FI114113B - Ulkopalamismoottori - Google Patents

Description

11411?

ULKOPALAMISMOOTTORI

Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen ulkopalamismoottori.

5

Eräs ulkopalamismoottori tunnetaan US-patenttijulkaisusta 4,336,686, joka esittää pyörivää ulkopalamismoottoria, jossa on radiaalinen mäntäkompresso-ri, jatkuvan palamisen kammio ja radiaalinen mäntäekspanderi, sekä välineet syöttää polttoainetta palamiskammioon.

10

Tunnetuissa laitteissa on epäkohtana se, että ne ovat mutkikkaita, vaikeasti huollettavia ja tarvitsevat erillisen jäähdyttimen, tai syklistä puuttuu puristus-vaihe.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada vapaasti hengittävä ulkopalamismoottori, jolla saavutetaan yksinkertainen rakenne, sekä vähäiset huoltokustannukset.

Keksinnön mukaisen ulkopalamismoottorin toimintaperiaate perustuu siihen, 20 että työkaasu (ilma) vaihtuu jokaisen kierroksen jälkeen ja työsyklin jälkeen laajentunut kuuma ilma ohjataan työkammiosta venttiilin kautta polttokammi-\· oon polttoilmaksi. Työilma voidaan esilämmittää polttokammion pakokaasulla :· lämmönvaihtimen välityksellä.

25 Yksityiskohtaisesti keksinnön mukaiselle ulkopalamismoottorille tunnusomaiset , ’: piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

• t · » * • ’’ ’’ Keksinnöllä saavutetaan useita etuja: Jäähdytystä ei tarvita, kun moottorin ul kopuolelta otetaan kylmää ilmaa. Moottorin tiivistys on helppoa, koska toimi- » · 30 taan pienellä paineella, ja jokaisella kierroksella korvataan mahdolliset vuodot.

1 · * · l'·’: Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viit- • * .*··. taamalla oheiseen piirustukseen, jossa *·:· 35 Kuva 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen vapaasti hengittävän ulko- : palamismoottorin rakennetta sekä toimintaperiaatetta, 2 114113

Kuva 2 esittää graafisesti koneen mäntien vaiheistusta, ja

Kuva 3 esittää koneen paine-tilavuussyklien diagrammia.

5 Vapaasti hengittävän lämpökoneen eli kuumailmamoottorin toimintaperiaate on seuraava: Suodattimen 1 kautta ja venttiilin 2 avattuna ollessa imetään ulkoilma kampikammioon 21, missä se esipuristetaan ja imetään venttiilin 3 kautta puristuskammioon 6 ja puristetaan.(FIG.3 vaihe 1.) 10 Puristettu ilma johdetaan regeneraattorin 23 kautta esilämmittimen 19 ja edelleen lämmönvaihtimen 17 kautta työkammioon 18. (FIG.3 vaihe 2.) Kuuma ilma suorittaa työsyklin (FIG.3 vaihe 3.) siirtämällä työmännän 20 yläasentoon. Laajentunut kuuma ilma poistetaan työmännän liikkeellä venttiilin 24 ollessa auki regeneraattorin 23 kautta.

15

Työsyklin suorittanut kuuma ilma käytetään hyväksi siirtämällä jäännöslämpö ja ylipaine polttoprosessiin. Avatun venttiilin 24 kautta johdetaan kuuma ilma painetasauskammion 15 ja painetasausventtiilien 16 kautta polttokammioon 13 ja polttimelle 14.

20

Riippuen boilerin 25 lämmöntarpeesta voidaan käyttää suoraa poistoilman kyt-kentää venttiilin 12 kautta. Silloin ovat regeneraattori 23 ja venttiili 24 j· poiskytkettyjä ja venttiili 4 on yhdistetty suoraan esilämmittimeen 19.

, ·. 25 Venttiilit 12 ja 24 ovat pakko-ohjattuja. Myös venttiilit 2;3 ja 4 ovat käytännössä '. pyöriviä venttiilejä kampiakselin päässä.

‘ Tehonsäätö ja käynnistys tapahtuvat venttiilin 5 avulla vähentämällä puristus- kammion 6 aktiivitilavuutta. Koska kone ei tarvitse jäähdytyslaitteita, on sen .. i’ 30 runko 8 yksinkertainen putkilo, jossa sijaitsee puristusmäntä 7, kampikoneisto 22 ja työmäntä 20. Työkammion 18 kuuma alue on eristetty lämpöä eristävällä :v. tiivisteellä 11. Runkoon 8 on kiinnitetty sähkögeneraattorin staattori 9, ja kam- l · · ·. piakselin 22 päähän generaattorin roottori-vauhtipyörä.

a · • · · % 35 Kone on ensisijaisesti tarkoitettu kaasumaisille tai nestemäisille polttoaineille, mutta lisäpolttopesällä on mahdollista käyttää myös kiinteätä polttoainetta.

3 114113

Kone on tarkoitettu sähkön tuotannoksi haja-alueilla, sekä pientalojen lämmön ja sähkön tuotannoksi. Kone soveltuu myös veneiden ja puutarhakoneiden voimanlähteeksi.

Claims (3)

4 114113

1. Ulkopalamismoottori, jossa on 5 runko (8), ainakin yksi työkammio (18), polttokammio (13), kampikammio (21) ja puristus-kammio (6), ainakin yksi työmäntä (20), puristusmäntä (7) ja kampikoneisto (22), sekä vent-tiilikoneisto ja lämmönvaihdin, 10 jossa tarvittava ilma imetään moottoria ympäröivästä ilmasta venttiilien tai vastaavien kautta, ja jossa työsyklin jälkeen suunnataan laajentunut kuuma ilma työkammiosta (18) venttiilin (12 tai 24) kautta ohi lämmittimen (17) polttokammioon (13) poittoil-maksi, 15 tunnettu siitä, että työkaasuna käytettävä ilma imetään venttiilin (2) kautta kampikammioon (21), missä tapahtuu esipuristus, ja mistä esipuristettu ilma siirretään venttiilin (3) kautta puristuskammioon (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen moottori, 20 tunnettu siitä, että isokoorisessa prosessivaiheessa esilämmitetään työil-ma polttokammion (13) pakokaasulla lämmönvaihtimen (19) välityksellä. j.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen moottori, tunnettu siitä, että tehonsäätö keskipainetta alentamalla tapahtuu asteit- * 1 25 tain puristuskammion (6) aktiivitilavuutta vähentämällä tehonsäätö- ja käynnis- \ tysventtiilin (5) avulla. * 1 i » * · t I I » • » · • · • · • · • 1 · · 114113