RU2181438C2

RU2181438C2 - Steam engine

Info

Publication number: RU2181438C2
Application number: RU2000115978/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Никитин
Original assignee: Никитин Андрей Андреевич
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-04-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: proposed steam engine has chamber in which fuel is combusted, water injection chambers, piston movement chambers, holes to let out steam and device converting reciprocating motion of piston into shaft rotation. Fuel combustion chamber has boiler arranged upside down whose outer surface is heated owing to combustion of fuel. Fuel combustion chamber with boiler, water injection chamber and piston movement chamber are arranged inside one cylinder in height and piston movement converter is made in form of crankshaft. Water in injection chamber is turned into steam around entire outer volume of boiler and, owing to change of its aggregative state from liquid into steam, its volume increases 1700 times. This process takes place in cylinder until crankshaft turns completely. EFFECT: improved ecological characteristics of engine. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к строительству двигателей. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the construction of engines.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий основную камеру сгорания и дополнительную камеру, размещенную в поршне (см. а.с. 987133, кл. F 02 В 23/00, Бюл. 1, 17.01. 83 г.). Known internal combustion engine containing a main combustion chamber and an additional chamber located in the piston (see AS 987133, CL F 02 In 23/00, Bull. 1, 17.01. 83 g).

Однако такой двигатель, так или иначе, работает только на горючем с кинетической энергией за счет увеличения объема горючего примерно в 1140 или чуть больше раз, в то время как вода в любом случае увеличивается в объеме в 1700 раз, а это значит, что кинетическая энергия воды в полтора раза выше любого горючего вещества при переходе из жидкого агрегаторного состояния в газо-парообразное. Кроме того, в первом случае используется энергия всегда с сохранением всех вредных для атмосферы веществ, имеющихся в горючем, а во втором случае происходит процесс горения горючего с выгоранием некоторых вредных компонентов, которые в атмосферу не попадают, при равных прочих условиях. However, such an engine, in one way or another, operates only on fuel with kinetic energy due to an increase in the volume of fuel by about 1140 or a little more times, while water in any case increases in volume by 1700 times, which means that kinetic energy water is one and a half times higher than any combustible substance upon transition from a liquid state of aggregation to a gas-vapor state. In addition, in the first case, energy is always used with the preservation of all substances harmful to the atmosphere that are in the fuel, and in the second case, the process of burning fuel with the burning of some harmful components that do not enter the atmosphere, under other conditions being equal.

Известен паровой двигатель, состоящий из камеры, в которой сжигается топливо, камеры впрыска воды, камеры перемещения поршня, отверстия для выхлопа пара и преобразователя возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала (а.с. SU 12327 A, F 01 K 21/02, 31.12.1929). A steam engine is known, consisting of a chamber in which fuel is burned, water injection chambers, piston displacement chambers, steam exhaust openings and a reciprocating piston transducer to rotational shaft movement (AS SU 12327 A, F 01 K 21 / 02, 12/31/1929).

Недостатком указанного парового двигателя является сложная кинематическая схема для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное и сложная механическая система клапанов. The disadvantage of this steam engine is a complex kinematic scheme for converting the reciprocating motion of the piston into a rotational and complex mechanical valve system.

Технический результат, который может быть получен при использовании для работы предложенного двигателя, основан на эффекте полного сгорания топлива и получения таким образом теплоты для преобразования воды в пар. The technical result that can be obtained by using the proposed engine for operation is based on the effect of complete combustion of fuel and thus obtaining heat for converting water to steam.

Достигается этот эффект путем нагрева опрокинутой емкости котла вверх дном и сжигания топлива внутри этого котла, а на нагретый внешний объем впрыскивается вода, которая мгновенно превращается в пар, толкая поршень в верхнее крайнее положение, сблокированного со штоком поршня, который и вращает коленвал. После сброса пара в выхлопную трубу вода перекрывается в первом цилиндре, а во втором цилиндре процесс повторяется. This effect is achieved by heating the overturned capacity of the boiler upside down and burning fuel inside this boiler, and water is injected onto the heated external volume, which instantly turns into steam, pushing the piston to the upper extreme position, interlocked with the piston rod, which rotates the crankshaft. After the steam is discharged into the exhaust pipe, the water is blocked in the first cylinder, and the process is repeated in the second cylinder.

Для этого цилиндры по высоте делятся на три камеры. В первой (нижней) камере расположен опрокинутый вверх дном котел, в котором сжигается топливо с подсосом атмосферного воздуха и отводом продуктов горения, а для более полного и интенсивного горения подается баллонный кислород. Во вторую камеру впрыскивается вода на горячую поверхность котла, где мгновенно превращается в пар. В третьей камере под действием пара поршень движется вверх, толкая шток, сблокированный с коленвалом. Дойдя до крайней верхней точки, поршень открывает отверстие для выхлопа пара в общий выхлопной канал, сообщенный с атмосферой. Но при этом подача воды в первый цилиндр перекрывается и такой же процесс повторяется в другом цилиндре, делая таким образом полный оборот коленвала. В дальнейшем процесс повторяется. For this, the cylinders are divided into three chambers in height. In the first (lower) chamber, there is a boiler, which is tilted upside down, in which fuel is burned with suction of atmospheric air and the removal of combustion products, and for more complete and intensive combustion, balloon oxygen is supplied. Water is injected into the second chamber on the hot surface of the boiler, where it instantly turns into steam. In the third chamber, under the action of steam, the piston moves upward, pushing the rod interlocked with the crankshaft. Having reached the extreme top point, the piston opens a hole for exhausting steam into a common exhaust channel in communication with the atmosphere. But at the same time, the water supply to the first cylinder is blocked and the same process is repeated in the other cylinder, thus making a complete revolution of the crankshaft. In the future, the process is repeated.

Интенсивность горения обеспечивается обычным путем - подачей горючего и окислителя. The intensity of combustion is provided in the usual way - by supplying fuel and an oxidizing agent.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан вид по сеч. I-I, на фиг.2 - вид снизу. Figure 1 shows a view in section. I-I, figure 2 is a bottom view.

В нижней камере цилиндра 1, защищенного теплоизоляцией 2 от потерь тепла, которое не сбрасывается в атмосферу, а используется для полезной работы, устанавливается котел, опрокинутый вверх дном (типа колпака) 3, внутри которого устанавливается горелка 4 с клапаном 5 и элементом поджога 6. Горючее к горелке подается из топливного бака 7 по трубопроводу 8. Пламя 9 горит открытым огнем в среде воздуха 10 с возможной "подпиткой" через форсунку с клапаном 12, а продукты сгорания топлива сбрасываются в атмосферу по отводной трубе 13 по закону естественной тяги. In the lower chamber of cylinder 1, which is protected by thermal insulation 2 from heat loss, which is not discharged into the atmosphere but is used for useful work, a boiler is installed that is tilted upside down (such as a cap) 3, inside which a burner 4 with a valve 5 and an arson element 6 is installed. Fuel is supplied to the burner from the fuel tank 7 through a pipeline 8. The flame 9 burns with an open flame in air 10 with a possible “recharge” through a nozzle with a valve 12, and the products of fuel combustion are discharged into the atmosphere through a discharge pipe 13 according to the law of natural Yaga.

При этом при нагревании наружной поверхности котла 3 из водяного бака 14 через клапан 15 впрыскивается вода 16 на внешнюю поверхность разогретого котла 3, которая мгновенно превращается в пар 17, образующийся вокруг всего объема котла, и за счет увеличения воды, переходя в пар в объеме в 1700 раз, толкает поршень 18 со штоком 19, сблокированный с коленвалом, в крайнее верхнее положение 18^I, открывая при этом отверстие 20 для выхлопа пара в атмосферу.In this case, when heating the outer surface of the boiler 3 from the water tank 14 through the valve 15, water 16 is injected onto the outer surface of the heated boiler 3, which instantly turns into steam 17, which forms around the entire volume of the boiler, and due to the increase in water, turning into steam in a volume of 1700 times, pushes the piston 18 with the rod 19, locked with the crankshaft, to its highest position 18 ^I , while opening the hole 20 for exhausting steam into the atmosphere.

А продукты горения 22 сбрасываются в атмосферу по вытяжной трубе. And the combustion products 22 are discharged into the atmosphere through an exhaust pipe.

Claims

A steam engine consisting of a chamber in which fuel is burned, water injection chambers, piston displacement chambers, steam exhaust openings and a reciprocating piston to rotational shaft motion converter, characterized in that the fuel burning chamber contains an upwardly facing boiler, an outer the surface of which is heated by burning fuel, the combustion chamber with the boiler, the water injection chamber and the piston displacement chamber are located inside the same cylinder in height, and the converter returns -the translational movement of the piston is made in the form of a crankshaft, in the injection chamber water turns into steam around the entire external volume of the boiler and, due to a change in its state of aggregation from liquid to vapor, increases in volume by 1700 times and the same process occurs in the next cylinder until the crankshaft rotates completely .