RU2647950C1 - Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber - Google Patents

Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2647950C1
RU2647950C1 RU2016143278A RU2016143278A RU2647950C1 RU 2647950 C1 RU2647950 C1 RU 2647950C1 RU 2016143278 A RU2016143278 A RU 2016143278A RU 2016143278 A RU2016143278 A RU 2016143278A RU 2647950 C1 RU2647950 C1 RU 2647950C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
power
piston
shaft
external combustion
Prior art date
Application number
RU2016143278A
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 RU2016143278A priority Critical patent/RU2647950C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647950C1 publication Critical patent/RU2647950C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/02—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for reversing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2760/00—Control of valve gear to facilitate reversing, starting, braking of four stroke engines
    • F01L2760/002—Control of valve gear to facilitate reversing, starting, braking of four stroke engines for reversing or starting four stroke engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D27/00—Controlling engines characterised by their being reversible
    • F02D27/02—Controlling engines characterised by their being reversible by performing a programme

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: invention relates to the field of engine building, namely to methods of reversing engines with an external combustion chamber. Essence of the invention consists in the fact that for reversing the rotation of the power takeoff shaft of a two-stroke engine with an external combustion chamber in a given direction, the control system stops supplying fuel to the external combustion chamber. When the engine coasts out at the point in time when the pistons and the crank-rod mechanism of the power take-off shaft are in position, in which, when the combustion products are fed from the outer combustion chamber into the power piston cavity of the power piston, the power takeoff shaft is rotated in a predetermined direction, injector control system supplies fuel to the external combustion chamber and ignites it with a spark plug. Simultaneously, the control system opens the intake valve and closes the exhaust valve. As a result, the power piston starts to move to the lower extreme point of the motion and rotates the power take-off shaft in the desired direction.
EFFECT: technical result is an increase in the efficiency of the reversal process.
1 cl, 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.The closest analogue of the claimed invention RF Patent No. 2538429 A method for reversing the rotation of the crankshaft of a single-cycle engine with an external combustion chamber.

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 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 состоит в том, чтобы обеспечить реверсирования вращения вала отбора мощности двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания.The purpose of the claimed invention is to provide reverse rotation of the power take-off shaft of a two-stroke engine with an external combustion chamber.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Сущность заявленного изобретения поясняется описанием принципа действия поршневого двигателя с внешней камерой сгорания - Патент РФ 2398118, далее - двигатель. При пуске двигателя (см. чертеж) в камеру сгорания 1 форсункой 2 подается топливо и воспламеняется свечой зажигания 3. Продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 через открытый впускной клапан 4 поступают в надпоршневую полость силового поршня 5 и он под действием продуктов сгорания начинает движение вниз, которое кривошипно-шатунным механизмом 6 преобразуется во вращательное движение соединительного вала 7, через который передается кривошипно-шатунному механизму поршня компрессора 8 таким образом, что поршень компрессора 9 движется вверх. Сжимаемый в надпоршневой полости поршня компрессора 9 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 силовой поршень 5 окажется в нижней мертвой точке, а поршень компрессора 9 в верхней мертвой точке, кинетическая энергия маховика 12 меняет направление движения обоих поршней. При движении поршня компрессора 9 в нижнюю мертвую точку воздух из атмосферы через обратный клапан 13 засасывается в надпоршневую полость поршня компрессора 9. Одновременно система управления переводит впускной клапан 4 в закрытое (левое) положение, а выпускной клапан 14 в открытое (правое) положение и при движении силового поршня 5 в верхнюю точку отработавшие продукты сгорания из надпоршневой полости силового поршня 5 через выпускной клапан 14 выбрасываются в атмосферу. После прибытия силового поршня 5 в нижнюю мертвую точку и поршня компрессора 9 в верхнюю мертвую точку система управления снова переводит впускной клапан 4 в открытое положение, а выпускной клапан 14 в закрытое положение, и начинается очередной рабочий такт. The essence of the claimed invention is illustrated by a description of the principle of operation of a piston engine with an external combustion chamber - Patent RF 2398118, hereinafter - the engine. When starting the engine (see drawing), fuel is injected into the combustion chamber 1 by the nozzle 2 and ignited by the spark plug 3. The combustion products from the external combustion chamber 1 through the open intake valve 4 enter the over-piston cavity of the power piston 5 and it starts to move down under the action of the combustion products , which is converted by the crank mechanism 6 into the rotational motion of the connecting shaft 7, through which the piston of the compressor 8 is transmitted to the crank mechanism in such a way that the piston of the compressor 9 moves p. Compressed air in the piston cavity of the piston of the compressor 9 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 combustion and charging the pneumatic accumulator 11. After the power piston 5 is at bottom dead center and the compressor piston 9 is at top dead center, the kinetic energy of the flywheel 12 changes the direction of movement of both pistons. When the compressor piston 9 moves to the bottom dead center, air from the atmosphere through the check valve 13 is sucked into the piston cavity of the compressor piston 9. At the same time, the control system puts the intake valve 4 in the closed (left) position, and the exhaust valve 14 in the open (right) position and when the movement of the power piston 5 to the upper point, the exhaust products of combustion from the over-piston cavity of the power piston 5 through the exhaust valve 14 are released into the atmosphere. After the arrival of the power piston 5 at the bottom dead center and the piston of the compressor 9 at the top dead center, the control system again puts the intake valve 4 in the open position and the exhaust valve 14 in the closed position, and the next working cycle begins.

Реверсирование вращения вала отбора мощности двухтактного двигателя осуществляется следующим образом. Перед пуском двигателя силовой поршень 5 и поршень компрессора 9 могут оказаться в верхней или нижней мертвой точке и, следовательно, коленвал и шатуны кривошипно-шатунных механизмов силового поршня 5 и поршня компрессора 9 будут находиться в неустойчивом равновесии. Следовательно, и направление вращения коленвала при пуске будет стохастичным, непредсказуемым или, что более вероятно, пуск может не состояться вовсе. Поэтому для реверсирования вращения вала отбора мощности 15 в задаваемом направлении система управления прекращает подачу топлива во внешнюю камеру сгорания 1. При выбеге двигателя в момент времени, когда поршень 5 и кривошипно-шатунный механизм силового поршня 6 окажутся в положении, при котором при подаче продуктов сгорания из внешней камеры сгорания 1 в надпоршневую полость силового поршня 5 обеспечивается вращение вала отбора мощности в задаваемом направлении, система управления форсункой 2 подает топливо во внешнюю камеру сгорания 1 и воспламеняет его свечой зажигания 3. Одновременно система управления открывает впускной клапан 4 и закрывает выпускной клапан 14. В результате силовой поршень 5 движется в нижнюю мертвую точку и вращает вал отбора мощности 15 в задаваемом направлении.Reversal of the rotation of the PTO of a two-stroke engine is as follows. Before starting the engine, the power piston 5 and the piston of the compressor 9 may be at the top or bottom dead center and, therefore, the crankshaft and connecting rods of the crank mechanisms of the power piston 5 and the piston of the compressor 9 will be in unstable equilibrium. Consequently, the direction of rotation of the crankshaft during start-up will be stochastic, unpredictable, or, more likely, the start-up may not take place at all. Therefore, to reverse the rotation of the power take-off shaft 15 in the set direction, the control system stops the fuel supply to the external combustion chamber 1. When the engine runs out at the time when the piston 5 and the crank mechanism of the power piston 6 are in a position in which when the combustion products are supplied from the external combustion chamber 1 to the piston cavity of the power piston 5, the power take-off shaft is rotated in a predetermined direction, the nozzle control system 2 supplies fuel to the external combustion chamber 1 it ignites the spark plug 3. Simultaneously, the control system opens the inlet valve 4 and closing the outlet valve 14. As a result, the power piston 5 moves to the lower dead point and rotates the PTO shaft 15 in the direction given by.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ реверсирования вращения вала отбора мощности двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания, включающего систему управления, поршни и кривошипно-шатунный механизм вала отбора мощности, внешнюю камеру сгорания с форсункой и свечой зажигания, силовой поршень, впускной клапан впуска продуктов сгорания в надпоршневую полость силового поршня и выпускной клапан выпуска продуктов сгорания из надпоршневой полости силового поршня, отличающийся тем, что для реверсирования вращения вала отбора мощности двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания в задаваемом направлении система управления прекращает подачу топлива во внешнюю камеру сгорания, при выбеге двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания в момент времени, когда поршни и кривошипно-шатунный механизм вала отбора мощности окажутся в положении, при котором при подаче продуктов сгорания из внешней камеры сгорания в надпоршневую полость силового поршня обеспечивается вращение вала отбора мощности в задаваемом направлении, система управления форсункой подает топливо во внешнюю камеру сгорания, воспламеняет его свечой зажигания, открывает впускной клапан впуска продуктов сгорания в надпоршневую полость силового поршня и закрывает выпускной клапан выпуска продуктов сгорания из надпоршневой полости силового поршня, в результате чего силовой поршень начинает движение в нижнюю крайнюю точку движения и вращает вал отбора мощности в задаваемом направлении.A method for reversing the rotation of a power take-off shaft of a two-stroke engine with an external combustion chamber, including a control system, pistons and a crank mechanism of the power take-off shaft, an external combustion chamber with an nozzle and spark plug, a power piston, an intake valve for intake of combustion products into the piston cavity of the power piston, and exhaust valve for the release of products of combustion from the over-piston cavity of the power piston, characterized in that for reversing the rotation of the power take-off shaft of a two-stroke engine with an external to it by the combustion chamber in the set direction, the control system stops supplying fuel to the external combustion chamber when the two-stroke engine with the external combustion chamber runs out at a time when the pistons and crank mechanism of the power take-off shaft are in a position in which when the combustion products are supplied from the external the combustion chamber into the piston cavity of the power piston provides the rotation of the power take-off shaft in the set direction, the nozzle control system delivers fuel to the external combustion chamber, ignites it with a spark plug, opens the intake valve of the intake of combustion products into the piston cavity of the power piston and closes the exhaust valve of the exhaust of combustion products from the piston cavity of the power piston, as a result of which the power piston starts moving to the lower extreme point of movement and rotates the power take-off shaft in the set direction.

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

На чертеже представлена принципиальная схема двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания: The drawing shows a schematic diagram of a two-stroke engine with an external combustion chamber:

1 - внешняя камера сгорания; 2 - форсунка; 3 - свеча зажигания; 4 - газораспределительный клапан; 5 - силовой поршень; 6 - кривошипно-шатунный механизм силового поршня; 7 - соединительный вал; 8 - кривошипно-шатунный механизм поршня компрессора; 9 - поршень компрессора; 10, 13 - обратный клапан; 11 - пневмоаккумулятор; 12 - маховик; 14 - выпускной канал; 15 - вал отбора мощности.1 - external combustion chamber; 2 - nozzle; 3 - spark plug; 4 - gas distribution valve; 5 - power piston; 6 - crank mechanism of the power piston; 7 - connecting shaft; 8 - crank mechanism of the compressor piston; 9 - compressor piston; 10, 13 - check valve; 11 - pneumatic accumulator; 12 - flywheel; 14 - exhaust channel; 15 - power take-off shaft.

Claims (1)

Способ реверсирования вращения вала отбора мощности двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания, включающего систему управления, поршни и кривошипно-шатунный механизм вала отбора мощности, внешнюю камеру сгорания с форсункой и свечой зажигания, силовой поршень, впускной клапан впуска продуктов сгорания в надпоршневую полость силового поршня и выпускной клапан выпуска продуктов сгорания из надпоршневой полости силового поршня, отличающийся тем, что для реверсирования вращения вала отбора мощности двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания в задаваемом направлении система управления прекращает подачу топлива во внешнюю камеру сгорания, при выбеге двухтактного двигателя с внешней камерой сгорания в момент времени, когда поршни и кривошипно-шатунный механизм вала отбора мощности окажутся в положении, при котором при подаче продуктов сгорания из внешней камеры сгорания в надпоршневую полость силового поршня обеспечивается вращение вала отбора мощности в задаваемом направлении, система управления форсункой подает топливо во внешнюю камеру сгорания, воспламеняет его свечой зажигания, открывает впускной клапан впуска продуктов сгорания в надпоршневую полость силового поршня и закрывает выпускной клапан выпуска продуктов сгорания из надпоршневой полости силового поршня, в результате чего силовой поршень начинает движение в нижнюю крайнюю точку движения и вращает вал отбора мощности в задаваемом направлении.A method for reversing the rotation of a power take-off shaft of a two-stroke engine with an external combustion chamber, including a control system, pistons and a crank mechanism of the power take-off shaft, an external combustion chamber with an nozzle and spark plug, a power piston, an intake valve for intake of combustion products into the piston cavity of the power piston, and exhaust valve for the release of products of combustion from the over-piston cavity of the power piston, characterized in that for reversing the rotation of the power take-off shaft of a two-stroke engine with an external to it by the combustion chamber in the set direction, the control system stops supplying fuel to the external combustion chamber when the two-stroke engine with the external combustion chamber runs out at a time when the pistons and crank mechanism of the power take-off shaft are in a position in which when the combustion products are supplied from the external the combustion chamber into the piston cavity of the power piston provides the rotation of the power take-off shaft in the set direction, the nozzle control system delivers fuel to the external combustion chamber, ignites it with a spark plug, opens the intake valve of the intake of combustion products into the piston cavity of the power piston and closes the exhaust valve of the exhaust of combustion products from the piston cavity of the power piston, as a result of which the power piston starts moving to the lower extreme point of movement and rotates the power take-off shaft in the set direction.
RU2016143278A 2016-11-02 2016-11-02 Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber RU2647950C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143278A RU2647950C1 (en) 2016-11-02 2016-11-02 Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143278A RU2647950C1 (en) 2016-11-02 2016-11-02 Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647950C1 true RU2647950C1 (en) 2018-03-21

Family

ID=61707855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143278A RU2647950C1 (en) 2016-11-02 2016-11-02 Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647950C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3129609A1 (en) * 1981-07-28 1983-03-03 Adolf 2360 Bad Segeberg Freese Reversible multi cylinder internal combustion engine
DE3905383A1 (en) * 1989-02-22 1990-06-13 Hinger Klaus Juergen Prof Dr I Internal combustion engine
US20050211194A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Hanson David E Controlled starting and braking of an internal combustion engine
RU2538429C1 (en) * 2014-01-09 2015-01-10 Анатолий Александрович Рыбаков Reversing crankshaft of single-stroke engine with external combustion chamber
RU2543908C1 (en) * 2014-01-09 2015-03-10 Анатолий Александрович Рыбаков Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in cylinder of single-cycle engine with external combustion chamber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3129609A1 (en) * 1981-07-28 1983-03-03 Adolf 2360 Bad Segeberg Freese Reversible multi cylinder internal combustion engine
DE3905383A1 (en) * 1989-02-22 1990-06-13 Hinger Klaus Juergen Prof Dr I Internal combustion engine
US20050211194A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Hanson David E Controlled starting and braking of an internal combustion engine
RU2538429C1 (en) * 2014-01-09 2015-01-10 Анатолий Александрович Рыбаков Reversing crankshaft of single-stroke engine with external combustion chamber
RU2543908C1 (en) * 2014-01-09 2015-03-10 Анатолий Александрович Рыбаков Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in cylinder of single-cycle engine with external combustion chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2401725T3 (en) Hybrid split-cycle air engine
US10480457B2 (en) Two-stroke reciprocating piston combustion engine
RU2536651C1 (en) Reversing method of internal combustion engine with reversing starter and actuating mechanism of gas distributing valve and fuel injector with charging of its pneumatic accumulator by compressed air
CN109519305A (en) Large-sized two-stroke uniflow scavenging formula gaseous propellant engine
US9951679B2 (en) Reciprocating internal combustion engine
US8056541B1 (en) Internal combustion engine having an electric solenoid poppet valve and air/fuel injector
RU2543908C1 (en) Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in cylinder of single-cycle engine with external combustion chamber
RU2641998C1 (en) Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of a two-motor engine with external combustion chamber
RU2538429C1 (en) Reversing crankshaft of single-stroke engine with external combustion chamber
RU2647950C1 (en) Method of reversing the power takeoff shaft rotation of the two-motor engine with external combustion chamber
RU2538231C1 (en) Cycling of exhaust gases in single-stroke engine with external combustion engine
RU2324830C1 (en) Free-piston gas generator of self-propelling engine with one compressor drive cylinder
RU2684152C1 (en) Method of air supply to external combustion chamber of two-stroke engine with external combustion chamber of several compressor above-piston cavities
RU2631179C1 (en) Method for ensuring operation of tandem two-stroke engine with energy of combustion products from common external combustion chamber
RU2637594C1 (en) Method for starting and reversing tandem two-stroke engine with external combustion chamber
RU2638242C1 (en) Method of providing functionment of tandemic two-total engine with energy of combustion products from general external combustion chamber and compressed air energy from general pneumatic accumulator
Islam et al. Simulation of four stroke internal combustion engine
RU2449138C2 (en) Internal combustion engine
RU2634504C1 (en) Method of lubrication of friction couple of piston-cylinder of two-stroke engine with external combustion chamber
RU2431752C1 (en) Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in plunger-free gas generator with external combustion chamber
RU2270925C1 (en) Internal combustion engine
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
CN204572198U (en) Reciprocating piston type internal combustion fluid power motor
RU2451802C1 (en) Optimising combustion product expansion in piston engine cylinder with working medium feed from free-piston gas generator with external combustion chamber
Jangalwa et al. Scuderi Split Cycle Engine: A Review