RU2619516C1 - Piston engine - Google Patents

Piston engine Download PDF

Info

Publication number
RU2619516C1
RU2619516C1 RU2016111772A RU2016111772A RU2619516C1 RU 2619516 C1 RU2619516 C1 RU 2619516C1 RU 2016111772 A RU2016111772 A RU 2016111772A RU 2016111772 A RU2016111772 A RU 2016111772A RU 2619516 C1 RU2619516 C1 RU 2619516C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
receiver
expansion
pressure
cylinder block
Prior art date
Application number
RU2016111772A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Степанович Калекин
Дмитрий Вячеславович Калекин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"
Priority to RU2016111772A priority Critical patent/RU2619516C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619516C1 publication Critical patent/RU2619516C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders all in one line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G3/00Combustion-product positive-displacement engine plants
    • F02G3/02Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: engine contains cylinder block, connecting rod and piston groups working for the main crank shaft, gas distribution systems including self-acting valves, receiver and pipeline system. Additionally the cylinder block comprises of, at least, one pressure cylinder and one expansion cylinder with, at least, one normally open self-acting valve and exhaust windows. The pressure cylinder is communicated with the expansion cylinder through a receiver over the pipeline system. Wherein, the receiver is additionally linked to a high-pressure bottle through a regulator valve.
EFFECT: allows effective and reliable functioning of power units in vehicles with ecologically clean exhaust.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, преимущественно, в качестве силовой установки для транспортных средств с экологически чистым выхлопом.The invention relates to mechanical engineering and can be used mainly as a power plant for vehicles with environmentally friendly exhaust.

Из уровня техники известны аналоги: поршневой детандер-компрессорный агрегат, патент RU №2134850 от 20.08.1999; поршневой пневмодвигатель, патент RU №2330962 от 10.08.2008; поршневой двигатель, патент RU №2302543 от 10.07.2007, выбранный в качестве прототипа, состоящий из блока цилиндров, соответствующего числа кривошипно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, механизма газораспределения, например, клапанного типа, системы подачи топлива, систем смазки, охлаждения и зажигания, камеры сгорания, системы газоводов, ресивера, теплообменника.The prior art analogues are known: piston expander-compressor unit, patent RU No. 2134850 from 08.20.1999; piston air motor, patent RU No. 2330962 from 08/10/2008; Piston engine, patent RU No. 2302543 dated 07/10/2007, selected as a prototype, consisting of a cylinder block, the corresponding number of crank-piston groups working on a common crankshaft, a gas distribution mechanism, for example, a valve type, a fuel supply system, lubrication systems, cooling and ignition, combustion chambers, gas duct systems, receiver, heat exchanger.

Основным недостатком известных технических решений является то, что они не обеспечивают экологически чистый выхлоп.The main disadvantage of the known technical solutions is that they do not provide an environmentally friendly exhaust.

Техническим результатом настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, создание эффективной, простой и надежной в работе конструкции поршневого двигателя, работающего на сжатом воздухе и пригодного для использования в качестве силовой установки транспортного средства с экологически чистым выхлопом.The technical result of the present invention is to eliminate this drawback, creating an effective, simple and reliable design of a piston engine running on compressed air and suitable for use as a power plant of a vehicle with environmentally friendly exhaust.

Указанный технический результат достигается тем, что в предложенном поршневом двигателе, состоящем из блока цилиндров, шатунно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, системы газораспределения, включающей в себя самодействующие клапаны, ресивера, системы трубопроводов, согласно заявленному техническому решению блок цилиндров содержит по крайней мере один нагнетательный цилиндр и один расширительный цилиндр по меньшей мере с одним нормально открытым самодействующим клапаном и выхлопными окнами, нагнетательный цилиндр системой трубопроводов сообщен с расширительным цилиндром через ресивер, причем ресивер дополнительно связан с баллоном высокого давления через редукционный клапан.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed piston engine, consisting of a cylinder block, connecting rod and piston groups working on a common crankshaft, a gas distribution system including self-acting valves, receivers, piping systems, according to the claimed technical solution, the cylinder block contains at least one discharge cylinder and one expansion cylinder with at least one normally open self-acting valve and exhaust windows, a discharge cylinder with Stem pipelines in communication with an expansion cylinder through the receiver, wherein the receiver is further coupled to the high pressure cylinder through the pressure reducing valve.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного поршневого двигателя.The drawing shows a schematic diagram of the proposed piston engine.

Поршневой двигатель содержит блок цилиндров 1, в котором размещены нагнетательный цилиндр 2 и расширительный цилиндр 3 с нормально открытым впускным клапаном 4 и выхлопными окнами 5, коленчатый вал 6 с присоединенными к нему шатунно-поршневыми группами, система трубопроводов 7, связывающая нагнетательный и расширительный цилиндр через ресивер 8, и присоединенный к нему баллон высокого давления 9 через редукционный клапан 10.The piston engine contains a cylinder block 1, in which a discharge cylinder 2 and an expansion cylinder 3 with a normally open intake valve 4 and exhaust windows 5, a crankshaft 6 with connecting rod-piston groups attached to it, a piping system 7 connecting the discharge and expansion cylinder through receiver 8, and an attached high-pressure cylinder 9 through a pressure reducing valve 10.

Сжатый воздух из баллона высокого давления 9 поступает в ресивер 8, где с помощью редукционного клапана 10 поддерживается избыточное давление порядка 0,6-0,8 МПа. По системе трубопроводов 7 из ресивера 8 сжатый воздух поступает в расширительный цилиндр 3 через нормально открытый впускной клапан 4, приводя в движение поршневую группу расширительного цилиндра 3, создавая при этом крутящий момент на коленчатом валу 6 поршневого двигателя. Основная большая часть момента (примерно 2/3), снимаемая с коленчатого вала 6, расходуется на привод движителя транспортного средства, а другая меньшая часть момента (примерно 1/3) воспринимается поршневыми группами нагнетательного цилиндра 2, приводя их в движение, обеспечивая при этом сжатие и перемещение атмосферного воздуха в ресивер 8. Сжатый нагнетательным цилиндром воздух, имеющий более высокую температуру, смешивается в ресивере 8 с воздухом, поступившим через редукционный клапан 10 из баллона высокого давления 9, повышая тем самым его энергетическую эффективность. При торможении, спусках с подъемов, движении транспортного средства накатом крутящий момент, создаваемый на коленчатом валу 6 движителем, приводит в движение поршневые группы нагнетательного 2 и расширительного цилиндров 3, производя сжатие и перемещение в ресивер 8 атмосферного воздуха, поступившего в нагнетательный цилиндр 2, а также в расширительный цилиндр через выхлопные окна 5, обеспечивая, таким образом, его рекуперацию.Compressed air from a high-pressure cylinder 9 enters the receiver 8, where an overpressure of the order of 0.6-0.8 MPa is maintained using a pressure reducing valve 10. Through the piping system 7 from the receiver 8, compressed air enters the expansion cylinder 3 through a normally open intake valve 4, driving the piston group of the expansion cylinder 3, while creating torque on the crankshaft 6 of the piston engine. The bulk of the moment (about 2/3) taken from the crankshaft 6 is spent on driving the vehicle propulsion device, and the other smaller part (about 1/3) of the moment is taken up by the piston groups of the pressure cylinder 2, setting them in motion, while ensuring compression and movement of atmospheric air into the receiver 8. The compressed air having a higher temperature is mixed in the receiver 8 with the air received through the pressure reducing valve 10 from the high pressure cylinder 9, thereby increasing it energy efficiency. During braking, downhill, coasting of the vehicle, the torque generated by the engine on the crankshaft 6 drives the piston groups of the pressure 2 and expansion cylinders 3, compressing and moving atmospheric air into the receiver 8, which entered the pressure cylinder 2, and also into the expansion cylinder through the exhaust windows 5, thus ensuring its recovery.

Нормально открытый клапан может быть выполнен с запорным элементом в виде подпружиненного кольца с ограничителем с возможностью перемещения относительно крышки цилиндра (см. RU №11312), подвешенного на пружине растяжения (см. RU №2097576), в виде упругих элементов, параллельных потоку газа, и ограничителей, консольно закрепленных в пакет (см. RU №38852).A normally open valve can be made with a locking element in the form of a spring-loaded ring with a stopper with the possibility of movement relative to the cylinder cover (see RU No. 11312) suspended on a tension spring (see RU No. 2097576), in the form of elastic elements parallel to the gas flow, and limiters cantilever fixed in the package (see RU No. 388852).

Предложенное техническое решение позволяет эффективно и надежно обеспечить функционирование силовых установок транспортных средств с экологически чистым выхлопом.The proposed technical solution allows you to effectively and reliably ensure the operation of the power plants of vehicles with environmentally friendly exhaust.

Claims (1)

Поршневой двигатель, состоящий из блока цилиндров, шатунно-поршневых групп, работающих на общий коленчатый вал, системы газораспределения, включающей в себя самодействующие клапаны, ресивер, систему трубопроводов, отличающийся тем, что блок цилиндров содержит по крайней мере один нагнетательный цилиндр и один расширительный цилиндр по меньшей мере с одним нормально открытым самодействующим клапаном и выхлопными окнами, нагнетательный цилиндр системой трубопроводов сообщен с расширительным цилиндром через ресивер, причем ресивер дополнительно связан с баллоном высокого давления через редукционный клапан.A piston engine consisting of a cylinder block, a connecting rod and piston groups working on a common crankshaft, a gas distribution system including self-acting valves, a receiver, a piping system, characterized in that the cylinder block contains at least one discharge cylinder and one expansion cylinder with at least one normally open self-acting valve and exhaust windows, the discharge cylinder is connected by a piping system to the expansion cylinder through the receiver, the receiver being ADDITIONAL associated with the high pressure cylinder through the pressure reducing valve.
RU2016111772A 2016-03-29 2016-03-29 Piston engine RU2619516C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111772A RU2619516C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111772A RU2619516C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619516C1 true RU2619516C1 (en) 2017-05-16

Family

ID=58715754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016111772A RU2619516C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Piston engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619516C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669080C1 (en) * 2017-07-10 2018-10-08 Владимир Викторович Михайлов Piston pneumatic motor
RU199020U1 (en) * 2020-03-24 2020-08-07 Вячеслав Степанович Калекин PISTON ENGINE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032963A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-30 Guy Negre Method and device for recuperating ambient thermal energy for vehicle equipped with an pollution-free engine with secondary compressed air
FR2773849A1 (en) * 1998-01-22 1999-07-23 Guy Negre Air reheating procedure and system for low pollution vehicle engine
RU2134850C1 (en) * 1998-01-29 1999-08-20 Омский государственный технический университет Piston expander-compressor set
RU2302543C1 (en) * 2005-12-15 2007-07-10 Тольяттинский государственный университет Piston engine
RU154841U1 (en) * 2014-05-30 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" PISTON AIR MOTOR

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032963A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-30 Guy Negre Method and device for recuperating ambient thermal energy for vehicle equipped with an pollution-free engine with secondary compressed air
FR2773849A1 (en) * 1998-01-22 1999-07-23 Guy Negre Air reheating procedure and system for low pollution vehicle engine
RU2134850C1 (en) * 1998-01-29 1999-08-20 Омский государственный технический университет Piston expander-compressor set
RU2302543C1 (en) * 2005-12-15 2007-07-10 Тольяттинский государственный университет Piston engine
RU154841U1 (en) * 2014-05-30 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" PISTON AIR MOTOR

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669080C1 (en) * 2017-07-10 2018-10-08 Владимир Викторович Михайлов Piston pneumatic motor
RU199020U1 (en) * 2020-03-24 2020-08-07 Вячеслав Степанович Калекин PISTON ENGINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2622457C1 (en) Internal combustion engine based on isothermal compression, its operating and management methods
WO2008045036A3 (en) Improved reciprocating devices
AU2011311695B2 (en) Mono-energy and/or dual-energy engine with compressed air and/or additional energy, comprising an active chamber included in the cylinder
CN109751153B (en) Waste heat driven exhaust pump
RU2619516C1 (en) Piston engine
CN104295321A (en) Piston type air-powered engine system
CN203847276U (en) Combustion engine
RU183893U1 (en) PISTON ENGINE
RU2666506C2 (en) Method of producing mechanical energy from hydraulic-kinetic energy absorbers
RU2042844C1 (en) Internal combustion engine
RU193001U1 (en) PISTON ENGINE
RU78527U1 (en) PISTON ENGINE
RU2722201C1 (en) Free piston engine
RU2091599C1 (en) Engine unit
CN103775293B (en) Solar energy temperature-difference engine
RU140285U1 (en) TRANSPORT INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AUTOMATIC TORQUE CONTROL
CN109026330A (en) It is a kind of with vertical air-cooled single cylinder diesel
RU178533U1 (en) COMBINED POWER PLANT
RU2669080C1 (en) Piston pneumatic motor
CN203161329U (en) In-line piston engine utilizing waste gas energy
RU2663369C1 (en) Double acting internal combustion engine with regeneration of heat
RU2107831C1 (en) Free-piston engine
UA140581U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
EA201791759A1 (en) MODULAR COMPLEX FOR DEVELOPING EFFICIENT POWER AS A RESULT OF COMBUSTION OF LIQUID AND GASEOUS TYPES OF FUEL
UA141329U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Legal Events

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

Effective date: 20190330