RU2007113654A - HEAT REGENERATION ENGINE - Google Patents

HEAT REGENERATION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU2007113654A
RU2007113654A RU2007113654/06A RU2007113654A RU2007113654A RU 2007113654 A RU2007113654 A RU 2007113654A RU 2007113654/06 A RU2007113654/06 A RU 2007113654/06A RU 2007113654 A RU2007113654 A RU 2007113654A RU 2007113654 A RU2007113654 A RU 2007113654A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
cylinder
combustion chamber
injection valve
piston
Prior art date
Application number
RU2007113654/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2357091C2 (en
Inventor
Гарри ШОЭЛЛ (US)
Гарри ШОЭЛЛ
Original Assignee
Сайклон Текнолоджиз Лллп (Us)
Сайклон Текнолоджиз Лллп
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
Priority claimed from US11/225,422 external-priority patent/US7080512B2/en
Application filed by Сайклон Текнолоджиз Лллп (Us), Сайклон Текнолоджиз Лллп filed Critical Сайклон Текнолоджиз Лллп (Us)
Publication of RU2007113654A publication Critical patent/RU2007113654A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357091C2 publication Critical patent/RU2357091C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Claims (12)

1. Двигатель, содержащий конденсатор, включающий систему разнесенных пластин с охлаждаемыми воздухом поверхностями и поддон под системой разнесенных пластин для сбора жидкого конденсата; парогенератор, включающий, по меньшей мере, одну форсунку, выполненную с возможностью сжигания подаваемого топлива, и камеру сгорания, сообщающуюся с, по меньшей мере, одной форсункой для генерирования тепла в указанной камере сгорания; главный привод двигателя в сборе, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, поршень, установленный с возможностью перемещения в цилиндре, включающий в себя поршневую головку, выполненную и установленную с возможностью совершения уплотненного возвратно-поступательного движения в цилиндре, коленчатый вал, кривошипный кулачок, закрепленный на коленчатом валу с возможностью совместного вращения, шатун, присоединенный шарнирно между поршнем и кривошипным кулачком, и инжекторный клапан, выполненный с возможностью переключения между закрытым положением и открытым положением для выпуска порции пара под давлением в верхнюю часть цилиндра; паропровод для подачи пара в инжекторный клапан с целью его впуска в цилиндр после кратковременного открытия инжекторного клапана; насос для подачи воды из поддона через паропровод, причем паропровод включает в себя участок, расположенный в камере сгорания и выполненный с открытой областью поверхности в камере сгорания для обеспечения теплопередачи с целью изменения агрегатного состояния воды в паропроводе с жидкости на пар для его подачи в инжекторный клапан; выпускной канал передачи для подачи отработавшего пара из, по меньшей мере, одного цилиндра в конденсатор, в котором отработавший пар изменяет свое агрегатное состояние на жидкость перед сбором в поддоне; и теплообменник для предварительного нагрева всасываемого воздуха перед подачей в камеру сгорания, причем теплообменник выполнен с возможностью использования тепловой энергии отработавших газов, выпускаемых из камеры сгорания.1. An engine comprising a capacitor comprising a spaced plate system with air-cooled surfaces and a pan under a spaced plate system for collecting liquid condensate; a steam generator comprising at least one nozzle configured to burn the supplied fuel, and a combustion chamber in communication with at least one nozzle for generating heat in said combustion chamber; the main drive of the engine assembly containing at least one cylinder, a piston mounted for movement in the cylinder, including a piston head, made and installed with the possibility of making a compact reciprocating motion in the cylinder, a crankshaft, a crank cam, mounted on the crankshaft with the possibility of joint rotation, a connecting rod pivotally connected between the piston and the crank cam, and an injection valve configured to switch between closing th position and an open position for discharging portions pressurized steam into the upper part of the cylinder; a steam line for supplying steam to the injection valve for inlet into the cylinder after briefly opening the injection valve; a pump for supplying water from the sump through the steam line, the steam line including a section located in the combustion chamber and made with an open surface area in the combustion chamber to provide heat transfer in order to change the state of aggregation of water in the steam line from liquid to steam for its supply to the injection valve ; an exhaust transmission channel for supplying the exhaust steam from the at least one cylinder to the condenser, in which the exhaust vapor changes its state of aggregation to a liquid before collection in the pan; and a heat exchanger for preheating the intake air before being supplied to the combustion chamber, the heat exchanger being configured to use the thermal energy of the exhaust gases discharged from the combustion chamber. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что главный привод двигателя включает ряд цилиндров, каждый из которых имеет поршень и поршневую головку, установленные с возможностью перемещения в цилиндре; ряд шатунов, каждый из которых шарнирно прикреплен к поршню соответствующего цилиндра; и ряд инжекторных клапанов, каждый из которых выполнен с возможностью выпуска порции пара под давлением в соответствующий цилиндр после установки инжекторного клапана в открытое положение.2. The engine according to claim 1, characterized in that the main drive of the engine includes a number of cylinders, each of which has a piston and a piston head, mounted for movement in the cylinder; a number of connecting rods, each of which is pivotally attached to the piston of the corresponding cylinder; and a series of injection valves, each of which is configured to discharge a portion of the steam under pressure into the corresponding cylinder after setting the injection valve in the open position. 3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что парогенератор содержит, по меньшей мере, одну воздуходувку для подачи потока воздуха в камеру сгорания; топливный распылитель для направления подаваемого топлива в распыленном тумане в поток воздуха; и воспламенитель для поджигания распыленного топливного тумана.3. The engine according to claim 2, characterized in that the steam generator comprises at least one blower for supplying an air stream to the combustion chamber; a fuel atomizer for directing the supplied fuel in atomized mist into an air stream; and an ignitor for igniting the atomized fuel mist. 4. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что указанный участок паропровода включает ряд отводных линий в камере сгорания.4. The engine according to claim 2, characterized in that the specified section of the steam line includes a number of branch lines in the combustion chamber. 5. Двигатель по п.4, отличающийся тем, что дополнительно содержит делительный клапан на узле соединения однолинейной части паропровода и отводных линий, причем делительный клапан выполнен и установлен с возможностью выравнивания давления потока пара между рядом отводных линий.5. The engine according to claim 4, characterized in that it further comprises a dividing valve on the junction of the single-line part of the steam line and branch lines, the dividing valve is made and installed with the possibility of equalizing the pressure of the steam flow between a number of branch lines. 6. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что цилиндры расположены в радиальной конфигурации.6. The engine according to claim 2, characterized in that the cylinders are arranged in a radial configuration. 7. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что дополнительно содержит ряд клапанов пространства сжатия, каждый из которых установлен с возможностью работы с соответствующим цилиндром, причем клапаны пространства сжатия выполнены и установлены с возможностью уменьшения давления пара в цилиндрах на малых оборотах двигателя, при этом каждый клапан пространства сжатия выполнен и установлен с возможностью поддержания более высокого давления пара в цилиндрах на больших оборотах двигателя.7. The engine according to claim 2, characterized in that it further comprises a number of compression space valves, each of which is installed with the possibility of working with a corresponding cylinder, and the compression space valves are made and installed with the possibility of reducing the vapor pressure in the cylinders at low engine speeds, at this each valve of the compression space is made and installed with the ability to maintain a higher vapor pressure in the cylinders at high engine speeds. 8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит толкатель, входящий в процессе работы во взаимодействие с инжекторным клапаном; и подпружиненное коромысло, входящее в процессе работы во взаимодействие с толкателем для кратковременного открытия инжекторного клапана.8. The engine according to claim 1, characterized in that it further comprises a pusher, which, during operation, interacts with the injection valve; and a spring-loaded rocker arm, which, during operation, interacts with the pusher to briefly open the injection valve. 9. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит кулачковую шайбу, смонтированную с возможностью перемещения на коленчатом валу; выступ, выступающий из указанной кулачковой шайбы в наружном направлении; и следящий элемент дросселя, входящий в процессе работы в контакт с кулачковой шайбой и толкателем, причем следящий элемент дросселя выполнен и установлен с возможностью побуждения толкателя преодолевать сопротивление инжекторного клапана, после вхождения следящего элемента дросселя в контакт с выступом на кулачковой шайбе, для кратковременного открытия инжекторного клапана по мере вращения кулачковой шайбы.9. The engine of claim 8, characterized in that it further comprises a cam washer mounted to move on the crankshaft; a protrusion protruding from the specified cam washer in the outer direction; and a throttle follower that comes into contact with the cam washer and pusher during operation, and the throttle follower is made and installed with the ability to induce the pusher to overcome the resistance of the injector valve after the throttle follower comes into contact with the protrusion on the cam washer to briefly open the injector valve as the cam lock rotates. 10. Двигатель, содержащий конденсатор, включающий систему разнесенных пластин с охлаждаемыми воздухом поверхностями и поддон под системой разнесенных пластин для сбора жидкого конденсата; камеру сгорания; по меньшей мере, один цилиндр; поршень, установленный с возможностью перемещения в цилиндре, включающий в себя поршневую головку, выполненную и установленную с возможностью совершения уплотненного возвратно-поступательного движения в цилиндре; коленчатый вал; кривошипный кулачок, закрепленный на коленчатом валу с возможностью совместного вращения; шатун, присоединенный шарнирно между поршнем и кривошипным кулачком; инжекторный клапан, выполненный с возможностью переключения между закрытым положением и открытым положением для выпуска порции пара под давлением в верхнюю часть цилиндра; толкатель, взаимодействующий в процессе работы с инжекторным клапаном; подпружиненное коромысло, входящее в процессе работы во взаимодействие с толкателем для кратковременного открытия инжекторного клапана; паропровод для подачи пара в инжекторный клапан с целью его впуска в цилиндр после кратковременного открытия инжекторного клапана; насос для подачи воды из поддона через паропровод, причем паропровод включает в себя разветвленный участок труб, собранных в пучок в камере сгорания, при этом указанный пучок труб имеет открытый участок поверхности в камере сгорания для обеспечения теплопередачи с целью изменения агрегатного состояния воды в паропроводе с жидкости на пар и нагревания пара до температуры, при которой образуется перегретый пар для его подачи в инжекторный клапан; выпускной канал передачи для подачи отработавшего пара из, по меньшей мере, одного цилиндра в конденсатор, в котором отработавший пар изменяет свое агрегатное состояние на жидкое перед сбором в поддоне; и теплообменник для предварительного нагрева всасываемого воздуха перед подачей в камеру сгорания, причем теплообменник выполнен с возможностью использования тепловой энергии отработавших газов, выпускаемых из камеры сгорания.10. An engine comprising a capacitor including a spaced plate system with air-cooled surfaces and a pan under a spaced plate system for collecting liquid condensate; combustion chamber; at least one cylinder; a piston mounted for displacement in the cylinder, including a piston head, made and installed with the possibility of a compacted reciprocating movement in the cylinder; crankshaft; a crank cam mounted on the crankshaft with the possibility of joint rotation; a connecting rod pivotally connected between the piston and the crank cam; an injection valve configured to switch between a closed position and an open position to release a portion of the steam under pressure into the upper part of the cylinder; a pusher interacting during operation with the injection valve; spring-loaded rocker arm, which in the course of work interacts with the pusher for short-term opening of the injection valve; a steam line for supplying steam to the injection valve for its inlet into the cylinder after briefly opening the injection valve; a pump for supplying water from the sump through the steam line, the steam line including a branched section of pipes assembled in a bundle in the combustion chamber, wherein said pipe bundle has an open surface section in the combustion chamber to provide heat transfer in order to change the state of aggregation of water in the steam line with liquid steam and heating the steam to a temperature at which superheated steam is formed for its supply to the injection valve; an exhaust transmission channel for supplying exhaust steam from at least one cylinder to the condenser, in which the exhaust vapor changes its state of aggregation to liquid before collection in the pan; and a heat exchanger for preheating the intake air before being supplied to the combustion chamber, the heat exchanger being configured to use the thermal energy of the exhaust gases discharged from the combustion chamber. 11. Двигатель, содержащий конденсатор, включающий систему разнесенных пластин с охлаждаемыми воздухом поверхностями и поддон под системой разнесенных пластин для сбора жидкого конденсата; камеру сгорания; узел генерирования тепла для сжигания подаваемого топлива и создания центрифуги из горячего воздуха и пламени в камере сгорания; главный привод двигателя в сборе, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, поршень, установленный с возможностью перемещения в цилиндре, включающий поршневую головку, выполненную и установленную с возможностью совершения уплотненного возвратно-поступательного движения в цилиндре, коленчатый вал, кривошипный кулачок, закрепленный на коленчатом валу с возможностью совместного вращения, шатун, присоединенный шарнирно между поршнем и кривошипным кулачком, инжекторный клапан, выполненный с возможностью переключения между закрытым положением и открытым положением для выпуска порции пара под давлением в верхнюю часть цилиндра, толкатель, взаимодействующий в процессе работы с инжекторным клапаном, и подпружиненное коромысло, входящее в процессе работы во взаимодействие с толкателем для кратковременного открытия инжекторного клапана; паропровод для подачи пара в инжекторный клапан с целью его впуска в цилиндр после кратковременного открытия инжекторного клапана; насос для подачи воды из поддона через паропровод, причем паропровод включает в себя участок, проходящий через камеру сгорания таким образом, что вода и пар в пределах указанного участка паропровода нагреваются в результате воздействия температуры в камере сгорания с образованием пара в паропроводе для подачи в инжекторный клапан и в цилиндр после открытия инжекторного клапана; первый теплообменник для предварительного нагрева всасываемого воздуха перед его поступлением в камеру сгорания, причем первый теплообменник выполнен с возможностью использования тепла отработавших газов, выпускаемых из камеры сгорания; и второй теплообменник для нагрева воды в паропроводе перед ее поступлением на указанный участок паропровода в камере сгорания, причем второй теплообменник выполнен с возможностью использования тепла пара, выходящего из, по меньшей мере, одного цилиндра.11. An engine comprising a capacitor including a spaced-apart system of plates with air-cooled surfaces and a tray under a spaced-apart system for collecting liquid condensate; combustion chamber; a heat generating unit for burning the supplied fuel and creating a centrifuge from hot air and flame in the combustion chamber; the main drive of the engine assembly, containing at least one cylinder, a piston mounted for movement in the cylinder, including a piston head, made and installed with the possibility of making a compact reciprocating motion in the cylinder, a crankshaft, a crank cam mounted on joint crankshaft rotation, connecting rod pivotally connected between the piston and the crank cam, injector valve configured to switch between the closed polo HAND and an open position for discharging pressurized steam portion to the upper portion of the cylinder, the pusher cooperating in operation with an injection valve, and a spring-loaded rocker arm, a part in the process into contact with a pusher for intermittent opening of the injection valve; a steam line for supplying steam to the injection valve for inlet into the cylinder after briefly opening the injection valve; a pump for supplying water from the sump through the steam line, the steam line including a section passing through the combustion chamber so that the water and steam within the specified section of the steam pipe are heated by exposure to temperature in the combustion chamber with the formation of steam in the steam line for feeding into the injection valve and into the cylinder after opening the injection valve; a first heat exchanger for preheating the intake air before it enters the combustion chamber, the first heat exchanger configured to use heat from exhaust gases discharged from the combustion chamber; and a second heat exchanger for heating water in the steam line before it enters the specified section of the steam line in the combustion chamber, the second heat exchanger configured to use the heat of steam leaving at least one cylinder. 12. Способ получения энергии в двигателе, имеющем, по меньшей мере, один цилиндр, поршень, установленный с возможностью перемещения в цилиндре, включающий поршневую головку для совершения уплотненного возвратно-поступательного движения в цилиндре, коленчатый вал, кривошипный кулачок, закрепленный на коленчатом валу с возможностью совместного вращения, и шатун, присоединенный шарнирно между поршнем и кривошипным кулачком, включающий следующие этапы: нагнетание жидкости из резервуара по одной или более линиям, ведущим к инжекторному клапану на, по меньшей мере, одном цилиндре; генерирование тепла в камере сгорания путем сжигания смеси воздуха и топлива; направление участка одной или более линий через камеру сгорания для обеспечения воздействия тепла камеры сгорания на жидкость, нагнетаемую через одну или более линии; производство пара на указанном участке одной или более линий в результате воздействия тепла камеры сгорания; впуск пара в цилиндр против поршневой головки для принудительного выполнения поршнем рабочего хода вниз с поворотом кривошипного кулачка и коленчатого вала; предварительный нагрев всасываемого воздуха перед подачей в камеру сгорания с использованием тепла отработавших газов, выпускаемых из камеры сгорания; предварительный нагрев жидкости, проходящей через одну или более линии до поступления на указанный участок в камере сгорания; передача отработавшего пара из цилиндра в конденсатор; конденсация отработавшего пара для образования жидкости; и передача жидкости в резервуар.12. A method of generating energy in an engine having at least one cylinder, a piston mounted for displacement in the cylinder, comprising a piston head for making a compact reciprocating motion in the cylinder, a crankshaft, a crank cam mounted on a crankshaft with the possibility of joint rotation, and a connecting rod pivotally connected between the piston and the crank cam, comprising the following steps: pumping fluid from the reservoir along one or more lines leading to the injection valve well, on at least one cylinder; heat generation in the combustion chamber by burning a mixture of air and fuel; the direction of the plot of one or more lines through the combustion chamber to ensure that the heat of the combustion chamber affects the fluid pumped through one or more lines; steam production in the indicated section of one or more lines as a result of the heat of the combustion chamber; steam inlet into the cylinder against the piston head for forcing the piston to move the working stroke downward by turning the crank cam and crankshaft; preheating the intake air before feeding it into the combustion chamber using the heat of the exhaust gases discharged from the combustion chamber; pre-heating the fluid passing through one or more lines before entering the specified area in the combustion chamber; transfer of exhaust steam from the cylinder to the condenser; condensation of spent steam to form a liquid; and transferring fluid to the tank.
RU2007113654/06A 2004-09-14 2005-09-14 Engine with heat regeneration (versions) and method for energy generation in engine RU2357091C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60972504P 2004-09-14 2004-09-14
US60/609,725 2004-09-14
US11/225,422 2005-09-13
US11/225,422 US7080512B2 (en) 2004-09-14 2005-09-13 Heat regenerative engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007113654A true RU2007113654A (en) 2008-11-10
RU2357091C2 RU2357091C2 (en) 2009-05-27

Family

ID=38744817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113654/06A RU2357091C2 (en) 2004-09-14 2005-09-14 Engine with heat regeneration (versions) and method for energy generation in engine

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN100462526C (en)
RU (1) RU2357091C2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105757961A (en) * 2016-04-21 2016-07-13 武汉华易达电力设备有限公司 Piston type water heater
CN107246288B (en) * 2017-06-16 2019-03-05 华中科技大学 A kind of turbine, condenser and the three-in-one energy utilization device of water circulating pump
RU2760339C1 (en) * 2021-02-08 2021-11-24 Кирилл Алексеевич Сиденко Method for boosting double-flow ejector pulsating air-jet engine and forced double-flow ejector pulsating air-jet engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695036A (en) * 1970-01-23 1972-10-03 James Earl Martin Sr Internal expansion vapor engine
US4077214A (en) * 1976-08-16 1978-03-07 Burke Jr Jerry Allen Condensing vapor heat engine with constant volume superheating and evaporating
AU534426B2 (en) * 1980-08-18 1984-01-26 Thermal Systems Ltd. Heat injected reciprocating piston hot gas engine
US4561256A (en) * 1983-01-05 1985-12-31 Power Shaft Engine External combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
CN101027461A (en) 2007-08-29
CN100462526C (en) 2009-02-18
RU2357091C2 (en) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2577585A1 (en) Heat regenerative engine
JP4048113B2 (en) In particular, a method of operating a steam heat engine as a vehicle drive device
US4393653A (en) Reciprocating external combustion engine
CN101454542A (en) Piston steam engine having internal flash vapourisation of a working medium
JPS5938405B2 (en) Reciprocating heat engine and its method of operation
WO2013023434A1 (en) Two-stroke reciprocating piston combustion engine
CN101403350A (en) Internal combustion directly-heating steam engine
RU2007113654A (en) HEAT REGENERATION ENGINE
EP0043879A2 (en) Reciprocating external-combustion engine and method of operating the same
CN107923265B (en) Heat engine
RU2007102740A (en) METHOD OF OPERATION AND DEVICE OF A COMBINED ENGINE WITH A TWO-PHASE WORKING BODY ON THE BASIS OF A PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN100478557C (en) Hot air engine used in car
CN203939534U (en) The two-stroke steam engine circulatory system
CN101852130A (en) Dual media hybrid engine
WO2008011038A2 (en) Clearance volume valves in a heat regenerative engine
CN101943053B (en) Energy-saving emission-reducing internal combustion engine combined engine
CN2222241Y (en) Water spray energy-saving internal combustion engine
RU70938U1 (en) COMBINED STEAM-GAS ENGINE
SU27544A1 (en) Combined engine operating on one side of the piston with internal combustion, on the other side with steam
GB2082683A (en) External combustion reciprocating heat engine
SU208375A1 (en)
KR20010086423A (en) Diesel engine with alternative injection type of water and fuel
SU1314137A1 (en) Internal combustion engine
NL8007070A (en) Reciprocating external-combustion engine - has liquid water injected directly into cylinder with reciprocating piston

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170915