RU2631843C1 - Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха - Google Patents
Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631843C1 RU2631843C1 RU2016127666A RU2016127666A RU2631843C1 RU 2631843 C1 RU2631843 C1 RU 2631843C1 RU 2016127666 A RU2016127666 A RU 2016127666A RU 2016127666 A RU2016127666 A RU 2016127666A RU 2631843 C1 RU2631843 C1 RU 2631843C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- pistons
- rods
- combustion chamber
- external combustion
- 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 подвижных частей двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения поршней и штоков. Сущность изобретения заключается в том, что при повышении температуры поршней, штоков и цилиндра двигателя выше оптимальной система управления переводит клапан подачи воздуха в открытое положение. Сжимаемый в компрессорных полостях воздух поступает на турбину и, отработав в ней, выбрасывается в атмосферу. Турбина приводит во вращение насос охлаждающей жидкости и вентилятор. Насос охлаждающей жидкости прокачивает охлаждающую жидкость через канал поршневой группы и через полость между цилиндром двигателя и его рубашкой. Радиатор обдувается вентилятором. В результате тепло от поршневой группы и цилиндра двигателя через радиатор выбрасывается в атмосферу. Система управления датчиком температуры охлаждающей жидкости контролирует температуру охлаждающей жидкости и при ее понижении закрывает клапан подачи воздуха. 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 - обеспечить охлаждение поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха.
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. фигуру) 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 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. Одновременно 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. 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 двигателя (патент 2543908).
Охлаждение поршневых групп и цилиндра двигателя энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха осуществляется следующим образом. При повышении температуры поршневой группы в составе поршней 4, 5 и штоков 8, 9 или цилиндра двигателя система управления переводит клапан подачи воздуха 23 в открытое положение. Сжимаемый в верхней, компрессорной, полости поршня 4 и в нижней, компрессорной, полости поршня 5 воздух по каналам 24, 25 поступает на турбину 26 и, отработав в ней, выбрасывается в атмосферу по каналу 27. Турбина 26 приводит во вращение насос охлаждающей жидкости 28 и вентилятор 29. Насос охлаждающей жидкости 28 прокачивает охлаждающую жидкость по двум маршрутам. Один маршрут: насос охлаждающей жидкости 28, канал поршневой группы 30, канал 31, радиатор 32 и снова насос охлаждающей жидкости 28. Другой маршрут: насос охлаждающей жидкости 28, канал 33, полость 34 между цилиндром двигателя 35 и рубашкой цилиндра двигателя 36, канал 31, радиатор 32 и снова насос охлаждающей жидкости 28. Радиатор 32 обдувается вентилятором 29. Направление потока воздуха от вентилятора 29 к радиатору 32 показано стрелками. Забор воздуха из атмосферы для обдува вентилятора 29 происходит по каналу 37. В результате тепло от поршневой группы и цилиндра двигателя через радиатор 32 выбрасывается в атмосферу. Система управления датчиком температуры охлаждающей жидкости 38 контролирует температуру охлаждающей жидкости и при понижении ее ниже оптимальной величины закрывает клапан подачи воздуха 23. Циркуляция охлаждающей жидкости прекращается, и температура охлаждающей жидкости повышается. Термостаты 39, 40 служат для управления температурой соответственно поршней, штоков и цилиндра.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха, содержащий поршневую группу в составе поршней и штоков, цилиндр с полостью между цилиндром и рубашкой цилиндра, систему управления, клапан подачи воздуха из компрессорных полостей поршней, турбину, насос охлаждающей жидкости, вентилятор, радиатор и датчик температуры охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что при повышении температуры поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания система управления переводит клапан подачи воздуха из компрессорных полостей поршней в открытое положение, при котором часть сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха поступает на турбину и, отработав в ней, выбрасывается в атмосферу, турбина приводит во вращение насос охлаждающей жидкости и вентилятор, насос охлаждающей жидкости прокачивает охлаждающую жидкость от насоса охлаждающей жидкости, через канал поршневой группы, радиатор и снова к насосу охлаждающей жидкости и от насоса охлаждающей жидкости через полость между цилиндром и рубашкой однотактного двигателя с внешней камерой сгорания и снова к насосу охлаждающей жидкости, радиатор обдувается вентилятором, в результате тепло от поршневой группы и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания через радиатор выбрасывается в атмосферу.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Требования к материалам и технологиям заявленного изобретения заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей.
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Фигура. Принципиальная схема однотактного двигателя с внешней камерой сгорания.
1 - камера сгорания; 2 - форсунка; 3 - свеча зажигания; 4, 5 - поршень; 6, 17, 24, 25, 27, 31, 33, 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 воздуха; 26 - турбина; 28 - насос охлаждающей жидкости; 29 - вентилятор; 30 - канал поршневой группы; 32 - радиатор; 34 - полость между цилиндром двигателя и рубашкой цилиндра двигателя; 35 - цилиндр двигателя; 36 - рубашка цилиндра двигателя; 38 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 39, 40 - термостат.
Claims (1)
- Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха, содержащий поршневую группу в составе поршней и штоков, цилиндр с полостью между цилиндром и рубашкой цилиндра, систему управления, клапан подачи воздуха из компрессорных полостей поршней, турбину, насос охлаждающей жидкости, вентилятор, радиатор и датчик температуры охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что при повышении температуры поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания система управления переводит клапан подачи воздуха из компрессорных полостей поршней в открытое положение, при котором часть сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха поступает на турбину и, отработав в ней, выбрасывается в атмосферу, турбина приводит во вращение насос охлаждающей жидкости и вентилятор, насос охлаждающей жидкости прокачивает охлаждающую жидкость от насоса охлаждающей жидкости, через канал поршневой группы, радиатор и снова к насосу охлаждающей жидкости и от насоса охлаждающей жидкости через полость между цилиндром и рубашкой однотактного двигателя с внешней камерой сгорания и снова к насосу охлаждающей жидкости, радиатор обдувается вентилятором, в результате тепло от поршневой группы и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания через радиатор выбрасывается в атмосферу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127666A RU2631843C1 (ru) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127666A RU2631843C1 (ru) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2631843C1 true RU2631843C1 (ru) | 2017-09-26 |
Family
ID=59931235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016127666A RU2631843C1 (ru) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631843C1 (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
- 2016-07-08 RU RU2016127666A patent/RU2631843C1/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 |
---|---|---|
KR102285733B1 (ko) | 자유 피스톤 엔진 | |
GB2469279A (en) | Linear reciprocating free piston external combustion open cycle heat engine | |
UA99903C2 (ru) | Усовершенствованный двигатель, работающий на сжатом воздухе или газе и/или дополнительной энергии с активной камерой расширения | |
JP2013526677A (ja) | フリーピストン内燃エンジン | |
US20160201599A1 (en) | Method and thermal engine for utilizing waste heat or geothermal heat | |
US20160341187A1 (en) | Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine | |
WO2011151888A1 (ja) | 外燃式クローズドサイクル熱機関 | |
RU2624156C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2624685C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2622222C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2631843C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха | |
RU2623027C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
RU2625069C1 (ru) | Способ охлаждения поршней, штоков и цилиндра 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 | |
RU2625070C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового 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 | |
RU2624930C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания энергией выхлопных газов | |
RU2623025C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней, штоков и цилиндров многоцилиндрового однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
RU2628825C1 (ru) | Способ бесконтактного охлаждения поршней и штоков однотактного двигателя с внешней камерой сгорания насосом с электроприводом | |
RU2625075C1 (ru) | Способ управления температурой поршневых групп и цилиндров свободнопоршневого с внешней камерой сгорания энергомодуля с приводом насоса системы охлаждения сжатым воздухом | |
RU2565933C1 (ru) | Поршневой двигатель замкнутого цикла | |
CN103104370B (zh) | 单缸三类门熵循环发动机 | |
KR101168275B1 (ko) | 응폭 펌프 | |
RU2449138C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2619511C1 (ru) | Способ управления температурой поршневых групп и цилиндров свободнопоршневого с внешней камерой сгорания энергомодуля с приводом насоса системы охлаждения выхлопными газами |