RU2298691C1

RU2298691C1 - Free-piston gas generator (compressor)

Info

Publication number: RU2298691C1
Application number: RU2005141355/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Игошин (RU); Владимир Иванович Игошин
Original assignee: Владимир Иванович Игошин
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-05-10

Abstract

FIELD: manufacture of compressors, namely free-piston gas generator used for producing compressed gas by combustion of organic fuel.

SUBSTANCE: free-piston gas generator (compressor) includes cylindrical housing 1, piston 2 arranged in it, winding 3 of electromagnetic starter having starter control turns, all arranged coaxially to housing 1. The last has inlet and outlet openings where valves 5, 6 with lock spring are mounted. Housing 1 has flanges on its ends for mounting heads of cylinders 7 with ignition plugs 8 and with glowing helices for providing complete combustion of fuel and also for mounting fuel supply jets 10. Ignition control turn 11 is mounted on housing 1. Piston 2 has compression rings. Tube 12 for supplying compressed gas to receiver is communicated with openings where valves 6 are mounted. Housing 1 is arranged in protection jacket 13 on which air filter 14 is arranged.

EFFECT: possibility for creating high working pressure at lowered energy consumption.

2 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к свободнопоршневому газогенератору, предназначенному для получения сжатого газа при сгорании органического топлива. Он может быть использован в транспортных средствах, во всех областях строительства и в другой хозяйственной и научной деятельности человека.The invention relates to compressor engineering, in particular to a free-piston gas generator designed to produce compressed gas during the combustion of fossil fuels. It can be used in vehicles, in all areas of construction and in other economic and scientific activities of man.

Известен двигатель-компрессор, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем поршень компрессора и два двигателя внутреннего сгорания, каждый двигатель содержит форсунку, свечу зажигания и свободно-движущийся в цилиндрической полости поршень, поршень компрессора с двух сторон связан с поршнями двигателя внутреннего сгорания (РФ патент №2128781 от 10.04.1999 г., кл. F04B 31/00).A known compressor engine comprising a cylindrical housing, a compressor piston disposed therein and two internal combustion engines, each engine comprising a nozzle, a spark plug and a piston freely moving in a cylindrical cavity, the compressor piston is connected on two sides to the pistons of an internal combustion engine (RF patent No. 2128781 dated 04/10/1999, class F04B 31/00).

Недостатками известного компрессора является громоздкость за счет наличия большого количества движущихся элементов.The disadvantages of the known compressor is cumbersome due to the presence of a large number of moving elements.

Известен свободнопоршневой компрессор, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем поршень, катушки электромагнитного стартера с витками управления, расположенные коаксиально с корпусом, в корпусе выполнены входные и выходные отверстия (Франция, заявка №2603348 от 04.03.1988 г., кл. F04B 31/00).Known free piston compressor containing a cylindrical housing, a piston housed therein, electromagnetic starter coils with control coils located coaxially with the housing, inlet and outlet openings are made in the housing (France, application No. 2603348 dated 03/04/1988, class F04B 31 / 00).

Недостатком известного компрессора является высокая энергоемкость, т.к. отсутствуют камеры сгорания, которые обеспечивают высокое рабочее давление в них.A disadvantage of the known compressor is the high energy intensity, because there are no combustion chambers that provide high working pressure in them.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание свободнопоршневого газогенератора, в котором при малом энергопотреблении можно было бы создать высокое рабочее давление за счет получения сжатого газа при сгорании органического топлива и при малой материалоемкости.The technical problem to which the invention is directed is the creation of a free-piston gas generator, in which, at low power consumption, it would be possible to create a high working pressure by producing compressed gas during the combustion of fossil fuels and at low material consumption.

Техническая задача решается тем, что в свободнопоршневом газогенераторе (компрессоре), содержащем цилиндрический корпус, размещенный в нем поршень, катушки электромагнитного стартера с витками управления им, расположенные коаксиально с корпусом, в корпусе выполнены входные и выходные отверстия, при этом корпус выполнен с фланцами на торцах, на которых установлены головки цилиндров со свечами зажигания и тлеющими спиралями для полноты сгорания топлива, а также установлены форсунки подачи топлива, при этом на корпусе установлен виток управления зажиганием, поршень выполнен с компрессионными кольцами, во входных и выходных отверстиях установлены клапаны с запорной пружиной, причем к выходным отверстиям подсоединена трубка отвода сжатого газа в ресивер, а корпус установлен в защитном кожухе, на котором размещен воздушный фильтр.The technical problem is solved in that in a free-piston gas generator (compressor) containing a cylindrical body, a piston placed therein, electromagnetic starter coils with control coils located coaxially with the body, input and output openings are made in the housing, while the housing is made with flanges on ends, on which cylinder heads are installed with spark plugs and smoldering spirals for complete combustion of fuel, and fuel nozzles are also installed, while a round ION-ignition piston is formed with compression rings in the input and output openings are installed with isolation valves spring being connected to the outlet tube discharge of compressed gas in the receiver and the housing is mounted in a protective casing, in which is placed an air filter.

На фиг.1 представлен свободнопоршневой газогенератор (компрессор), на фиг.2 - разрез по А-А.Figure 1 presents the free piston gas generator (compressor), figure 2 is a section along aa.

Свободнопоршневой газогенератор (компрессор) состоит из цилиндрического корпуса 1, размещенного в нем поршня 2, катушки 3 электромагнитного стартера с витками управления стартером, расположенные коаксиально с корпусом 1, в корпусе выполнены входные и выходные отверстия, в которых установлены клапаны 5, 6 с запорной пружиной. Корпус 1 выполнен с фланцами на торцах, на которых установлены головки цилиндров 7 со свечами зажигания 8 и тлеющими спиралями для полноты сгорания топлива, а также установлены форсунки 10 подачи топлива, на корпусе 1 установлен виток 11 управления зажиганием, поршень 2 выполнен с компрессионными кольцами. К выходным отверстиям с клапанами 6 подсоединена трубка 12 отвода сжатого газа в ресивер, а корпус 1 установлен в защитном кожухе 13, на котором размещен воздушный фильтр 14.The free-piston gas generator (compressor) consists of a cylindrical housing 1, a piston 2 located therein, an electromagnetic starter coil 3 with starter control coils located coaxially with the housing 1, inlet and outlet openings are made in the housing, in which valves 5, 6 with a locking spring are installed . The housing 1 is made with flanges at the ends, on which the cylinder heads 7 with spark plugs 8 and smoldering spirals are installed to complete the combustion of fuel, as well as fuel nozzles 10 are installed, the ignition control coil 11 is installed on the housing 1, the piston 2 is made with compression rings. A tube 12 for discharging compressed gas into the receiver is connected to the outlet openings with valves 6, and the housing 1 is installed in a protective casing 13 on which the air filter 14 is placed.

Компрессор работает следующим образом. Из блока управления стартером через управляющие тиристоры в витки 4 управления стартером подается переменный ток, который наводит электромагнитное поле. Это поле вынуждает поршень 2 двигаться внутри корпуса 1. При пересечении поршнем 2 витка управления зажиганием 11 из форсунки 10 происходит впрыскивание топлива в корпус 1 и свеча зажигания 8 выдает искру. Происходит сгорание топлива, и поршень 2 движется в обратном направлении. При этом часть продуктов сгорания выходит в ресивер через клапан выхода сжатого газа 6 и трубку 12 отвода сжатого газа. При дальнейшем движении поршня 2 по инерции с одной стороны происходит всасывание воздуха через клапан 5, а с другой стороны - выход сжатого газа через клапан 6. И далее цикл работает в обратном порядке, но без электромагнитного стартера. При установившемся режиме цикла обмотки стартера могут выполнять функции генератора зарядки аккумулятора.The compressor operates as follows. From the control unit of the starter through the control thyristors in the turns 4 of the control of the starter an alternating current is supplied, which induces an electromagnetic field. This field forces the piston 2 to move inside the housing 1. When the piston 2 intersects the ignition control loop 11 from the nozzle 10, fuel is injected into the housing 1 and the spark plug 8 gives off a spark. The combustion of fuel occurs, and the piston 2 moves in the opposite direction. In this case, part of the combustion products enters the receiver through the compressed gas outlet valve 6 and the compressed gas outlet pipe 12. With further movement of the piston 2 by inertia, on the one hand, air is sucked in through valve 5, and on the other hand, compressed gas is released through valve 6. And then the cycle works in the reverse order, but without an electromagnetic starter. With the steady-state cycle mode, the starter windings can act as a battery charging generator.

Клапанная система, система зажигания, стартерная система могут иметь различные варианты.Valve system, ignition system, starter system can have various options.

Предлагаемый газогенератор при малой материалоемкости обладает высокой эффективностью действия.The proposed gas generator with low material consumption has a high efficiency.

Claims

A free-piston gas generator (compressor) comprising a cylindrical housing, a piston housed therein, electromagnetic starter coils with control coils located coaxially with the housing, in which the inlet and outlet openings are made, characterized in that the housing is made with flanges at the ends on which the heads are mounted cylinders with spark plugs and smoldering spirals for complete combustion of fuel, as well as fuel injection nozzles, while the ignition control coil is installed on the body, the piston Full with compression rings in the input and output openings fitted with valves locking spring, with openings connected to the output tube for discharging compressed gas into the receiver, and the housing is mounted in a protective casing, in which is placed an air filter.