraulic motor operates as follows.

При нажатии на педаль 23 сжатый воздух из баллона 19 пониженного давления идет через впускной патрубок 20, кран 21, впускной патрубок 11 и открытый клапан 12 в рабочую камеру 18. Под давлением сжатого воздуха торцовая стенка рабочей камеры 15 движется вниз до нижней мертвой точки; поднимает торцовую стенку рабочей камеры 15 к верхней мертвой точке коленчатый вал 17, на который действует такое же устройство сбоку и снизу, при этом корпуса 1 на всех устройствах остаются неподвижными, так как закреплены к жесткости. Вместе с вращением вала 17 вращаются кривошипно-шатунные механизмы 4, которые при движении торцов рабочих камер 15 от верхней мертвой токи к нижней открывают впускные клапаны 12, при движении торцовых стенок рабочих камер 15 от нижней мертвой точки к верхней впускные клапаны 12 закрыты, а выпускные патрубки 9 открыты. When you press the pedal 23, the compressed air from the cylinder 19 of reduced pressure goes through the inlet pipe 20, the valve 21, the inlet pipe 11 and the open valve 12 into the working chamber 18. Under the pressure of the compressed air, the end wall of the working chamber 15 moves down to bottom dead center; raises the end wall of the working chamber 15 to the top dead center crankshaft 17, which is affected by the same device from the side and from the bottom, while the housing 1 on all devices remain stationary, since they are fixed to rigidity. Together with the rotation of the shaft 17, crank mechanisms 4 rotate, which, when the ends of the working chambers 15 move from the top dead current to the bottom, open the inlet valves 12, when the end walls of the working chambers 15 move from the bottom dead center to the top, the inlet valves 12 are closed and the outlet branch pipes 9 are open.

На автомобилях предложенный пневматический двигатель работает следующим образом. On cars, the proposed pneumatic engine operates as follows.

Водитель нажимает ногой на педаль 23, сжатый воздух из баллона 19 через впускной патрубок 20 и кран 21 поступает в рабочие камеры 18, и автомобиль, трогаясь с места, начинает движение. Чем больше смещается педаль 23, тем больше открывается кран 21 и выше скорость автомобиля. Если водитель убрал ногу с педали 23, пружина, которая находится под педалью (не показана), возвращает педаль 23 в исходное положение, кран 21 закрывается. Если водитель переносит ногу с педали 23 на педаль 24 и при этом нажимает на нее, происходит торможение двигателя, а после остановки - движение автомобиля назад, так как пневматический двигатель вращается в обратную сторону. Чтобы после остановки пневматического автомобиля исключить движение его накатом, имеется педаль 31, при нажатии на которую открывается кран 30 и сжатый воздух поступает в рабочие камеры 18, а также в патрубки 32 через перепускные клапаны 33 и силовые цилиндры 53 (см. фиг. 4), поэтому сжатый воздух из патрубков 9 не выходит, в результате чего предлагаемый пневмодвигатель оказывается неспособным вращаться ни в одну, ни в другую сторону. Чтобы не произошло разрыва рабочих камер 18, имеется газовый редуктор 29, ограничивающий давление сжатого воздуха. Чтобы ограничить скорость движения пневмоавтомбиля, имеется второй газовый редуктор 28, который также ограничивает давление сжатого воздуха, поступающего из баллона 44 высокого давления. При нажатии на педаль 23 сжатый воздух подается также и на силовые цилиндры 53, в результате выпускные патрубки 9 (на фиг. 1 справа) закрываются; при нажатии на педаль 24 сжатый воздух подается на силовые цилиндры 53 (см. фиг. 4), в результате выпускные патрубки 9 (на фиг. 1 слева) закрываются. Лучше всего на автомобиль устанавливать два предлагаемых пневматических двигателя. Один пневматический двигатель соединить с задним мостом, другой - с передним. Они работают от единого баллона 19 пониженного давления и управляются едиными педалями 23 и 24. От крайних кранов 21 и 22 (см. фиг. 1), управляемых крайними педалями 23 и 24, сжатый воздух поступает во второй пневматический двигатель (не показан). Обе педали 23 соединены между собой пластиной (не показана); аналогично соединение педалей 24. При нажатии ногой на педаль 23 или 24 синхронно открываются оба крана 21 или 22. При необходимости пластины с педалей можно снять. Это позволяет улучшить проходимость автомобиля, сократить длину карданных валов, кроме того, если пневматические двигатели установлены не на кузовах, а на самих мостах, можно обойтись без карданных валов и крестовин, которые создают вибрацию и часто выходят из строя. Это позволит также обходиться без тормозной системы, в которую входят тормозные барабаны, колодки, накладки, трубопроводы и т. д. Кроме того, преимущество автомобилей с предлагаемым двигателем перед автомобилями с поршневым двигателем заключается в отсутствии систем охлаждения, смазки, приготовления рабочей смеси, сцепления, коробки передач, датчиков масла, воды, стартера, выхлопной трубы. Следствием ликвидации указанных частей является уменьшение веса автомобиля и появление свободного пространства, которое можно заполнить баллонами со сжатым воздухом. The driver presses the pedal 23 with his foot, the compressed air from the cylinder 19 through the inlet pipe 20 and the valve 21 enters the working chambers 18, and the car starts moving and starts moving. The more the pedal 23 is shifted, the more the crane 21 opens and the higher the vehicle speed. If the driver took his foot off the pedal 23, the spring, which is under the pedal (not shown), returns the pedal 23 to its original position, the valve 21 closes. If the driver transfers his foot from the pedal 23 to the pedal 24 and at the same time presses it, the engine brakes, and after stopping, the car moves backwards, since the air motor rotates in the opposite direction. So that after stopping the pneumatic car to prevent its coasting, there is a pedal 31, when pressed, the valve 30 opens and compressed air enters the working chambers 18, as well as into the nozzles 32 through the bypass valves 33 and the power cylinders 53 (see Fig. 4) , therefore, compressed air does not exit the nozzles 9, as a result of which the proposed air motor is unable to rotate in either direction. In order not to rupture the working chambers 18, there is a gas reducer 29 limiting the pressure of compressed air. To limit the speed of the pneumatic car, there is a second gas reducer 28, which also limits the pressure of the compressed air coming from the high-pressure tank 44. When you press the pedal 23, compressed air is also supplied to the power cylinders 53, as a result, the exhaust pipes 9 (in Fig. 1 on the right) are closed; when you press the pedal 24, compressed air is supplied to the power cylinders 53 (see Fig. 4), as a result, the exhaust pipes 9 (in Fig. 1 on the left) are closed. It is best to install two proposed pneumatic engines on a car. Connect one air motor to the rear axle, the other to the front. They operate from a single cylinder 19 of reduced pressure and are controlled by single pedals 23 and 24. From the extreme valves 21 and 22 (see Fig. 1), controlled by the extreme pedals 23 and 24, the compressed air enters a second air motor (not shown). Both pedals 23 are interconnected by a plate (not shown); similarly, the connection of the pedals 24. When you press the foot on the pedal 23 or 24, both cranes 21 or 22 open simultaneously. If necessary, the plates from the pedals can be removed. This allows you to improve the patency of the car, reduce the length of the driveshafts, in addition, if the pneumatic engines are installed not on the bodies, but on the bridges themselves, you can do without driveshafts and crosses that create vibration and often fail. This will also allow you to do without a brake system, which includes brake drums, pads, linings, pipelines, etc. In addition, the advantage of cars with the proposed engine over cars with a piston engine is the lack of cooling, lubrication, preparation of the working mixture, clutch , gearboxes, oil, water, starter, exhaust pipe sensors. The consequence of the elimination of these parts is to reduce the weight of the car and the appearance of free space that can be filled with cylinders of compressed air.

Климатические условия СССР таковы, что на автомобиле необходимо иметь систему отопления кабины, поэтому на автомобиль устанавливается небольшой двигатель 45 внутреннего сгорания, радиатор охлаждения которого (не показан) установлен в кабине водителя. Чтобы двигатель 45 не работал вхолостую, к нему подсоединен компрессор 40. Таким образом, двигатель 45 обогревает кабину водителя, одновременно осуществляя дозаправку сжатым воздухом, вращая компрессор 40. При движении автомобиля на сокрости, когда водитель убирает ноги с педалей 23 и 24 и оба крана 21 и 22 закрыты, автомобиль продолжает движение, пневмодвигатель превращается в компрессор, через патрубки 9 (справа) происходит засасывание воздуха из атмосферы, а через патрубки 9 (слева) выход воздуха, клапан 36 в этот момент запирает выход воздуха из патрубка 34 в атмосферу и пневмодвигатель-компрессор нагнетает сжатый воздух в компрессор 40, усиливая его работу, а также пополняет запасы сжатого воздуха в баллоне 19. Движение накатом осуществляется открытием запорного крана 38 педалью 39, когда патрубок 34 соединяется с атмосферой. The climatic conditions of the USSR are such that it is necessary to have a cab heating system on the car, so a small internal combustion engine 45 is installed on the car, the cooling radiator of which (not shown) is installed in the driver's cab. To prevent the engine 45 from running idle, a compressor 40 is connected to it. Thus, the engine 45 heats the driver’s cab while refueling with compressed air by rotating the compressor 40. When the car is moving at a speed when the driver takes his legs off pedals 23 and 24 and both cranes 21 and 22 are closed, the car continues to move, the air motor turns into a compressor, air is sucked in from the atmosphere through nozzles 9 (on the right), and air outlet through nozzles 9 (on the left), valve 36 at this moment closes the air outlet from tube 34 into the atmosphere and the air motor-compressor pumps the compressed air into the compressor 40, increasing its performance and replenishes the compressed air in the cylinder 19. Motion coasting done by opening stopcock 38 pedal 39 when the nozzle 34 is connected to the atmosphere.

В теплых широтах или в теплое время года, когда в отоплении кабины водителя нет нужды, компрессор 40 и двигатель 45 внутреннего сгорания снимают, чтобы облегчить вес автомобиля, патрубки 34 и 42 соединяются между собой напрямую, минуя компрессор 40, и пневмодвигатель-компрессор закачивает воздух напрямую - в баллоны 19 и 44. При поставноке автомобиля на длительную стоянку включается стояночный тормоз путем закрытия запорного крана 47 или нажатия на педаль 31, зафиксировав ее в отжатом положении. При наличии компрессора 40 с двигателем 45 при нажатии на педали 24 с помощью рычага (не показан) на педале 24 синхронно отжимается педаль 39, оба крана 22 и 38 открываются, в то же время при открытии крана 38 кран 22 остается закрытым. In warm latitudes or in the warm season, when there is no need for heating the driver’s cab, the compressor 40 and the internal combustion engine 45 are removed to lighten the weight of the car, the nozzles 34 and 42 are connected directly bypassing the compressor 40, and the air motor-compressor pumps air directly to cylinders 19 and 44. When the vehicle is parked for a long time, the parking brake is applied by closing the shut-off valve 47 or by depressing the pedal 31, locking it in the depressed position. If there is a compressor 40 with engine 45, when pedal 24 is pressed using a lever (not shown) on pedal 24, pedal 39 is simultaneously depressed, both valves 22 and 38 open, at the same time, when valve 38 is opened, valve 22 remains closed.

Можно использовать предлагаемый пневмоавтомобиль в городском транспорте для перевозки пассажиров. Для этого необходимо двигатель 45 внутреннего сгорания заменить на электродвигатель. На каждой остановке устанавливают участки проводов под напряжением электрического тока (такие же примерно, как троллейбусные или трамвайные). На крыше пневматических автомобилей будут установлены контакты (примерно такие, как на троллейбусах или трамваях). При подъезде к остановке провода под напряжением тока смыкаются с контактами, установленными на крыше пневмоавтомобиля, ток поступает на электродвигатель 45, соединенный с компрессором 40, который начинает вращаться. Пока пассажиры делают посадку и высадку, компрессор 40 закачивает сжатым воздухом баллон 44 и так на каждой остановке. You can use the proposed pneumatic car in public transport for transporting passengers. To do this, it is necessary to replace the internal combustion engine 45 with an electric motor. At each stop, sections of wires are installed under the voltage of an electric current (approximately the same as trolleybus or tramway). Contacts will be installed on the roof of pneumatic cars (approximately the same as on trolleybuses or trams). When approaching a bus stop, the wires under voltage are connected to the contacts installed on the roof of the car, the current is supplied to the electric motor 45 connected to the compressor 40, which starts to rotate. While passengers are landing and disembarking, the compressor 40 injects compressed air into the cylinder 44 and so on at each stop.

Преимущество предлагаемого технического решения перед автобусом заключается в экологической чистоте, а преимущество перед троллейбусом и трамваем в том, что не нужна сплошная протяженность электропроводов на всем протяжении маршрута за исключением коротких отрезков электропроводки непосредственно на остановках, уменьшается износ между контактами (на крышах пневмоавтомобиля) и электропроводами, по которым скользят контакты, упрощается конструкция и уменьшается металлоемкость контактов на крыше пневмоавтомобиля, особенно по сравнению с троллейбусными контактами. Схема управления, показанная на фиг. 6, может быть применена на транспортных средствах, которые движутся на дальние расстояния как передним, так и задним ходом, например на локомотивах. Например, локомотив проехал со сцепленными вагонами 1000 км в одном направлении, затем, подъехав к заднему вагону и зацепившись, повез эту же сцепку в обратном направлении. Вращение пневмодвигателя также осуществляется в обратном направлении. Тогда при вдижении на скорости, когда педали 23 и 24 не отжаты, через патрубок 59 и перепускной клапан 60, патрубки 9 (слева) засасывается атмосферный воздух и выдавливается через патрубки 9 (справа), патрубок 57, клапан 58, в патрубок 34, если, конечно, будет закрыт запорный кран 47. The advantage of the proposed technical solution over the bus is its environmental friendliness, and the advantage over the trolley bus and tram is that it does not need a continuous length of electrical wires throughout the route except for short sections of electrical wiring directly at stops, and wear between contacts (on the roofs of the car) and electric wires is reduced , on which the contacts slide, the design is simplified and the metal consumption of the contacts on the roof of the pneumatic car is reduced, especially when compared with trolleybus contacts. The control circuit shown in FIG. 6 can be applied on vehicles that travel long distances both forward and reverse, for example, on locomotives. For example, a locomotive drove 1,000 km in one direction with wagons connected, then, having driven up to the rear wagon and caught on, it pulled the same coupling in the opposite direction. The rotation of the air motor is also carried out in the opposite direction. Then, when moving at a speed when the pedals 23 and 24 are not depressed, through the pipe 59 and the bypass valve 60, the pipe 9 (left), atmospheric air is sucked in and squeezed out through the pipe 9 (right), pipe 57, valve 58, into pipe 34, if Of course, shut-off valve 47 will be closed.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что пневмодвигатель обладает высоким КПД за счет уменьшения ненужных потерь сжатого воздуха в атомсферу. Technical and economic efficiency lies in the fact that the air motor has a high efficiency by reducing unnecessary losses of compressed air into the atomic sphere.

Claims

A PNEUMATIC MOTOR containing a housing, a working chamber with deformable walls, a crankshaft and a gas distribution system including intake and exhaust pipes, characterized in that, in order to increase the efficiency, it is equipped with a crank mechanism mounted on a conical ring welded to the housing as well as pedals, dump and feed valves, high and low pressure cylinders, ruduktorami and safety valves, front and rear valves are located in the cavity of the working chamber yes, and the inlet and outlet valves are installed with the possibility of interaction with the corresponding connecting rods of the crank mechanism and periodic communication of the cavity of the working chamber with a cylinder of reduced pressure and atmosphere, the crank mechanism is kinematically connected through an additional connecting rod and the end wall of the working chamber with the crankshaft, at the same time, bypass valves and valves controlled by power cylinders, the first of which inform the working a chamber with a source of compressed air, and the latter block the outlet of compressed air from the working chamber, the walls of which are fixed on the ring inside, while some of the exhaust pipes are connected to the atmosphere through a shut-off valve, and the other through a valve controlled by a power cylinder and bypass valves are connected to the cylinder low pressure and a compressor, which is connected via a bypass valve to a high pressure cylinder and is kinematically connected to an internal combustion engine.