RU2637591C1 - Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber - Google Patents
Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2637591C1 RU2637591C1 RU2017116769A RU2017116769A RU2637591C1 RU 2637591 C1 RU2637591 C1 RU 2637591C1 RU 2017116769 A RU2017116769 A RU 2017116769A RU 2017116769 A RU2017116769 A RU 2017116769A RU 2637591 C1 RU2637591 C1 RU 2637591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- fuel injector
- external combustion
- compressed air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
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 - патент №2597710 «Способ повышения диспергирования впрыскивае6мого топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания».The closest prototype of the claimed invention is patent No. 2597710 "A method of increasing the dispersion of injected fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine."
ЦЕЛЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION
Прототип заявленного изобретения обеспечивает повышение степени диспергирования топлива, подаваемого в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания. Цель заявленного изобретения состоит в повышении степени диспергирования топлива, подаваемого во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания.The prototype of the claimed invention provides an increase in the degree of dispersion of the fuel supplied to the combustion chamber of an internal combustion engine. The purpose of the claimed invention is to increase the degree of dispersion of the fuel supplied to the external combustion chamber of the free-piston energy module with a common external combustion chamber.
СУЩНОСТЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Сущность заявленного изобретения поясняется на основе патента РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением поршней», который действует следующим образом. Продукты сгорания (фиг. 1) из общей внешней камеры сгорания 1 (далее - внешняя камера сгорания 1) по каналу 2 через клапан 3 поступают в правую полость поршня 4 левой расширительной машины 5, а по каналу 6 и клапан 7 в левую полость поршня 8 правой расширительной машины 9. Под действием расширяющихся продуктов сгорания поршни 4 и 8 и соединенные с ними якоря линейного электрогенератора 10 и 11 начинают расходиться. Якоря 10 и 11 могут представлять собой постоянные магниты либо электромагниты, намагничиваемые катушкой подмагничивания 12. В обоих случаях магнитный поток замыкается по контуру: якорь 11, статорный магнит 13, якорь 10. При расхождении якорей 10 и 11 магнитные линии их магнитных полей пересекаются, в результате чего в статорном магните 13 и якорях 10 и 11 изменяется магнитный поток и в статорной катушке 14 генерируется импульс электроэнергии. При достижении поршнями и якорями точек крайнего расхождения система управления переводит клапаны 3, 7, 15, 16 в противоположные положения. Теперь продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 по каналу 2 и через клапан 15 поступают в левую полость поршня 17, а по каналу 6 и через клапан 16 - в правую полость поршня 18. Поршни и якоря электрогенераторов начинают сходиться. В статорной катушке 14 генерируется импульс противоположного знака. Отработавшие продукты сгорания при расхождении поршней 17, 18 выбрасываются в атмосферу через 15 и 16, а при схождении - через клапаны 3 и 7. Одновременно из соответствующих полостей поршней 4, 8, 17, 18 через обратные клапаны 19, 20, 21, 22 по трубопроводам 23, 24 во внешнюю камеру сгорания 1 для обеспечения процесса горения топлива подается воздух, а через обратные клапаны 25, 26, 27, 28 из атмосферы засасывается воздух.The essence of the claimed invention is illustrated on the basis of RF patent 2422655 "Two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the pistons", which operates as follows. The combustion products (Fig. 1) from the common external combustion chamber 1 (hereinafter referred to as the external combustion chamber 1) pass through the
Способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания состоит в следующем. Сжатый воздух для действия привода топливной форсунки отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха (каналы 23, 24) в общую внешнюю камеру сгорания 1 (далее - внешняя камера сгорания) и по каналу 29 (фиг. 2) через обратный клапан 30 поступает в пневмоаккумулятор 31 и заряжает его. Для подачи топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха 32 в верхнее положение. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 31 по каналам 33, 34 поступает в верхнюю полость поршня привода топливной форсунки 35. Под действием сжатого воздуха поршень привода топливной форсунки 35 с ускорением движется вниз, накапливает кинетическую энергию и через плунжер топливной форсунки 36 (фиг. 3) передает ее топливу в нижней полости плунжера топливной форсунки 36. Вследствие этого кинетическая энергия движущихся деталей переходит в энергию сжатия топлива и энергию упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки 36. В результате давление топлива в нижней полости плунжера топливной форсунки 36 возрастает. Топливо из нижней полости плунжера топливной форсунки 36 через обратный клапан 37 подается во внешнюю камеру сгорания. При этом энергия сжатия топлива и упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки 36 преобразуется в энергию диспергирования топлива. Отработавший воздух из нижней полости поршня привода топливной форсунки 36 по каналам 38, 39 (фиг. 2) выбрасывается в атмосферу. Для подготовки топливной форсунки к очередному циклу подачи топлива система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха 32 в верхнее положение. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 31 по каналам 33, 38 поступает в нижнюю полость поршня привода топливной форсунки 35. Под действием поступающего в эту полость сжатого воздуха поршень привода топливной форсунки 35 перемещается в верхнее положение. Отработавший воздух из верхней полости плунжера топливной форсунки 35 по каналам 34, 40 вбрасывается в атмосферу. При этом пружина плунжера топливной форсунки 41 также перемещает плунжер топливной форсунки 36 в верхнее положение. Топливо из топливного бака (не показан) через обратный клапан 42 всасывается в нижнюю полость плунжера топливной форсунки 36. Топливная форсунка готова к очередному циклу подачи топлива во внешнюю камеру сгорания.A method for increasing the degree of dispersion of fuel by a pneumatic drive of a fuel injector of a free-piston power module with a common external combustion chamber is as follows. Compressed air for the fuel injector drive action is taken from the compressed air supply line (
РАСКРЫТИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, включающего магистраль подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, пневмоаккумулятор, систему управления, золотник управления подачей сжатого воздуха, поршень привода топливной форсунки, внешнюю камеру сгорания и плунжер топливной форсунки, отличается тем, что сжатый воздух для привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, поступает в пневмоаккумулятор и заряжает его, для подачи топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода топливной форсунки, при поступлении сжатого воздуха в которую поршень привода топливной форсунки с ускорением движется в сторону внешней камеры сгорания, накапливает кинетическую энергию и через плунжер топливной форсунки передает кинетическую энергию топливу в полости плунжера топливной форсунки, вследствие чего кинетическая энергия поршня привода топливной форсунки переходит в энергию сжатия топлива и энергию упругой деформации стенок полости плунжера топливной форсунки, топливо из полости плунжера топливной форсунки подается во внешнюю камеру сгорания, при этом энергия сжатия топлива и упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки преобразуется в энергию диспергирования топлива.A method for increasing the degree of dispersion of fuel by a pneumatic drive of a fuel injector of a free piston power unit with a common external combustion chamber, including a compressed air supply line to an external combustion chamber, an air accumulator, a control system, a compressed air control spool, a fuel injector drive piston, an external combustion chamber and a fuel injector plunger , characterized in that the compressed air to drive the fuel injector of the free piston power module with a common external chamber is burned I’m taken from the compressed air supply line to the external combustion chamber, enters the pneumatic accumulator and charges it; to supply fuel to the external combustion chamber, the control system transfers the compressed air control valve to the position in which the compressed air from the pneumatic accumulator enters that cavity of the fuel drive piston nozzles, when compressed air enters into which the piston of the fuel injector drive accelerates toward the external combustion chamber, it accumulates kinetic energy through the fuel injector lunger transmits kinetic energy to the fuel in the cavity of the fuel injector plunger, as a result of which the kinetic energy of the fuel injector drive piston passes into the fuel compression energy and the elastic deformation energy of the walls of the fuel injector plunger cavity, the fuel is supplied from the cavity of the fuel injector plunger to the external combustion chamber, the energy of fuel compression and elastic deformation of the walls of the lower cavity of the plunger of the fuel nozzle is converted into the dispersion energy of the fuel.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Затраты на НИОКР системы управления дозой топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания не могут существенно отличаться от таковых при проектировании классического ДВС. The R&D costs of a fuel dose control system for a pneumatic drive of a free-piston power injector with a common external combustion chamber cannot differ significantly from those when designing a classic ICE.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Фиг. 1 - Принципиальная схема двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей.FIG. 1 - Schematic diagram of a two-cylinder single-stroke free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors.
1 - камера сгорания; 2, 6, 23, 24 - канал; 3, 7, 15, 16 - газораспределительный клапан; 4, 8, 17, 18 - поршень; 5, 9 - расширительная машина; 10, 11 - якорь; 12 - катушка подмагничивания якоря; 13 - статорный магнит; 14 - статорная катушка; 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - обратный клапан.1 - combustion chamber; 2, 6, 23, 24 - channel; 3, 7, 15, 16 - gas distribution valve; 4, 8, 17, 18 - the piston; 5, 9 - expansion machine; 10, 11 - anchor; 12 - magnetization coil of the armature; 13 - stator magnet; 14 - stator coil; 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - check valve.
Фиг. 2 - Принципиальная схема пневматического привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания в позиции до подачи топлива во внешнюю камеру сгорания.FIG. 2 - Schematic diagram of the pneumatic drive of the fuel injector of a free piston power module with a common external combustion chamber in position before fuel is supplied to the external combustion chamber.
29, 33, 34, 38, 39, 40 - канал; 30, 37, 42 - обратный клапан; 31 - пневмоаккумулятор; 32 - золотник управления подачей сжатого воздуха; 35 - поршень привода топливной форсунки; 36 - плунжер топливной форсунки; 41 - пружина плунжера топливной форсунки.29, 33, 34, 38, 39, 40 - channel; 30, 37, 42 - check valve; 31 - pneumatic accumulator; 32 - spool control the supply of compressed air; 35 - a piston of a fuel injector drive; 36 - a plunger of a fuel atomizer; 41 - spring of the plunger of the fuel injector.
Фиг. 3 - Принципиальная схема пневматического привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания в позиции после подачи топлива во внешнюю камеру сгорания.FIG. 3 - Schematic diagram of the pneumatic drive of the fuel injector of a free-piston power module with a common external combustion chamber in position after fuel has been supplied to the external combustion chamber.
34, 38 - канал; 37, 42 - обратный клапан; 35 - поршень привода топливной форсунки; 36 - плунжер топливной форсунки; 41 - пружина плунжера топливной форсунки.34, 38 - channel; 37, 42 - check valve; 35 - a piston of a fuel injector drive; 36 - a plunger of a fuel atomizer; 41 - spring of the plunger of the fuel injector.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017116769A RU2637591C1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017116769A RU2637591C1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2637591C1 true RU2637591C1 (en) | 2017-12-05 |
Family
ID=60581213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017116769A RU2637591C1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2637591C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2388928C2 (en) * | 2008-07-04 | 2010-05-10 | Анатолий Александрович Рыбаков | Pneumatic drive of fuel atomiser of fire piston engine |
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 |
US20140165963A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | J. Michael Langham | Hydraulic Engine with One or More of Improved Transmission Control, Valve, and Fuel Injection Features |
RU2597710C1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-09-20 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of increasing dispersion of fuel injected into combustion chamber of internal combustion engine |
-
2017
- 2017-05-12 RU RU2017116769A patent/RU2637591C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2388928C2 (en) * | 2008-07-04 | 2010-05-10 | Анатолий Александрович Рыбаков | Pneumatic drive of fuel atomiser of fire piston engine |
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 |
US20140165963A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | J. Michael Langham | Hydraulic Engine with One or More of Improved Transmission Control, Valve, and Fuel Injection Features |
RU2597710C1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-09-20 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of increasing dispersion of fuel injected into combustion chamber of internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101305180A (en) | Multi-source fuel system for variable pressure injection | |
KR101815623B1 (en) | Linear generators | |
RU2528788C1 (en) | Method of ice diverter valve and fuel injector air drive hydraulic accumulator charging with atmospheric air | |
CN105626255A (en) | Four-stroke free piston internal combustion engine | |
RU2476699C1 (en) | Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator | |
RU2637591C1 (en) | Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber | |
RU2528538C1 (en) | Method of driving compressor of two-cylinder ice diverter valve and fuel injector air drive pneumatic accumulator charging with atmospheric air | |
RU2597710C1 (en) | Method of increasing dispersion of fuel injected into combustion chamber of internal combustion engine | |
RU2650216C1 (en) | Method of increasing the degree of fuel dispersing with a one-stroke fuel injector drive of a free-piston power module with a common external combustion chamber | |
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 | |
RU2642006C1 (en) | Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber | |
RU2659006C1 (en) | Fuel supply to the free-piston power module external combustion chamber by the single-cycle fuel injector drive control method | |
RU2388928C2 (en) | Pneumatic drive of fuel atomiser of fire piston engine | |
US20200217245A1 (en) | Engine | |
RU2680289C1 (en) | Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of the free-piston energy module with an external combustion chamber | |
RU2537324C1 (en) | Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber | |
RU2641997C1 (en) | Method of pneumatic drive of two-valved gas distributor of a free piston power module with a generic external combustion chamber | |
RU2680280C1 (en) | Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam | |
RU2468224C1 (en) | Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator | |
US20050247273A1 (en) | Pneumatic spring for starting a free piston internal combustion engine | |
RU2680279C1 (en) | Method of controlling the coefficient of the excess of air in the external combustion camera of a free-piston energy module with the external combustion chamber | |
RU2615297C1 (en) | Cooling method of piston groups of plunger-free module with external combustion chamber | |
RU2548527C1 (en) | Method to prevent concussion of piston groups against cylinder ends in double-cylinder free-piston power unit with external combustion chamber with help of gas distribution valves | |
EP1136691A3 (en) | Internal combustion engine fuel injector, and relative method of classifying and selecting a series of injectors | |
RU2576732C1 (en) | Method of charging hydraulic accumulator of drive system of three-valve gas distributor of internal combustion engine using piezoelectric pump |