RU2382890C2 - Design of four-stroke engine with no con rod running on dust-like fuel - Google Patents
Design of four-stroke engine with no con rod running on dust-like fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382890C2 RU2382890C2 RU2008109853/06A RU2008109853A RU2382890C2 RU 2382890 C2 RU2382890 C2 RU 2382890C2 RU 2008109853/06 A RU2008109853/06 A RU 2008109853/06A RU 2008109853 A RU2008109853 A RU 2008109853A RU 2382890 C2 RU2382890 C2 RU 2382890C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- combustion chamber
- engine
- diaphragm
- pipe
- Prior art date
Links
Images
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
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания без кривршипно-шатунного механизма и работающего на пылевидном топливе.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and in particular to four-stroke internal combustion engines without crank mechanism and running on pulverized fuel.
Известны конструкции (Журнал "Изобретатель и рационализатор, №5, 1983 г., стр.37) двс, содержащие поршень, блок цилиндров, камеру сгорания, в которую в качестве топлива поступает угольная пыль.Known designs (Magazine "Inventor and Rationalizer, No. 5, 1983, p. 37) of an internal combustion engine containing a piston, a cylinder block, a combustion chamber into which coal dust enters as fuel.
Недостаток - частички угольного топлива интенсифицируют процесс износа деталей цилиндро-поршневой группы двс.The disadvantage is that coal fuel particles intensify the process of wear of parts of the cylinder-piston engine group.
Наиболее близким аналогом является устройство (А.с. СССР №1657596, 02 В 45/02) двс, содержащее поршень, головку блока, блок цилиндров, вихревую и надпоршневую камеры сгорания, форсунку.The closest analogue is the device (AS USSR No. 1657596, 02
Недостаток - интенсивно изнашиваются трущиеся сопряжения "поршень - гильза" из-за наличия несгоревшего пылевидного топлива в отработавших газах.The disadvantage is that the friction piston-sleeve mates wear out intensively due to the presence of unburned pulverized fuel in the exhaust gases.
Цель изобретения - создание двигателя внутреннего сгорания (двс) без кривошипно-шатунного механизма и расширение номенклатуры применяемых пылевидных топлив, имеющих как органическое происхождение, так и неорганическое происхождение.The purpose of the invention is the creation of an internal combustion engine (ICE) without a crank mechanism and the expansion of the range of used pulverized fuels, having both organic origin and inorganic origin.
Поставленная цель достигается за счет того, что компрессор соединен с трубой Ранке, из которой по трубопроводу охлажденный воздух отводится в пневмотеплообменник, отводящий трубопровод которого соединен с всасывающим фильтром компрессора, а по отводящему трубопроводу горячий воздух поступает в рессивер, который соединен трубопроводом через пневмовиброоживитель, дозатор с бункером, в камере сгорания между блоком двигателя, гильзой блока и головкой герметична закреплена диафрагма, изготовленная из листовой жаропрочной стали, имеющая форму пустотелого диска для циркуляционной охлаждающей жидкости, причем при деформации диафрагма плотно прилегает к поверхности вогнутой формы, имеющейся в гильзе двигателя, камера сгорания через трубопровод, сепаратор, обратный клапан соединена с наддиафрагменным пространством главного пневмоаккумулятора, выпускной трубопровод которого соединен через кран с пневмотурбиной, на ведущем валу которой находится соединительная муфта, а через выпускной клапан, трубопровод, сепаратор, обратный клапан соединена с пневмоаккумулятором, выходной трубопровод которого соединен с другой турбиной, и ведущий вал соединен с ведущим валом редуктора, имеющего рычаг переключения изменения частоты вращения ведомого вала промежуточной шестерни и шестерни распредвала.This goal is achieved due to the fact that the compressor is connected to the Ranke pipe, from which the cooled air is discharged through the pipeline to a pneumatic heat exchanger, the discharge pipe of which is connected to the compressor suction filter, and the hot air enters the receiver, which is connected by the pipeline through the pneumatic damper, dispenser with a hopper, in the combustion chamber between the engine block, the liner of the block and the head, a diaphragm made of heat-resistant steel sheet is sealed tightly, having the shape of the hollow disk for circulating coolant, and when deformed, the diaphragm fits snugly to the concave surface available in the engine sleeve, the combustion chamber through a pipeline, a separator, a check valve is connected to the supra-diaphragm space of the main pneumatic accumulator, the exhaust pipe of which is connected through a tap to a pneumatic turbine, on to the drive shaft of which there is a coupling, and through the exhaust valve, pipeline, separator, check valve connected to the pneumatic accumulator, exit hydrochloric conduit which is connected to other turbine and drive shaft coupled to the drive shaft gear unit having a gear shift speed change driven shaft of the intermediate gear and the camshaft gear.
Технический результат достигается за счет:The technical result is achieved due to:
- отсутствия кривошипно-шатунного механизма,- lack of a crank mechanism,
- применение трубы Ранке,- the use of the Ranke pipe,
- использование диафрагмы пустотелой круглой формы, охлаждаемой охлаждающей жидкостью,- the use of a hollow round diaphragm cooled by a coolant,
- применение пылевидного топлива, получаемого из различного вида материалов,- the use of pulverized fuel obtained from various types of materials,
- применение редуктора с возможностью изменения частоты вращения его ведомого вала.- the use of the gearbox with the ability to change the speed of its driven shaft.
На фиг.1 - Схема двигателя внутреннего сгорания, работающего на пылевидном топливе, фиг.2 - Схема устройства пневмоаккумулятора с рубашкой охлаждения, фиг.3 - Схема расположения кулачков на распредвале, фиг.4 - Схема устройства пустотелой из листовой стали круглой формы диафрагмы, фиг.5, фиг.6 предлагаются для автореферата.In Fig.1 - Diagram of an internal combustion engine running on pulverized fuel, Fig.2 - Diagram of the device of the pneumatic accumulator with a cooling jacket, Fig.3 - Diagram of the location of the cams on the camshaft, Fig.4 - Diagram of the device hollow from sheet steel of a circular shape of the diaphragm, figure 5, figure 6 are proposed for abstract.
Устройство состоит из блока цилиндров 1 двигателя, гильз 2 блока цилиндров, выполненных в виде полуовальной сферической формы, образующих с блоком цилиндров рубашку 3 охлаждения, диафрагмы 4, предназначено и для удаления отработавших газов с камеры сгорания 5, и сжатия аэрозоля, образованного сжатым горячим воздухом и горючей пылью с заданными размерами частиц, изготовленной из листовой жаропрочной ч стали, имеющей форму пустотелого диска для циркулирующей охлаждающей жидкости 6 (например, тосол, вода и так далее), головки 7 блока цилиндров, имеющей рубашку охлаждения и предназначенной для: образования камеры сгорания 5, сжигания аэрозоли 24, причем концентрация пыли в аэрозоли 24 в зависимости от режима работы двигателя 8 изменяют в диапазоне от нижнего предела воспламенения до его стехиометрического состояния; размещения выпускного клапана 9 для выпуска отработавших газов, трубопровода 10 соединяющего форсунки 15 с рессивером 11, в котором образуется аэрозоль, трубопровода 12, соединяющего камеру сгорания 5 через сепаратор 29 с главным пневмоаккумулятором 13, трубопроводом 14, соединяющим камеру сгорания 5 с сепаратором 20 для отделения несгоревших частиц пыли от продуктов сгорания, форсунок (инжекторов) 15 для подачи аэрозоли 24 в камеру сгорания 5, запальных, например, электроустройств 16 для поджигания аэрозольного топлива 24, трубы Ранке 17 для разделения воздушного потока с компрессора 19 и разделения его на: холодный поток с минусовой температурой, поступающей по трубопроводу 54 в пневмотеплообменник 26 и горячий поток с плюсовой температурой, поступающий по трубопроводу 60 в рессивер 11, предназначенный для создания аэрозоли 24, состоящей из горячего сжатого воздуха и горючей пыли, поступающей с трубопровода 27 от пневмовиброоживителя 18, сепаратора в 20 и 29, бункера 21 для хранения размельченной горючей пыли, дозатора 22 для отбора пыли с заданными размерами частичек трубопровода 23 для соединения компрессора 19 с пневмовиброоживителем 18, мельницы 25, пневмотеплообменника 26 для охлаждения охлаждающей жидкости 6, в системе охлаждения 28, трубопровода 27 для соединения сепараторов 20 и 29 с бункером 21, расходного крана 30 для регулирования частоты вращения ведущего вала 32 отбора мощности, пневмотурбины 31, электрогенератора 33, отводящего трубопровода 34 отработавших газов с пневмотурбины 31, пневмоаккумулятора с рубашкой охлаждения, 37 для отработавших газов, маховика 36, диафрагмы 38 листовой жаропрочной стали, пружины 39, упоров 40, обратного клапана 4 предохранительного клапана 42, пневметурбины 43 электрогенератора 44, редуктора 45 шестеренчатого типа с рычагом 46 изменения частоты вращения ведомого вала 47 и предназначенного для установления при неработающем двигателе 8 интенсивности прохождения (работы) всех циклов двигателя, шестерни 48 привода распредвала 52, кулачка 53 для привода форсунок (инжекторов) 15, кулачка 50 для открывания выпускного клапана 9, шестерни 51 для привода ротора запального устройства, соединительной муфты 55, манометра 56, маховика 57, электростартера 58, крана 59, баллона 61 для хранения сжатого воздуха, пружины 62 возврата диафрагмы 4 в исходное положение, упоров 63, манометров 64 и 65, шкива 66 для привода компрессора 19, обратного клапана 67, регулятора 68 интенсивности расхода газов из пневмоаккумулятора 35, отверстий 69 - по периметру диафрагмы 4 для ее крепления, упоров 70 с полусферическими головками, нижней стороны 71 диафрагмы 4 для соприкосновения с полуовальной сферической формы поверхностью гильзы блока, штока 72, верхней стороны 73 диафрагмы 4, воспринимающей усилие от давления горения пылевидного топлива в камере сгорания, зазора 74, промежуточной шестерни 49.The device consists of a
Работа двигателя 8 на пылевидном топливе. Полностью закрывают кран расхода 30. Выключают соединительную муфту 55. Устанавливают рычаг 46 частоты вращения ведомого вала 47 в одно из требуемых положений. Бункер 21 заполняют размельченной горючей пылью. Открывают расходный вентиль 59. К электростартеру 58 подают напряжение. Синхронно:The operation of the engine 8 on pulverized fuel. Completely close the
- сжатый воздух из баллона 61 через кран 59 поступает в трубу Ранке, на выходе с которой разделяется на горячий сжатый воздух, поступающий по трубопроводу 60 в рессивер 11 и холодный с минусовой температурой, поступающий по трубопроводу 54 в пневмотеплообменник 26, и далее направляется во всасывающее устройство компрессора 19;- compressed air from the
- с бункера 21 горючая пыль подается в дозатор 22, откуда крупные частички пыли направляют по трубопроводу в мельницу 25, а после их размельчения подают обратно в бункер 21. Частички пыли с требуемыми размерами с дозатора 22 подают в пневмовиброоживитель 18, а из него в рессивер 11, где сжатым воздухом образуется аэрозоль 24, которая по трубопроводу 10 поступает к форсункам (инжекторам) 15;- from the
- электростартер 58 через маховик 57 с зубчатым венцом по периметру вращает ведущий вал 32, шестерню 48, распредвал 52, кулачки 50, 53, шестерню 51.-
Первый такт двигателя 8 - наполнение камеры сгорания 5 аэрозолью 24 - это происходит в момент привода кулачком 53 рабочих элементов в форсунках 15, из-за чего аэрозоль 24 из рессивера 11 поступает под давлением в камеру сгорания 5. Заполняется объем, деформируется диафрагма 4, сжимая пружину возврата 32. После заполнения камеры сгорания 5 диафрагма 4 плотно прилегает к поверхности (вогнутой формы) гильзы 2. Дальнейшее вращение распредвала 52 и кулачка 53 приведет в нерабочее состояние форсунок (эжекторов) 15. Процесс наполнения камеры 5 аэрозолью 24 закончен.The first cycle of engine 8 — filling the
Второй такт двигателя 8 - сжатие находящейся аэрозоли 24 в камере сгорания 8. Это достигается упругостью пружины 62, воздействующей на нижнюю сторону 71 диафрагмы 4.The second cycle of the engine 8 is the compression of the
Третий такт двигателя 8 - сгорание аэрозоли 24 в камере сгорания 5. Это происходит в момент вращения шестерней 51 ротора, имеюшегося в запальном устройстве 16. Учитывая, что запальные устройства расположены по всему периметру камеры сгорания 5, аэрозоль 24 поджигают мгновенно. Увеличивается давление расширяющихся газов. Горение преобразуется в взрыв.The third cycle of the engine 8 is the combustion of the
Четвертый такт двигателя 8 - выпуск расширившихся газов и продукт сгорания из камеры сгорания 5. Обладая большим избытком давления, расширившиеся газы по трубопроводу 12 поступают в сепаратор 29. Происходит отделение несгоревших продуктов. Перемещаясь дальше, они открывают обратный клапан 41 и заполняют наддиафрагменное пространство, деформируя диафрагму 38 и пружину 39 в главном пневмоаккумуляторе 13. При наличии давления в наддиафрагменном пространстве, определяемого по манометру 56, выполняют нижеследующие работы:The fourth cycle of engine 8 is the release of expanded gases and the combustion product from the
- включают соединительную муфту 55, плавно открывают кран 30, закрывают вентиль 59, отключают подачу напряжения к стартеру 58. Пройдя через кран 30, расширяющиеся газы воздействуют на лопатки ведущего колеса пневмотурбины 31, а затем по трубопроводу 34 выходят в окружающую среду. Пневмотурбина преобразует энергию расширившихся газов в механическую энергию. Ведущий вал вращается. Электрогенератор 33 вырабатывает электроэнергию для потребителя.- turn on the
При уравновешивании давления газов в камере сгорания 5 и надпоршневом пространстве пневмоаккумулятора 13 обратный клапан 41 под воздействием своей пружины закрывается. Синхронно с этим вращающийся кулачок 50 открывает выпускной клапан 9. Расширившиеся газы из камеры сгорания 5 по трубопроводу 14 через сепаратор 20, обратный клапан 67, пневмоаккумулятор 35, регулятор 68, который заранее отрегулирован на такой расход газа из пневмоаккумулятора 35, чтобы работа турбины 43 не прерывалась по причине отсутствия сжатого газа в пневмоаккумуляторе 35, сопло (не показано) поступают на лопатки ведущего колеса пневмотурбины 43. Генератор 44 работает. Газы пройдя, через турбину 43, поступают в окружающую среду.When balancing the gas pressure in the
Это продолжается до тех пер пока диафрагма 4 под воздействием пружины 62 не соприкаснется с упорами 63. Клапаны 9 и 67 закроются. Имеющиеся газы в пневмоаккумуляторе 35 будут обеспечивать работу турбины 43.This continues until the
Ведущий вал 32, распределительный вал 52, кулачки 50, 53, шестерня 51, шкив 66 привода компрессора 19 продолжают вращаться.The
Для прекращения работы двигателя 8 герметично закрывают кран 30. Следующий запуск двигателя 8 можно осуществлять и без применения стартера 58, если в главном пневмоаккумуляторе 13 имеется под избыточным давлением газы из камеры сгорания 5.To stop the operation of the engine 8, the
Учитывая, что двс 8 без кривошипно-шатунного механизма и не регламентировано число оборотов ведущего вала 32, при котором происходят все четыре такта, предусмотрен редуктор 45 с рычагом 46, который осуществляет связь между началом работы всех циклов двс в зависимости от числа оборотов ведущего вала 32 через промежуточную шестерню 49.Considering that the internal combustion engine is 8 without a crank mechanism and the speed of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008109853/06A RU2382890C2 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Design of four-stroke engine with no con rod running on dust-like fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008109853/06A RU2382890C2 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Design of four-stroke engine with no con rod running on dust-like fuel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008109853A RU2008109853A (en) | 2009-09-27 |
RU2382890C2 true RU2382890C2 (en) | 2010-02-27 |
Family
ID=41168827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008109853/06A RU2382890C2 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Design of four-stroke engine with no con rod running on dust-like fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2382890C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450136C2 (en) * | 2010-03-22 | 2012-05-10 | Николай Павлович Мартынюк | Design of four-stroke conrod-free internal combustion engine running on pulverised fuel |
-
2008
- 2008-03-17 RU RU2008109853/06A patent/RU2382890C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008109853A (en) | 2009-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101443535B (en) | Improved engine | |
CN100390376C (en) | External combustion rotary piston engine | |
WO2009154511A1 (en) | Prechamber rotary internal combustion engine | |
US8387570B2 (en) | Coke burning engine | |
AU2009287383A1 (en) | Combustion turbine in which combustion is intermittent | |
CA2227167C (en) | Internal combustion rotary engine | |
EA030098B1 (en) | Self-pressure-regulating compressed air engine comprising an integrated active chamber | |
CN105952526A (en) | Fuel gas-steam combined cycle equal-pressure variable capacitance slide piece rotor engine | |
CN103266950A (en) | Oil water fuel composite exhaust gas powered two-stroke engine | |
RU2382890C2 (en) | Design of four-stroke engine with no con rod running on dust-like fuel | |
RU2324830C1 (en) | Free-piston gas generator of self-propelling engine with one compressor drive cylinder | |
CN100540864C (en) | Rotary engine | |
CN101644189A (en) | External combustion type internal combustion engine of cylinder | |
CN109404124A (en) | Rotary engine and control method | |
US6854437B1 (en) | Continuous flow expandable chamber and dynamic displacement rotary devices | |
CN109356718B (en) | Simple cycle engine with combustion chamber compressor driven by continuously variable transmission | |
US9074556B2 (en) | Internal combustion steam engine | |
CN101307721B (en) | Motor drive rotating combustion-chamber assembly outer compression double-modes runner engine | |
WO2007147292A1 (en) | Rotary piston engine | |
CN1197159A (en) | Dual rotors reversly-acting rotary I. C. engine | |
CN100365256C (en) | Pulsating flow gas turbine | |
CA3130896A1 (en) | Rotating internal combustion engine | |
PL145453B2 (en) | Turbine combustion engine in particular for powering vehicles | |
RU2450136C2 (en) | Design of four-stroke conrod-free internal combustion engine running on pulverised fuel | |
WO2007120074A2 (en) | Turbo-piston engine and a turbo-piston supercharger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110318 |