RU2624930C1 - Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов - Google Patents
Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624930C1 RU2624930C1 RU2016120367A RU2016120367A RU2624930C1 RU 2624930 C1 RU2624930 C1 RU 2624930C1 RU 2016120367 A RU2016120367 A RU 2016120367A RU 2016120367 A RU2016120367 A RU 2016120367A RU 2624930 C1 RU2624930 C1 RU 2624930C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pistons
- rods
- combustion chamber
- piston
- coolant
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является исключение потерь охлаждающей жидкости при охлаждении поршневых групп. Сущность изобретения заключается в том что поршневая группа в составе поршней и штоков выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль неподвижной трубы с зазором. При повышении температуры поршневой группы система управления переводит клапан подачи выхлопных газов в открытое положение. Выхлопные газы поступают на турбину, которая приводит во вращение насос охлаждающей жидкости и вентилятор. Насос прокачивает охлаждающую жидкость через канал внутри неподвижной трубы и радиатор, который обдувается вентилятором. При понижении температуры система закрывает клапан подачи выхлопных газов, и циркуляция охлаждающей жидкости прекращается. 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области энергомашиностроения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Ближайший аналог заявленного изобретения патент РФ 2427718 «Способ охлаждения поршней двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей».
Реферат патента РФ 2427718 «Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ охлаждения поршней двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей, включающий общую внешнюю камеру сгорания, электрогенератор с оппозитным движением якорей, две расширительные машины, приводящие в оппозитное движение якоря электрогенератора, и систему управления, шток и соединенные с ним поршни каждой расширительной машины охлаждаются протекающим в полости, ограниченной внутренней поверхностью штока, внешней и внутренней поверхностью установленной внутри этой полости трубы, хладагентом, для чего при движении поршней из точек крайнего схождения поршней в точки крайнего расхождения хладагент продавливается через радиатор, отдающий тепло хладагента внешней среде, и поступает в пневмоаккумулятор, а при движении поршней из точек крайнего расхождения в точки крайнего схождения хладагент из аккумулятора поступает в ту же полость, ограниченную внутренней поверхностью штоков, внешней и внутренней поверхностью трубы. Изобретение обеспечивает улучшение охлаждения поршней энергомодуля».
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения - исключить потери охлаждающей жидкости при охлаждении поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сущность изобретения поясняется описанием принципа действия однотактного двигателя с внешней камерой сгорания - далее двигатель. Действует он следующим образом. При пуске двигателя система управления (см. фиг. 1) подает во внешнюю камеру сгорания 1 форсункой 2 дозу топлива и воспламеняет его свечой зажигания 3. Топливо горит и, если поршневая группа двигателя в составе поршней 4 и 5 находятся в положении как показано на фигуре, то продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 по каналу 6 через открытый клапан 7 поступают в нижнюю (по чертежу) рабочую полость поршня 4. Под их воздействием поршень 4, штоки 8, 9 и поршень 5 начинают движение вверх. Так как нижняя площадь поверхности поршня 4 больше его верхней площади поверхности на разность площадей поперечного сечения штоков 8 и 9, то давление сжимаемого в верхней, компрессорной, полости поршня 4 воздуха больше давления продуктов сгорания в его нижней полости. Поэтому воздух из верхней, компрессорной, полости поршня 4 через обратный клапан 10 поступает во внешнюю камеру сгорания 1, поддерживая в ней процесс горения подаваемого форсункой 2 топлива. В нижнюю, компрессорную, полость поршня 5 через обратный клапан 11 засасывается воздух из атмосферы, а из верхней полости поршня 5 воздух (в дальнейшем отработавшие продукты сгорания) через клапан 12 выбрасываются в атмосферу. Таким образом, энергия продуктов сгорания через шток 9 и шатун 13 передается коленвалу 14. По прибытии поршней 4 и 5 в верхнюю мертвую точку движения система управления переводит клапаны 7 и клапан 12 в закрытое, а клапан 15 и клапан 16 в открытое положение. Теперь продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 по каналу 17 через клапан 15 поступают в верхнюю полость поршня 5. Поршни 4 и 5 начинают движение вниз, и коленвал двигателя 14 продолжает вращение в прежнем направлении. Сжимаемый в нижней, компрессорной, полости поршня 5 воздух через обратный клапан 18 поступает во внешнюю камеру сгорания 1, обеспечивая горение подаваемого форсункой 2 топлива. В верхнюю, компрессорную, полость поршня 4 через обратный клапан 19 засасывается воздух из атмосферы, а из его нижней полости отработавшие продукты сгорания через клапан 16 выбрасываются в атмосферу. В дальнейшем система управления, переводя клапаны 7, 12, 15, 16 из одного положение в другое, обеспечивает вращение коленвала двигателя в одном направлении. Клапаны 20, 21, 22 служат для обеспечения рециркуляции выхлопных газов (патент 2538231), реверсирования вращения коленчатого вала (патент 2538429) и оптимизации процесса расширения продуктов сгорания в цилиндре однотактного двигателя (патент 2543908).
Бесконтактное охлаждение поршней двигателя осуществляется следующим образом. При повышении температуры поршневой группы в составе поршней 4, 5 и штоков 8, 9 система управления переводит клапан подачи выхлопных газов 23 в открытое положение. Выхлопные газы от клапанов 12, 16 двигателя поступают в выхлопной коллектор. Часть выхлопных газов по каналам 24, 25, 26 поступает на турбину 27 и, отработав в ней, выбрасывается в атмосферу по каналу 28. Турбина приводит во вращение насос охлаждающей жидкости 29 и вентилятор 30. Воздух из атмосферы для вентилятора 30 забирается по каналу 31. Насос охлаждающей жидкости 29 прокачивает охлаждающую жидкость по маршруту: канал неподвижной трубы 32, канал 33, радиатор 34 и снова насос охлаждающей жидкости 29. Тепловой поток от поршневой группы в составе поршней 4, 5 и штоков 8, 9, выполненной с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль неподвижной трубы 32, через зазор между ней и неподвижной трубой 32 поступает в охлаждающую жидкость и переносится в радиатор 34, который обдувается вентилятором 30. Направление потока воздуха показано стрелками. В результате тепло от поршневой группы выбрасывается в атмосферу. Система управления датчиком температуры охлаждающей жидкости 35 контролирует температуру охлаждающей жидкости и при понижении ее ниже оптимальной величины переводит клапан 23 в закрытое положение. Теперь выхлопные газы от клапанов 12, 16 по каналам 24, 36, 37 выбрасываются в атмосферу. Циркуляция охлаждающей жидкости прекращается, и температура поршневой группы повышается.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов, содержащего поршневую группу в составе поршней и штоков, неподвижную трубу, систему управления, клапан подачи выхлопных газов, турбину, радиатор, насос охлаждающей жидкости и вентилятор, отличающийся тем, что поршневая группа однотактного двигателя с внешней камерой сгорания в составе поршней и штоков выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль неподвижной трубы с зазором между поршневой группой в составе поршней и штоков и неподвижной трубой, при повышении температуры поршневой группы однотактного двигателя с внешней камерой сгорания в составе поршней и штоков система управления переводит клапан подачи сжимаемого в компрессорных полостях поршней однотактного двигателя с внешней камерой сгорания воздуха в открытое положение, при котором часть выхлопных газов однотактного двигателя с внешней камерой сгорания поступают на турбину, которая приводит во вращение насос охлаждающей жидкости и вентилятор, насос охлаждающей жидкости прокачивает охлаждающую жидкость через канал внутри неподвижной трубы и радиатор, тепловой поток от поршневой группы однотактного двигателя с внешней камерой сгорания через зазор между поршневой группой однотактного двигателя с внешней камерой сгорания и неподвижной трубой поступает в охлаждающую жидкость, циркулирующую по каналу трубы, и переносится в радиатор, который обдувается вентилятором, в результате тепло от поршневой группы выбрасывается в атмосферу.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Требования к материалам и технологиям заявленного изобретения изобретения не выходят за рамки современных возможностей.
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Фиг. 1. Принципиальная схема однотактного двигателя с внешней камерой сгорания.
1 - камера сгорания; 2 - форсунка; 3 - свеча зажигания; 4, 5 - поршень; 6, 17, 24, 25, 26 28, 31, 33, 36, 37 - канал; 7, 12, 15, 16, 20, 21, 22 - клапан; 8, 9 - шток; 10, 11, 18, 19 - обратный клапан; 13 - шатун; 14 - коленвал; 23 - клапан подачи выхлопных газов; 27 - турбина; 29 - насос охлаждающей жидкости; 30 - вентилятор; 32 - неподвижная труба; 34 - радиатор; 35 - датчик температуры охлаждающей жидкости.
Claims (1)
- Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов, содержащего поршневую группу в составе поршней и штоков, неподвижную трубу, систему управления, клапан подачи выхлопных газов, турбину, радиатор, насос охлаждающей жидкости и вентилятор, отличающийся тем, что поршневая группа однотактного двигателя с внешней камерой сгорания в составе поршней и штоков выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль неподвижной трубы с зазором между поршневой группой в составе поршней и штоков и неподвижной трубой, при повышении температуры поршневой группы однотактного двигателя с внешней камерой сгорания в составе поршней и штоков система управления переводит клапан подачи сжимаемого в компрессорных полостях поршней однотактного двигателя с внешней камерой сгорания воздуха в открытое положение, при котором часть выхлопных газов однотактного двигателя с внешней камерой сгорания поступают на турбину, которая приводит во вращение насос охлаждающей жидкости и вентилятор, насос охлаждающей жидкости прокачивает охлаждающую жидкость через канал внутри неподвижной трубы и радиатор, тепловой поток от поршневой группы однотактного двигателя с внешней камерой сгорания через зазор между поршневой группой однотактного двигателя с внешней камерой сгорания и неподвижной трубой поступает в охлаждающую жидкость, циркулирующую по каналу трубы, и переносится в радиатор, который обдувается вентилятором, в результате тепло от поршневой группы выбрасывается в атмосферу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120367A RU2624930C1 (ru) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120367A RU2624930C1 (ru) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2624930C1 true RU2624930C1 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59495070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016120367A RU2624930C1 (ru) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2624930C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU7306A1 (ru) * | 1926-12-27 | 1928-12-31 | С.И. Бедняков | Устройство дл охлаждени поршн в двигател х внутреннего горени |
US4662177A (en) * | 1984-03-06 | 1987-05-05 | David Constant V | Double free-piston external combustion engine |
US4665703A (en) * | 1984-03-06 | 1987-05-19 | David Constant V | External combustion engine with air-supported free piston |
SU1605009A1 (ru) * | 1988-12-29 | 1990-11-07 | Ленинградский Кораблестроительный Институт | Охлаждаемый поршень малооборотного двигател внутреннего сгорани |
US20030066499A1 (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-10 | Berlinger Willibald G. | Piston assembly for use in a free piston internal combustion engine |
-
2016
- 2016-05-25 RU RU2016120367A patent/RU2624930C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU7306A1 (ru) * | 1926-12-27 | 1928-12-31 | С.И. Бедняков | Устройство дл охлаждени поршн в двигател х внутреннего горени |
US4662177A (en) * | 1984-03-06 | 1987-05-05 | David Constant V | Double free-piston external combustion engine |
US4665703A (en) * | 1984-03-06 | 1987-05-19 | David Constant V | External combustion engine with air-supported free piston |
SU1605009A1 (ru) * | 1988-12-29 | 1990-11-07 | Ленинградский Кораблестроительный Институт | Охлаждаемый поршень малооборотного двигател внутреннего сгорани |
US20030066499A1 (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-10 | Berlinger Willibald G. | Piston assembly for use in a free piston internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2759121C (en) | New reciprocating machines and other devices | |
US6694930B2 (en) | Piston assembly for use in a free piston internal combustion engine | |
RU2536605C1 (ru) | Способ зарядки рабочей жидкостью гидроаккумулятора системы гидравлического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки энергией газов из двух цилиндров двигателя внутреннего сгорания | |
RU2624685C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2624156C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2624930C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов | |
RU2622222C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2628825C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
RU2624686C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов | |
RU2623024C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов | |
RU2623027C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
RU2625070C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов | |
RU2631843C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2625069C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
RU2623025C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
CN100434695C (zh) | 一种往复式压缩机余隙调节方法 | |
RU2625075C1 (ru) | Способ управления температурой поршневых групп и цилиндров свободнопоршневого с внешней камерой сгорания энергомодуля с приводом насоса системы охлаждения сжатым воздухом | |
CN104033206A (zh) | 一种内燃机机油散热结构 | |
US1638288A (en) | Internal-combustion engine | |
RU2635013C1 (ru) | Способ охлаждения поршня двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания | |
RU2449138C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2634504C1 (ru) | Способ смазки пары трения поршень-цилиндр двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания | |
CN104763525A (zh) | 一种自吸式液压自由活塞直线发动机 | |
RU2615297C1 (ru) | Способ охлаждения поршневых групп свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания | |
RU2545259C1 (ru) | Ступенчатый способ сжатия газа группой свободнопоршневых с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов |