RU2525766C1 - Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber - Google Patents

Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2525766C1
RU2525766C1 RU2013144322/06A RU2013144322A RU2525766C1 RU 2525766 C1 RU2525766 C1 RU 2525766C1 RU 2013144322/06 A RU2013144322/06 A RU 2013144322/06A RU 2013144322 A RU2013144322 A RU 2013144322A RU 2525766 C1 RU2525766 C1 RU 2525766C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
piston
external combustion
bypass valve
exhaust gas
Prior art date
Application number
RU2013144322/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Рыбаков
Original Assignee
Анатолий Александрович Рыбаков
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 Анатолий Александрович Рыбаков filed Critical Анатолий Александрович Рыбаков
Priority to RU2013144322/06A priority Critical patent/RU2525766C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525766C1 publication Critical patent/RU2525766C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: engine with common external combustion chamber and linear electrical generator converts exothermal energy of motor fuel into electric power and/or high-temperature high-pressure working gas power. It comprises one or several expansion machines with their pistons connected with linear electrical generator armatures, control system and exhaust gas bypass valve communicating expansion machine intake and discharge manifolds. Control system defines time interval of bypass valve open position in compliance with load set for said engine. At displacement of piston set said control system changes said bypass valve into open position for time interval in compliance with load set for said engine. Portion of exhaust gases flow from exhaust manifold into intake manifold and therefrom into piston set compression chamber and thereafter if flows together with compressed air into external combustion chamber.
EFFECT: lower toxicity of exhaust gases at partial loads mode.
1 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области энергомашиностроения.The invention relates to the field of power engineering.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Ближайший прототип заявленного изобретения - «Свободнопоршневой двухцилиндровый с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль двойного назначения», патент 2468224.The closest prototype of the claimed invention is "Free-piston twin-cylinder with a common external combustion chamber and a linear electric generator dual-purpose power module", patent 2468224.

Свободнопоршневой двухцилиндровый с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль двойного назначения (далее - энергомодуль) преобразует экзотермическую энергию моторного топлива в электроэнергию и/или энергию газообразного рабочего тела высокого давления и температуры. В его состав входят две расширительные машины, поршни которых соединены с якорями линейного электрогенератора, линейный электрогенератор (далее - генератор), общая внешняя камера сгорания и система управления энергомодулем. Действует он следующим образом.A two-cylinder free piston with a common external combustion chamber and a linear electric generator, a dual-purpose energy module (hereinafter referred to as the energy module) converts the exothermic energy of motor fuel into electricity and / or energy of a gaseous working fluid of high pressure and temperature. It consists of two expansion machines, the pistons of which are connected to the anchors of a linear electric generator, a linear electric generator (hereinafter referred to as the generator), a common external combustion chamber and an energy module control system. It acts as follows.

Перед пуском энергомодуля (см. фигуру) в его камере сгорания 1. Перед пуском энергомодуля в его камере сгорания 1 всегда присутствует некоторое количество воздуха. Если поршневая группа (поршни 2, 3, шток 4 и якорь генератора 5) находится в правом, по фигуре, крайнем положении, система управления форсункой 6 подает в камеру сгорания 1 дозу топлива и воспламеняет его свечой зажигания 7. Топливо горит, в результате чего температура и давление продуктов сгорания увеличиваются. Продукты сгорания из камеры сгорания 1 по трубопроводу 8 через открытый газораспределительный клапан 9 поступают в правую полость поршня 3. Под их воздействием поршневая группа начинает движения справа налево. Так как площадь правой поверхности поршня 3 больше площади его левой поверхности на величину разности поперечных сечений штоков с левой и правой стороны поршня 3, то давление сжимаемого в левой полости поршня 3 воздуха больше, чем давление продуктов сгорания в его правой полости. Поэтому сжимаемый в левой полости поршня 3 воздух через обратный клапан 10 по трубопроводу 11 подается в камеру сгорания 1, обеспечивая горение впрыскиваемого в нее форсункой 5 топлива. Одновременно в правую полость поршня 2 через обратный клапан 12 засасывается воздух из атмосферы, а из его левой полости через открытый клапан 13 воздух выбрасывается в атмосферу. По прибытию поршневой группы в левую крайнюю точку движения система управления закрывает газораспределительные клапаны 9 и 13 и открывает газораспределительные клапаны 14 и 15.Before starting the energy module (see the figure) in its combustion chamber 1. Before starting the energy module in its combustion chamber 1 there is always a certain amount of air. If the piston group (pistons 2, 3, rod 4 and generator armature 5) is in the right, figure, extreme position, the nozzle control system 6 delivers a dose of fuel to the combustion chamber 1 and ignites it with a spark plug 7. The fuel burns, resulting in temperature and pressure of combustion products increase. The products of combustion from the combustion chamber 1 through the pipe 8 through the open gas distribution valve 9 enter the right cavity of the piston 3. Under their influence, the piston group begins to move from right to left. Since the area of the right surface of the piston 3 is greater than the area of its left surface by the difference in the cross-sections of the rods on the left and right side of the piston 3, the pressure of the air compressed in the left cavity of the piston 3 is greater than the pressure of the combustion products in its right cavity. Therefore, compressed air in the left cavity of the piston 3 through the check valve 10 through the pipe 11 is supplied to the combustion chamber 1, providing combustion of the fuel injected into it by the nozzle 5. At the same time, air from the atmosphere is sucked into the right cavity of the piston 2 through the non-return valve 12, and air is released into the atmosphere from its left cavity through the open valve 13. Upon arrival of the piston group at the left extreme point of movement, the control system closes the gas distribution valves 9 and 13 and opens the gas distribution valves 14 and 15.

Под действием поступающих из внешней камеры сгорания 1 через открытый газораспределительный клапан 14 продуктов сгорания в левую полость поршня 2 поршневая группа начинает движение слева направо. Теперь сжимаемый в правой полости поршня 2 воздух через обратный клапан 16 по трубопроводу 11 поступает в камеру сгорания 1, поддерживая непрерывное горение топлива. Из правой полости поршня 3 отработавшие газы через открытый газораспределительный клапан 15 выбрасываются в атмосферу, а в его левую полость через обратный клапан 17 из атмосферы засасывается воздух. Если рабочий цикл будет протекать по сценарию пускового, преобразование энергии расширяющихся продуктов сгорания в кинетическую энергию поршневой группы будет малоэффективно в силу того, что давление продуктов сгорания в левой полости поршня 2 практически равно таковому в камере сгорания. Расширение продуктов сгорания при этом происходит только при выбросе их из цилиндра в конце пути поршневой группы, не производя никакой полезной работы - в рассматриваемый момент через газораспределительный клапан 13. Поэтому для повышения к.п.д. преобразования энергии организуется расширение продуктов сгорания непосредственно в цилиндре. По аналогии с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) цилиндр энергомодуля можно представить условно разделенным на два объема. Первый соответствует камере сгорания ДВС - виртуальная камера сгорания. Остальной объем цилиндра, по сути дела, как и в ДВС, виртуальный рабочий объем.Under the action of the combustion products coming from the external combustion chamber 1 through the open gas distribution valve 14 into the left piston cavity 2, the piston group starts to move from left to right. Now compressed in the right cavity of the piston 2, air through the check valve 16 through the pipe 11 enters the combustion chamber 1, maintaining continuous combustion of fuel. From the right cavity of the piston 3, the exhaust gases through the open gas distribution valve 15 are released into the atmosphere, and air is sucked into the left cavity through the check valve 17 from the atmosphere. If the duty cycle proceeds according to the start-up scenario, the conversion of the energy of the expanding combustion products into the kinetic energy of the piston group will be ineffective due to the fact that the pressure of the combustion products in the left cavity of the piston 2 is practically equal to that in the combustion chamber. The expansion of the combustion products in this case occurs only when they are ejected from the cylinder at the end of the piston group path, without performing any useful work - at the moment in question through the gas distribution valve 13. Therefore, to increase the efficiency energy conversion organizes the expansion of combustion products directly in the cylinder. By analogy with an internal combustion engine (ICE), the cylinder of an energy module can be conventionally divided into two volumes. The first corresponds to the combustion chamber of the internal combustion engine - a virtual combustion chamber. The remaining volume of the cylinder, in fact, as in the internal combustion engine, is the virtual working volume.

Поскольку процессы преобразования энергии в цилиндрах обоих расширительных машин аналогичны, для упрощения изложения эти процессы рассматриваются только применительно в левой расширительной машине. Рассматриваются два варианта сценария расширения продуктов сгорания.Since the processes of energy conversion in the cylinders of both expansion machines are similar, to simplify the presentation, these processes are considered only in relation to the left expansion machine. Two scenarios of the expansion of combustion products are considered.

Первый вариант. В начале такта, когда поршневая группа находится в левой крайней точке движения, система управления открывает впускной клапан 14 и продукты сгорания из камеры сгорания 1 поступают в виртуальную камеру сгорания цилиндра (левая полость поршня 2). Как только поршневая группа под их воздействием начинает движение, система управление закрывает клапан 14 и начинается собственно процесс расширения продуктов сгорания, то есть в обоих объемах цилиндра - в виртуальном объеме камеры сгорания и виртуальном рабочем объеме.First option. At the beginning of the cycle, when the piston group is at the left extreme point of movement, the control system opens the intake valve 14 and the combustion products from the combustion chamber 1 enter the virtual combustion chamber of the cylinder (left piston cavity 2). As soon as the piston group begins to move under their influence, the control system closes valve 14 and the actual process of expansion of the combustion products begins, that is, in both volumes of the cylinder — in the virtual volume of the combustion chamber and the virtual working volume.

Второй вариант. Возможен случай, когда при расширении продуктов сгорания на определенном участке движения еще до достижения поршневой группой крайней точки движения сила сопротивления движению окажется равной сумме сил давления продуктов сгорания и силы инерции поршневой группы, что приведет к остановке поршневой группы. Поэтому система управления на основании скорости поршневой группы и ее массы определяет момент закрытия клапана 14 уже после начала ее движения с таким расчетом, чтобы расширение продуктов сгорания по ее прибытию в крайнюю точку движения оказалось наиболее эффективным.The second option. It is possible that when the expansion of the combustion products in a certain section of the movement even before the piston group reaches the extreme point of movement, the resistance to movement will be equal to the sum of the pressure forces of the combustion products and the inertia of the piston group, which will stop the piston group. Therefore, the control system based on the speed of the piston group and its mass determines the closing moment of the valve 14 already after the start of its movement in such a way that the expansion of the combustion products upon its arrival at the extreme point of movement is most effective.

При обоих вариантах сжимаемый в правой полости поршня 2 воздух продолжает поступать в камеру сгорания 1 до тех пор, пока давление и температура газов в ней не достигнет того уровня, который был до момента открытия клапана 14. Кроме того, система управления отслеживает текущие значения скорости и ускорения поршневой группы, давления продуктов сгорания в камере сгорания 1, давления продуктов сгорания в левой рабочей полости поршня 2 и давления, сжимаемого в его правой компрессорной полости воздуха. В соответствии с этими значениями система управления вырабатывает алгоритм определения момента времени открытия перепускного клапана 18, обеспечивающий максимальное расширение продуктов сгорания в рабочей полости поршня 2 к моменту времени прибытия поршневой группы в противоположную крайнюю точку движения, и подает команду на открытие перепускного клапана 18.In both cases, the air compressed in the right cavity of the piston 2 continues to flow into the combustion chamber 1 until the gas pressure and temperature in it reaches the level that was before the valve 14 was opened. In addition, the control system monitors the current speed and acceleration of the piston group, the pressure of the combustion products in the combustion chamber 1, the pressure of the combustion products in the left working cavity of the piston 2 and the pressure compressed in its right compressor air cavity. In accordance with these values, the control system generates an algorithm for determining the time of opening of the bypass valve 18, which ensures maximum expansion of the combustion products in the working cavity of the piston 2 by the time of arrival of the piston group at the opposite extreme point of movement, and commands the opening of the bypass valve 18.

В результате сжатый в правой полости поршня 2 воздух перетекает в левую полость поршня 3. Противодействие воздуха движению поршневой группы резко уменьшается, способствуя процессу расширения продуктов сгорания в виртуальной камере сгорания и в виртуальном рабочем объеме цилиндра. К этому моменту в левую компрессорную полость поршня 3 уже поступило некоторое количество воздуха из атмосферы. Поступающий туда же через клапан 18 до определенной степени сжатый в правой полости поршня 2 воздух дополнительно заряжает левую компрессорную полость поршня 3, и засасывание воздуха из атмосферы через клапан 17 прекращается. При этом энергия, затрачиваемая на сжатие воздуха на данной фазе такта, также вместе с воздухом перебрасывается туда же. Поступающий сжатый воздух, расширяясь, сообщает дополнительный импульс кинетической энергии поршневой группе. Энергия на преодоление динамического сопротивления воздуху в клапане 17 переносится на клапан 18. То есть моменты времени открытия и закрытия газораспределительного клапана 14 и перепускного клапана 18 система управления определяет таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса расширения при движении поршневой группы в виртуальной камере сгорания и в виртуальном рабочем объеме цилиндра.As a result, the compressed air in the right cavity of the piston 2 flows into the left cavity of the piston 3. The counteraction of air to the movement of the piston group decreases sharply, contributing to the expansion of the combustion products in the virtual combustion chamber and in the virtual cylinder’s working volume. At this point, a certain amount of air from the atmosphere has already entered the left compressor cavity of the piston 3. The air coming in through the valve 18 to a certain degree in the right cavity of the piston 2 additionally charges the left compressor cavity of the piston 3, and air suction from the atmosphere through the valve 17 is stopped. In this case, the energy expended in compressing the air at a given phase of the cycle also is transferred there together with the air. The incoming compressed air, expanding, gives an additional impulse of kinetic energy to the piston group. The energy to overcome the dynamic resistance of air in the valve 17 is transferred to the valve 18. That is, the timing of the opening and closing of the gas distribution valve 14 and the bypass valve 18 is determined by the control system in such a way as to ensure maximum efficiency of the expansion process when the piston group moves in the virtual combustion chamber and virtual cylinder capacity.

В правой части фигуры изображена вторая расширительная машина. В ней одновременно протекают те же процессы, что и в левой расширительной машине. Особенность состоит в том, что движение ее поршневой группы организуется в противофазе относительно поршневой группы левой расширительной машины. Оппозитное движение поршневых групп энергомодуля позволяет компенсировать реакцию от их движений исключить вибрацию корпуса энергомодуля и одновременно обеспечить действие генератора. Статорный магнит генератора 19 может представлять собой постоянный магнит (в данном варианте) или электромагнит, намагничиваемый устанавливаемой на нее катушкой подмагничивания (на фигуре не показана). Магнитный поток замыкается по контуру: статорный магнит 19, якорь 5, якорь 20 и снова статорный магнит 19. При схождении и расхождении поршневых групп расширительных машин магнитные силовые линии якорей 5 и 20 пересекаются, магнитный поток в контуре увеличивается или уменьшается, в результате чего в статорной катушке 21 поочередно генерируются импульсы электроэнергии одного и другого знака. Задвижка 22 служит для действия энергомодуля в режиме генератора газообразного рабочего тела для привода расширительных машин различного назначения - расширительных машин двигателей привода колес транспортных средств, отбойных молотков и др.The second expansion machine is shown on the right side of the figure. It simultaneously proceeds the same processes as in the left expansion machine. The peculiarity is that the movement of its piston group is organized in antiphase relative to the piston group of the left expansion machine. The oppositional movement of the piston groups of the energy module allows you to compensate for the reaction from their movements to eliminate vibration of the housing of the energy module and at the same time ensure the action of the generator. The stator magnet of the generator 19 may be a permanent magnet (in this embodiment) or an electromagnet magnetized by a magnetizing coil mounted on it (not shown in the figure). The magnetic flux closes along the contour: the stator magnet 19, the anchor 5, the anchor 20, and again the stator magnet 19. When the piston groups of the expansion machines converge and diverge, the magnetic lines of force of the anchors 5 and 20 intersect, the magnetic flux in the circuit increases or decreases, resulting in the stator coil 21 alternately generated pulses of electricity of one and the other sign. The valve 22 is used to operate the energy module in the generator mode of a gaseous working fluid to drive expansion machines for various purposes - expansion machines of engines for driving wheels of vehicles, jackhammers, etc.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION

Цель изобретения - снижение токсичности отработавших газов энергомодуля (содержания оксидов азота NOx: NO и NO2) в режиме частичных нагрузок на энергомодуль.The purpose of the invention is to reduce the toxicity of the exhaust gases of the energy module (the content of nitrogen oxides NOx: NO and NO2) in the mode of partial loads on the energy module.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Известны системы рециркуляции выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания. Материал из Википедии - свободной энциклопедии.Known exhaust gas recirculation systems in internal combustion engines. Material from Wikipedia - the free encyclopedia.

Система рециркуляции выхлопных газов применяется на бензиновых, дизельных и газовых двигателях. Предназначается для снижения токсичности отработавших газов в режиме частичных нагрузок. Часть отработавших условно инертных газов попадает в цилиндры как балласт, что вызывает снижение максимальной температуры горения и, как следствие, уменьшение выбросов оксидов азота, образующихся при высоких температурах и являющихся одними из самых токсичных веществ. Простейшая механическая система представляет собой клапан, соединяющий впускной и выпускной коллекторы, который открывается под действием разрежения во впускном коллекторе.The exhaust gas recirculation system is used on gasoline, diesel and gas engines. Designed to reduce exhaust toxicity in partial load mode. Some of the conditionally inert exhaust gases enter the cylinders as ballast, which causes a decrease in the maximum combustion temperature and, as a result, a decrease in emissions of nitrogen oxides formed at high temperatures and which are one of the most toxic substances. The simplest mechanical system is a valve connecting the intake and exhaust manifolds, which opens under the action of vacuum in the intake manifold.

В энергомодуле тот же эффект достигается оснащением его дополнительным перепускным клапаном выхлопных газов 23. Для рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания система управления энергомодулем определяет интервал времени открытого положения перепускного клапана выхлопных газов в соответствии с задаваемой нагрузкой на энергомодуль. При движении поршневой группы энергомодуля система управления переводит перепускной клапан в открытое положение на интервал времени в соответствии с задаваемой нагрузкой на энергомодуль. Часть выхлопных газов из выхлопного коллектора перетекают во впускной коллектор и оттуда в компрессорную полость поршня, а затем вместе с сжимаемым воздухом во внешнюю камеру сгорания.In the power module, the same effect is achieved by equipping it with an additional exhaust gas bypass valve 23. To recycle the exhaust gases to the external combustion chamber, the energy module control system determines the time interval of the open position of the exhaust gas bypass valve in accordance with the specified load on the energy module. When the piston group of the energy module moves, the control system puts the bypass valve in the open position for a time interval in accordance with the specified load on the energy module. Part of the exhaust gases from the exhaust manifold flow into the intake manifold and from there into the compressor cavity of the piston, and then together with compressible air into the external combustion chamber.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего внешнюю камеру сгорания, одну или две расширительные машины, поршни которых соединены с якорями линейного электрогенератора, линейный электрогенератор, перепускной клапан выхлопных газов расширительной машины и систему управления энергомодулем, отличающийся тем, что для рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания энергомодуля система управления энергомодулем определяет в соответствии с задаваемой нагрузкой на энергомодуль интервал времени открытого положения перепускного клапана выхлопных газов расширительной машины, переводит перепускной клапан выхлопных газов расширительной машины газов в открытое положение и выдерживает перепускной клапан выхлопных газов расширительной машины в открытом положении в соответствии с определенным интервалом времени открытого положения перепускного клапана выхлопных газов расширительной машины в открытом положении, в результате чего часть выхлопных газов из выхлопного коллектора перетекает во впускной коллектор, засасывается через впускной коллектор в компрессорную полость поршня расширительной машины и при сжатии воздуха в компрессорной полости поршня расширительной машины вместе со сжимаемым воздухом подается во внешнюю камеру сгорания энергомодуля.A method of recirculating exhaust gases into an external combustion chamber of a free-piston energy module with an external combustion chamber, including an external combustion chamber, one or two expansion machines, the pistons of which are connected to the armature of a linear electric generator, a linear electric generator, an exhaust gas bypass valve of the expansion machine and an energy module control system, characterized in that for the exhaust gas recirculation to the external combustion chamber of the energy module, the energy module control system determines in accordance with a given load on the energy module, the time interval of the open position of the exhaust gas bypass valve of the expansion machine, puts the exhaust gas bypass valve of the gas expansion machine in the open position and keeps the exhaust gas bypass valve of the expansion machine in the open position in accordance with a certain time interval of the open position of the exhaust gas bypass valve expansion machine in the open position, resulting in a portion of the exhaust gas from the exhaust manifold torus flows into the intake manifold, is sucked through the intake manifold cavity to the compressor piston expansion machines and in compression in the compressor air cavity expansion piston machine with compressible air supplied into the outer chamber of the combustion power module.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯTECHNICAL APPLICABILITY OF THE INVENTION

Затраты на НИОКР и производство заявленного изобретения не могут значительно отличаться от таковых при проектировании и отработке классических двигателей. Требования к материалам и технологиям не выходят за рамки современных возможностей.The costs of research and development and the production of the claimed invention cannot differ significantly from those in the design and development of classic engines. Requirements for materials and technologies do not go beyond the scope of modern capabilities.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL

Фигура. Принципиальная схема свободнопоршневого с внешней камерой сгорания энергомодуля двойного назначения.Figure. Schematic diagram of a free piston with an external combustion chamber of a dual-purpose power module.

1 - камера сгорания; 2, 3 - поршень; 4 - шток; 5, 20 - якорь; 6 - форсунка; 7 - свеча зажигания; 8, 11 - канал; 9, 13, 14, 15 - газораспределительный клапан; 10, 12, 16, 17 - обратный клапан; 18 - перепускной клапан; 19 - статорный магнит; 21 - статорная катушка; 22 - задвижка; 23 - перепускной клапан выхлопных газов.1 - combustion chamber; 2, 3 - the piston; 4 - stock; 5, 20 - anchor; 6 - nozzle; 7 - a spark plug; 8, 11 - channel; 9, 13, 14, 15 - gas distribution valve; 10, 12, 16, 17 - check valve; 18 - bypass valve; 19 - stator magnet; 21 - stator coil; 22 - valve; 23 - exhaust bypass valve.

Claims (1)

Способ рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего внешнюю камеру сгорания, одну или две расширительные машины, поршни которых соединены с якорями линейного электрогенератора, линейный электрогенератор, перепускной клапан выхлопных газов расширительной машины и систему управления энергомодулем, отличающийся тем, что для рециркуляции выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания энергомодуля система управления энергомодулем определяет в соответствии с задаваемой нагрузкой на энергомодуль интервал времени открытого положения перепускного клапана выхлопных газов расширительной машины, переводит перепускной клапан выхлопных газов расширительной машины газов в открытое положение и выдерживает перепускной клапан выхлопных газов расширительной машины в открытом положении в соответствии с определенным интервалом времени открытого положения перепускного клапана выхлопных газов расширительной машины в открытом положении, в результате чего часть выхлопных газов из выхлопного коллектора перетекает во впускной коллектор, засасывается через впускной коллектор в компрессорную полость поршня расширительной машины и при сжатии воздуха в компрессорной полости поршня расширительной машины вместе со сжимаемым воздухом подается во внешнюю камеру сгорания энергомодуля. A method of recirculating exhaust gases into an external combustion chamber of a free-piston energy module with an external combustion chamber, including an external combustion chamber, one or two expansion machines, the pistons of which are connected to the armature of a linear electric generator, a linear electric generator, an exhaust gas bypass valve of the expansion machine and an energy module control system, characterized in that for the exhaust gas recirculation to the external combustion chamber of the energy module, the energy module control system determines in accordance with a given load on the energy module, the time interval of the open position of the exhaust gas bypass valve of the expansion machine, puts the exhaust gas bypass valve of the gas expansion machine in the open position and keeps the exhaust gas bypass valve of the expansion machine in the open position in accordance with a certain time interval of the open position of the exhaust gas bypass valve expansion machine in the open position, resulting in a portion of the exhaust gas from the exhaust manifold torus flows into the intake manifold, is sucked through the intake manifold cavity to the compressor piston expansion machines and in compression in the compressor air cavity expansion piston machine with compressible air supplied into the outer chamber of the combustion power module.
RU2013144322/06A 2013-10-02 2013-10-02 Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber RU2525766C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144322/06A RU2525766C1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144322/06A RU2525766C1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525766C1 true RU2525766C1 (en) 2014-08-20

Family

ID=51384622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013144322/06A RU2525766C1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525766C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835824A (en) * 1973-01-22 1974-09-17 Donald R Mac Free piston engine
GB1392827A (en) * 1971-04-09 1975-04-30 Jarret J H Free piston internal combustion engines
US4270054A (en) * 1980-04-25 1981-05-26 Dowd Norton W Power plant
SU1740727A1 (en) * 1990-05-31 1992-06-15 Войсковая часть 19163 Free-piston two-stroke engine-electric generator with oppositely moving pistons
RU2342546C2 (en) * 2007-01-15 2008-12-27 Анатолий Александрович Рыбаков Electric generator based on piston-free engine with remote combustion chamber
RU2422655C1 (en) * 2010-04-09 2011-06-27 Анатолий Александрович Рыбаков Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures
RU2468224C1 (en) * 2011-10-18 2012-11-27 Анатолий Александрович Рыбаков Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1392827A (en) * 1971-04-09 1975-04-30 Jarret J H Free piston internal combustion engines
US3835824A (en) * 1973-01-22 1974-09-17 Donald R Mac Free piston engine
US4270054A (en) * 1980-04-25 1981-05-26 Dowd Norton W Power plant
SU1740727A1 (en) * 1990-05-31 1992-06-15 Войсковая часть 19163 Free-piston two-stroke engine-electric generator with oppositely moving pistons
RU2342546C2 (en) * 2007-01-15 2008-12-27 Анатолий Александрович Рыбаков Electric generator based on piston-free engine with remote combustion chamber
RU2422655C1 (en) * 2010-04-09 2011-06-27 Анатолий Александрович Рыбаков Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures
RU2468224C1 (en) * 2011-10-18 2012-11-27 Анатолий Александрович Рыбаков Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9032918B2 (en) Free-piston internal combustion engine
Woo et al. Free piston engine generator: Technology review and an experimental evaluation with hydrogen fuel
CN102562291A (en) Opposed free piston linear alternator
RU2476699C1 (en) Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator
US6971340B1 (en) Compression pulse starting of a free piston internal combustion engine
RU2479733C1 (en) Method for increasing efficiency of expansion process of combustion products by air bypass between compressor cavities of expansion machines in free-piston two-cylinder power module with total external combustion chamber and linear electric generator
US10781770B2 (en) Cylinder system with relative motion occupying structure
Ibrahim et al. Effect of motoring voltage on compression ratio of a free-piston linear generator engine
RU2525766C1 (en) Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber
RU2468224C1 (en) Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator
RU2537324C1 (en) Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber
US20200217245A1 (en) Engine
RU2411379C2 (en) Linear electric hydrodynamic internal combustion engine by va kushchenko
US20050247273A1 (en) Pneumatic spring for starting a free piston internal combustion engine
Raide et al. Existing state of art of free-piston engines.
EP3728866B1 (en) Cylinder system with relative motion occupying structure
US6966280B1 (en) Compression pulse starting of a free piston internal combustion engine having multiple cylinders
RU2520727C1 (en) Control over phases of electric power polymodular electric generator built around free-piston power module with external combustion chamber
RU2328607C1 (en) Method of load synchronisation of free-piston internal combustion engine pistons motion
EP3842616A1 (en) Four stroke relative motion cylinder with dedicated compression space
CN216008677U (en) Compression ignition engine and vehicle
RU2785595C2 (en) Cylinder system with internal relative movement device
CN211692635U (en) Mechanical supercharged two-stroke compression ignition engine
US10788060B2 (en) Cylinder occupying structure
CN111287835A (en) Mechanical supercharged two-stroke compression ignition engine