RU56486U1 - FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE - Google Patents

FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE Download PDF

Info

Publication number
RU56486U1
RU56486U1 RU2006106131/22U RU2006106131U RU56486U1 RU 56486 U1 RU56486 U1 RU 56486U1 RU 2006106131/22 U RU2006106131/22 U RU 2006106131/22U RU 2006106131 U RU2006106131 U RU 2006106131U RU 56486 U1 RU56486 U1 RU 56486U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
heat
piston
cavity
thermoelectric generator
Prior art date
Application number
RU2006106131/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Самойлович Кукис
Александр Владимирович Ткаченко
Владимир Петрович Босяков
Денис Владимирович Маслов
Андрей Александрович Рублев
Андрей Васильевич Бойченко
Алексей Юрьевич Шералапов
Александр Юрьевич Федоров
Original Assignee
Владимир Самойлович Кукис
Александр Владимирович Ткаченко
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 Владимир Самойлович Кукис, Александр Владимирович Ткаченко filed Critical Владимир Самойлович Кукис
Priority to RU2006106131/22U priority Critical patent/RU56486U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU56486U1 publication Critical patent/RU56486U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для получения дополнительной эффективной мощности. Предлагаемый Свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов содержит: цилиндр 1, верхняя часть которого окружена полостью 2 с теплоаккумулирующим материалом и полостью 3 для прохода отработавших газов ДВС, на нижней части цилиндра 1 расположена электрическая обмотка 4 для выработки электрической энергии. Крышка цилиндра 1 оборудована выпускным клапаном 5 и пневматической форсункой 6 с электромагнитным клапаном 9, которая соединена впускной магистралью 7 с ресивером 8. В цилиндре 1 размещен поршень-якорь 6, под которым имеется буферная полость 10. Электрическая обмотка 4 через соединительную панель 11 соединена с компрессором 12. 1 с.п. ф-лы, 1 илл.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to obtain additional effective power. The proposed Piston-free pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gases contains: cylinder 1, the upper part of which is surrounded by a cavity 2 with heat-accumulating material and a cavity 3 for passage of the exhaust gases of the internal combustion engine, an electric winding 4 is located on the lower part of the cylinder 1 for generating electrical energy. The cylinder cover 1 is equipped with an exhaust valve 5 and a pneumatic nozzle 6 with an electromagnetic valve 9, which is connected by the intake manifold 7 to the receiver 8. In the cylinder 1 there is a piston-armature 6, under which there is a buffer cavity 10. The electric winding 4 through the connecting panel 11 is connected to compressor 12. 1 C. p. f-ly, 1 ill.

Description

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для получения дополнительной эффективной мощности в силовой установке, включающей двигатель внутреннего сгорания и свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to obtain additional effective power in a power plant, including an internal combustion engine and a free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gas from an internal combustion engine.

Известны свободнопоршневые термоэлектрогенераторы для утилизации теплоты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.Known free-piston thermoelectric generators for utilizing the heat of exhaust gases of internal combustion engines.

Известен свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС (Кукис B.C., Хасанова М.Л. и др. Свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС: Свидетельство на полезную модель. RU 26600 U1 7 F 02 G 5/02. 10.12.02. Бюл. №34). Свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор представляет собой паровой двигатель, работающий по двухтактному циклу, содержащий цилиндр, с впускными и выпускными окнами, обеспечивающими периодическую смену рабочего тела. В цилиндре размещены поршень-якорь и форсунка, через которую производится впрыскивание в цилиндр воды из бака. Под поршнем-якорем имеется буферная полость, заполненная воздухом. На Known free-piston steam thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gas of internal combustion engines (Kukis BC, Khasanova M.L. et al. Free-piston steam thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gas of internal combustion engines: Utility Model Certificate. RU 26600 U1 7 F 02 G 5/02. 10.12. 02. Bull. No. 34). A free-piston steam thermoelectric generator is a two-stroke cycle steam engine containing a cylinder with inlet and outlet windows providing for a periodic change of the working fluid. An anchor piston and a nozzle are placed in the cylinder, through which water is injected from the tank into the cylinder. Under the armature piston there is a buffer cavity filled with air. On

нижней части цилиндра расположена электрическая обмотка для выработки электрической энергии.at the bottom of the cylinder is an electrical winding for generating electrical energy.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

большой расход воды, необходимый для производства работы в результате ее испарения, превышающей механические потери в двигателе, что требует организации замкнутого контура циркуляции воды;high water consumption necessary for the production of work as a result of its evaporation, exceeding the mechanical losses in the engine, which requires the organization of a closed loop of water circulation;

значительные затраты энергии на организацию циркуляции воды и создания высокого давления для эффективного ее распыливания в сферической камере;significant energy costs for organizing the circulation of water and creating high pressure for its effective atomization in a spherical chamber;

серьезные проблемы, связанные с необходимостью создания системы очистки воды в замкнутом контуре циркуляции воды.serious problems associated with the need to create a water purification system in a closed loop of water circulation.

Известен также свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС (Кукис B.C., Смолин А.Б., Ткаченко А.В. и др. Свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС: Патент на полезную модель. RU 51116 U1 F 02 G 5/02. 27.01.06. Бюл. №03). Свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор содержит: компрессор, ресивер и цилиндр, верхняя часть которого окружена полостью для прохода отработавших газов ДВС, а крышка оборудована выпускным клапаном и пневматической форсункой с электромагнитным клапаном. В цилиндре размещены поршень-якорь, Also known is a free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gases of an internal combustion engine (Kukis BC, Smolin AB, Tkachenko A.V. and others. A free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gases of an internal combustion engine: Utility Model Patent. RU 51116 U1 F 02 G 5/02. 01/27/06. Bull. No. 03). The free-piston pneumatic thermoelectric generator contains: a compressor, a receiver and a cylinder, the upper part of which is surrounded by a cavity for the passage of exhaust gases of the internal combustion engine, and the cover is equipped with an exhaust valve and a pneumatic nozzle with an electromagnetic valve. The piston-anchor is placed in the cylinder,

под которым имеется буферная полость. На нижней части цилиндра расположена электрическая обмотка.under which there is a buffer cavity. On the bottom of the cylinder is an electrical winding.

Данная конструкция двигателя является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за прототип.This engine design is the closest to the proposed technical essence and is taken as a prototype.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

Недостатками этого двигателя являются:The disadvantages of this engine are:

- значительные колебания температуры в надпоршневом объеме цилиндра, обусловленные существенной разницей температуры отработавших газов ДВС на различных режимах его работы;- significant temperature fluctuations in the piston volume of the cylinder due to a significant difference in the temperature of the exhaust gases of the internal combustion engine in different modes of its operation;

- неравномерность нагрева стенок цилиндра, так как горячий газ обдувает ее только с одной стороны. Это приводит к возникновению термических напряжений в стенках цилиндра и ограничивает количество теплоты, которое передается от газов во внутрицилиндровое пространство.- uneven heating of the walls of the cylinder, since hot gas blows it on only one side. This leads to thermal stresses in the walls of the cylinder and limits the amount of heat that is transferred from the gases to the inner cylinder space.

Задачей предложения является повышение эффективности использования теплоты отработавших газов ДВС при ее утилизации и снижение термических напряжений в стенках цилиндра.The objective of the proposal is to increase the efficiency of using the heat of the exhaust gases of the internal combustion engine during its utilization and to reduce thermal stresses in the cylinder walls.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в свободнопоршневом пневматическом термоэлектрогенераторе для утилизации теплоты отработавших газов ДВС, содержащем цилиндр, в надпоршневую полость которого под высоким давлением через пневматическую The solution to this problem is achieved by the fact that in a free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gases of an internal combustion engine containing a cylinder into the supra-piston cavity of which under high pressure through a pneumatic

форсунку подается воздух, наружные стенки цилиндра окружены полостью, заполненной теплоаккумулирующим веществом, и полостью для прохода отработавших газов ДВС, от которых теплота передается теплоаккумулирующему веществуthe nozzle is supplied with air, the outer walls of the cylinder are surrounded by a cavity filled with heat-accumulating substance, and a cavity for the passage of exhaust gases of ICE, from which heat is transferred to the heat-accumulating substance

Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.An analysis of the proposed solution and the known ones allows us to conclude that it meets the patentability conditions of the utility model.

Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображено принципиальное устройство предлагаемого свободнопоршневого пневматического термоэлектрогенератора для утилизации теплоты отработавших газов ДВС.The proposal is illustrated in the figure (figure 1), which shows the basic structure of the proposed free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilization of the heat of exhaust gases of the internal combustion engine.

Предлагаемый свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов содержит: цилиндр 1, верхняя часть которого окружена полостью 2 с теплоаккумулирующим материалом и полостью 3 для прохода отработавших газов ДВС, а на нижней части цилиндра 1 расположена электрическая обмотка 4 для выработки электрической энергии. Крышка цилиндра 1 оборудована выпускным клапаном 5 и пневматической форсункой 6 с электромагнитным клапаном 6, которая соединена впускной магистралью 7 с ресивером 8. В цилиндре 1 размещен поршень-якорь 9, под которым имеется буферная полость 10. Электрическая обмотка 4 через соединительную панель 11 соединена с компрессором 12.The proposed free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gases contains: cylinder 1, the upper part of which is surrounded by a cavity 2 with heat-accumulating material and a cavity 3 for the passage of ICE exhaust gases, and on the lower part of the cylinder 1 there is an electric winding 4 for generating electric energy. The cylinder cover 1 is equipped with an exhaust valve 5 and a pneumatic nozzle 6 with an electromagnetic valve 6, which is connected by the intake manifold 7 to the receiver 8. In the cylinder 1 there is a piston-armature 9, under which there is a buffer cavity 10. The electric winding 4 through the connecting panel 11 is connected to compressor 12.

Предлагаемый свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС работает следующим образом.The proposed free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilizing the heat of exhaust gases of the internal combustion engine works as follows.

При нахождении поршня-якоря 9 в ВМТ в цилиндр 1 через форсунку 6 из ресивера 8 по впускной магистрали 7 подается под давлением воздух. Здесь он расширяется в условиях нагрева от стенок цилиндра 1, который обогревается извне от отработавших газов ДВС, проходящих через полость 6, через промежуточный теплоноситель (теплоаккумулирующий материа), и совершает работу по перемещению поршня-якоря 9. При перемещении поршня-якоря 9 вниз происходит сжатие воздуха в буферной полости 10. После достижения поршнем-якорем 9 НМТ сильно сжатый в буферной полости 10 воздух заставит поршень-якорь 9 перемещаться вверх, в этот момент открывается выпускной клапан 5 и происходит выпуск воздуха из надпоршневого пространства. При достижении поршнем-якорем 5 крайнего верхнего положения клапан 7 закрывается и рабочий цикл повторяется. В процессе совершения описанного рабочего цикла в цилиндре 1 поршень-якорь 9 перемещается внутри обмотки 4 и возбуждает в ней ЭДС, действуя по принципу линейного генератора. Выработанная электрическая энергия через соединительную панель 11 поступает на питание потребителей и компрессора 12, имеющего электрический привод.When the piston-armature 9 is located in TDC, air is supplied under pressure to the cylinder 1 through the nozzle 6 from the receiver 8 through the intake manifold 7. Here it expands under conditions of heating from the walls of the cylinder 1, which is heated externally from the exhaust gases of the internal combustion engine passing through the cavity 6, through an intermediate heat carrier (heat-accumulating material), and does the work of moving the piston-armature 9. When the piston-armature 9 moves down, air compression in the buffer cavity 10. After the piston-anchor 9 reaches the BDC, the highly compressed air in the buffer cavity 10 will cause the piston-anchor 9 to move upward, at this moment the exhaust valve 5 opens and air is released from above piston space. When the piston-armature 5 reaches its highest position, the valve 7 closes and the duty cycle is repeated. In the process of performing the described duty cycle in cylinder 1, the piston-armature 9 moves inside the winding 4 and excites an emf in it, acting on the principle of a linear generator. The generated electrical energy through the connecting panel 11 is supplied to power consumers and a compressor 12 having an electric drive.

По сравнению с прототипом в предлагаемом свободнопоршневом пневматическом термоэлектрогенераторе для утилизации теплоты отработавших газов ДВС в связи с наличием полости с теплоаккумулирующим материалом исключены:Compared with the prototype in the proposed free-piston pneumatic thermoelectric generator for utilization of the heat of the exhaust gases of the internal combustion engine due to the presence of a cavity with heat-accumulating material, the following are excluded:

значительные колебания температуры в надпоршневом объеме цилиндра, обусловленные существенной разницей температуры отработавших газов ДВС на различных режимах его работы;significant temperature fluctuations in the piston volume of the cylinder due to a significant difference in the temperature of the exhaust gases of the internal combustion engine in different modes of its operation;

- неравномерность нагрева стенок цилиндра, вызываемая неравномерным его нагревом по периметру, что не вызывает возникновения термических напряжений в стенках цилиндра и не ограничивает количество теплоты, которое передается от отработавших газов ДВС газов во внутрицилиндровое пространство,- uneven heating of the walls of the cylinder, caused by uneven heating around the perimeter, which does not cause thermal stresses in the walls of the cylinder and does not limit the amount of heat that is transferred from the exhaust gases of the internal combustion engine gases into the inner cylinder space,

в связи с чем в этом двигателе полностью отсутствуют недостатки, характерные для прототипа.in this connection, this engine completely lacks the disadvantages characteristic of the prototype.

Claims (1)

Свободнопоршневой пневматический термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС, работающий по двухтактному циклу и содержащий цилиндр, снабженный буферной полостью под размещенным в нем поршнем-якорем и электрической обмоткой на внешней стороне нижней части цилиндра, отличающийся тем, что на внешней стороне верхней части цилиндра размещена полость, заполненная теплоаккумулирующим веществом, которая, в свою очередь, окружена полостью для прохода отработавших газов ДВС.
Figure 00000001
A free-piston pneumatic thermoelectric generator for recovering the heat of exhaust gas from an internal combustion engine operating in a two-stroke cycle and comprising a cylinder provided with a buffer cavity underneath the armature piston and an electric coil on the outside of the lower part of the cylinder, characterized in that a cavity is located on the outer side of the upper part of the cylinder filled with heat-accumulating substance, which, in turn, is surrounded by a cavity for the passage of exhaust gases of the internal combustion engine.
Figure 00000001
RU2006106131/22U 2006-02-27 2006-02-27 FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE RU56486U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106131/22U RU56486U1 (en) 2006-02-27 2006-02-27 FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106131/22U RU56486U1 (en) 2006-02-27 2006-02-27 FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU56486U1 true RU56486U1 (en) 2006-09-10

Family

ID=37113424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006106131/22U RU56486U1 (en) 2006-02-27 2006-02-27 FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU56486U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102022137B (en) Two-stroke heat base steam engine
RU56486U1 (en) FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU51116U1 (en) FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU70690U1 (en) COMBINED POWER PLANT WITH SEPARATED GAS FLOWS
RU81532U1 (en) COMBINED ENGINE
RU71703U1 (en) HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES
RU55044U1 (en) FREE PISTON PNEUMATIC DUAL ACTION THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU60996U1 (en) PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU53379U1 (en) COMBINED ENGINE
RU51677U1 (en) PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU59737U1 (en) PNEUMATIC V-SHAPED PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
KR20060071827A (en) An external combustion engine combined with cylinder, re-generator and cooler
RU92480U1 (en) PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS OF ICE WITH AIR COOLING OF COMPRESSED AIR
RU35844U1 (en) Combined engine
RU56968U1 (en) HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES
RU45463U1 (en) ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY
RU176215U1 (en) SECONDARY VEHICLE CIRCUIT OF ICE VEHICLE
RU45464U1 (en) ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY
RU21068U1 (en) DISPOSAL ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY
RU2774925C1 (en) Hydropneumatic internal combustion engine
RU53381U1 (en) PNEUMATIC V-SHAPED PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU29101U1 (en) Combined V-piston engine
RU28382U1 (en) A steam engine with a heat accumulator for the utilization of the heat of exhaust gas from an internal combustion engine
RU89177U1 (en) PNEUMATIC FUEL SPRAY DIESEL
RU15914U1 (en) ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20070228