NL1033974C1 - Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes - Google Patents

Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes Download PDF

Info

Publication number
NL1033974C1
NL1033974C1 NL1033974A NL1033974A NL1033974C1 NL 1033974 C1 NL1033974 C1 NL 1033974C1 NL 1033974 A NL1033974 A NL 1033974A NL 1033974 A NL1033974 A NL 1033974A NL 1033974 C1 NL1033974 C1 NL 1033974C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
engine
double
internal combustion
stirling
cylinders
Prior art date
Application number
NL1033974A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Henricus Antonius Maria Bos
Original Assignee
Henricus Antonius Maria Bos
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henricus Antonius Maria Bos filed Critical Henricus Antonius Maria Bos
Priority to NL1033974A priority Critical patent/NL1033974C1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1033974C1 publication Critical patent/NL1033974C1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • F02G2243/02—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
    • F02G2243/04—Crank-connecting-rod drives
    • F02G2243/06—Regenerative displacers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2244/00—Machines having two pistons
    • F02G2244/50—Double acting piston machines
    • F02G2244/54—Double acting piston machines having two-cylinder twin systems, with compression in one cylinder and expansion in the other cylinder for each of the twin systems, e.g. "Finkelstein" engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

The twin action engine operates as an internal combustion engine (1) via a primary work process and as a Stirling engine (2) via a secondary work process. The residual heat from the primary process acts as the heat source for the secondary process. The cylinders for the two processes are separate from one another but form a single, compact unit. The two processes are combined by acting upon the crankshaft (7) or connecting the piston rods.

Description

Compact ontwerp van een motor, de dubbelmotor, met een primair arbeidsproces van een interne verbrandingsmotor en een secundair arbeidsproces van een stirlingmotor. De cilinders van beide processen zijn gescheiden maar als één geheel compact vormgegeven. De twee 5 arbeidsprocessen worden samengebracht op de krukas of door de zuigerstangen te verbinden.Compact design of an engine, the dual engine, with a primary work process of an internal combustion engine and a secondary work process of a stirling engine. The cylinders of both processes are separate but have a compact design. The two work processes are brought together on the crankshaft or by connecting the piston rods.

De uitvinding is een motor, dubbelmotor met één primair arbeidsproces geleverd door een verbrandingsmotor en één secundair 10 arbeidsproces geleverd door een stirlingmotor. Het secundaire arbeidsproces wordt gevoed door de restwarmte van het verbrandingsproces in de verbrandingsmotor. Deze restwarmte opgeslagen in de constructie van de verbrandingsmotor en de uitlaatgassen worden door een warmtewisselaar en warmtegeleiding via 15 de cilinderwanden verplaats naar de stirlingmotor. De stirlingmotor functioneert door een temperatuurverschil tussen de warme zijde en koude zijde. De warmtebron voor de warme zijde is de warmtewisselaar de koude zijde wordt gekoeld door een koelsysteem. Dit koelsysteem staat zijn warmte af aan de buitenlucht. De twee arbeidsprocessen van 20 de dubbelmotor worden samengebracht op de krukas of door de zuigerstangen te verbinden. De dubbelmotor kent een compact vormgegeven cilinder dubbel, de dubbelcilinders. De dubbelcilinder combineert één cilinder van de verbrandingsmotor met één cilinder van de stirlingmotor. Indien in het ontwerp alleen de dubbelcilinder 25 wordt toegepast dan is altijd het aantal cilinders van de stirlingmotor gelijk aan die van de verbrandingsmotor. De dubbelcilinder bestaat uit intern één cilinder van de verbrandingsmotor waar omheen één annulervormige cilinder van de stirlingmotor of omgekeerd één interne cilinder van de stirlingmotor 30 waar omheen één annulervormige cilinder van de verbrandingsmotor.The invention is an engine, dual engine with one primary working process supplied by a combustion engine and one secondary working process supplied by a stirling engine. The secondary work process is fed by the residual heat from the combustion process in the combustion engine. This residual heat stored in the construction of the combustion engine and the exhaust gases is transferred to the stirling engine via a heat exchanger and heat conduction via the cylinder walls. The Stirling engine functions due to a temperature difference between the warm side and cold side. The heat source for the warm side is the heat exchanger, the cold side is cooled by a cooling system. This cooling system transfers its heat to the outside air. The two working processes of the double engine are brought together on the crankshaft or by connecting the piston rods. The double engine has a compact double cylinder, the double cylinders. The double cylinder combines one cylinder of the combustion engine with one cylinder of the Stirling engine. If only the double cylinder 25 is used in the design, then the number of cylinders of the stirling engine is always the same as that of the combustion engine. The double cylinder consists of one internal cylinder of the internal combustion engine around which one canceling cylinder of the Stirling engine or vice versa one internal cylinder of the internal combustion engine 30 around which one canceling cylinder of the internal combustion engine.

De warmteoverdracht vindt plaats via de warmtewisselaar en via warmtegeleiding door de cilinderwanden. De dubbelmotor kan in elke cilinderconfiguratie onder andere van de lineaire en V-vorm met elke variatie aan cilinderaantallen worden toegepast. De dubbelmotor kan 35 als zelfstandige mechanische aandrijfeenheid worden ingezet zowel als in gecombineerde configuraties zoals de hybride oplossingen. Men kan dubbelmotoren samenstellen gebruikmakend van verschillende typen 10339 74 2 interne verbrandingsmotoren en verschillende typen stirlingmotoren.The heat transfer takes place via the heat exchanger and via heat conduction through the cylinder walls. The dual engine can be used in any cylinder configuration, including the linear and V-shape with any variation in cylinder numbers. The dual motor can be used as an independent mechanical drive unit as well as in combined configurations such as the hybrid solutions. Double engines can be assembled using different types of internal combustion engines and different types of stirling engines.

De dubbelcilinder maakt het mogelijk een dubbelmotor te construeren nauwelijks groter dan een enkelvoudige verbrandingsmotor. De dubbelcilinder maakt het ook mogelijk de dubbelmotor toe te passen in 5 een free-piston motorconfiguratie.The double cylinder makes it possible to construct a double engine barely larger than a single combustion engine. The double cylinder also makes it possible to use the double engine in a free-piston engine configuration.

Het gebruik van een interne verbrandingsmotor en een stirlingmotor om een hoger gemeenschappelijk rendement te bereiken is eerder toegepast. Ook is bij dit soort combinaties eerder gekozen voor een compact ontwerp van de cilinders waarbij de twee arbeidsprocessen 10 werden samengevoegd door gebruik te maken van een gecombineerde cilinder. Dit samenvoegen stelt specifieke eisen aan de te gebruiken afdichtingtechnieken en limiteert de ontwerpvrijheid. Bij de dubbelmotor is deze compactheid gerealiseerd en zijn de cilinders gescheiden gebleven. Het samenvoegen tot één arbeidsproces geschied 15 door het verbinden van de zuigerstangen of op de krukas. Hierdoor is het mogelijk bewezen technieken te gebruiken en is de vrijheid ontstaan voor het gebruik van vele type interne verbrandingsmotoren in combinatie met verschillende varianten van de stirlingmotor.The use of an internal combustion engine and a stirling engine to achieve a higher common efficiency has previously been applied. In this type of combination, a compact design of the cylinders was also chosen, whereby the two working processes were combined by using a combined cylinder. This merging places specific demands on the sealing techniques to be used and limits design freedom. With the dual engine this compactness has been realized and the cylinders have remained separate. The merging into one working process takes place by connecting the piston rods or on the crankshaft. This makes it possible to use proven techniques and the freedom has arisen for the use of many types of internal combustion engines in combination with different variants of the Stirling engine.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van 20 een aantal figuren.The invention will be explained in more detail below with reference to a number of figures.

Figuur 1 toont schematische voorstelling van een dubbelmotor met dubbelcilinder. De beide arbeidsprocessen worden samen gevoegd door 25 de zuigerstangen te combineren. De verplaatserstang van de stirlingmotor is verbonden met de krukas.Figure 1 shows a schematic representation of a double engine with a double cylinder. The two working processes are combined by combining the piston rods. The displacement rod of the Stirling engine is connected to the crankshaft.

Figuur 2 toont schematische voorstelling van een dubbelmotor met dubbelcilinder in een free-piston configuratie met een lineaire generator voor elektriciteitsopwekking.Figure 2 shows a schematic representation of a double-engine with double-cylinder in a free-piston configuration with a linear generator for electricity generation.

30 1 = verbrandingsmotor 2 = stirlingmotor 3 = warmtewisselaar 4 = koeling 5 = uitlaat 35 6 = inlaat 7 = krukas 8 = generator 10339 7430 1 = combustion engine 2 = stirling engine 3 = heat exchanger 4 = cooling 5 = outlet 35 6 = inlet 7 = crankshaft 8 = generator 10339 74

Claims (6)

1. De dubbelmotor met een primair arbeidsproces van een 5 verbrandingsmotor en een secundair arbeidsproces van een stirlingmotor waarbij de warmtebron van het secundaire arbeidsproces de restwarmte van het verbrandingsproces is, combineert twee arbeidsprocessen op basis van één verbrandingsproces.1. The dual engine with a primary working process of a combustion engine and a secondary working process of a stirling engine where the heat source of the secondary working process is the residual heat of the combustion process, combines two working processes based on one combustion process. 2. De dubbelmotor is door zijn gecombineerde arbeidsprocessen 10 efficiënter dan een enkelvoudige verbrandingsmotor of stirlingmotor.2. The dual engine is through its combined work processes 10 more efficient than a single combustion engine or stirling engine. 3. De cilinders, dubbelcilinders van de dubbelmotor zijn compact vormgegeven, en maakt ontwerpen mogelijk zoals bijvoorbeeld gebruikelijk in de automobielindustrie.3. The cylinders, double cylinders of the double engine have a compact design, and make designs possible as is customary in the automotive industry, for example. 4. De gescheiden cilinders maakt het mogelijk te kiezen voor een 15 groot aantal type interne verbrandingsmotoren en een aantal varianten van de stirlingmotor voor de samenstelling van de dubbelmotor.4. The separate cylinders make it possible to opt for a large number of types of internal combustion engines and a number of variants of the stirling engine for the composition of the double engine. 5. De gescheiden cilinders maakt het mogelijk technieken te gebruiken welke zich al hebben bewezen bij enkelvoudige interne verbrandingsmotoren en stirlingmotoren.5. The separate cylinders make it possible to use techniques that have already proven themselves with single internal combustion engines and stirling engines. 6. Het dubbelcilinder concept van de dubbelmotor maakt een free- piston motorconfiguratie mogelijk. 103 39 746. The double-cylinder concept of the double engine makes a free-piston engine configuration possible. 103 39 74
NL1033974A 2007-06-12 2007-06-12 Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes NL1033974C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1033974A NL1033974C1 (en) 2007-06-12 2007-06-12 Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1033974A NL1033974C1 (en) 2007-06-12 2007-06-12 Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes
NL1033974 2007-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1033974C1 true NL1033974C1 (en) 2008-12-15

Family

ID=40394599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1033974A NL1033974C1 (en) 2007-06-12 2007-06-12 Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1033974C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033243A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Billat, Pierre Thermodynamic machine with stirling cycle
EP3295008A4 (en) * 2015-05-11 2018-12-05 Cool Energy, Inc. Stirling cycle and linear-to-rotary mechanism systems, devices, and methods

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033243A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Billat, Pierre Thermodynamic machine with stirling cycle
FR2950380A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-25 Billat Pierre THERMODYNAMIC STIRLING CYCLE MACHINE
CN102753806A (en) * 2009-09-21 2012-10-24 思迪莱尔(简易有限公司) Thermodynamic machine with stirling cycle
EP3295008A4 (en) * 2015-05-11 2018-12-05 Cool Energy, Inc. Stirling cycle and linear-to-rotary mechanism systems, devices, and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8359860B2 (en) Drive train of a motor vehicle with a compressed-air system
KR101878856B1 (en) Machine combination comprising an internal combustion engine and a generator
Saidur et al. Technologies to recover exhaust heat from internal combustion engines
CA2598967C (en) Variable stroke premixed charge compression ignition engine
US8726656B2 (en) Power assembly, especially for an automotive vehicle
JP4246202B2 (en) Multistage Stirling engine
EP1979601A1 (en) Exhaust heat recovery apparatus
JP4580247B2 (en) Engine system
RU2010140529A (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH INTERDEPENDENT PISTONS
NL1033974C1 (en) Reciprocating piston engine, has double cylinder configuration combining internal combustion and Stirling engine work processes
CN102374021B (en) Free piston engine
US20130118175A1 (en) Piston engine drivable using a steam power process
US20130133321A1 (en) Drive System for a Vehicle
Panesar Waste heat recovery using fluid bottoming cycles for heavy duty diesel engines
Batooei Thermal analysis and efficiency optimization of an Otto-Stirling combined cycles with SI engine exhaust heat recovery
RU2302543C1 (en) Piston engine
JP7493055B2 (en) Engine system with split-cycle internal combustion engine
RU2636642C2 (en) Unified piston engine without cooling system
RU108492U1 (en) ENGINE OF THE INTERNAL HEATING OF THE WORKING BODY
RU2397342C2 (en) Yu gorshkov's high-efficiency piston engine
RU32200U1 (en) Powertrain SEKO
RU2531707C1 (en) Diesel locomotive
CN1788151A (en) Multi-stage stirling engine
US710727A (en) Explosion-engine.
RU2504672C1 (en) Plunger-free engine

Legal Events

Date Code Title Description
V4 Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20130612