RU2338914C2 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338914C2 RU2338914C2 RU2005137879/06A RU2005137879A RU2338914C2 RU 2338914 C2 RU2338914 C2 RU 2338914C2 RU 2005137879/06 A RU2005137879/06 A RU 2005137879/06A RU 2005137879 A RU2005137879 A RU 2005137879A RU 2338914 C2 RU2338914 C2 RU 2338914C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- nozzle
- internal combustion
- intake
- combustion engine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в автомобильных, тракторных, судовых и стационарных ДВС.The invention relates to internal combustion engines (ICE) and can be used in automobile, tractor, ship and stationary ICE.
Известен ДВС с продолженным расширением продуктов сгорания топлива и работающий с подводом теплоты в рабочем цикле при постоянном объеме, при постоянном давлении, со смешанным подводом теплоты [Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. В.П.Алексеев и др./ Под общ. ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.] и содержащий коленчатый вал, шатун, поршневой палец, поршень, рабочий цилиндр, головку с установленными в ней газораспределительными клапанами, впускной и выпускной коллектор и турбокомпрессор. Воздух поступает на вход турбокомпрессора, имеющего привод от турбины, вращаемой отработавшими газами, с давлением, близким к атмосферному. Недостатком такого ДВС является неполное использование теплоты отработавших газов.Known ICE with continued expansion of the products of combustion of fuel and working with the supply of heat in the duty cycle at a constant volume, at a constant pressure, with a mixed supply of heat [Internal combustion engines: Design and operation of piston and combined engines. V.P. Alekseev et al. / Under the general. ed. A.S. Orlina, M.G. Kruglova. - M .: Mashinostroenie, 1990. - 288 p.] And containing a crankshaft, connecting rod, piston pin, piston, working cylinder, head with gas distribution valves installed in it, an intake and exhaust manifold, and a turbocharger. Air enters the turbocompressor inlet, driven by a turbine rotated by exhaust gases, with a pressure close to atmospheric. The disadvantage of this engine is the incomplete use of the heat of the exhaust gases.
Известен ДВС с продолженным расширением продуктов сгорания топлива и работающий с подводом теплоты в рабочем цикле при постоянном объеме, при постоянном давлении, со смешанным подводом теплоты [SU 731007, F02B 37/00, 1980, 3 с.] и содержащий коленчатый вал, шатун, поршневой палец, поршень, цилиндр, впускной и выпускной клапан, впускной и выпускной коллекторы, турбокомпрессор, а также впрыск воды в выпускной коллектор.Known ICE with continued expansion of the products of combustion of fuel and working with the supply of heat in the duty cycle at a constant volume, at constant pressure, with a mixed supply of heat [SU 731007, F02B 37/00, 1980, 3 S.] and containing a crankshaft, connecting rod, piston pin, piston, cylinder, intake and exhaust valve, intake and exhaust manifolds, turbocharger, as well as water injection into the exhaust manifold.
Недостатком такого ДВС является низкая скорость парообразования при впрыске воды.The disadvantage of this engine is the low rate of vaporization during water injection.
Технической задачей данного изобретения является использование теплоты продуктов сгорания топлива для повышения скорости парообразования при впрыске воды в выпускной коллектор, что приведет к более быстрому увеличению энтальпии продуктов сгорания топлива по сравнению с прототипом.The technical task of this invention is the use of the heat of the combustion products of fuel to increase the rate of vaporization during the injection of water into the exhaust manifold, which will lead to a more rapid increase in the enthalpy of the combustion products of fuel compared to the prototype.
Техническая задача решается в двигателе внутреннего сгорания, содержащего коленчатый вал, шатун, поршневой палец, поршень, рабочий цилиндр, головку с установленными в ней газораспределительными клапанами, впускной и выпускной коллектор, турбокомпрессор, форсунку для впрыска воды в продукты сгорания топлива, установленную в выпускном коллекторе между выпускным клапаном и турбиной, трубопровод подвода воды к форсунке, снабженный регенератором теплоты продуктов сгорания топлива во внутреннюю энергию воды.The technical problem is solved in an internal combustion engine containing a crankshaft, a connecting rod, a piston pin, a piston, a working cylinder, a head with gas distribution valves installed in it, an intake and exhaust manifold, a turbocharger, an nozzle for injecting water into the fuel combustion products installed in the exhaust manifold between the exhaust valve and the turbine, a pipeline for supplying water to the nozzle, equipped with a heat regenerator of the products of fuel combustion into the internal energy of the water.
Новизна изобретения заключается в том, что вода подводится к форсунке и впрыскивается в перегретом состоянии через трубопровод, снабженный регенератором теплоты продуктов сгорания топлива во внутреннюю энергию воды.The novelty of the invention lies in the fact that water is supplied to the nozzle and is injected in an overheated state through a pipeline equipped with a heat regenerator of the fuel combustion products into the internal energy of the water.
При впрыске перегретой воды ее испарение интенсифицируется за счет внутреннего подвода теплоты, что ведет к увеличению скорости возрастания энтальпии отработавших газов, поступающих на вход турбины, что ведет к росту давления наддува турбокомпрессора.When superheated water is injected, its evaporation is intensified due to internal heat supply, which leads to an increase in the rate of increase in the enthalpy of exhaust gases entering the turbine inlet, which leads to an increase in the boost pressure of the turbocharger.
На чертеже изображена схема ДВС предлагаемой конструкции.The drawing shows a diagram of the internal combustion engine of the proposed design.
ДВС содержит, по меньшей мере, коленчатый вал 1, шатун 2, поршневой палец 3, поршень 4, цилиндр 5, впускной клапан 6, выпускной клапан 7, впускной коллектор 8, выпускной коллектор 9, турбокомпрессор 10, форсунку для впрыска воды 11 и трубопровод 12 подвода воды к форсунке и регенератор теплоты продуктов сгорания топлива 13.The internal combustion engine contains at least a crankshaft 1, a connecting rod 2, a piston pin 3, a piston 4, a cylinder 5, an intake valve 6, an exhaust valve 7, an intake manifold 8, an exhaust manifold 9, a turbocharger 10, a nozzle for injecting water 11 and a pipe 12 water supply to the nozzle and a heat regenerator of the products of fuel combustion 13.
Работает предлагаемый ДВС с продолженным расширением продуктов сгорания топлива и работающий с подводом теплоты в рабочем цикле при постоянном объеме, при постоянном давлении, со смешанным подводом теплоты следующим образом.The proposed internal combustion engine works with the continued expansion of the products of fuel combustion and works with the supply of heat in the duty cycle at a constant volume, at a constant pressure, with a mixed supply of heat as follows.
Атмосферный воздух подается к компрессору турбокомпрессора 10 и нагнетается им во впускной трубопровод 8, откуда через впускной клапан 6 попадает в цилиндр 5 в процессе движения поршня 4 от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). Далее, при закрытых впускном и выпускном клапанах 6 и 7 следует такт сжатия при движении поршня 4 от НМТ к ВМТ и затем такт расширения при движении поршня от ВМТ к НМТ и такт выпуска продуктов сгорания топлива при движении поршня от НМТ к ВМТ при открытом выпускном клапане 7. При движении продуктов сгорания топлива по выпускному коллектору 9 в них через форсунку 11 впрыскивается вода, подведенная по трубопроводу 12 и предварительно перегретая в регенераторе теплоты продуктов сгорания топлива 13, которая испаряется за счет избытка своей внутренней энергии, за счет подвода теплоты от отработавших газов и горячих поверхностей выпускного коллектора. На колесе турбины турбокомпрессора парогазовая смесь совершает работу, понижая при этом свое давление до атмосферного.Atmospheric air is supplied to the compressor of the turbocharger 10 and is pumped into the inlet pipe 8, from where it enters the cylinder 5 through the inlet valve 6 during the movement of the piston 4 from the top dead center (TDC) to the bottom dead center (BDC). Further, when the intake and exhaust valves 6 and 7 are closed, the compression stroke follows when the piston 4 moves from the BDC to the BDC and then the expansion cycle when the piston moves from the BDC to the BDC and the exhaust stroke of the fuel combustion products when the piston moves from the BDC to BDC with the exhaust valve open 7. When the fuel combustion products move through the exhaust manifold 9, water is injected into them through the nozzle 11, supplied through the pipe 12 and preheated in the heat regenerator of the fuel combustion products 13, which evaporates due to the excess of its internal th power supply due to the heat from the exhaust gases and the hot surfaces of the exhaust manifold. On the turbine wheel of the turbocharger, the gas-vapor mixture does the work, while lowering its pressure to atmospheric.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137879/06A RU2338914C2 (en) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137879/06A RU2338914C2 (en) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005137879A RU2005137879A (en) | 2007-06-20 |
RU2338914C2 true RU2338914C2 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=38313840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005137879/06A RU2338914C2 (en) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2338914C2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450134C1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-05-10 | Алексей Васильевич Егоров | Way of vacuum creation at output of turbo compressor |
RU2572154C2 (en) * | 2014-01-14 | 2015-12-27 | Игорь Юрьевич Исаев | Ice intake manifold supercharging system that exploits used gas energy |
RU2596888C2 (en) * | 2013-10-29 | 2016-09-10 | Николай Михайлович Калмыков | Combined piston-turbine internal combustion engine |
RU2684042C1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-04-03 | Игорь Владимирович Леонов | Method of controlling diesel with turbo-rejection and device therefor |
RU2702783C2 (en) * | 2016-12-19 | 2019-10-11 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method (embodiments) for controlling injection of water into engine |
RU197736U1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | GAS TURBINE INSTALLATION |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104912602A (en) * | 2015-05-25 | 2015-09-16 | 哈尔滨工程大学 | Supercharger turbine with water spraying device |
-
2005
- 2005-12-05 RU RU2005137879/06A patent/RU2338914C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450134C1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-05-10 | Алексей Васильевич Егоров | Way of vacuum creation at output of turbo compressor |
RU2596888C2 (en) * | 2013-10-29 | 2016-09-10 | Николай Михайлович Калмыков | Combined piston-turbine internal combustion engine |
RU2572154C2 (en) * | 2014-01-14 | 2015-12-27 | Игорь Юрьевич Исаев | Ice intake manifold supercharging system that exploits used gas energy |
RU2702783C2 (en) * | 2016-12-19 | 2019-10-11 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method (embodiments) for controlling injection of water into engine |
RU2684042C1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-04-03 | Игорь Владимирович Леонов | Method of controlling diesel with turbo-rejection and device therefor |
RU197736U1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | GAS TURBINE INSTALLATION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005137879A (en) | 2007-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2338914C2 (en) | Internal combustion engine | |
JP7030822B2 (en) | Internal combustion steam engine | |
US7954478B1 (en) | Airless engine | |
US20070223352A1 (en) | Optical disc assemblies for performing assays | |
JP2003148254A (en) | Operation method for reciprocating internal combustion engine and system thereof | |
US20070220884A1 (en) | Divided housing turbocharger for an engine | |
US8056541B1 (en) | Internal combustion engine having an electric solenoid poppet valve and air/fuel injector | |
WO2013023434A1 (en) | Two-stroke reciprocating piston combustion engine | |
RU2008129123A (en) | TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SPRAY LIQUID | |
CN211343162U (en) | Low-speed running large engine | |
RU2280188C1 (en) | Internal combustion engine | |
GB2450616A (en) | Internal combustion engine and method of operation | |
US8875672B2 (en) | Engine system having dedicated cylinder-to-cylinder connection | |
US20180149079A1 (en) | Spark-ignition engine with subsequent cylinders | |
RU199209U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2786859C1 (en) | Method and experimental system with independent supply air source for two-stroke ice | |
CN104632362B (en) | Exhaust gas expanding mechanism for two-stroke pure oxygen engine | |
RU2784765C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with additional steam power stroke | |
RU2268376C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU29101U1 (en) | Combined V-piston engine | |
RU15914U1 (en) | ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY | |
RU45463U1 (en) | ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY | |
RU87468U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
CN112696265A (en) | Two-stroke internal combustion engine capable of reducing environmental pollution | |
SK500062022U1 (en) | Six stroke engine and its method of operation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081206 |