RU2635013C1 - Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber - Google Patents

Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2635013C1
RU2635013C1 RU2017100673A RU2017100673A RU2635013C1 RU 2635013 C1 RU2635013 C1 RU 2635013C1 RU 2017100673 A RU2017100673 A RU 2017100673A RU 2017100673 A RU2017100673 A RU 2017100673A RU 2635013 C1 RU2635013 C1 RU 2635013C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cooling liquid
coolant
cavity
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2017100673A
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 RU2017100673A priority Critical patent/RU2635013C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635013C1 publication Critical patent/RU2635013C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/06—Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/10—Cooling by flow of coolant through pistons
    • 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

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: method for cooling the piston of the two-stroke engine with external combustion chamber includes a pump for pumping cooling liquid, cooling liquid supply pocket, a channel for supply of cooling liquid into the cavity of piston cooling liquid, the cavity of piston cooling liquid, a channel for discharging cooling liquid from the cavity of piston cooling liquid, cooling liquid discharge pocket, and a radiator. According to the invention, cooling liquid is pumped by the cooling liquid pump and moved along the route: the pump for pumping the cooling liquid, the pocket for supply of cooling liquid, the channel for supply of cooling liquid into the cavity of piston cooling liquid, the cavity of piston cooling liquid, the channel for discharging cooling liquid from the cavity of piston cooling liquid, cooling liquid discharge pocket, the radiator in which cooling liquid is cooled and fed back into the pump for pumping cooling liquid. The cooling liquid in the cavity of piston cooling liquid removes heat from cavity surface of the piston cooling liquid. Through the radiator, the cooling liquid is extracted from the piston and discharged to the environment.
EFFECT: cooling of piston of the two-stroke engine with external combustion chamber.
1 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Ближайший аналог заявленного изобретения патент РФ 2538429 «Способ реверсирования вращения коленчатого вала однотактного двигателя с внешней камерой сгорания». Реферат патента РФ 2538429: «Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к способам их реверсирования. Техническим результатом является повышение эффективности управления двигателем. Сущность изобретения заключается в том, что система управления отслеживает мгновенное положение поршней в цилиндре двигателя и открывает тот впускной клапан, при открытом положении которого продукты сгорания из внешней камеры сгорания поступают в рабочую полость того поршня, в которой энергия поступающих из внешней камеры сгорания расширяющихся продуктов сгорания приводит в движение поршень. Кинетическая энергия этого поршня через соединенный с поршнями шток и сочлененный со штоком шатун передается коленчатому валу двигателя при положении коленчатого вала, обеспечивающего его вращение в задаваемом направлении».The closest analogue of the claimed invention is RF patent 2538429 "Method for reversing the rotation of the crankshaft of a single-cycle engine with an external combustion chamber". Abstract of the patent of the Russian Federation 2538429: "The invention relates to internal combustion engines (ICE), in particular to methods for reversing them. The technical result is to increase the efficiency of engine management. The essence of the invention lies in the fact that the control system monitors the instantaneous position of the pistons in the cylinder of the engine and opens the inlet valve, when the open position of which the combustion products from the external combustion chamber enter the working cavity of the piston, in which the energy of the expanding combustion products coming from the external combustion chamber drives the piston. The kinetic energy of this piston is transmitted through the rod connected to the pistons and the connecting rod connected to the rod to the crankshaft of the engine when the crankshaft is in position to rotate in a given direction. "

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION

Цель заявленного изобретения - обеспечить охлаждение поршня двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания.The purpose of the claimed invention is to provide cooling of the piston of a two-stroke engine with an external combustion chamber.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Двухтактный поршневой двигатель (далее - двигатель) является частным случаем однотактного двигателя с внешней камерой сгорания, патент РФ 2538429, вместо двух поршней двигатель имеет один поршень. При пуске двигателя система управления подает во внешнюю камеру сгорания 1 форсункой 2 дозу топлива и воспламеняет его свечой зажигания 3 (см. фигуру). Продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 через открытый впускной клапан 4 поступают в рабочую полость поршня 5 (на фигуре - полость над поршнем 5) и он под действием продуктов сгорания начинает движение вниз, которое штоком 6, шатуном 7 и коленом коленвала 8 преобразуется во вращение коленвала 9. Площадь поршня 5 со стороны компрессорной полости поршня 5 (на фигуре - полость под поршнем 5) меньше его площади со стороны рабочей полости на величину поперечного сечения штока 6, и поэтому давление сжимаемого в компрессорной полости поршня 5 воздуха больше давления продуктов сгорания в его рабочей полости. Поэтому сжимаемый в компрессорной полости поршня 5 воздух через обратный клапан 10 поступает во внешнюю камеру сгорания 1 и пневмоаккумулятор 11, пополняя расход воздуха во внешней камере сгорания 1 в процессе горения топлива и заряжая пневмоаккумулятор 11. После того как поршень 5 окажется в нижней мертвой точке, система управления закрывает впускной клапан 4 и открывает выпускной клапан 12. Кинетическая энергия маховика 13 меняет направление движения поршня 5, и он движется из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. Отработавшие продукты сгорания через выпускной клапан 12 выбрасываются в атмосферу, а через обратный клапан 14 в компрессорную полость поршня 5 засасывается воздух из атмосферы. После прибытия поршня 5 в верхнюю мертвую точку система управления снова переводит впускной клапан 4 в открытое положение, а выпускной клапан 12 в закрытое положение, и начинается очередной рабочий такт.A two-stroke piston engine (hereinafter referred to as the engine) is a special case of a single-stroke engine with an external combustion chamber, RF patent 2538429, instead of two pistons the engine has one piston. When starting the engine, the control system supplies a dose of fuel to the external combustion chamber 1 with the nozzle 2 and ignites it with the spark plug 3 (see figure). The combustion products from the external combustion chamber 1 through the open intake valve 4 enter the working cavity of the piston 5 (in the figure, the cavity above the piston 5) and it starts to move downward under the action of the combustion products, which is converted into rotation by the rod 6, connecting rod 7 and crankshaft 8 crankshaft 9. The area of the piston 5 from the side of the compressor cavity of the piston 5 (in the figure, the cavity under the piston 5) is less than its area from the side of the working cavity by the value of the cross section of the rod 6, and therefore the pressure of the air piston 5 compressed in the compressor cavity and greater than the pressure of the combustion products in its working cavity. Therefore, the air compressed in the compressor cavity of the piston 5 through the check valve 10 enters the external combustion chamber 1 and the pneumatic accumulator 11, replenishing the air flow in the external combustion chamber 1 during fuel combustion and charging the pneumatic accumulator 11. After the piston 5 is at bottom dead center, the control system closes the intake valve 4 and opens the exhaust valve 12. The kinetic energy of the flywheel 13 changes the direction of movement of the piston 5, and it moves from bottom dead center to top dead center. The exhaust products of combustion through the exhaust valve 12 are discharged into the atmosphere, and through the check valve 14, air from the atmosphere is sucked into the compressor cavity of the piston 5. After the piston 5 arrives at top dead center, the control system again puts the intake valve 4 in the open position, and the exhaust valve 12 in the closed position, and the next working cycle begins.

Сущность заявленного изобретения состоит в следующем. Охлаждающая жидкость прокачивается насосом прокачки охлаждающей жидкости 15 и движется по маршруту: насос прокачки охлаждающей жидкости 15, карман подачи охлаждающей жидкости 16, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня 17, полость охлаждающей жидкости поршня 18, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня 19, карман отвода охлаждающей жидкости 20, радиатор 21, в котором охлаждающая жидкость охлаждается, и снова поступает в насос прокачки охлаждающей жидкости 15. Охлаждающая жидкость в полости охлаждающей жидкости поршня 18 отнимает тепло от поверхности полости охлаждающей жидкости поршня 18 и охлаждается в радиаторе 15. Компрессионное кольцо 22, маслосъемные кольца 23, 24. Изменение объема охлаждающей жидкости в системе охлаждения поршня 5 вследствие изменения температуры компенсируется охлаждающей жидкостью в компенсационном бачке 25. Для уменьшения теплового потока со стороны рабочей полости поршня 5 в сторону компрессионной полости поршня 5 на головку поршня 5 наносится керамическое покрытие 26. При движении поршня 5 из нижней мертвой точки в верхнюю через обратный клапан 14 засасывается воздух из атмосферы, который отнимает часть тепла от поверхности компрессионной полости поршня 5 и вместе со сжимаемым в ней воздухом подается во внешнюю камеру сгорания 1.The essence of the claimed invention is as follows. The coolant is pumped by the coolant pump 15 and moves along the route: coolant pump 15, coolant supply pocket 16, coolant supply channel to the piston coolant cavity 17, piston 18 coolant cavity, coolant drain channel from the coolant cavity the piston 19, the coolant drain pocket 20, the radiator 21, in which the coolant is cooled, and again enters the coolant pump 15. Coolant in the coolant cavity of the piston 18 takes away heat from the surface of the coolant cavity of the piston 18 and is cooled in the radiator 15. The compression ring 22, the oil rings 23, 24. The change in the volume of coolant in the cooling system of the piston 5 due to temperature changes is compensated by the coolant in the compensation tank 25 To reduce the heat flux from the side of the working cavity of the piston 5 towards the compression cavity of the piston 5, a ceramic coating 26 is applied to the head of the piston 5. When the piston 5 moves from bottom dead center air through the non-return valve 14 is sucked in air from the atmosphere, which takes part of the heat from the surface of the compression cavity of the piston 5 and together with the compressed air in it is supplied to the external combustion chamber 1.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ охлаждения поршня двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания, включающего насос прокачки охлаждающей жидкости, карман подачи охлаждающей жидкости, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня, полость охлаждающей жидкости поршня, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня, карман отвода охлаждающей жидкости и радиатор, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость прокачивается насосом прокачки охлаждающей жидкости двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания и движется по маршруту: насос прокачки охлаждающей жидкости, карман подачи охлаждающей жидкости, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня, полость охлаждающей жидкости поршня, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня, карман отвода охлаждающей жидкости, радиатор, через который охлаждающая жидкость отобранное от поршня тепло выбрасывает в окружающую среду.The method of cooling a piston of a two-stroke engine with an external combustion chamber, including a coolant pump, a coolant supply pocket, a coolant supply channel to the piston coolant cavity, a piston coolant cavity, a coolant drain channel from the piston coolant cavity, a coolant drain pocket and a radiator, characterized in that the coolant is pumped by a two-stroke engine coolant pump with an external chamber burned I’m moving along the route: a coolant pump, a coolant supply pocket, a coolant supply channel to the piston coolant cavity, a piston coolant cavity, a coolant drain channel from the piston coolant cavity, a coolant drain pocket, a radiator through which the coolant emitted from the piston emits heat into the environment.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯTECHNICAL APPLICABILITY OF THE INVENTION

Затраты на НИОКР заявленного изобретения не могут значительно отличаться от таковых при проектировании и отработки классических ДВС.The cost of research and development of the claimed invention cannot differ significantly from those in the design and development of classic internal combustion engines.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL

Фигура. Принципиальная схема двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания: 1 - внешняя камера сгорания; 2 - форсунка; 3 - свеча зажигания; 4 - впускной клапан; 5 - поршень; 6 - шток; 7 - шатун; 8 - кривошип; 9 - коленвал; 10, 14 - обратный клапан; 11 - пневмоаккумулятор; 12 - выпускной клапан; 13 - маховик; 15 - насос прокачки смазочной жидкости; 16 - карман подачи смазочной жидкости: 17 - канал подачи смазочной жидкости в полость смазочной жидкости поршня; 18 - полость смазочной жидкости поршня; 19 - канал отвода охлаждающей жидкости из полости смазочной жидкости поршня; 20 - карман отвода смазочной жидкости; 21 - радиатор; 22 - компрессионное кольцо; 23, 24 - маслосъемное кольцо; 25 - компенсационный бачок: 26 - керамическое покрытие.Figure. Schematic diagram of a two-stroke engine with an external combustion chamber: 1 - external combustion chamber; 2 - nozzle; 3 - spark plug; 4 - inlet valve; 5 - the piston; 6 - stock; 7 - a rod; 8 - crank; 9 - a crankshaft; 10, 14 - check valve; 11 - pneumatic accumulator; 12 - exhaust valve; 13 - flywheel; 15 - pump pumping lubricant; 16 - lubricant supply pocket: 17 - lubricant supply channel to the piston lubricating fluid cavity; 18 - the cavity of the lubricating fluid of the piston; 19 - channel drain coolant from the cavity of the lubricating fluid of the piston; 20 - pocket drainage of lubricant; 21 - a radiator; 22 - compression ring; 23, 24 - oil scraper ring; 25 - compensation tank: 26 - ceramic coating.

Claims (1)

Способ охлаждения поршня двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания, включающего насос прокачки охлаждающей жидкости, карман подачи охлаждающей жидкости, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня, полость охлаждающей жидкости поршня, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня, карман отвода охлаждающей жидкости и радиатор, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость прокачивается насосом прокачки охлаждающей жидкости двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания и движется по маршруту: насос прокачки охлаждающей жидкости, карман подачи охлаждающей жидкости, канал подачи охлаждающей жидкости в полость охлаждающей жидкости поршня, полость охлаждающей жидкости поршня, канал отвода охлаждающей жидкости из полости охлаждающей жидкости поршня, карман отвода охлаждающей жидкости, радиатор, через который охлаждающая жидкость отобранное от поршня тепло выбрасывает в окружающую среду.The method of cooling a piston of a two-stroke engine with an external combustion chamber, including a coolant pump, a coolant supply pocket, a coolant supply channel to the piston coolant cavity, a piston coolant cavity, a coolant drain channel from the piston coolant cavity, a coolant drain pocket and a radiator, characterized in that the coolant is pumped by a two-stroke engine coolant pump with an external chamber burned I’m moving along the route: a coolant pump, a coolant supply pocket, a coolant supply channel to the piston coolant cavity, a piston coolant cavity, a coolant drain channel from the piston coolant cavity, a coolant drain pocket, a radiator through which the coolant emitted from the piston emits heat into the environment.
RU2017100673A 2017-01-10 2017-01-10 Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber RU2635013C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100673A RU2635013C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100673A RU2635013C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2635013C1 true RU2635013C1 (en) 2017-11-08

Family

ID=60263737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100673A RU2635013C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635013C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU7106A1 (en) * 1926-08-11 1928-11-30 В.В. Киреев Device for oil cooling the piston of an internal combustion engine
US1825163A (en) * 1926-08-02 1931-09-29 Schweter Erich Device for altering the clearance space in piston machines
US4408575A (en) * 1981-01-23 1983-10-11 Caterpillar Tractor Co. Nozzle assembly for controlled spray
SU1102490A3 (en) * 1980-05-30 1984-07-07 Сосьете Дъэтюд Де Машин Термик С.Е.М.Т. (Фирма) Piston for reciprocating machine,preferably for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1825163A (en) * 1926-08-02 1931-09-29 Schweter Erich Device for altering the clearance space in piston machines
SU7106A1 (en) * 1926-08-11 1928-11-30 В.В. Киреев Device for oil cooling the piston of an internal combustion engine
SU1102490A3 (en) * 1980-05-30 1984-07-07 Сосьете Дъэтюд Де Машин Термик С.Е.М.Т. (Фирма) Piston for reciprocating machine,preferably for internal combustion engine
US4408575A (en) * 1981-01-23 1983-10-11 Caterpillar Tractor Co. Nozzle assembly for controlled spray

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU125635U1 (en) PISTON PUMP COMPRESSOR
RU2011141891A (en) HYBRID HYBRID ENGINE WITH A DIVIDED CYCLE AND METHOD FOR ITS OPERATION
WO2012010265A3 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
RU2543908C1 (en) Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in cylinder of single-cycle engine with external combustion chamber
JP5762495B2 (en) Large low speed turbocharged 2-stroke uniflow internal combustion engine with crosshead and cam driven exhaust valve actuation system
RU2641998C1 (en) Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of a two-motor engine with external combustion chamber
RU2634504C1 (en) Method of lubrication of friction couple of piston-cylinder of two-stroke engine with external combustion chamber
RU2635013C1 (en) Method for cooling piston of two-stroke engine with external combustion chamber
RU2538429C1 (en) Reversing crankshaft of single-stroke engine with external combustion chamber
RU2622222C1 (en) Method of non-contact cooling of pistons, strokes and cylinders of multi-cylinder one-step engine with external chamber of combustion of compression energy in compressor pistons of piston air
RU2538231C1 (en) Cycling of exhaust gases in single-stroke engine with external combustion engine
RU2624685C1 (en) Method of non-contact cooling of pistons and strokes in multi-cylinder one-step engine with external combustion chamber by energy of air compressed in pistons compressor cavities
RU2449138C2 (en) Internal combustion engine
US1638288A (en) Internal-combustion engine
RU2624156C1 (en) Method of cooling pistons, rodss and cylinders of multi-cylinder one-stroke engine with external combustion chamber using energy of air compressed in compressor cavities of pistons
RU2631842C1 (en) Method to control excess air by bypass valves between compressor and working cavities of pistons of single-stroke engine with external combustion chamber
US1510620A (en) Internal-combustion engine
RU2269017C2 (en) Internal combustion engine with additional pistons
CN204060960U (en) A kind of internal combustion engine structure
RU2623025C1 (en) Method of non-contact cooling of pistons, strocks and cylinder of ulti-cylinder one-step engine with external combustion chamber by pump with electric drive
RU2647950C1 (en) Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber
RU2767659C1 (en) Air injection device in internal combustion engine (ice)
RU2623024C1 (en) Method of non-contact cooling of pistons, strokes and cylinders of multi-cylinder one-step engine with external chamber of combustion of exhaust gases energy
RU2624930C1 (en) Method for non-contact cooling of pistons and rods in one-step engine with external chamber of combustion of exhaust gases energy
RU2628825C1 (en) Method of non-contact cooling of pistons, stocks and cylinder of ulti-cylinder one-step engine with external combustion chamber by pump with electric drive