RU2063533C1

RU2063533C1 - Gas-steam engine

Info

Publication number: RU2063533C1
Application number: RU9393006312A
Authority: RU
Inventors: Валерий Алексеевич Митрофанов
Original assignee: Валерий Алексеевич Митрофанов
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: internal combustion engine has combustion chamber 1, starter 2, plug 3 and nozzle 4 installed in combustion chamber 1. Plug 3 is electrically coupled with ignition unit 5 connected with electric control circuits 6. Nozzle 4 is connected with fuel pump 7 with kind of fuel selector 8. Introduced into engine are gas accumulator 9 connected with combustion chamber 1. Gas accumulator is connected through outer main line 10 with power gas engine 11, and through inner main line 12 it is connected with auxiliary gas engine 13. The latter is connected through overrunning clutch 14 with drive of compressor 15, starter 2, fuel pump 7 and electric control circuits 6 being connected with compressor. Output main line 16 of compressor 15 is connected with combustion chamber 1. Mounted in inner gas main line 12 id gas valve 17 functionally connected with pressure gauge 18 installed on gas accumulator 9. Used in engine is water boiler 19 connected with combustion chamber 1. Steam space of boiler is connected with gas accumulator 9. EFFECT: simplified transmission mechanisms, increased efficiency owing to precluding of idling, increased fuel burning coefficient. 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Известна схема однорядного двигателя с вертикальным расположением цилиндров, принятая за прототип, содержащий корпус с цилиндром, шатунно-поршневую группу с коленвалом, установленном в корпусе. (1,2)
Недостатки устройства: от двигателя к исполнительному органу вращающий момент передается через сложные передаточные механизмы, при холостом коде двигатель потребляет топливо, ввиду неоднородного смешивания топлива и воздуха и малого времени нахождения смеси в зоне высокого давления и температуры сгорание топлива неполное.The invention relates to internal combustion engines. A known scheme of a single-row engine with a vertical arrangement of cylinders, adopted as a prototype, comprising a housing with a cylinder, a connecting rod and piston group with a crankshaft mounted in the housing. (1,2)
Disadvantages of the device: from the engine to the executive body, the torque is transmitted through complex gears, with an idle code, the engine consumes fuel, due to the inhomogeneous mixing of fuel and air and the short time the mixture is in the high pressure and temperature zone, fuel combustion is incomplete.

Задача данного изобретения устранение указанных недостатков, а именно: упрощение передаточных механизмов, увеличение КПД за счет исключения режима холостого хода и увеличения коэффициента сгорания топлива. The objective of the invention is the elimination of these disadvantages, namely: simplification of transmission mechanisms, increased efficiency by eliminating idling and increasing the combustion coefficient of the fuel.

Указанная задача решается тем, что двигатель внутреннего сгорания, стартер, установленные в камере сгорания свеча и форсунка, свеча электрически соединена с блоком зажигания, соединенным с электрическими управляющими цепями, форсунка соединена с топливным нассом с переключателем вида топлива, причем в двигатель введены соединенный с камерой сгорания газовый аккумулятор, соединенный через внешнюю магистраль с силовым газовым двигателем, а через внутреннюю магистраль соединен с вспомогательным газовым двигателем, который через обгонную муфту соединен с приводом компрессора, с которым соединены стартер, топливный насос и электрические управляющие цепи, выходная магистраль компрессора соединена с камерой сгорания, на внутренней магистрали установлен газовый клапан, функционально соединенный с манометром, установленным на газовом аккумуляторе, водяной котел, конструктивно соединенный с камерой сгораний паровое пространство которого соединено с газовым аккумулятором. This problem is solved in that the internal combustion engine, the starter, the candle and the nozzle installed in the combustion chamber, the candle are electrically connected to the ignition unit connected to the electric control circuits, the nozzle is connected to the fuel nozzle with a fuel type switch, and connected to the camera are introduced into the engine combustion gas battery connected through an external line to a power gas engine, and through an internal line connected to an auxiliary gas engine, which through overtaking The coupling is connected to the compressor drive, to which the starter, fuel pump and electrical control circuits are connected, the compressor output line is connected to the combustion chamber, a gas valve is installed on the internal line, functionally connected to a pressure gauge mounted on the gas accumulator, a water boiler structurally connected to a combustion chamber whose steam space is connected to a gas battery.

Положительный эффект достигается за счет того, что сгорание топлива будет более полным за счет длительного нахождения топлива в зоне высокого давления и температуры. За счет возможности аккумулировать воздух из атмосферы при торможении через газовый двигатель без дополнительных устройств. Отсутствия холостого хода двигателя и за счет упрощения передаточных механизмов к исполнительному органу. A positive effect is achieved due to the fact that the combustion of fuel will be more complete due to the long stay of fuel in the zone of high pressure and temperature. Due to the ability to accumulate air from the atmosphere during braking through a gas engine without additional devices. The absence of idling of the engine and due to the simplification of gears to the executive body.

На фиг. 1 изображена схема паро-газового двигателя. Пара-газовый двигатель содержит камеру сгорания 1, стартер 2, установленные в камере сгорания 1 свеча 3 и форсунка 4, свеча 3 электрически соединена с блоком зажигания 5, соединенным с электрическими управляющими цепями 6, форсунка 4 соединена с топливным насосом 7 с переключателем вида топлива 8, отличающийся тем, что, с целью упрощения передаточных механизмов, увеличения КПД за счет исключения режима холостого хода и увеличения коэффициента сгорания топлива в двигатель введены соединенный с камерой сгорания газовый аккумулятор 9, соединенный через внешнюю магистраль 10 с силовым газовым двигателем 11, a через внутреннюю магистраль 12 соединен с вспомогательным газовым двигателем 13, который через обгонную муфту 14 соединен с приводом компрессора 15, с которым соединены стартер 2, топливный насос 7 и электрические управляющие цепи 6, выходная магистраль 16, компрессора 15 соединена с камерой сгорания 1, на внутренней газовой магистрали 12 установлен газовый клапан 17, функционально соединенный с манометром 18, установленным на газовом аккумуляторе 9, введен водяной котел 19, конструктивно соединенный с камерой сгорания 1, паровое пространство которого соединено с газовым аккумулятором 9. In FIG. 1 shows a diagram of a steam-gas engine. The para-gas engine comprises a combustion chamber 1, a starter 2, a spark plug 3 and a nozzle 4 installed in a combustion chamber 1, a spark plug 3 is electrically connected to an ignition unit 5 connected to electric control circuits 6, an injector 4 is connected to a fuel pump 7 with a fuel type switch 8, characterized in that, in order to simplify the transmission mechanisms, increase efficiency by eliminating the idling mode and increase the fuel combustion coefficient, a gas battery 9 connected to the combustion chamber is connected through an external highway 10 with a power gas engine 11, and through an internal highway 12 connected to an auxiliary gas engine 13, which through an overrunning clutch 14 is connected to a compressor drive 15, to which a starter 2, a fuel pump 7 and electric control circuits 6 are connected, an output highway 16, the compressor 15 is connected to the combustion chamber 1, a gas valve 17 is installed on the internal gas line 12, functionally connected to a pressure gauge 18 mounted on the gas accumulator 9, a water boiler 19 is introduced, structurally with Unification with the combustion chamber 1, the vapor space of which is connected to a gas accumulator 9.

Двигатель работает следующим образом. Стартер 2 вращает вал компрессора 15, который через выходную магистраль 16 подает воздух в камеру сгорания 1. Топливный насос 7 подает через форсунку 4 топливо в камеру сгорания 1. Через электрические управляющие цепи 6 блок зажигания 5 через свечу 3 зажигает топливо. Давление в газовом аккумуляторе 9 повышается. Газ через открытый газовый клапан 17 проходит на вспомогательный газовый двигатель 13, который через обгонную муфту 14 вращает компрессор 15. При достижении рабочего давления манометр 13 отключает газовый клапан 17. При отборе газа газовым двигателем 11 давление контролируется газовым манометром 18, который через газовый клапан 17 регулирует работу газового двигателя 13 и газо-парового двигателя в целом. При повышении температуры воды в водяном котле 19 до температуры кипения в газовый аккумулятор поступает водяной пар. При понижении давления температура кипения понижается происходит увеличение паровыделения, что так же является аккумулирующим энергию фактором. При торможении двигателя возможна закачка газовым двигателем 11 воздуха из атмосферы с целью аккумуляции в газовый аккумулятор 9. The engine operates as follows. The starter 2 rotates the compressor shaft 15, which through the outlet line 16 supplies air to the combustion chamber 1. The fuel pump 7 supplies fuel through the nozzle 4 to the combustion chamber 1. Through the electrical control circuits 6, the ignition unit 5 ignites the fuel through the spark plug 3. The pressure in the gas accumulator 9 rises. Gas passes through an open gas valve 17 to an auxiliary gas engine 13, which rotates the compressor 15 through an overrunning clutch 14. When the operating pressure is reached, the pressure gauge 13 turns off the gas valve 17. When gas is taken by the gas engine 11, the pressure is controlled by the gas manometer 18, which is through the gas valve 17 regulates the operation of the gas engine 13 and the gas-steam engine as a whole. When the temperature of the water in the water boiler 19 rises to the boiling point, water vapor enters the gas accumulator. With a decrease in pressure, the boiling point decreases, an increase in steam evolution occurs, which is also an energy-accumulating factor. When the engine brakes, it is possible to pump air from the atmosphere by the gas engine 11 to accumulate in the gas accumulator 9.

Двигатель возможно использовать в режимам 1. Работа в пусковом режиме и на низком давлении с использованием качественного топлива в режиме воспламенения от свечи. 2. Режим самовозгорания топлива. Когда давление в камере сгорания обеспечивает самовозгорание подаваемого топлива. 3. Комбинированный режим. Запуск в 1 режиме, работа во 2 режиме с переключением вида используемого топлива на менее качественное. 4. Режим аккумуляции воздуха из атмосферы газовым двигателем при торможении. 5. Режим ожидания. В газовом аккумуляторе рабочее давление, горение топлива не происходит. The engine can be used in modes 1. Work in starting mode and at low pressure using high-quality fuel in the ignition mode from the spark. 2. The mode of spontaneous combustion of fuel. When the pressure in the combustion chamber provides spontaneous combustion of the supplied fuel. 3. Combined mode. Starting in 1 mode, working in 2 mode with switching the type of fuel used to a lower quality. 4. The mode of accumulation of air from the atmosphere by a gas engine during braking. 5. Standby time. In the gas accumulator operating pressure, fuel combustion does not occur.

По сравнению с прототипом заявляемый газо-паровой двигатель обладает следующими преимуществами: сгорание топлива будет более полным за счет длительного нахождения топлива в зоне высокого давления и температуры. Имеет возможность аккумулировать воздух из атмосферы при торможении через силовой двигатель без дополнительных устройств. Отсутствует холостой ход двигателя, что снизит потребление топлива. В переходные режимы разгона и торможения не будет выброса несгоревшего топлива. Упростятся передаточные механизмы к исполнительному органу и система охлаждения. Давление, температура кипения понижается, происходит увеличение паро-выделения, что так же является аккумулирующим энергию фактором. При торможении двигателя возможна закачка газовым двигателем 11 воздуха из атмосферы с целью аккумуляции в газовый аккумулятор 9. Compared with the prototype, the inventive gas-steam engine has the following advantages: the combustion of the fuel will be more complete due to the long-term presence of the fuel in the zone of high pressure and temperature. It has the ability to accumulate air from the atmosphere when braking through a power engine without additional devices. There is no idling of the engine, which will reduce fuel consumption. In transient acceleration and braking modes there will be no emission of unburned fuel. The transmission mechanisms to the executive body and the cooling system will be simplified. Pressure, boiling point decreases, there is an increase in steam generation, which is also an energy-accumulating factor. When the engine brakes, it is possible to pump air from the atmosphere by the gas engine 11 to accumulate in the gas accumulator 9.

Двигатель возможно использовать в режимах: 1. Работа в пусковом режиме и на низком давлении с использованием качественного топлива в режиме воспламенения от свечи. 2. Режим самовозгорания топлива. Когда давление в камере сгорания обеспечивает самовозгорание подаваемого топлива. 3. Комбинированный режим. Запуск в 1 режиме, работа во 2 режиме с переключением вида используемого топлива на менее качественное. 4. Режим аккумуляции воздуха из атмосферы газовым двигателем при торможении. 5. Режим ожидания. В газовом аккумуляторе рабочее давление, горение топлива не происходит. The engine can be used in the following modes: 1. Operation in starting mode and at low pressure using high-quality fuel in the mode of ignition from a candle. 2. The mode of spontaneous combustion of fuel. When the pressure in the combustion chamber provides spontaneous combustion of the supplied fuel. 3. Combined mode. Starting in 1 mode, working in 2 mode with switching the type of fuel used to a lower quality. 4. The mode of accumulation of air from the atmosphere by a gas engine during braking. 5. Standby time. In the gas accumulator operating pressure, fuel combustion does not occur.

По сравнению с прототипом заявляемый газо-паровой двигатель обладает следующими преимуществами: сгорание топлива будет более полным за счет длительного нахождения топлива в зоне высокого давления и температуры. Имеет возможность аккумулировать воздух из атмосферы при торможении через силовой двигатель без дополнительных устройств. Отсутствует холостой ход двигателя, что снизит потребление топлива. В переходные режимы разгона и торможения не будет выброса несгоревшего топлива. Упростятся передаточные механизмы к исполнительному органу и система охлаждения. Compared with the prototype, the inventive gas-steam engine has the following advantages: the combustion of the fuel will be more complete due to the long-term presence of the fuel in the zone of high pressure and temperature. It has the ability to accumulate air from the atmosphere when braking through a power engine without additional devices. There is no idling of the engine, which will reduce fuel consumption. In transient acceleration and braking modes there will be no emission of unburned fuel. The transmission mechanisms to the executive body and the cooling system will be simplified.

Claims

1. A gas-steam engine containing a combustion chamber, a starter, a candle and a nozzle installed in the combustion chamber, a candle electrically connected to an ignition unit connected to electric control circuits, the nozzle is connected to a fuel pump and a fuel type switch, characterized in that it is equipped with a gas battery connected to the combustion chamber and through an external line with a power gas engine, and through an internal line with an auxiliary gas engine, the latter is connected to the drive through an overrunning clutch ohm of the compressor, to which the starter, fuel pump and electrically control circuits are connected, while the compressor outlet line is connected to the combustion chamber, and a gas valve is installed on the internal gas line connected to a pressure gauge mounted on the gas accumulator.

2. The engine according to claim 1, characterized in that it is equipped with a water boiler, the steam space of which is connected to a gas battery, and the boiler is in contact with the combustion chamber.