RU2767866C1

RU2767866C1 - Method of detonation engine operation

Info

Publication number: RU2767866C1
Application number: RU2020132484A
Authority: RU
Inventors: Виолен Макарович Любченко
Original assignee: Виолен Макарович Любченко
Priority date: 2020-10-02
Filing date: 2020-10-02
Publication date: 2022-03-22

Abstract

FIELD: engine building.SUBSTANCE: invention relates to detonation engines. Disclosed is a method of operating a detonation engine, which includes a control unit, a compressor, a turbine and two single-type detonation units 1, 2, which alternately inject exhaust gases into turbine 3. Part of the flow of gases injected into the turbine from one detonation unit is used to compress air in the other detonation unit with subsequent implementation of a working stroke in it.EFFECT: invention allows simplifying the design, improving the engine reliability and improving its economic and ecological properties.1 cl, 1 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к двигателестроению, в частности, к детонационным двигателям. Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в создании способа работы детонационного двигателя. Использование заявленного изобретения позволит упростить конструкцию, повысить надежность работы и улучшить экономические и экологические показатели двигателя.The alleged invention relates to engine building, in particular, to detonation engines. The claimed invention is aimed at solving the problem of creating a method of operation of the detonation engine. The use of the claimed invention will simplify the design, improve reliability and improve the economic and environmental performance of the engine.

Уровень техники.The level of technology.

КПД детонационного сгорания на 25-30% больше, чем при обычном сжигании топлива. При детонационных процессах двигатель способен работать на различных моторных топливах с улучшенными экономическими и экологическими показателями. Для того, чтобы получить эффективно действующий детонационный двигатель внутреннего сгорания, предложено несколько условий. Камера детонационного сгорания (КДС) не должна иметь движущихся частей, которые еще и нуждаются в смазке, и КДС желательно не должна иметь потребности в охлаждении. КДС должна на некоторое время запираться, чтобы создавать замкнутый объем, в котором в условиях резко нарастающего давления и повышающейся температуры могли полностью сгорать пары топлива, даже при рабочей смеси очень бедного состава. Главный рабочий орган двигателя должен двигаться очень быстро и легко без необходимости осуществления чередующихся циклов «разгона - торможения» с преодолением сил инерции, чтобы успевать полноценно «утилизировать» и без разрушительных перегрузок воспринимать энергию газов горения высокого давления (См. л. 1).The efficiency of detonation combustion is 25-30% higher than with conventional fuel combustion. During detonation processes, the engine is able to operate on various motor fuels with improved economic and environmental performance. In order to obtain an efficient detonation internal combustion engine, several conditions have been proposed. The detonation combustion chamber (CBC) should not have moving parts that still need lubrication, and the CBC should preferably not have a need for cooling. The KDS must be locked for some time in order to create a closed volume in which, under conditions of a sharply increasing pressure and rising temperature, fuel vapors could completely burn out, even with a very lean working mixture. The main working body of the engine must move very quickly and easily without the need for alternating cycles of "acceleration - deceleration" with overcoming inertia forces in order to have time to fully "utilize" and absorb the energy of high-pressure combustion gases without destructive overloads (See sheet 1).

Известен детонационный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с плавающим поршнем и способ его управления по а. с. РФ 2344306 (См. л.2.), содержащий цилиндр с размещенными в нем последовательно, друг за другом двумя поршнями, отличающийся тем, что эти поршни одного диаметра, где основной поршень связан с шатуном, а плавающий поршень кинематически независимый, и между поршнями через впускной клапан и регулятор давления нагнетается масло, которое, находясь в замкнутой полости, образованной стенкой цилиндра и поршнями, воздействует своим объемом на плавающий поршень, изменяя объем камеры внутреннего сгорания, а при открытии выпускного клапана происходит циркуляция масла. Процесс управления воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия осуществляется с подачей избыточного объема смеси в цилиндр двигателя, отличающийся тем, что в головке блока цилиндра устанавливаются датчик давления и электромагнитный обратный клапан, которые через электронный блок управления работой двигателя поддерживают заданную степень сжатия, а определение степени сжатия момента детонации осуществляется с поступлением в цилиндр двигателя топливно-воздушной смеси одинакового качественного состава, но степень сжатия устанавливается ниже расчетной величины воспламенения, где после прохождения верхней мертвой точки, в начале рабочего хода, воспламеняется от свечи искрообразования, а с каждым тактом на работающем двигателе увеличивается степень сжатия до момента детонации смеси в верхней мертвой точке и происходит отключение работы свечи искрообразования.Known detonation internal combustion engine (ICE) with a floating piston and a method of its control. from. RF 2344306 (See l.2.), containing a cylinder with two pistons placed in it in series, one after the other, characterized in that these pistons are of the same diameter, where the main piston is connected to the connecting rod, and the floating piston is kinematically independent, and between the pistons oil is pumped through the inlet valve and pressure regulator, which, being in a closed cavity formed by the cylinder wall and pistons, acts with its volume on the floating piston, changing the volume of the internal combustion chamber, and when the exhaust valve is opened, oil circulates. The process of controlling the ignition of the fuel-air mixture from compression is carried out with the supply of an excess volume of the mixture into the engine cylinder, characterized in that a pressure sensor and an electromagnetic check valve are installed in the cylinder head, which through the electronic engine control unit maintain a given compression ratio, and determining the degree compression of the moment of detonation is carried out with the entry into the engine cylinder of a fuel-air mixture of the same qualitative composition, but the compression ratio is set below the calculated ignition value, where, after passing the top dead center, at the beginning of the stroke, it ignites from a spark plug, and with each stroke on a running engine the compression ratio increases until the mixture detonates at top dead center and the spark plug is turned off.

Изобретение направлено на повышение эффективности управления процессом воспламенения топливно-воздушной смеси от сжатия и снижение нагрузок на детали кривошипно-шатунного механизма.The invention is aimed at improving the efficiency of controlling the process of ignition of the fuel-air mixture from compression and reducing the load on the details of the crank mechanism.

В известном двигателе для улучшения эффективности его работы используют начальную стадию детонационного возгорания топливо - воздушной смеси (ТВС) путем настройки степени сжатия. Однако, детонация в цилиндре с поршнем нежелательна, так как из-за воздействия ударной волны и относительно длительного пребывания раскаленных газов в цилиндре оплавляются и разрушаются элементы конструкции двигателя, происходит утечка теплоты через стенки камеры сгорания и выгорает масло. Указанные недостатки являются причиной низкой надежности и долговечности такого двигателя.In a known engine, to improve the efficiency of its operation, the initial stage of detonation ignition of the fuel-air mixture (FA) is used by adjusting the compression ratio. However, detonation in a cylinder with a piston is undesirable, because due to the impact of a shock wave and the relatively long stay of hot gases in the cylinder, engine structural elements are melted and destroyed, heat leaks through the walls of the combustion chamber and the oil burns out. These shortcomings are the reason for the low reliability and durability of such an engine.

Известен детонационный двигатель внутреннего сгорания по а.с. РФ 20663839 (См. Л.3.), содержащий, по меньшей мере, блок спаренных цилиндров с разделительными поршнями, образующими газовые полости с камерами сгорания и гидравлические полости, сообщенные между собой и с гидротурбиной при помощи магистралей рабочей жидкости, отличающийся тем, что камеры сгорания цилиндров двигателя снабжены детонаторами. Изобретение относится к автомобильному транспорту и предназначено для использования в качестве силовой установки автомобилей. Задача изобретения - создание двигателя с высокими качественными характеристиками за счет применения детонационного горения.Known detonation internal combustion engine and.with. RF 20663839 (See L.3.), containing at least a block of twin cylinders with separating pistons forming gas cavities with combustion chambers and hydraulic cavities communicated with each other and with a hydraulic turbine using working fluid lines, characterized in that the combustion chambers of the engine cylinders are equipped with detonators. The invention relates to motor transport and is intended for use as a power plant for vehicles. The objective of the invention is to create an engine with high quality characteristics through the use of detonation combustion.

По замыслу известный ДВС должен быть весьма эффективным за счет осуществления в нем детонационного горения и использования жидкости в качестве привода от поршней на турбину. Однако, ему присущи недостатки поршневых двигателей при реализации в них детонационного горения, а именно, большая инерционность и относительно медленный ход поршней, что ведет к задержке горящей смеси в КС, перегреву ее, утечке тепла через стенки КС и выгоранию смазки для поршней. Кроме того инерционна и сама жидкость, которая из-за своей несжимаемости оказывает значительное сопротивление при высокой скорости ее движения по каналам и при смене направления движения. Во время детонационного возгорания из-за резкого нарастания давления в КС возможны гидравлические удары в полостях с жидкостью и разрушение гидротурбины.As planned, the known internal combustion engine should be very effective due to the implementation of detonation combustion in it and the use of liquid as a drive from the pistons to the turbine. However, it has the disadvantages of piston engines when detonation combustion is implemented in them, namely, a large inertia and a relatively slow piston stroke, which leads to a delay in the burning mixture in the combustion chamber, its overheating, heat leakage through the walls of the combustion chamber and burnout of the lubricant for the pistons. In addition, the fluid itself is also inertial, which, due to its incompressibility, exhibits significant resistance at a high speed of its movement through the channels and when changing the direction of movement. During a detonation ignition, due to a sharp increase in pressure in the CS, hydraulic shocks in the cavities with liquid and destruction of the hydraulic turbine are possible.

Известен роторный детонационный двигатель внутреннего сгорания (прототип) по а. с. RU 2685175 С1 (См. л. 4.), содержащий входную и рабочую секции, в которых находятся вращающиеся роторы с рабочими лопатками, разделенные средней стенкой, отличающийся тем, что средняя стенка между секциями выполнена в виде секции, в которой выполнена камера с детонационным сгоранием, запирающаяся на время полного сгорания топливовоздушной смеси тремя клапанами, при этом один клапан предназначен для впуска топливовоздушной смеси из входной секции в камеру сгорания, второй клапан - для выпуска рабочего тела в рабочую секцию, а третий клапан - для стравливания газов с остаточным давлением из камеры сгорания в атмосферу перед впуском в камеру сгорания очередной порции топливовоздушной смеси.Known rotary detonation internal combustion engine (prototype) and. from. RU 2685175 C1 (See sheet 4.), containing the input and working sections, in which there are rotating rotors with working blades, separated by a middle wall, characterized in that the middle wall between the sections is made in the form of a section in which a chamber with a detonation chamber is made combustion, locked for the time of complete combustion of the air-fuel mixture by three valves, while one valve is designed to let the air-fuel mixture from the inlet section into the combustion chamber, the second valve - to release the working fluid into the working section, and the third valve - to bleed gases with residual pressure from combustion chamber into the atmosphere before the next portion of the air-fuel mixture is admitted into the combustion chamber.

Задачей изобретения является создание высокоэффективной конструкции роторного двигателя внутреннего сгорания с КПД более 50%, в котором появляется возможность просто, с минимальными затратами и с предельно малым усложнением конструкции, встроить в технологический цикл двигателя отдельную, детонационную высокотемпературную, запираемую на время горения топливовоздушной смеси камеру сгорания, повышая начальные параметры рабочего тела для более эффективной работы. Однако, в приведенном детонационном двигателе имеются недостатки, которые препятствуют достижению поставленной цели.The objective of the invention is to create a highly efficient design of a rotary internal combustion engine with an efficiency of more than 50%, in which it becomes possible to simply, at minimal cost and with extremely low design complexity, integrate into the engine technological cycle a separate, detonation high-temperature, lockable combustion chamber for the duration of the combustion of the air-fuel mixture. , increasing the initial parameters of the working body for more efficient work. However, in the given detonation engine, there are drawbacks that prevent the achievement of the goal.

Для надежного детонационного возгорания топлива в камере сгорания кроме высокой температуры еще требуется и высокое давление, которое можно получить применяя или компрессор высокого давления или за счет дополнительного сжатия воздуха в камере сгорания. В предлагаемой схеме двигателя такая возможность отсутствует. Поэтому надежность детонационного возгорание топлива в этом двигателе недостаточно высокая. Детонационное возгорание и горение топлива в замкнутой КС в течение полуоборота ротора рабочей секции ведет к значительному ее перегреву и утечке тепла через стенки КС, которые находятся на пределе термостойкости.For reliable detonation ignition of fuel in the combustion chamber, in addition to high temperature, high pressure is also required, which can be obtained by using either a high-pressure compressor or by additionally compressing air in the combustion chamber. In the proposed scheme of the engine, this possibility is absent. Therefore, the reliability of detonation ignition of fuel in this engine is not high enough. Detonation ignition and combustion of fuel in a closed combustion chamber during a half-turn of the rotor of the working section leads to its significant overheating and heat leakage through the walls of the combustion chamber, which are at the limit of thermal stability.

В результате исследования схем известных детонационных двигателей не выявлены схемы достаточно простых и надежных двигателей. Задачей изобретения является разработка способа работы детонационного двигателя простого по конструкции, надежного в работе и с высокими показателями по экономии топлива и экологии.As a result of the study of circuits of known detonation engines, circuits of sufficiently simple and reliable engines have not been identified. The objective of the invention is to develop a method of operation of a detonation engine simple in design, reliable in operation and with high rates of fuel economy and ecology.

Сущность.Essence.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа работы детонационного двигателя простого по конструкции, надежного в работе и с высокими показателями по экономии топлива и по экологии.The task to be solved by the claimed invention is to create a method of operation of a detonation engine simple in design, reliable in operation and with high rates of fuel economy and ecology.

Поставленная задача решается за счет того, что детонационный двигатель, содержащий блок управления, компрессор, камеру детонационного сгорания и исполнительный механизм (турбину), отличающийся тем, что детонационный двигатель содержит, по крайней мере, два однотипных блока, каждый из них содержит камеру детонационного сгорания и камеру сгорания с форсунками и свечами зажигания; первый вход камеры сгорания каждого блока через обратный клапан подключен к выходу компрессора, а выход через первое запорное устройство подключен к входу камеры детонационного сгорания, выход камеры детонационного сгорания первого блока подключен через первый канал к первому входу турбины и далее через второе запорное устройство, второй канал и третье запорное устройство подключен ко второму входу камеры сгорания второго блока, выход камеры детонационного сгорания второго блока через третий канал подключен ко второму входу турбины и далее через четвертое запорное устройство, четвертый канал и третье запорное устройство первого блока подключен ко второму входу камеры сгорания первого блока; в конце очередного рабочего хода в первом блоке давление газов на входе турбины понижается и становится меньше давления воздуха на выходе компрессора, открывается обратный клапан, закрывают первое запорное устройство, открывают третье и четвертое запорные устройства и продувают камеру сгорания в первом блоке и четвертый канал, с выходом воздуха в турбину, затем закрывают четвертое запорное устройство, в результате давление воздуха в камере сгорания и четвертом канале повышается до уровня давления на выходе компрессора; во втором блоке реализуют рабочий ход, открывают первое запорное устройство, поток газов детонирует в камере детонационного сгорания второго блока по третьему каналу нагнетается через второй вход в турбину, а часть этого потока нагнетает продувочный воздух из четвертого канала через третье запорное устройство в камеру сгорания первого блока, в котором закрывается обратный клапан и закрывают третье запорное устройство; после завершения подготовки к рабочему ходу во втором блоке в первом блоке реализуют рабочий ход, с началом которого впрыскивают топливо в камеру сгорания, поджигают рабочую смесь или она самовоспламеняется в зависимости от вида топлива, открывают первое запорное устройство, поток горящей смеси нагнетается в камеру детонационного сгорания, где смесь детонирует и через первый канал нагнетается в турбину, а часть этого потока нагнетает продувочный воздух из второго канала в камеру сгорания второго блока. Далее рабочие циклы двигателя выполняют аналогично.The problem is solved due to the fact that the detonation engine containing a control unit, a compressor, a detonation combustion chamber and an actuator (turbine), characterized in that the detonation engine contains at least two blocks of the same type, each of them contains a detonation combustion chamber and a combustion chamber with nozzles and spark plugs; the first inlet of the combustion chamber of each unit is connected through a check valve to the compressor outlet, and the outlet through the first locking device is connected to the inlet of the detonation combustion chamber, the outlet of the detonation combustion chamber of the first unit is connected through the first channel to the first turbine inlet and then through the second locking device, the second channel and the third locking device is connected to the second inlet of the combustion chamber of the second block, the outlet of the detonation combustion chamber of the second block through the third channel is connected to the second inlet of the turbine and then through the fourth locking device, the fourth channel and the third locking device of the first block is connected to the second inlet of the combustion chamber of the first block ; at the end of the next working stroke in the first block, the gas pressure at the turbine inlet decreases and becomes less than the air pressure at the compressor outlet, the check valve opens, the first shut-off device is closed, the third and fourth shut-off devices are opened and the combustion chamber in the first block and the fourth channel are purged, with the outlet of air into the turbine, then close the fourth locking device, as a result, the air pressure in the combustion chamber and the fourth channel rises to the level of the pressure at the compressor outlet; in the second block, the working stroke is implemented, the first shut-off device is opened, the gas flow detonates in the detonation combustion chamber of the second block through the third channel is injected through the second inlet to the turbine, and part of this flow blows purge air from the fourth channel through the third shut-off device into the combustion chamber of the first block , in which the check valve is closed and the third locking device is closed; after completion of preparation for the working stroke in the second block, in the first block, a working stroke is implemented, with the beginning of which fuel is injected into the combustion chamber, the working mixture is ignited or it spontaneously ignites depending on the type of fuel, the first locking device is opened, the flow of the burning mixture is injected into the detonation combustion chamber , where the mixture detonates and is injected through the first channel into the turbine, and part of this flow injects purge air from the second channel into the combustion chamber of the second unit. Further, the engine cycles are performed similarly.

Сущность изобретения поясняется на примере принципа действия двигателя, схема которого приведена на фиг. 1.The essence of the invention is illustrated by the example of the principle of operation of the engine, the diagram of which is shown in Fig. one.

Двигатель содержит блок управления, компрессор (на схеме не показаны), турбину 3 и два однотипных блока - Б1 и Б2, в состав каждого из них входит камера сгорания 5 с форсункой и со свечей зажигания (на фиг. 1 не показаны) и камера 4 детонационного сгорания, вход которой через запорное устройство (ЗУ) 6 подключен к выходу камеры сгорания КС5, первый вход, которой через обратный клапан 7 подключен к выходу компрессора; выход камеры 4 детонационного сгорания в блоке Б1 через канал 9, первый вход турбины 3 и далее через запорное устройство 14, входной канал 12 и ЗУ8 подключен ко второму входу КС5 блока Б2, выход камеры 4 детонационного сгорания в блоке Б2 через канал 10, второй вход турбины 3 и далее через запорное устройство 13, входной канал 11 и ЗУ8 подключен ко второму входу камеры КС5 первого блока Б1. Двигатель работает следующим образом:The engine contains a control unit, a compressor (not shown in the diagram), a turbine 3 and two blocks of the same type - B1 and B2, each of them includes a combustion chamber 5 with a nozzle and spark plugs (not shown in Fig. 1) and chamber 4 detonation combustion, the input of which is connected through the shut-off device (SD) 6 to the outlet of the combustion chamber KS5, the first input, which is connected to the compressor outlet through the check valve 7; the outlet of the detonation combustion chamber 4 in block B1 through channel 9, the first inlet of the turbine 3 and further through the locking device 14, the inlet channel 12 and GD8 is connected to the second inlet KS5 of the B2 block, the outlet of the detonation combustion chamber 4 in the block B2 through channel 10, the second inlet turbine 3 and further through the locking device 13, the input channel 11 and ZU8 is connected to the second input of the chamber KS5 of the first block B1. The engine works like this:

После очередного рабочего хода в блоке Б1 давление газов на входе турбины 3 понижается и становится ниже давления воздуха на выходе компрессора, открывается обратный клапан 7, закрывают ЗУ6 и открывают ЗУ8, при открытом ЗУ 13, и воздухом из компрессора продувают камеру КС5 и входной канал 11 с выходом воздуха через ЗУ 13 в турбину. Затем закрывают ЗУ 13. В камере КС5 и в канале 11 давление воздуха повышается до уровня давления на выходе компрессора, после чего закрывают ЗУ8. В камере КС5 блока Б2 поджигают ТВС (при работе в режиме дизеля смесь после впрыска самовоспламеняется). Горящая рабочая смесь через ЗУ6 нагнетается в камеру 4 детонационного сгорания, где она детонирует и по каналу 10 поток отработанных газов нагнетается в турбину 3. Открывают ЗУ 13 и часть этого потока нагнетает продувочный воздух из входного канала 11 через ЗУ8 обратно в камеру КС5 блока Б1, при этом обратный клапан закрывается и закрывают запорное устройства ЗУ8. После нагнетания воздуха в КС5 второго блока, в первом блоке в камеру КС5 впрыскивают топливо и реализуют рабочий ход. Далее рабочие циклы двигателя повторяют аналогично.After the next working stroke in block B1, the gas pressure at the inlet of the turbine 3 decreases and becomes lower than the air pressure at the compressor outlet, the check valve 7 opens, the ZU6 is closed and the ZU8 is opened, with the ZU8 open, with the ZU 13 open, and the air from the compressor is blown through the KS5 chamber and the inlet channel 11 with air outlet through memory 13 into the turbine. Then the memory 13 is closed. In the chamber KS5 and in the channel 11, the air pressure rises to the pressure level at the compressor outlet, after which the memory 8 is closed. In the chamber KS5 of block B2, fuel assemblies are ignited (when operating in diesel mode, the mixture ignites spontaneously after injection). The burning working mixture is injected through ZU6 into the detonation combustion chamber 4, where it detonates and through channel 10 the exhaust gas flow is injected into turbine 3. Memory 13 is opened and part of this flow pumps purge air from the inlet channel 11 through ZU8 back into the chamber KS5 of block B1, at the same time, the check valve closes and the shut-off device ZU8 is closed. After air is injected into the KS5 of the second block, fuel is injected into the KS5 chamber in the first block and the working stroke is implemented. Further, the engine cycles are repeated similarly.

В двигателе регулировка частоты рабочих ходов может быть осуществлена за счет управляемой задержки начала поджигания рабочей смеси от искры свечи, а в дизельном двигателе - за счет задержки впрыска топлива в КС. Варианты конструкций двигателей, работающих по предлагаемому способу, в зависимости от условий работы могут быть реализованы, например, путем упрощения схемы двигателя, приведенной на фиг. 1. Возможен вариант двигателя, в котором отсутствуют каналы 11, 12 и запорные устройства ЗУ 13, ЗУ 14 и ЗУ8 в блоках Б1 и Б2. В этом варианте двигателя при рабочем ходе в первом блоке сжатие продувочного воздуха в КС второго блока будет осуществляться потоком газа из турбины через канал 10, камеру 4 детонационного сгорания и ЗУ6 второго блока, причем входы 1 и 2 в турбину могут быть совмещены (См, л. 3).In the engine, the adjustment of the frequency of working strokes can be carried out due to a controlled delay in the start of ignition of the working mixture from a spark plug, and in a diesel engine - due to a delay in fuel injection into the combustion chamber. Design options for engines operating according to the proposed method, depending on the operating conditions, can be implemented, for example, by simplifying the engine diagram shown in Fig. 1. A variant of the engine is possible, in which there are no channels 11, 12 and locking devices ZU 13, ZU 14 and ZU8 in blocks B1 and B2. In this version of the engine, during the working stroke in the first block, the scavenging air in the CS of the second block will be compressed by the gas flow from the turbine through channel 10, the detonation combustion chamber 4 and the SG6 of the second block, and the inlets 1 and 2 into the turbine can be combined (Sm, l .3).

При подключении нескольких детонационных блоков к турбине соответственно может быть увеличен интервал времени между рабочими ходами в каждом блоке.When several detonation blocks are connected to the turbine, the time interval between the working strokes in each block can be correspondingly increased.

Возможен вариант двигателя, работающего по предлагаемому способу, в котором вместо двух блоков задействован один блок и две поочередно срабатывающие камеры сгорания. Нагнетание воздуха в одну из камер сгорания такого двигателя осуществляют во время рабочего хода в другой камере сгорания.A variant of the engine operating according to the proposed method is possible, in which, instead of two blocks, one block and two alternately firing combustion chambers are involved. Air is injected into one of the combustion chambers of such an engine during the power stroke in the other combustion chamber.

Уменьшение попадания в КС смеси воздуха и газов может быть достигнуто за счет впрыска негорючей жидкости во входной канал в зоне контакта воздуха и нагнетаемых газов, начиная от турбины и после ЗУ8. Во время нагнетания воздуха в КС из входного канала между воздухом и газом в результате испарения жидкости образуется паровая зона, которая препятствует проникновению в КС отработанных газов, но в то же время пары жидкости создают дополнительное давление в КС, а также в турбине.Reducing the ingress of a mixture of air and gases into the CS can be achieved by injecting a non-combustible liquid into the inlet channel in the zone of contact between air and injected gases, starting from the turbine and after GD8. During the injection of air into the combustion chamber from the inlet channel between air and gas, as a result of liquid evaporation, a vapor zone is formed, which prevents the penetration of exhaust gases into the combustion chamber, but at the same time, liquid vapor creates additional pressure in the combustion chamber, as well as in the turbine.

Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретения, следующие: В качестве исполнительного механизма могут быть использованы импульсная турбина или роторно-лопастной двигатель с соосными камерой сгорания и ротором.Information confirming the possibility of implementing the invention is as follows: An impulse turbine or a rotary vane engine with coaxial combustion chamber and rotor can be used as an actuator.

Во входной зоне турбины перед ее лопатками, предпочтительно, должна находиться полость для кругового движения газов с целью уменьшения разрушительного воздействия потока газов на лопатки турбины и для вывода части этого потока для сжатия ТВС в блоке.In the inlet zone of the turbine in front of its blades, preferably, there should be a cavity for the circular movement of gases in order to reduce the destructive effect of the gas flow on the turbine blades and to remove part of this flow for compressing the fuel assembly in the block.

Входной канал должен быть прямым с целью уменьшения перемешивания в нем продувочного воздуха и отработанных газов.The inlet duct must be straight in order to reduce the mixing of purge air and exhaust gases in it.

Количество воздуха, нагнетаемого из входного канала в КС, должно быть достаточным для получения заданной степени сжатия и для образования смеси воздуха и нагнетаемого газа. После определения заданной степени сжатия по показаниям датчика давления закрывают вход в КС с помощью ЗУ8, а во входном канале оставляют смесь воздуха и газов.The amount of air pumped from the inlet channel to the CC must be sufficient to obtain a given degree of compression and to form a mixture of air and injected gas. After determining the predetermined degree of compression according to the readings of the pressure sensor, the inlet to the CS is closed with the help of ZU8, and a mixture of air and gases is left in the inlet channel.

Условия работы камер сгорания примерно такие же, как и в серийных ДВС. Потери тепла и перегрев камеры сгорания в двигателе незначительны из-за кратковременного нахождения в них горящей ТВС, детонация которой происходит за пределами камеры сгорания, а именно в камере детонационного сгорания.The operating conditions of the combustion chambers are approximately the same as in serial internal combustion engines. Heat losses and overheating of the combustion chamber in the engine are insignificant due to the short-term presence of a burning fuel assembly in them, the detonation of which occurs outside the combustion chamber, namely in the detonation combustion chamber.

Запорные устройства для уменьшения сопротивления потоку газов и уменьшения усилия при повороте могут быть выполнены, предпочтительно, в виде вала с каналами для прохода газов, вращающегося в подшипниках, предпочтительно, игольчатых, под действием управляемого электромагнитного привода.Locking devices for reducing resistance to gas flow and reducing force during rotation can preferably be made in the form of a shaft with channels for the passage of gases, rotating in bearings, preferably needle bearings, under the action of a controlled electromagnetic drive.

Управление работой узлов двигателя осуществляют по сигналам датчиков с помощью электронного блока управления.The operation of engine components is controlled by sensor signals using an electronic control unit.

Источники информации:Sources of information:

Л.1. Возможен ли детонационный двигатель? Статья от создателя роторного двигателя Исаева И.Ю.L.1. Is a detonation engine possible? Article from the creator of the rotary engine Isaev I.Yu.

Л.2. а. с. РФ 2344306. Детонационный двигатель внутреннего сгорания с плавающим поршнем и способ его управления.L.2. but. from. RF 2344306. Detonation internal combustion engine with a floating piston and method of its control.

Л.3. а. с. РФ2066383. Детонационный двигатель внутреннего сгорания.L.3. but. from. RF2066383. Detonation internal combustion engine.

Л.4. а. с. RU3685175C1. Роторный детонационный двигатель внутреннего сгорания.L.4. but. from. RU3685175C1. Rotary detonation internal combustion engine.

Claims

A method of operating a detonation engine comprising a control unit, a compressor, a detonation combustion chamber and a turbine, characterized in that the detonation engine comprises at least two blocks of the same type, each of which contains a detonation combustion chamber and a combustion chamber with injectors and spark plugs, the first inlet of the combustion chamber of each unit is connected through a check valve to the compressor outlet, and the outlet through the first locking device is connected to the inlet of the detonation combustion chamber, the outlet of the detonation combustion chamber of the first unit is connected through the first channel to the first turbine inlet and then through the second locking device, the second channel and the third locking device is connected to the second inlet of the combustion chamber of the second block, the outlet of the detonation combustion chamber of the second block through the third channel is connected to the second inlet of the turbine and then through the fourth locking device, the fourth channel and the third locking device of the first block is connected to the second inlet to combustion chambers of the first block; at the end of the next working stroke in the first block, the gas pressure at the turbine inlet decreases and becomes less than the air pressure at the compressor outlet, the check valve opens, the first shut-off device is closed, the third and fourth shut-off devices are opened and the combustion chamber in the first block and the fourth channel are purged, with the outlet of air into the turbine, then close the fourth locking device, as a result, the air pressure in the combustion chamber and the fourth channel rises to the level of the pressure at the compressor outlet; in the second block, a working stroke is implemented, the first shut-off device is opened, the gas flow from the detonation combustion chamber of the second block is injected through the third channel through the second inlet to the turbine, and part of this flow pumps purge air from the fourth channel through the third shut-off device into the combustion chamber of the first block, in which the check valve is closed and the third locking device is closed; upon completion of preparation for the working stroke in the second block, in the first block, a working stroke is implemented, with the beginning of which fuel is injected into the combustion chamber, the working mixture is ignited or it spontaneously ignites depending on the type of fuel, the first locking device is opened, the flow of the burning mixture is injected into the detonation combustion chamber , where the mixture detonates and is injected through the first channel into the turbine, and part of this flow injects purge air from the second channel into the combustion chamber of the second detonation unit; further engine cycles are performed similarly.