RU2001109457A

RU2001109457A - Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания (его варианты) и силовая установка для осуществления способов

Info

Publication number: RU2001109457A
Application number: RU2001109457/06A
Authority: RU
Inventors: Константин Евгеньевич Стародетко; Евгений Александрович Стародетко; Георгий Евгеньевич Стародетко
Original assignee: Константин Евгеньевич Стародетко
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2003-04-20

Claims

1. Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания, при котором сжимают воздух, при этом воздух сжимают двухступенчато вне цилиндра двигателя, используя обменник энергии, с охлаждением после сжатия на первой ступени, и накапливают в первом ресивере для последующей подачи в рабочий цилиндр, подают в рабочий цилиндр сжатый воздух из первого ресивера и топливо, сжигают смесь внутри цилиндра с подвижным поршнем и передают работу, получаемую при расширении горячих газов, через поршень и механизм двигателя на его вал отбора мощности, при этом часть энергии полученных при сжигании топлива газов используют для сжатия воздуха, расширение горячих газов осуществляют сначала в цилиндре двигателя, а затем в цилиндре обменника энергии между газами и свежим воздухом, причем в обменнике энергии воздух сжимают до параметров начала горения топлива, а накопление сжатого воздуха в первом ресивере производят при сохранении достигнутых параметров, отличающийся тем, что расширение горячих газов в цилиндре двигателя используют только для получения полезной работы при их расширении до величины в пределах от 0,09 до 0,6 исходного объема воздуха, а расширение газов в обменнике энергии используют как для сжатия свежего воздуха, так и для получения дополнительной полезной работы, для чего поршни двигателя и обменника энергии соединяют с помощью механической или гидравлической связи, при этом полезную работу силовой установки получают как при движении поршня двигателя из верхней в нижнюю мертвую точку, так и при обратном ходе.

2. Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что на частичных по мощности режимах работы силовой установки подачу топлива в цилиндр двигателя прекращают, а полезную работу получают путем расширения сжатого воздуха, при этом сжатый воздух дополнительно нагревают от внешнего источника теплоты в первом или во втором и более ресиверах, которые по очереди подключают к цилиндру двигателя.

3. Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания, при котором сжимают воздух, причем воздух сжимают двухступенчато вне цилиндров двигателя, используя обменник энергии, с охлаждением после сжатия на первой ступени и накапливают в ресивере для последующей подачи в рабочие цилиндры, подают в рабочие цилиндры сжатый воздух и топливо, сжигают смесь внутри цилиндров с подвижными поршнями и передают работу, получаемую при расширении горячих газов, через поршни и механизм двигателя на его вал отбора мощности, при этом часть энергии полученных при сжигании топлива газов используют для сжатия воздуха, расширение горячих газов осуществляют сначала в цилиндрах двигателя, а затем в подключенных к этим цилиндрам цилиндрах обменника энергии между газами и свежим воздухом, причем в обменнике энергии воздух сжимают до параметров начала горения топлива, а накопление сжатого воздуха в ресивере производят при сохранении достигнутых параметров, при этом на частичных по мощности режимах работы силовой установки прекращают подачу топлива в часть цилиндров двигателя, отличающийся тем, что энергию, подведенную к воздуху, используют для отопления путем периодического заполнения и опорожнения теплообменника, внутренний объем которого выполняют близким к объему первой ступени сжатия воздуха обменника энергии, разделенному на величину суммарной степени сжатия воздуха в обменнике энергии.

4. Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания по п. 3, отличающийся тем, что сжатый и охлажденный в теплообмменнике после сжатия воздух расширяют в цилиндре двигателя, в который не подают топливо, и в соединенном с ним цилиндре обменника энергии, а полученный при этом холод используют для охлаждения.

5. Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания, при котором сжимают воздух, при этом воздух сжимают двухступенчато вне цилиндра двигателя, используя обменник энергии, с охлаждением после сжатия на первой ступени и накапливают в ресивере для последующей подачи в рабочий цилиндр, а на режиме торможения или других режимах, при которых в силовой установке существует избыток накопленной энергии, прекращают подачу топлива в цилиндр двигателя и полезно используют энергию торможения, отличающийся тем, что используют обменник энергии для сжатия воздуха и накопления его в третьем ресивере, а энергию, подведенную к воздуху, используют для отопления путем периодического заполнения и опорожнения третьего ресивера, тепло от которого отводят в систему отопления.

6. Способ работы силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания по п. 5, отличающийся тем, что сжатый и охлажденный в третьем ресивере после сжатия воздух расширяют в цилиндре двигателя и в соединенном с этим цилиндром цилиндре обменника энергии, а полученный при этом холод используют для охлаждения.

7. Силовая установка с поршневым двигателем внутреннего сгорания, содержащая по крайней мере один рабочий цилиндр и поршень, подключенный через механизм к валу отбора мощности, а также систему подготовки рабочей смеси воздуха и топлива, снабженную первым ресивером сжатого воздуха, включающую также цилиндр обменника энергии для расширения рабочих газов, причем в последнем установлен дифференциальный поршень для двухступенчатого сжатия воздуха, отличающаяся тем, что поршни двигателя и обменника энергии расположены соосно и соединены штоком.

8. Силовая установка с поршневым двигателем внутреннего сгорания по п. 7, отличающаяся тем, что полость расширения газов в обменнике энергии соединена через управляемый клапан с теплообменником для охлаждения.

9. Силовая установка с поршневым двигателем внутреннего сгорания по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что выход из второй ступени сжатия воздуха обменника энергии подключен к теплообменнику для обогрева.

10. Силовая установка с поршневым двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 7, 8 или 9, отличающаяся тем, что на выходе из второй ступени сжатия воздуха обменника энергии установлено по крайней мере три ресивера, причем первый и второй подключены к системе нагрева от внешнего источника тепла, которая содержит нагревательные устройства и контур циркуляции греющего воздуха, снабженный вентилятором, а третий ресивер подключен в систему отопления, например, установлен в кондиционере автомобиля.

11. Силовая установка с поршневым двигателем внутреннего сгорания по п. 10, отличающаяся тем, что выход из второй ступени сжатия воздуха обменника энергии подключен к ресиверам через переключатели потока воздуха.