RU2198308C1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2198308C1
RU2198308C1 RU2001114897/06A RU2001114897A RU2198308C1 RU 2198308 C1 RU2198308 C1 RU 2198308C1 RU 2001114897/06 A RU2001114897/06 A RU 2001114897/06A RU 2001114897 A RU2001114897 A RU 2001114897A RU 2198308 C1 RU2198308 C1 RU 2198308C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinders
internal combustion
working cylinders
compression
combustion engine
Prior art date
Application number
RU2001114897/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.И. Чуваев
Г.М. Дружинин
И.В. Гордеев
В.Е. Овцын
Original Assignee
Чуваев Сергей Иванович
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 Чуваев Сергей Иванович filed Critical Чуваев Сергей Иванович
Priority to RU2001114897/06A priority Critical patent/RU2198308C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2198308C1 publication Critical patent/RU2198308C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: invention relates to internal combustion engines. Proposed internal combustion engine comprises at least three operating cylinders filled with liquid. Lower part of cylinders is placed in communication with hydraulic drive of output shaft in form of hydraulic turbine and flywheel. Each cylinder has compression chamber and it is connected by two different main lines i.e. power generating and drain ones, with makeup reservoir located after hydraulic turbine. Compression chambers, in their lower parts, are connected with cylinders in form of communicating vessels and with makeup reservoir through compression main in which hydraulic pump is mounted on output shaft of hydraulic turbine and pump with starter is installed. Compression chambers, in their upper parts, are additionally placed in communication with cylinders by means of fuel mixture supply branch pipes. Cylinders and compression chambers are heat insulated from inner side and are furnished with floats with heat insulated surface. Floats are installed on rods with clearances. Heat insulation of cylinders. Chambers and floats has layer of flow heat capacity material in contact with working media. EFFECT: improved efficiency and no adverse effect on environment. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с гидравлическим приводом выходного вала, и может быть использовано в энергетике для выработки электроэнергии и тепла, а также в транспортном машиностроении. The invention relates to heat engineering, and in particular to internal combustion engines (ICE) with a hydraulic drive of the output shaft, and can be used in the energy sector to generate electricity and heat, as well as in transport engineering.

Известны ДВС с гидравлическим приводом выходного вала, содержащие по меньшей мере два рабочих цилиндра, частично заполненных жидкостью, систему питания, зажигания и газообмена, в которых гидравлический привод выходного вала выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма или в виде гидротурбины [см. , например, патент Великобритании 1380739, МКИ F 02 B 75/32, 1975 г., патент РФ 2006622, МКИ F 02 B 71/04, 1994 г.]. Known internal combustion engines with a hydraulic drive of the output shaft, containing at least two working cylinders partially filled with liquid, a power system, ignition and gas exchange, in which the hydraulic drive of the output shaft is made in the form of a crank mechanism or in the form of a hydraulic turbine [see for example, UK patent 1380739, MKI F 02 B 75/32, 1975, RF patent 2006622, MKI F 02 B 71/04, 1994].

Известные ДВС имеют следующие недостатки:
- невысокий КПД (35-38%), обусловленный потерями на преодоление трения, потерями тепла на охлаждение воды и с выхлопными газами;
- высокие затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт;
- ограниченную экономичность (КПД), обусловленную неполным сгоранием топлива;
- низкий моторесурс.
Known ICEs have the following disadvantages:
- low efficiency (35-38%), due to losses to overcome friction, heat losses to cool water and with exhaust gases;
- high costs of operation, maintenance and repair;
- limited efficiency (Efficiency), due to incomplete combustion of fuel;
- low motor resource.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочие цилиндры, заполненные жидкостью с системами зажигания и сброса отработанных газов, нижняя часть которых сообщена с гидравлическим приводом выходного вала в виде гидротурбины и маховиком, имеющий также систему питания в виде пневмомагистрали с нагнетателем воздуха и дозаторами топлива, причем в качестве нагнетателя воздуха установлен ресивер, количество рабочих цилиндров не менее двух и каждый из них соединен индивидуальными патрубками как со входом, так и с выходом гидротурбины [см. п. РФ 2042844, МКИ F 02 B 71/04, опубл. 27.08.95 г., б. 24]. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is an internal combustion engine containing working cylinders filled with liquid with ignition and exhaust systems, the lower part of which is connected to the hydraulic drive of the output shaft in the form of a hydraulic turbine and a flywheel, which also has a power system in in the form of a pneumatic line with an air supercharger and fuel dispensers, moreover, a receiver is installed as an air supercharger, the number of working cylinders is not less than d vuh and each of them is connected by individual nozzles both to the inlet and to the outlet of the hydraulic turbine [see p. RF 2042844, MKI F 02 B 71/04, publ. 08/27/95, b. 24].

Недостатки прототипа заключаются в:
- невысоком КПД (40-43%), обусловленном потерями на преодоление трения в ресивере, потерями тепла на охлаждение воды и с выхлопными газами; наличием "мертвого пространства" в рабочих цилиндрах и ограниченной степенью сжатия (ε= 7÷10) ДВС, работающего по типу карбюраторного двигателя - с подводом теплоты при постоянном объеме;
- высокой материалоемкости (повышенная толщина стенок) из-за необходимости увеличения механической прочности двигателя, испытывающего резкие скачки давления.
The disadvantages of the prototype are:
- low efficiency (40-43%), due to losses to overcome friction in the receiver, heat losses due to cooling water and with exhaust gases; the presence of "dead space" in the working cylinders and a limited compression ratio (ε = 7 ÷ 10) of an internal combustion engine operating as a carburetor engine - with heat supply at a constant volume;
- high material consumption (increased wall thickness) due to the need to increase the mechanical strength of the engine, experiencing sudden pressure surges.

Примечание: "мертвое пространство" - такой объем рабочего цилиндра, из которого невозможно удалить продукты сгорания, разбавляющие свежую порцию горючей смеси и снижающие эффективность горения. Note: "dead space" is such a volume of the working cylinder from which it is impossible to remove combustion products, diluting a fresh portion of the combustible mixture and reducing combustion efficiency.

Задачей настоящего изобретения является повышение КПД двигателя внутреннего сгорания за счет осуществления процесса подвода теплоты при постоянном давлении и снижения теплопотерь. The objective of the present invention is to increase the efficiency of the internal combustion engine due to the implementation of the process of supplying heat at constant pressure and reduce heat loss.

Поставленная задача решается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем рабочие цилиндры, заполненные жидкостью, с системами зажигания и сброса отработанных газов, нижняя часть которых сообщена с гидравлическим приводом выходного вала в виде гидротурбины и маховиком, имеющий также систему питания в виде пневмомагистрали с нагнетателем воздуха и дозаторами топлива, согласно изобретению, он содержит не менее трех рабочих цилиндров, каждый из которых снабжен компрессионной камерой и соединен двумя различными магистралями - энергообразующей и сливной - с пополнительной емкостью, размещенной после гидротурбины; компрессионные камеры в нижней части соединены с рабочими цилиндрами по типу сообщающихся сосудов и с пополнительной емкостью через магистраль сжатия, в которой смонтирован гидронасос на выходном валу гидротурбины и установлен насос со стартером, а в верхней части компрессионные камеры дополнительно соединены с рабочими цилиндрами патрубками подачи горючей смеси, причем система питания с нагнетателем воздуха - вентилятором присоединена к верхней части компрессионных камер; рабочие цилиндры и компрессионные камеры теплоизолированы изнутри и оборудованы поплавками с теплоизолированной поверхностью, установленными на штоках с зазорами. The problem is solved in that in the known internal combustion engine containing working cylinders filled with liquid, with ignition and exhaust gas discharge systems, the lower part of which is connected to the hydraulic drive of the output shaft in the form of a hydraulic turbine and a flywheel, which also has a power system in the form of a pneumatic line with according to the invention, it comprises at least three working cylinders, each of which is equipped with a compression chamber and connected by two different mains alyami - energoobrazuyuschey and drain - a popolnitelnoy container placed after the hydraulic turbine; the compression chambers in the lower part are connected to the working cylinders by the type of communicating vessels and with a replenishment tank through a compression line in which the hydraulic pump is mounted on the output shaft of the hydraulic turbine and a pump with a starter is installed, and in the upper part the compression chambers are additionally connected to the working cylinders with nozzles for supplying a combustible mixture moreover, the power system with an air blower - fan is attached to the upper part of the compression chambers; working cylinders and compression chambers are thermally insulated from the inside and equipped with floats with a thermally insulated surface mounted on rods with gaps.

В двигателе внутреннего сгорания, согласно изобретению, количество рабочих цилиндров равно 3n, где n=1÷10. In an internal combustion engine according to the invention, the number of working cylinders is 3n, where n = 1 ÷ 10.

В двигателе внутреннего сгорания, согласно изобретению, теплоизоляция рабочих цилиндров, компрессионных камер и поплавков содержит соприкасающийся с рабочими средами слой материала с низкой теплоемкостью. In the internal combustion engine according to the invention, the thermal insulation of the working cylinders, compression chambers and floats contains a layer of material with low heat capacity in contact with the working media.

В двигателе внутреннего сгорания, согласно изобретению, каждая система зажигания рабочих цилиндров защищена уплотнительной парой, образованной углублениями на их внутренней поверхности и выступами на поплавках. In an internal combustion engine according to the invention, each ignition system of the working cylinders is protected by a sealing pair formed by recesses on their inner surface and protrusions on the floats.

Предлагаемая конструкция ДВС обеспечивает возможность проведения процесса горения по типу дизельного двигателя при постоянном давлении за счет постепенного подвода горючей смеси в рабочие цилиндры путем ее барботажа через слой жидкости, что позволяет увеличить степень ее сжатия и приводит к повышению КПД. Кроме того, увеличение КПД достигается и снижением теплопотерь за счет эффективной теплоизоляции стенок оборудования и зеркала жидкости. The proposed ICE design makes it possible to carry out the combustion process as a diesel engine at constant pressure due to the gradual supply of the combustible mixture into the working cylinders by bubbling it through a liquid layer, which allows to increase the degree of compression and increases the efficiency. In addition, an increase in efficiency is also achieved by reducing heat loss due to the effective thermal insulation of the walls of the equipment and the liquid mirror.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявленное изобретение неизвестно из уровня исследуемой техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна". Analysis of the known technical solutions allows us to conclude that the claimed invention is unknown from the level of the studied technology, which indicates its compliance with the criterion of "novelty."

Сущность заявленного изобретения для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The essence of the claimed invention for a specialist does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Возможность изготовления двигателя внутреннего сгорания из преимущественно серийно выпускаемых деталей и приспособлений свидетельствует о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". The possibility of manufacturing an internal combustion engine from predominantly commercially available parts and devices indicates that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

На чертежах схематично представлен заявленный двигатель внутреннего сгорания, где на фиг.1 - общий вид двигателя внутреннего сгорания;
на фиг.2 - фрагмент детальной схемы соединения рабочих цилиндров и компрессионных камер.
The drawings schematically represent the claimed internal combustion engine, where in Fig.1 is a General view of the internal combustion engine;
figure 2 is a fragment of a detailed diagram of the connection of the working cylinders and compression chambers.

Обозначения на фигурах:
1 - рабочие цилиндры
2 - системы зажигания (свечи)
3 - система сброса отработанных газов
4 - выходной вал гидротурбины
5 - гидротурбина
6 - маховик
7 - система питания (пневмомагистраль)
8 - нагнетатель воздуха (вентилятор)
9 - дозаторы топлива
10 - компрессионные камеры
11 - каналы перетока жидкости
12 - энергообразующая магистраль
13 - сливная магистраль
14 - сливные патрубки
15 - пополнительная емкость
16 - магистраль сжатия
17 - гидронасос
18 - патрубки подачи горючей смеси
19 - поплавки
20 - штоки
21 - электрогенератор
22 - насос со стартером
23, 24 - задвижки
25 - выпускные клапаны жидкости рабочих цилиндров
26 - впускные клапаны системы питания
27 - выпускные клапаны системы сброса отработанных газов
28 - клапаны впуска-выпуска компрессионных камер
29, 30 - клапаны перетока жидкости
31, 32 - выпускные клапаны сливной системы рабочих цилиндров
33 - клапаны подачи горючей смеси из компрессионных камер в рабочие цилиндры.
Designations in the figures:
1 - working cylinders
2 - ignition systems (candles)
3 - exhaust system
4 - output shaft of a hydraulic turbine
5 - hydroturbine
6 - flywheel
7 - power system (pneumatic line)
8 - air blower (fan)
9 - fuel dispensers
10 - compression chambers
11 - fluid flow channels
12 - energy-generating highway
13 - drain line
14 - drain pipes
15 - refill capacity
16 - compression line
17 - hydraulic pump
18 - nozzles for supplying a combustible mixture
19 - floats
20 - stocks
21 - electric generator
22 - pump with starter
23, 24 - gate valves
25 - exhaust valves fluid working cylinders
26 - inlet valves of the power system
27 - exhaust valves exhaust system
28 - inlet-outlet valves of compression chambers
29, 30 - fluid flow valves
31, 32 - exhaust valves of the drain system of the working cylinders
33 - valves for supplying a combustible mixture from compression chambers to working cylinders.

Заявленный двигатель внутреннего сгорания состоит из рабочих цилиндров 1, заполненных жидкостью, число которых не менее трех или может быть равно 3n (где n=1÷10, причем число n может быть неограниченно, а n=10 выбрано из экономической целесообразности). Рабочие цилиндры 1 снабжены компрессионными камерами 10, с которыми в нижней части соединены по типу сообщающихся сосудов через каналы перетока жидкости 11, а в верхней - патрубками подачи горючей смеси 18. Рабочие цилиндры 1 соединены также с пополнительной емкостью 15 двумя различными магистралями: энергообразующей 12 и сливной 13 через сливные патрубки 14. Нижняя часть рабочих цилиндров 1 сообщена с гидравлическим приводом выходного вала 4 гидротурбины 5, которые размещены в энергообразующей магистрали 12. На валу 4 размещен также маховик 6. Компрессионные камеры 10 соединены с пополнительной емкостью 15 через магистраль сжатия 16, в которой смонтирован гидронасос 17 на выходном валу 4 гидротурбины 5 и установлен насос со стартером 22. На выходном валу гидротурбины 5 установлен, например, электрогенератор 21 (или другой преобразователь энергии). Системы зажигания 2 (свечи) смонтированы в верхней части рабочих цилиндров 1. Система питания 7 в виде пневмомагистрали с нагнетателем воздуха - вентилятором 8 и дозаторами топлива 9 соединена с верхней частью компрессионных камер 10. Рабочие цилиндры 1 и компрессионные камеры 10 оборудованы поплавками 19, установленными с зазорами относительно поверхностей цилиндров 1 и камер 10, на штоках 20. Рабочие цилиндры 1, компрессионные камеры 10 и поплавки 19 теплоизолированы, причем теплоизоляция (слой термостойкого бетона толщиной 0,005 м или кварцевого песка фракции 0,0005 м) содержит соприкасающийся с рабочими средами слой материала с низкой теплоемкостью (например, слой нержавеющей стали толщиной 0,001 м). Каждая система зажигания 2 рабочих цилиндров 1 защищена уплотнительной парой, образованной углублениями на внутренней поверхности цилиндров 1 и выступами на поплавках 19. The claimed internal combustion engine consists of working cylinders 1 filled with a liquid, the number of which is at least three or may be 3n (where n = 1 ÷ 10, and the number n can be unlimited, and n = 10 is chosen from economic feasibility). The working cylinders 1 are equipped with compression chambers 10, with which in the lower part they are connected by the type of communicating vessels through the channels of fluid flow 11, and in the upper part by nozzles for supplying the combustible mixture 18. The working cylinders 1 are also connected to the replenishment tank 15 with two different lines: energy generating 12 and drain 13 through drain pipes 14. The lower part of the working cylinders 1 is connected with the hydraulic drive of the output shaft 4 of the hydraulic turbine 5, which are located in the energy-generating line 12. A flywheel is also located on the shaft 4. Comp essionnye chamber 10 coupled to container 15 via popolnitelnoy compression line 16, in which the pump starter 22. On the output shaft 5 of hydraulic turbine is installed, for example, an electric generator 21 (or other energy converter) hydraulic pump 17 on the output shaft 5 and the water turbine 4 is mounted is installed. Ignition systems 2 (candles) are mounted in the upper part of the working cylinders 1. The power supply system 7 in the form of a pneumatic line with an air blower - fan 8 and fuel dispensers 9 is connected to the upper part of the compression chambers 10. The working cylinders 1 and compression chambers 10 are equipped with floats 19 installed with gaps relative to the surfaces of the cylinders 1 and chambers 10, on the rods 20. The working cylinders 1, compression chambers 10 and floats 19 are thermally insulated, and thermal insulation (layer of heat-resistant concrete with a thickness of 0.005 m or quartz sand Single fractions 0.0005 m) comprises contacting working media layer of material with low heat capacity (e.g., stainless steel layer of 0.001 m thick). Each ignition system 2 of the working cylinders 1 is protected by a sealing pair formed by recesses on the inner surface of the cylinders 1 and protrusions on the floats 19.

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Каждая система ДВС (рабочий цилиндр + компрессионная камера) во время работы проходит последовательно три такта: рабочий ход, сжатие, впуск-выпуск. The proposed internal combustion engine operates as follows. Each ICE system (working cylinder + compression chamber) during operation passes sequentially three cycles: working stroke, compression, inlet-outlet.

Рабочий ход - из компрессионной камеры подготовленная горючая смесь постепенно поступает в рабочий цилиндр, барботируя через слой жидкости, воспламеняется и горит при сохранении давления постоянным. Одновременно жидкость выдавливается на гидротурбину, приводя ее в движение. Working stroke - from the compression chamber, the prepared combustible mixture gradually enters the working cylinder, sparging through a layer of liquid, ignites and burns while maintaining the pressure constant. At the same time, the fluid is squeezed out onto the turbine, setting it in motion.

Впуск-выпуск - в компрессионную камеру подается свежая порция горючей смеси, выдавливающая жидкость в рабочий цилиндр, из которого одновременно выпускаются отработанные газы, т.е. процессы впуска-выпуска проходят в разных объемах, что позволяет ликвидировать "мертвое пространство". Inlet-outlet - a fresh portion of the combustible mixture is fed into the compression chamber, squeezing the liquid into the working cylinder, from which exhaust gases are simultaneously discharged, i.e. intake and exhaust processes take place in different volumes, which eliminates the "dead space".

Сжатие - гидронасос нагнетает жидкость в компрессионную камеру, в которой происходит сжатие горючей смеси под действием этой жидкости (ε=15). Compression - the hydraulic pump pumps the liquid into the compression chamber, in which the compression of the combustible mixture occurs under the influence of this liquid (ε = 15).

При этом возникают следующие ситуации. In this case, the following situations arise.

1. Первая система - рабочий ход, вторая система - сжатие; третья система - впуск-выпуск. 1. The first system is a stroke, the second system is compression; the third system is inlet-outlet.

2. Первая система - впуск-выпуск; вторая система - рабочий ход, третья система - сжатие. 2. The first system is inlet-outlet; the second system is the stroke, the third system is compression.

3. Первая система - сжатие, вторая система - впуск-выпуск, третья система - рабочий ход. 3. The first system is compression, the second system is inlet-outlet, the third system is a stroke.

Пример. Работа двигателя внутреннего сгорания на природном газе. Запуск двигателя внутреннего сгорания осуществляли следующим образом. Example. The operation of the internal combustion engine on natural gas. Starting the internal combustion engine was carried out as follows.

По датчикам уровня жидкости (не показаны) устанавливали высоту столба жидкости во всех компрессионных камерах 10 - на верхнем уровне (без наличия "мертвого пространства"), а во всех рабочих цилиндрах 1 - на нижнем уровне. The liquid level sensors (not shown) set the height of the liquid column in all compression chambers 10 at the upper level (without the presence of "dead space"), and in all working cylinders 1 at the lower level.

Задвижку 23 закрывали, включали насос со стартером 22, открывали задвижку 24 и запускали вентилятор 8. Запуск производили сначала рабочему цилиндру 1 первой рабочей системы (на фиг.1 левая система). В ручном режиме управления производили такт "впуск-выпуск" (см. описание ниже). Далее двигатель переводили в автоматический режим и начинали осуществлять рабочие такты. The valve 23 was closed, the pump with the starter 22 was turned on, the valve 24 was opened and the fan 8 was started. The start was made first by the working cylinder 1 of the first working system (in Fig. 1 the left system). In the manual control mode, a “intake-output” cycle was performed (see description below). Next, the engine was transferred to automatic mode and began to carry out working cycles.

Во время такта "впуск-выпуск" с помощью вентилятора 8 по пневмомагистрали 7 подавали сжатый воздух под давлением 2 кПа в компрессионную камеру 10 (объем камеры 0,06 куб. м, диаметр 0,6 м) через впускной клапан 26, куда одновременно из дозатора топлива 9 подводили в стехиометрическом соотношении природный газ. При этом клапаны 25, 28, 31, 32 и 33 закрыты, а клапаны 26, 27, 29 и 30 - открыты. Компрессионную камеру 10 заполняли горючей смесью на глубину 0,2 м. Система двигателя "рабочий цилиндр 1 + компрессионная камера 10" в этот момент представляла собой сообщающиеся сосуды с уравновешенным давлением. Отработанные газы из рабочего цилиндра 1 через выпускной клапан 27 сбрасывали в систему 3. During the inlet-outlet cycle, with the help of fan 8, compressed air at a pressure of 2 kPa was supplied through the pneumatic line 7 to the compression chamber 10 (chamber volume 0.06 cubic meters, diameter 0.6 m) through the inlet valve 26, to which simultaneously fuel dispenser 9 was supplied in a stoichiometric ratio of natural gas. In this case, the valves 25, 28, 31, 32 and 33 are closed, and the valves 26, 27, 29 and 30 are open. The compression chamber 10 was filled with a combustible mixture to a depth of 0.2 m. The engine system “working cylinder 1 + compression chamber 10” at that moment was a communicating vessel with balanced pressure. The exhaust gases from the working cylinder 1 through the exhaust valve 27 were discharged into the system 3.

Такт "сжатие" осуществляли в компрессионной камере 10 путем подачи жидкости из пополнительной емкости 15 с помощью гидронасоса 17 через открытые задвижку 23 и клапан 28. При этом все остальные клапаны - 25, 26, 27, 29, 30, 31, 32 и 33 были закрыты. Давление горючей смеси составляло 4,4 мПа, равное давлению, развиваемому гидронасосом 17, а степень сжатия ε=15. The “compression” stroke was carried out in the compression chamber 10 by supplying liquid from the replenishment tank 15 with the help of a hydraulic pump 17 through the open gate valve 23 and valve 28. Moreover, all other valves — 25, 26, 27, 29, 30, 31, 32 and 33 were closed. The pressure of the combustible mixture was 4.4 MPa, equal to the pressure developed by the hydraulic pump 17, and the compression ratio ε = 15.

Такт "рабочий ход" начинали после открытия клапанов 33, 31 и 32. При этом сжатая газовая горючая смесь из компрессионной камеры 10 через клапан 33 поступала в рабочий цилиндр 1 (объем цилиндра 0,06 куб.м, диаметр 0,6 м), барботируя через слой жидкости в нем и вытесняя последнюю в пополнительную емкость 15 через открытые клапаны 31, 32 и магистраль 13. Во время заполнения рабочего цилиндра 1 горючей газовой смесью поступал электроимпульс на свечу 2, воспламеняя горючую смесь. Одновременно автоматические клапаны 28, 31, 32 и 33 закрывались, а клапан 25 открывался. Во время горения горючей смеси в рабочем цилиндре 1 происходило вытеснение жидкости через клапан 25 в энергообразующую магистраль 12 на лопатки гидротурбины 5, приводя во вращение маховик 6 и электрогенератор 21. Барботаж пузырьков сжатой горючей смеси растягивал во времени процесс горения и позволял осуществить подвод теплоты при приблизительно постоянном давлении, т.е. по типу дизельного двигателя. The stroke "working stroke" began after opening the valves 33, 31 and 32. In this case, the compressed gas fuel mixture from the compression chamber 10 through the valve 33 entered the working cylinder 1 (cylinder volume 0.06 cubic meters, diameter 0.6 m), sparging through a layer of liquid in it and displacing the latter into the replenishment tank 15 through open valves 31, 32 and line 13. During filling of the working cylinder 1 with a combustible gas mixture, an electric pulse was supplied to the candle 2, igniting the combustible mixture. At the same time, the automatic valves 28, 31, 32 and 33 were closed, and the valve 25 was opened. During combustion of the combustible mixture in the working cylinder 1, liquid was displaced through the valve 25 into the energy-generating line 12 onto the blades of the hydraulic turbine 5, rotating the flywheel 6 and the electric generator 21. Sparging the bubbles of the compressed combustible mixture stretched the combustion process in time and allowed heat to be supplied at approximately constant pressure i.e. by type of diesel engine.

По завершении такта "рабочий ход" вновь начинался такт "впуск-выпуск". At the end of the “stroke” stroke, the “intake-release” cycle began again.

Работой задвижек, клапанов и других рабочих органов управляла автоматизированная система по заданному алгоритму. The operation of valves, valves and other working bodies was controlled by an automated system according to a given algorithm.

Использование заявленного двигателя внутреннего сгорания по сравнению с известным ДВС, взятым за прототип [см. п. РФ 2042844, МКИ F 02 B 71/04, опубл. 27.08.95 г., б. 24], обеспечивает следующие технические и общественно-полезные преимущества:
- повышение КПД до 59 - 68% за счет: исключения "мертвого пространства" (3-6%); снижения теплопотерь (10-12%); осуществления подвода теплоты при постоянном давлении (6-8%);
- снижение материалоемкости;
- создание ДВС широкого мощностного диапазона;
- повышение экологичности за счет обеспечения полноты сгорания горючей смеси.
The use of the claimed internal combustion engine compared with the known internal combustion engine, taken as a prototype [see p. RF 2042844, MKI F 02 B 71/04, publ. 08/27/95, b. 24], provides the following technical and socially useful benefits:
- increase in efficiency to 59 - 68% due to: exclusion of "dead space"(3-6%); heat loss reduction (10-12%); the implementation of heat supply at constant pressure (6-8%);
- decrease in material consumption;
- creation of internal combustion engines of a wide power range;
- improving environmental friendliness by ensuring the completeness of combustion of the combustible mixture.

Claims (4)

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочие цилиндры, заполненные жидкостью, с системами зажигания и сброса отработанных газов, нижняя часть которых сообщена с гидравлическим приводом выходного вала в виде гидротурбины и маховиком, имеющий также систему питания в виде пневмомагистрали с нагнетателем воздуха и дозаторами топлива, отличающийся тем, что он содержит не менее трех рабочих цилиндров, каждый из которых снабжен компрессионной камерой и соединен двумя различными магистралями - энергообразующей и сливной - с пополнительной емкостью, размещенной после гидротурбины; компрессионные камеры в нижней части соединены с рабочими цилиндрами по типу сообщающихся сосудов и с пополнительной емкостью через магистраль сжатия, в которой смонтирован гидронасос на выходном валу гидротурбины и установлен насос со стартером, а в верхней части компрессионные камеры дополнительно соединены с рабочими цилиндрами патрубками подачи горючей смеси, причем система питания с нагнетателем воздуха - вентилятором присоединена к верхней части компрессионных камер; рабочие цилиндры и компрессионные камеры теплоизолированы изнутри и оборудованы поплавками с теплоизолированной поверхностью, установленными на штоках с зазорами. 1. An internal combustion engine containing liquid-filled working cylinders with ignition and exhaust gas discharge systems, the lower part of which is connected to the hydraulic drive of the output shaft in the form of a hydraulic turbine and a flywheel, which also has a pneumatic supply system with an air blower and fuel dispensers, characterized in that it contains at least three working cylinders, each of which is equipped with a compression chamber and is connected by two different highways - energy generating and drain - with a replenishment a new tank located after the hydraulic turbine; the compression chambers in the lower part are connected to the working cylinders by the type of communicating vessels and with a replenishment tank through a compression line in which the hydraulic pump is mounted on the output shaft of the hydraulic turbine and a pump with a starter is installed, and in the upper part the compression chambers are additionally connected to the working cylinders with nozzles for supplying a combustible mixture moreover, the power system with an air blower - fan is attached to the upper part of the compression chambers; working cylinders and compression chambers are thermally insulated from the inside and equipped with floats with a thermally insulated surface mounted on rods with gaps. 2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что количество рабочих цилиндров равно 3n, где n=1-10. 2. The internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the number of working cylinders is 3n, where n = 1-10. 3. Двигатель внутреннего сгорания по пп.1 и 2, отличающийся тем, что теплоизоляция рабочих цилиндров, компрессионных камер и поплавков содержит соприкасающийся с рабочими средами слой материала с низкой теплоемкостью. 3. An internal combustion engine according to claims 1 and 2, characterized in that the thermal insulation of the working cylinders, compression chambers and floats contains a layer of material with low heat capacity in contact with the working media. 4. Двигатель внутреннего сгорания по пп.1-3, отличающийся тем, что каждая система зажигания рабочих цилиндров защищена уплотнительной парой, образованной углублениями на их внутренней поверхности и выступами на поплавках. 4. The internal combustion engine according to claims 1 to 3, characterized in that each ignition system of the working cylinders is protected by a sealing pair formed by recesses on their inner surface and protrusions on the floats.
RU2001114897/06A 2001-05-30 2001-05-30 Internal combustion engine RU2198308C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001114897/06A RU2198308C1 (en) 2001-05-30 2001-05-30 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001114897/06A RU2198308C1 (en) 2001-05-30 2001-05-30 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2198308C1 true RU2198308C1 (en) 2003-02-10

Family

ID=20250266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001114897/06A RU2198308C1 (en) 2001-05-30 2001-05-30 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2198308C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466282C1 (en) * 2011-08-09 2012-11-10 Юрий Феликсович Черняков Operating method of internal combustion engine, and motor used for its implementation
RU2619962C1 (en) * 2016-04-04 2017-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" Hydraulic internal combustion motor with an electric generator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466282C1 (en) * 2011-08-09 2012-11-10 Юрий Феликсович Черняков Operating method of internal combustion engine, and motor used for its implementation
RU2619962C1 (en) * 2016-04-04 2017-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" Hydraulic internal combustion motor with an electric generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008323992B2 (en) Monoblock valveless opposing piston internal combustion engine
EP0874143A2 (en) Ceramic engine with a heat exchanger using porous material
WO2006024209A1 (en) An engine of a gas-steam turbine type
US7178324B2 (en) External combustion engine
KR970001893A (en) Turbo Compound Illusion Cylinder Engine
RU2198308C1 (en) Internal combustion engine
CN101503974B (en) Optional fuel hybrid type engine
RU2324830C1 (en) Free-piston gas generator of self-propelling engine with one compressor drive cylinder
RU2330166C1 (en) Internal combustion hydraulic engine
RU2050450C1 (en) Internal combustion engine
RU2300650C1 (en) Diesel engine
RU2435975C2 (en) Menshov internal combustion engine
ITTO20120271A1 (en) THERMODYNAMIC CYCLE AND MOTOR THERMAL MACHINE, AS AN ALTERNATIVE INTERNAL COMBUSTION ENGINE OR A GAS TURBINE, PREPARED TO CARRY OUT THAT THERMODYNAMIC CYCLE.
RU2167315C2 (en) Thermodynamic cycle for internal combustion engine and device for executing the cycle
RU2268376C2 (en) Internal combustion engine
WO2006004459A2 (en) Gas-hydraulic engine
RU2319849C2 (en) Two-stroke piston engine with combustion chamber out of the limits of cylinder volume and connected with cylinder through system of valves
RU2031223C1 (en) Method of operation of internal combustion engine
SU746126A1 (en) I.c.engine
RU2641180C2 (en) Operating method of internal combustion engine with heat regeneration in cycle and motor used for its implementation
RU2146014C1 (en) Heat engine; method of operation and design versions
JPH05187252A (en) Direct cycle engine
AU746173B2 (en) Two-stroke combustion engine
RU2253740C2 (en) Internal combustion engine
RU2131048C1 (en) Heat engine

Legal Events

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

Effective date: 20040531