RU2645191C1 - Two-stroke internal combustion engine with electric generator - Google Patents

Two-stroke internal combustion engine with electric generator Download PDF

Info

Publication number
RU2645191C1
RU2645191C1 RU2016145873A RU2016145873A RU2645191C1 RU 2645191 C1 RU2645191 C1 RU 2645191C1 RU 2016145873 A RU2016145873 A RU 2016145873A RU 2016145873 A RU2016145873 A RU 2016145873A RU 2645191 C1 RU2645191 C1 RU 2645191C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pistons
electric generator
chambers
suction
cylinder
Prior art date
Application number
RU2016145873A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иосифович Фокин
Владимир Владимирович Рогалев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский 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 профессионального образования "Брянский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет"
Priority to RU2016145873A priority Critical patent/RU2645191C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645191C1 publication Critical patent/RU2645191C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/08—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type with direct fluid transmission link
    • 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
    • F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission

Landscapes

  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: engine devices and pumps.
SUBSTANCE: engine contains a cylinder 1 with volumetric pump pistons 2 connected by a rod 3. At the ends of the cylinder 1 there are sealing pistons 4 and combustion chambers 5. The volumetric pump is divided by a partition 7 into chambers 8, 9 with suction 10 and discharge valves 11. The chambers 8, 9 are filled with working liquid in the capacity of which ferromagnetic liquid on water base is used. The suction 12 and discharge 13 branch pipes of the volumetric pump are connected by an energy saving line 14, around which there is a winding 15 of the linear electric generator and an annular permanent magnet 16 arranged concentrically to it. When the mix is ignited in the combustion chambers 5, a reciprocating motion of the pistons 2 occur pumping the liquid along the energy saving line 14. The annular magnet 16 generates a magnetic field, the movement of the ferromagnetic liquid column is generated by EMF in the winding 15 of the linear electric generator.
EFFECT: expansion of engine functionality, generation of electrical energy.
1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано для выработки электрической энергии и перекачки жидкости.The invention relates to internal combustion engines and can be used to generate electrical energy and pump liquid.

Известны двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с гидравлической передачей, содержащие блок спаренных цилиндров, в котором размещены поршни, разделяющие внутренний объем цилиндров на камеры сгорания и подпоршневые полости, сообщенные между собой кольцевой гидромагистралью с обратными клапанами, и который снабжен органами газораспределения, топливоподачи и блоком управления [1]. Известный ДВС имеет следующие недостатки: сложность конструкции и ограниченность применения.Known internal combustion engines (ICE) with hydraulic transmission, containing a unit of paired cylinders, in which there are pistons that divide the internal volume of the cylinders into combustion chambers and piston cavities, interconnected by an annular hydraulic line with check valves, and which is equipped with gas distribution, fuel supply and unit management [1]. Known ICE has the following disadvantages: design complexity and limited use.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является устройство для преобразования тепловой энергии в энергию другого вида [2], содержащее замкнутую систему в виде трубы, на противоположных концах которой размещены камеры сгорания для образования рабочего тела, а внутри - поршни, выполняющие роль инерционного аккумулятора, соединенные с исполнительным механизмом. При этом в качестве поршней использован единый столб несжимаемой жидкости, а в качестве исполнительного механизма установлен объемный насос.The closest technical solution adopted as a prototype is a device for converting thermal energy into another type of energy [2], containing a closed system in the form of a pipe, at the opposite ends of which there are combustion chambers for the formation of a working fluid, and inside there are pistons that play a role inertial battery connected to the actuator. At the same time, a single column of incompressible fluid was used as pistons, and a volume pump was installed as an actuator.

Недостатком известного технического решения является ограниченность применения, обусловленная возможностью использования только для перекачки жидкостей или газов.A disadvantage of the known technical solution is the limited use due to the possibility of use only for pumping liquids or gases.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей ДВС. Указанная цель достигается тем, что ДВС содержит цилиндр с поршнями объемного насоса, соединенными между собой штоком, на концах цилиндра симметрично расположены уплотнительные поршни и камеры сгорания, пространство между уплотнительными поршнями и поршнями объемного насоса заполнено несжимаемой жидкостью, объемный насос разделен перегородкой на камеры с всасывающим и нагнетательным клапанами и заполнен рабочей жидкостью.The aim of the invention is to expand the functionality of the internal combustion engine. This goal is achieved by the fact that the internal combustion engine contains a cylinder with pistons of a volume pump connected to each other by a rod, sealing pistons and combustion chambers are symmetrically located at the ends of the cylinder, the space between the sealing pistons and pistons of the volume pump is filled with incompressible fluid, the volume pump is divided by a partition into chambers with a suction and discharge valves and is filled with hydraulic fluid.

Новым в ДВС является соединение всасывающего и нагнетательного патрубков объемного насоса энергообразующей магистралью, вокруг которой установлена обмотка линейного электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит. При этом в качестве рабочей жидкости используется ферромагнитная жидкость на водяной основе.New in ICE is the connection of the suction and discharge nozzles of a volumetric pump with an energy-generating line, around which a winding of a linear electric generator is installed, concentric with which a ring permanent magnet is placed. Moreover, water-based ferromagnetic fluid is used as the working fluid.

На фиг. представлена схема двигателя внутреннего сгорания с электрическим генератором. Двигатель содержит цилиндр 1 с поршнями 2 объемного насоса, соединенными между собой штоком 3. На концах цилиндра 1 симметрично расположены уплотнительные поршни 4 и камеры сгорания 5. Пространство 6 между уплотнительными поршнями 4 и поршнями 2 объемного насоса заполнено несжимаемой жидкостью. Объемный насос разделен перегородкой 7 на левую 8 и правую 9 камеры с всасывающими клапанами 10 и нагнетательными клапанами 11. Камеры 8, 9 объемного насоса заполнены рабочей жидкостью, в качестве которой используется ферромагнитная жидкость на водяной основе. Объемный насос имеет всасывающий 12 и нагнетательный 13 патрубки, соединенные между собой выполненной из немагнитного материала энергосберегающей магистралью 14, вокруг которой установлена обмотка 15 линейного электрического генератора. Концентрично обмотке 15 размещен кольцевой постоянный магнит 16. Камеры сгорания 5 имеют клапаны 17 механизма газораспределения.In FIG. presents a diagram of an internal combustion engine with an electric generator. The engine comprises a cylinder 1 with pistons 2 of a volumetric pump interconnected by a rod 3. At the ends of the cylinder 1 there are symmetrically located sealing pistons 4 and combustion chambers 5. The space 6 between the sealing pistons 4 and pistons 2 of the volumetric pump is filled with incompressible fluid. The volume pump is divided by a partition 7 into the left 8 and right 9 chambers with suction valves 10 and pressure valves 11. The chambers 8, 9 of the volume pump are filled with a working fluid, which is a water-based ferromagnetic fluid. The volumetric pump has a suction 12 and a discharge 13 nozzles, interconnected by a non-magnetic material made of energy-saving line 14, around which a winding 15 of a linear electric generator is installed. Concentric to the winding 15 is placed an annular permanent magnet 16. The combustion chambers 5 have valves 17 of the gas distribution mechanism.

Двигатель внутреннего сгорания с электрическим генераторам работает следующим образом.An internal combustion engine with electric generators operates as follows.

При воспламенении смеси в левой камере сгорания 5 цилиндра 1 двигателя внутреннего сгорания левый уплотнительный поршень 4 перемещается вправо вместе с несжимаемой жидкостью и поршнями 2 объемного насоса. Вследствие этого перемещения рабочая жидкость из левой камеры 8 вытесняется через левый нагнетательный клапан 11 в нагнетательный патрубок 13, при этом левый всасывающий клапан 10 закрыт. Одновременно с этим объем правой камеры 9 увеличивается. Правый нагнетательный клапан 11 закрывается, открывается правый всасывающий клапан 10, и рабочая жидкость поступает в правую камеру 9 из всасывающего патрубка 12. Таким образом обеспечивается движение рабочей жидкости в энергосберегающей магистрали 14. Кольцевой магнит 16 создает магнитное поле вокруг энергосберегающей магистрали 14. Перемещение вправо столба ферромагнитной жидкости в магнитном поле создает ЭДС в обмотке 15 линейного электрического генератора, снимаемую с электрического разъема (на фиг. не показан). Одновременно с этим в правой камере сгорания 5 происходит процесс сжатия свежего заряда.When the mixture is ignited in the left combustion chamber 5 of the cylinder 1 of the internal combustion engine, the left sealing piston 4 moves to the right together with the incompressible fluid and the pistons 2 of the volumetric pump. Due to this movement, the working fluid from the left chamber 8 is displaced through the left discharge valve 11 into the discharge pipe 13, while the left suction valve 10 is closed. At the same time, the volume of the right chamber 9 is increasing. The right discharge valve 11 is closed, the right suction valve 10 is opened, and the working fluid enters the right chamber 9 from the suction pipe 12. This ensures the movement of the working fluid in the energy-saving line 14. The ring magnet 16 creates a magnetic field around the energy-saving line 14. Moving to the right of the column a ferromagnetic fluid in a magnetic field creates an EMF in the winding 15 of a linear electric generator, removed from the electrical connector (not shown in Fig.). At the same time, in the right combustion chamber 5, a process of compression of the fresh charge takes place.

При воспламенении смеси в правой камере сгорания 5 цилиндра 1 двигателя внутреннего сгорания правый уплотнительный поршень 4 перемещается влево вместе с несжимаемой жидкостью и поршнями 2 объемного насоса. В результате этого перемещения рабочая жидкость из правой камеры 9 вытесняется через правый нагнетательный клапан 11 в нагнетательный патрубок 13, при этом правый всасывающий клапан 10 закрыт. В это же время объем левой камеры 8 увеличивается, левый нагнетательный клапан 11 закрывается, открывается левый всасывающий клапан 10, и рабочая жидкость поступает в левую камеру 8 из всасывающего патрубка 12. Таким образом осуществляется движение рабочей жидкости в энергосберегающей магистрали 14. Одновременно с этим в левой камере сгорания 5 происходит процесс сжатия свежего заряда, а кольцевой магнит 16 создает магнитное поле вокруг энергосберегающей магистрали 14. Перемещение влево столба ферромагнитной жидкости в магнитном поле вновь создает ЭДС в обмотке 15 линейного электрического генератора. Далее цикл работы электрического генератора повторяется.When the mixture is ignited in the right combustion chamber 5 of the cylinder 1 of the internal combustion engine, the right sealing piston 4 moves to the left along with the incompressible fluid and the pistons 2 of the volumetric pump. As a result of this movement, the working fluid from the right chamber 9 is displaced through the right discharge valve 11 into the discharge pipe 13, while the right suction valve 10 is closed. At the same time, the volume of the left chamber 8 increases, the left pressure valve 11 closes, the left suction valve 10 opens, and the working fluid enters the left chamber 8 from the suction pipe 12. Thus, the working fluid moves in the energy-saving line 14. At the same time, the left combustion chamber 5 is the process of compression of the fresh charge, and the ring magnet 16 creates a magnetic field around the energy-saving line 14. Moving to the left of the column of ferromagnetic fluid in the magnetic field again with generates an EMF in the winding 15 of a linear electric generator. Next, the cycle of the electric generator is repeated.

Техническим преимуществом предложенного двигателя является расширение функциональных возможностей, обеспечение не только перекачивания жидкости, но и генерацию электрической энергии.The technical advantage of the proposed engine is the expansion of functionality, providing not only pumping liquid, but also the generation of electrical energy.

ЛитератураLiterature

1. Патент СССР №672362, опубл. 05.07.1979, бюл. №25 «Двигатели внутреннего сгорания с гидравлической передачей».1. USSR patent No. 672362, publ. 07/05/1979, bull. No. 25 "Internal combustion engines with hydraulic transmission."

2. Патент РФ №2282732 С2, опубл. 27.08.2006 «Способ преобразования тепловой энергии в энергию другого вида и устройство для его осуществления».2. RF patent No. 2282732 C2, publ. 08/27/2006 "A method of converting thermal energy into energy of another type and a device for its implementation."

Claims (1)

Двигатель внутреннего сгорания с электрическим генератором, содержащий цилиндр с поршнями объемного насоса, соединенными между собой штоком, на концах цилиндра симметрично расположены уплотнительные поршни и камеры сгорания, пространство между уплотнительными поршнями и поршнями объемного насоса заполнено несжимаемой жидкостью, объемный насос разделен перегородкой на камеры с клапанами, заполнен рабочей жидкостью и имеет всасывающий и нагнетательный патрубки, отличающийся тем, что всасывающий и нагнетательный патрубки соединены между собой энергообразующей магистралью, вокруг которой установлена обмотка линейного электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит, при этом в качестве рабочей жидкости используется ферромагнитная жидкость на водяной основе.An internal combustion engine with an electric generator containing a cylinder with pistons of a volume pump connected to each other by a rod, sealing pistons and combustion chambers are symmetrically located at the ends of the cylinder, the space between the sealing pistons and pistons of the volume pump is filled with incompressible fluid, the volume pump is divided by a partition into chambers with valves is filled with a working fluid and has a suction and discharge nozzles, characterized in that the suction and discharge nozzles are connected m It is an energy-generating line around which a winding of a linear electric generator is installed, concentric with which a ring permanent magnet is placed, while a water-based ferromagnetic fluid is used as a working fluid.
RU2016145873A 2016-11-22 2016-11-22 Two-stroke internal combustion engine with electric generator RU2645191C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145873A RU2645191C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Two-stroke internal combustion engine with electric generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145873A RU2645191C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Two-stroke internal combustion engine with electric generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645191C1 true RU2645191C1 (en) 2018-02-16

Family

ID=61227097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145873A RU2645191C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Two-stroke internal combustion engine with electric generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645191C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53117104A (en) * 1977-03-22 1978-10-13 Yoshio Kubo Internal combustion engine using fluid in spite of piston crank constitution
RU2013602C1 (en) * 1991-01-09 1994-05-30 Алексей Алексеевич Дидок Two-stroke free-piston internal combustion engine
RU2042844C1 (en) * 1993-04-12 1995-08-27 Геннадий Павлович Примов Internal combustion engine
RU2282732C2 (en) * 2004-03-31 2006-08-27 Сергей Иванович Чуваев Method of and device to convert thermal energy into energy of other type
DE102005016469A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-12 Wilhelm, Kurt Double-acting, two-stroke free piston engine for hydrostatic and electrical power output uses two pump pistons, connected to hydraulic cylinder heads or barrels joined by counteracting piston, as linear electricity generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53117104A (en) * 1977-03-22 1978-10-13 Yoshio Kubo Internal combustion engine using fluid in spite of piston crank constitution
RU2013602C1 (en) * 1991-01-09 1994-05-30 Алексей Алексеевич Дидок Two-stroke free-piston internal combustion engine
RU2042844C1 (en) * 1993-04-12 1995-08-27 Геннадий Павлович Примов Internal combustion engine
RU2282732C2 (en) * 2004-03-31 2006-08-27 Сергей Иванович Чуваев Method of and device to convert thermal energy into energy of other type
DE102005016469A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-12 Wilhelm, Kurt Double-acting, two-stroke free piston engine for hydrostatic and electrical power output uses two pump pistons, connected to hydraulic cylinder heads or barrels joined by counteracting piston, as linear electricity generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2695174C2 (en) Internal combustion engine (embodiments)
JP2013526677A (en) Free piston internal combustion engine
CN105626255A (en) Four-stroke free piston internal combustion engine
TWM557302U (en) High efficiency internal combustion engine
CN102425494B (en) Hydraulic control type opposed piston engine
RU2645191C1 (en) Two-stroke internal combustion engine with electric generator
RU2476699C1 (en) Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator
RU2411379C2 (en) Linear electric hydrodynamic internal combustion engine by va kushchenko
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
US9957958B2 (en) Reciprocating integral linear engine compressor
RU2007115125A (en) METHOD FOR CREATING A LIQUID INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2537324C1 (en) Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber
RU2468224C1 (en) Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator
RU173896U1 (en) Free-piston two-stroke hydraulic pump engine
US1278571A (en) Internal-combustion engine.
RU2298691C1 (en) Free-piston gas generator (compressor)
RU2619962C1 (en) Hydraulic internal combustion motor with an electric generator
RU2152523C1 (en) Internal combustion engine
CN110454283B (en) Gas type free piston linear engine
CN203584571U (en) Rotary engine
CN108412552B (en) Quantitative supply pressure regulating control two-stroke energy conversion pneumatic engine
RU155271U1 (en) HYDROTURBINE HYBRID ENGINE
CN104564322A (en) Rotor engine
CN109113860B (en) Miniature free piston generator with compound combustion chamber structure
RU2620135C1 (en) Electric power generator with the gas engine travelling barrel

Legal Events

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

Effective date: 20181123