CZ2010643A3 - Engine with separated combustion chamber - Google Patents
Engine with separated combustion chamber Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010643A3 CZ2010643A3 CZ20100643A CZ2010643A CZ2010643A3 CZ 2010643 A3 CZ2010643 A3 CZ 2010643A3 CZ 20100643 A CZ20100643 A CZ 20100643A CZ 2010643 A CZ2010643 A CZ 2010643A CZ 2010643 A3 CZ2010643 A3 CZ 2010643A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- working
- combustion chamber
- filling
- engine
- internal combustion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Spalovací motor má spalovací prostor tvoren nejméne jednou oddelenou spalovací komorou (1) spojenou s nejméne jedním plnícím zarízením (2) a nejméne jedním pracovním zarízením (3). Oddelená spalovací komora (1) je vysokotlaká izolovaná nádoba, která je s plnícím zarízením (2) spojena plnícím potrubím (4) a s pracovním zarízením (3) je spojena pracovním potrubím (5) a je variantne také opatrena zážehovým mechanismem (7) a prívodem paliva (6). Plnícím zarízením (2) spalovacího motoru muže být kompresor a pracovním zarízením (3) muže být nejméne jeden pracovní válec s pístem a/nebo šnekové soukolí a/nebo rotacní turbína. Spalovací motor muže být vybaven plnícím zarízením (2) jímž je nejméne jeden o sobe známý plnící válec (21) pístového motoru a pracovním zarízením (3) jímž je nejméne jeden o sobe známý pracovní válec (31) pístového motoru a/nebo šnekové soukolí a/nebo rotacní turbína.The internal combustion engine has a combustion chamber formed by at least one separate combustion chamber (1) connected to at least one filling device (2) and at least one working device (3). The separate combustion chamber (1) is a high-pressure insulated vessel which is connected to the filling device (2) by a filling line (4) and connected to the working device (3) by a working line (5) and is also optionally provided with a ignition mechanism (7) and an inlet fuel (6). The feeder (2) of the internal combustion engine may be a compressor and the working device (3) may be at least one working cylinder with a piston and / or a worm gear and / or a rotary turbine. The internal combustion engine may be equipped with a filling device (2) which is at least one of the piston engine's filling cylinder (21) known per se and the working device (3) which is at least one known piston engine working cylinder (31) and / or worm gear. or a rotary turbine.
Description
MOTOR S ODDĚLENOU SPALOVACÍ KOMOROUENGINE WITH SEPARATE COMBUSTION CHAMBER
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká spalovacího motoru s oddělenou spalovací komorou.The invention relates to an internal combustion engine with a separate combustion chamber.
Dosavadní stav technikyState of the art
Známy jsou pístové spalovací motory dvoutaktní, čtyřtaktní, vznětové, zážehové a také motory rotační. Tyto motory mají vesměs spalovací prostory uvnitř válců, resp. válcům podobným prostorům, v nichž se pohybuje píst. Tyto spalovací motory mají relativně malou účinnost, maximálně do 35 % využití chemické energie paliva. Spalovací motor s oddělenou spalovací komoru není vynálezci znám.Two-stroke, four-stroke, diesel, petrol and also rotary internal combustion engines are known. These engines generally have combustion chambers inside the cylinders, resp. cylinder-like spaces in which the piston moves. These internal combustion engines have a relatively low efficiency, up to a maximum of 35% utilization of chemical fuel energy. An internal combustion engine with a separate combustion chamber is not known to the inventors.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Vynálezecká myšlenka se týká nového výhodného řešení spalovacího motoru, jehož spalovací komora je oddělená od částí motoru s funkcí plnící a pracovní. Výhodou odděleného spalovacího prostoru je jeho kontinuální plnění, možnost dosahovat vyšších teplot a tlaků než v běžném válci pístového motoru a zejména delší a kontinuální spalování paliva, jehož důsledkem je vyšší účinnosti motoru.The inventive idea relates to a new advantageous solution of an internal combustion engine, the combustion chamber of which is separate from the parts of the engine with a filling and working function. The advantage of a separate combustion chamber is its continuous filling, the ability to achieve higher temperatures and pressures than in a conventional piston engine cylinder, and especially longer and continuous fuel combustion, which results in higher engine efficiency.
Tuto vynálezeckou myšlenku řeší obecně spalovací motor jehož spalovací prostor je tvořen nejméně jednou oddělenou spalovací komorou, spojenou s nejméně jedním plnícím zařízením a nejméně jedním pracovním zařízením.This inventive idea is generally solved by an internal combustion engine whose combustion space is formed by at least one separate combustion chamber connected to at least one filling device and at least one working device.
Podstatou vynálezu je spalovací motor, jehož oddělená spalovací komora je vysokotlaká izolovaná nádoba, která je s plnicím zařízením spojena plnícím potrubím a s pracovním zařízením je spojena pracovním potrubím.The invention relates to an internal combustion engine, the separate combustion chamber of which is a high-pressure insulated vessel which is connected to the filling device by a filling pipe and to the working device by a working pipe.
Podstatou vynálezu je také spalovací motor, jehož oddělená spalovací komora je opatřena vlastním zážehovým mechanizmem a vlastním přívodem paliva. Plnícím zařízením spalovací komory je kompresor, zejména vysokotlaký a pracovním zařízením je nejméně jeden pracovní válec s pístem. Pracovním zařízením může být také nejméně jedno šnekové soukolí a/nebo nejméně jedna rotační turbína. Pracovní zařízení mohou být také řazena ze sebou, do série.The invention also relates to an internal combustion engine, the separate combustion chamber of which is provided with its own ignition mechanism and its own fuel supply. The filling device of the combustion chamber is a compressor, in particular a high-pressure one, and the working device is at least one working cylinder with a piston. The working device can also be at least one worm gear and / or at least one rotary turbine. Work equipment can also be arranged in series.
Podstatou vynálezu je i to, že plnícím zařízením je nejméně jeden o sobě známý válec pístového motoru. Pracovním zařízením je nejméně jeden o sobě známý válec pístového motoru a/nebo šnekové soukolí a/nebo rotační turbína. Pracovní zařízení mohou být také řazena ze sebou, do série.The invention also relates to the fact that the filling device is at least one cylinder of the piston engine known per se. The working device is at least one piston cylinder and / or worm gear and / or rotary turbine known per se. Work equipment can also be arranged in series.
Podstatou vynálezu je dále ta varianta motoru, kde je spalovací komora opatřena vlastním zážehovým mechanizmem a přívodem paliva, ačkoliv plnícím zařízením je nejméně jeden o sobě známý válec pístového motoru, který je opatřen sacím potrubím i zážehovým zařízením.The invention further relates to a variant of the engine in which the combustion chamber is provided with its own ignition mechanism and fuel supply, although the filling device is at least one piston cylinder known per se, which is provided with an intake manifold and an ignition device.
Podstatou vynálezu je konečně i to, že oddělené spalovací komory jsou dvě a tvoří je dva o sobě známé válce pístového motoru a současně je pracovním zařízením tohoto motoru nejméně jeden o sobě známý válec pístového motoru.Finally, the invention is based on the fact that there are two separate combustion chambers and they consist of two cylinders of a reciprocating engine, and at the same time the working device of this engine is at least one cylinder of a reciprocating engine.
Nakonec je podstatou vynálezu také to, že oddělená spalovací komora má proměnný objem měnící se v závislosti na otáčkách motoru.Finally, it is also an object of the invention that the separate combustion chamber has a variable volume which varies depending on the engine speed.
Přehled obrázkůOverview of pictures
Vynález je blíže objasněn pomocí následujících obrázků:The invention is further illustrated by the following figures:
Na obr. 1 je obecné schéma motoru s oddělenou spalovací komorou.Fig. 1 is a general diagram of an engine with a separate combustion chamber.
Na obr. 2 je schéma motoru s oddělenou spalovací komorou s příkladným provedením plnícího a pracovního zařízení.Fig. 2 is a diagram of an engine with a separate combustion chamber with an exemplary embodiment of a filling and operating device.
Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention
První příkladné provedení motoru s oddělenou spalovací komorou, jehož podstata je znázorněná na obr. 1, sestává z oddělené spalovací komory 1 na niž je plnícím potrubím 4 připojeno plnící zařízení 2 a pracovním potrubím 5 je spojena s pracovním zařízením 3. Oddělená spalovací komora 1 je tvořena vysokotlakou silně tepelně izolovanou nádobou ze žáruvzdorného materiálu. Například z keramiky, nebo je nádoba ocelová s keramickou vložkou. Plnicím zařízením 2 je vysokotlaký kompresor a pracovním zařízením 3 je nejméně jeden pracovní válec 31 s pístem a/nebo šnekové soukolí a/nebo rotační turbína. Oddělená spalovací komora 1 je v tomto konkrétním případě opatřena zážehovým mechanizmem 7 a přívodem paliva 6. Plnící zařízení 2, vtlačuje plnícím potrubím 4, do oddělené spalovací komory 1 stlačený vzduch a přívodem paliva 6 je do oddělené spalovací komory 1 pod tlakem přiváděno palivo používané běžně pro spalovací motory, jako např. nafta, benzin, hořlavý plyn a podobně. Zážehový mechanizmus 7, tvořený běžnou zapalovací svíčkou pro zážehové motory, zapálí v oddělené spalovací komoře 1 stlačený vzduch s přivedeným palivem. Zážehový mechanizmus 7 může být použit jen pro prvotní zážeh směsi vzduchu a paliva a další hoření již v tomto případě probíhá kontinuálně. V jiném konkrétním provedení se zážehový mechanizmus 7 použije opakovaně, avšak pouze do okamžiku, kdy bude oddělená spalovací komora 1 uvnitř ohřátá na teplotu, která již sama zajistí kontinuální hoření směsi uvnitř ní. V dalším konkrétním provedení se zážehový mechanizmus 7 v oddělené spalovací komoře 1 použije opakované po celou dobu běhu motoru. V oddělené spalovací komoře 1 se kontinuálním hořením směs změní na spaliny vysokého tlaku a vysokých teplot. Horké tlakové spaliny se pracovním potrubím 5 přivádějí do pracovního zařízení 3, které je tvořeno jedním, o sobě známým, pracovním válcem 31 pístového motoru. Pracovních válců 31 může být použito více paralelně. V dalším konkrétním provedení je pracovním zařízením 3 šnekové soukolí, o sobě známé ze šnekových kompresorů. V jiném konkrétním provedení je pracovním zařízením 3 o sobě známá rotační turbína. Tato provedení lze kombinovat a spojit více druhů pracovních zařízením 3 do série. Za pracovní zařízení 3 je možno připojit další známé zařízení, kterým je turbo-jednotka využívající spaliny odcházející z pracovního zařízení 3, pro přeplňování plnícího zařízení 2.A first exemplary embodiment of a separate combustion chamber engine, the essence of which is shown in FIG. consists of a high-pressure, highly thermally insulated vessel made of refractory material. For example, made of ceramic, or the container is made of steel with a ceramic insert. The filling device 2 is a high-pressure compressor and the working device 3 is at least one working cylinder 31 with a piston and / or a worm gear and / or a rotary turbine. In this particular case, the separate combustion chamber 1 is provided with an ignition mechanism 7 and a fuel supply 6. The filling device 2 injects compressed air into the separate combustion chamber 1 through the filling pipe 4 and the fuel 6 is supplied to the separate combustion chamber 1 under pressure. for internal combustion engines, such as diesel, gasoline, flammable gas and the like. The ignition mechanism 7, formed by a conventional spark plug for spark ignition engines, ignites the compressed air with the supplied fuel in a separate combustion chamber 1. The ignition mechanism 7 can only be used for the initial ignition of the air / fuel mixture, and the further combustion already takes place continuously in this case. In another specific embodiment, the ignition mechanism 7 is used repeatedly, but only until the separate combustion chamber 1 is heated inside to a temperature which itself ensures a continuous combustion of the mixture inside it. In another specific embodiment, the ignition mechanism 7 in the separate combustion chamber 1 is used repeatedly throughout the running of the engine. In a separate combustion chamber 1, the mixture is converted into high-pressure and high-temperature flue gases by continuous combustion. The hot pressurized flue gases are fed via a working line 5 to a working device 3, which is formed by one working cylinder 31 known per se. The work rolls 31 can be used more in parallel. In another specific embodiment, the working device 3 is a worm gear, known per se from worm compressors. In another specific embodiment, the working device 3 is a rotary turbine known per se. These embodiments can be combined and combine several types of work equipment 3 in series. Behind the working device 3 it is possible to connect another known device, which is a turbo-unit using the flue gases leaving the working device 3, for supercharging the filling device 2.
Další příkladné provedení motoru s oddělenou spalovací komorou, jehož podstata je znázorněná na obr. 2, sestává z oddělené spalovací komory 1 na níž jsou plnícím potrubím 4 připojeny plnící válce 21 a pracovním potrubím 5 je spojena s pracovními válci 31. Oddělená spalovací komora 1 je tvořena vysokotlakou silně tepelně izolovanou nádobou. Plnící válce 21 jsou o sobě známé pracovní válce pístového motoru, opatřené sacím potrubím 8 plnícího válce, ventily 211 plnícího válce, písty 212 plnicího válce a zážehovým mechanizmem 213 plnícího válce. Pracovní válce 31 jsou o sobě známé pracovní válce pístového motoru, opatřené výfukovým potrubím 9 pracovního válce, ventily 311 pracovního válce a písty 312 pracovního válce. Oddělená spalovací komora 1 v tomto případě nemusí být opatřena zážehovým mechanizmem 7 a přívodem paliva 6. Jestliže jsou však použity, slouží k obohacení a zlepšení hoření palivové směsi.Another exemplary embodiment of a separate combustion chamber engine, the essence of which is shown in FIG. consists of a high-pressure, strongly thermally insulated vessel. The filling cylinders 21 are known working piston cylinders of the piston engine, provided with the intake manifold 8 of the filling cylinder, the valves 211 of the filling cylinder, the pistons 212 of the filling cylinder and the ignition mechanism 213 of the filling cylinder. The working cylinders 31 are known working cylinders of a piston engine, provided with an exhaust pipe 9 of the working cylinder, valves 311 of the working cylinder and pistons 312 of the working cylinder. In this case, the separate combustion chamber 1 does not have to be provided with an ignition mechanism 7 and a fuel supply 6. However, if they are used, they serve to enrich and improve the combustion of the fuel mixture.
Plnící válce 21, nasávají směs vzduchu a paliva, nebo vzduch samotný sacím potrubím 8 plnících válců 21 a palivo je vstříknuto dodatečně. Písty 212 plnících válců 21, po uzavření ventilů 211 určených ksání, začnou stlačovat směs, která je před dosažením horní úvratě zažehnuta zážehovým mechanizmem 213 plnících válců 21. Ventily 211 určené k plnění oddělené spalovací komory 1 se otevřou a písty 212 plnících válců 21, vytlačí směs plnícím potrubím 4 do oddělené spalovací komory 1. V oddělené spalovací komoře 1 pokračuje kontinuální hoření směsi, která se změní na spaliny vysokého tlaku a vysokých teplot. Tyto horké tlakové spaliny se přivádějí do pracovních válců 31 přes ventily 311 pracovním potrubím 5 a tlakem na písty 312 pracovních válců 31 koná práci až do dosažení jejich dolní úvrati. Přibližně v okamžiku dosažení spodní úvrati příslušného pístu 312 se otevře příslušný ventil 311 do výfukového potrubí 9 pracovního válce 31. Příslušný ventil 311 zůstává otevřen až do dosažení horní úvrati příslušného pístu 312.The filling cylinders 21 suck in a mixture of air and fuel, or the air itself through the suction line 8 of the filling cylinders 21, and the fuel is injected additionally. The pistons 212 of the filling cylinders 21, after closing the valves 211 of the suction cylinders, start to compress the mixture which is ignited by the ignition mechanism 213 of the filling cylinders 21 before reaching the top dead center. the mixture is fed via a feed line 4 into a separate combustion chamber 1. In the separate combustion chamber 1, the mixture continues to burn continuously, which turns into high-pressure and high-temperature flue gases. These hot pressurized flue gases are fed to the working cylinders 31 via valves 311 through the working line 5 and pressurize the pistons 312 of the working cylinders 31 until they reach their bottom dead center. Approximately at the moment of reaching the bottom dead center of the respective piston 312, the respective valve 311 opens into the exhaust pipe 9 of the working cylinder 31. The respective valve 311 remains open until the upper dead center of the respective piston 312 is reached.
Plnící válce 21 i pracovní válce 31 mohou být s výhodou osazeny na společné klikové hřídeli, která zajišťuje přenos části mechanické energie z pracovních válců 31 na plnící válce 21 a zbývající část mechanické energie je efektivním výkonem motoru podle vynálezu.Both the feed rollers 21 and the work rolls 31 can advantageously be mounted on a common crankshaft, which ensures the transfer of part of the mechanical energy from the work rolls 31 to the fill rolls 21 and the remaining part of the mechanical energy is the effective power of the engine according to the invention.
Do výfukového potrubí 9 pracovních válců 31 je možno připojit dalši známé zařízení, kterým je turbo-jednotka využívající spaliny odcházející z pracovních válců 31, pro přeplňování plnících válců 21 přes sací potrubí 8.Another known device, which is a turbo-unit using the flue gases leaving the working cylinders 31, for supercharging the filling cylinders 21 via the intake manifold 8, can be connected to the exhaust pipe 9 of the working cylinders 31.
Časováním ventilů 311 pracovního potrubí 5 se reguluje tlak v oddělené spalovací komoře 1 a je zásadní pro nastavení parametrů motoru s ohledem na poměr mezi počtem a objemem plnících válců 21 a pracovních válců 31. Při stejných objemech plnicích válců 21 a pracovních válců 31 se jeví jako výhodné poměry jejich počtů v rámci jednoho motoru 3:2, 2:3, 1:2 nebo 1:4. U dosud známých spalovacích motorů odpovídá tento poměr 1:1, který nelze měnit.The timing of the valves 311 of the working line 5 regulates the pressure in the separate combustion chamber 1 and is essential for setting the engine parameters with respect to the ratio between the number and volume of the filling cylinders 21 and the working cylinders 31. At the same volumes the filling cylinders 21 and the working cylinders 31 preferred ratios of their numbers within one engine 3: 2, 2: 3, 1: 2 or 1: 4. With previously known internal combustion engines, this ratio corresponds to 1: 1, which cannot be changed.
Všechna uvedená příkladná provedení motoru podle vynálezu je možno modifikovat proměnným objemem oddělené spalovací komory 1. Pr vyšších otáčkách motoru by se její objem zvětšoval, aby byla zachována optimální doba pro dokonalé spálení palivové směsi.All the above-mentioned exemplary embodiments of the engine according to the invention can be modified by varying the volume of the separate combustion chamber 1. At higher engine speeds, its volume would increase in order to maintain the optimal time for perfect combustion of the fuel mixture.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Spalovací motor s oddělenou spalovací komoru podle vynálezu je použitelný všude, kde se používají spalovací motory. Dokonalé spálení směsi umožní snížení škodlivin ve výfukových plynech. Za optimálních podmínek může tento motor eliminovat používáni výfukových katalyzátorů a jejich energetické ztráty.The internal combustion engine with a separate combustion chamber according to the invention can be used wherever internal combustion engines are used. Perfect combustion of the mixture will reduce pollutants in the exhaust gases. Under optimal conditions, this engine can eliminate the use of exhaust catalysts and their energy losses.
Seznam vztahových značek:List of reference marks:
- oddělená spalovací komora- separate combustion chamber
- plnící zařízení- filling equipment
- plnící válec- filling cylinder
211 - ventil plnícího válce211 - filling cylinder valve
212 - píst plnicího válce212 - filling cylinder piston
213 - zážehový mechanizmus plnícího válce213 - ignition mechanism of the filling cylinder
- pracovní zařízení- work equipment
- pracovní válec- working cylinder
311 ventil pracovního válce311 slave cylinder valve
312 píst pracovního válce312 working cylinder piston
- plnící potrubí- filling pipes
- pracovní potrubí- working pipes
- přívod paliva- fuel supply
- zážehový mechanizmus (oddělené spalovací komory)- ignition mechanism (separate combustion chambers)
- sací potrubí plnícího válce- suction line of the filling cylinder
- výfukové potrubí pracovního válce- working cylinder exhaust pipe
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100643A CZ2010643A3 (en) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | Engine with separated combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100643A CZ2010643A3 (en) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | Engine with separated combustion chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010643A3 true CZ2010643A3 (en) | 2012-03-07 |
Family
ID=45768592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100643A CZ2010643A3 (en) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | Engine with separated combustion chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010643A3 (en) |
-
2010
- 2010-08-27 CZ CZ20100643A patent/CZ2010643A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2011140981A (en) | ENGINE WITH A DIVIDED CYCLE AND METHOD OF ITS OPERATION | |
| CN101779016A (en) | Operation of internal combustion engine method and internal-combustion engine | |
| WO2005084344A3 (en) | Compression ignition engine by air injection from air-only cylinder to adjacent air-fuel cylinder | |
| US8056541B1 (en) | Internal combustion engine having an electric solenoid poppet valve and air/fuel injector | |
| CN103266950A (en) | Oil water fuel composite exhaust gas powered two-stroke engine | |
| JP2010285977A (en) | Built-in compressor type six-stroke engine exclusive for hydrogen | |
| WO2008122343A3 (en) | Combustion method for a reciprocating engine | |
| GB2425808A (en) | Supercharged two-stroke engine with separate direct injection of air and fuel | |
| DK177936B9 (en) | A method of operating an internal combustion engine, and an internal combustion engine | |
| JP2001227368A (en) | Piston type internal combustion engine | |
| CN102852577B (en) | Four-stroke internal combustion engine including exhaust cam provided with two bulges | |
| CZ2010643A3 (en) | Engine with separated combustion chamber | |
| RU2300650C1 (en) | Diesel engine | |
| CZ21432U1 (en) | Engine separated combustion chamber | |
| RU2302543C1 (en) | Piston engine | |
| Parashar et al. | Design and analysis of compressed air engine | |
| RU136095U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| WO2009045128A1 (en) | Single-chamber multi-cylinder internal combustion engine with oppositely moving pistons | |
| US8251041B2 (en) | Accelerated compression ignition engine for HCCI | |
| RU104243U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2153085C1 (en) | Method of operation of four-stroke internal combustion engine and design of such engine | |
| RU87468U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
| RU136858U1 (en) | FOUR STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2566847C1 (en) | Diesel engine | |
| RU2557970C1 (en) | Diesel engine and method of its operation |