RU71382U1 - POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES - Google Patents
POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES Download PDFInfo
- Publication number
- RU71382U1 RU71382U1 RU2007141158/22U RU2007141158U RU71382U1 RU 71382 U1 RU71382 U1 RU 71382U1 RU 2007141158/22 U RU2007141158/22 U RU 2007141158/22U RU 2007141158 U RU2007141158 U RU 2007141158U RU 71382 U1 RU71382 U1 RU 71382U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- expansion
- exhaust
- fuel
- expansion machine
- power plant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для повышения эффективности преобразования термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу. Предлагаемая силовая установка с разделенными процессами сжатия-расширения и утилизацией энергии отработавших газов содержит: расширительную машину 1, кривошипно-шатунный механизм 2, поршень 3, выпускной клапан 4, впускной клапан 5,выпускной коллектор 6, форсунку 7, топливный бак 8, топливопровод 9, двигатель Стирлинга 10, полость нагревателя 11, компрессор 12, трубопровод 13. ресивер 14, турбину 15, вал привода нагнетателя 16, центробежный нагнетатель 17, воздухопровод 18 и рубашку охлаждения 19. По сравнению с прототипом предлагаемая силовая установка с разделенными процессами сжатия-расширения и утилизацией энергии отработавших газов не требует затрат вырабатываемой расширительной машинной мощности на организацию процесса охлаждения ее цилиндра и горячих деталей, что позволяет повысить полезную мощность на пять и более процентов. 1 с.п. ф-лы, 1 фиг.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to increase the efficiency of the conversion of thermochemical energy of combusted fuel into mechanical work. The proposed power plant with separate compression-expansion processes and exhaust gas energy recovery contains: an expansion machine 1, a crank mechanism 2, a piston 3, an exhaust valve 4, an intake valve 5, an exhaust manifold 6, a nozzle 7, a fuel tank 8, a fuel pipe 9 , Stirling engine 10, heater cavity 11, compressor 12, pipeline 13. receiver 14, turbine 15, supercharger drive shaft 16, centrifugal supercharger 17, air duct 18 and cooling jacket 19. Compared to the prototype, the proposed power plant with separate compression-expansion processes and the utilization of exhaust gas energy, it does not require the expenditures of the generated expansion machine power to organize the cooling process of its cylinder and hot parts, which allows us to increase the useful power by five percent or more. 1 s.p. f-ly, 1 Fig.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для повышения эффективности термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу.The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to increase the efficiency of thermochemical energy of combusted fuel in mechanical work.
Известен силовая установка (комбинированный двигатель) «Орион» (Hooker R.J Orion-aGas-Generator Turbocompound Engine / Hooker SAE Tr 1957, P.293), которая содержит: поршневой двигатель-генератор горячих газов, силовую газовую турбину, работающая за счет энергии горячих газов, центробежный нагнетатель, приводимый в действие от газовой турбины и подающий воздух для сгорания в цилиндры поршневого двигателя и для охлаждения их воздухом.Known power plant (combined engine) "Orion" (Hooker RJ Orion-aGas-Generator Turbocompound Engine / Hooker SAE Tr 1957, P.293), which contains: a piston engine-generator of hot gases, a power gas turbine operating at the expense of hot energy gases, a centrifugal supercharger driven by a gas turbine and supplying air for combustion in the piston engine cylinders and for cooling them with air.
Недостатком описанной конструкции являются затрата части термохимической энергии топлива на привод центробежного нагнетателя.The disadvantage of this design is the cost of part of the thermochemical energy of the fuel to drive a centrifugal supercharger.
Известна силовая установка с разделенными процессами сжатия и расширения (см. Патент на полезную модель. RU №52938, Кл. F02В 5/02, опубл. 2006). Она включает: расширительную машину, содержащую кривошипно-шатунный механизм, поршень, выпускной и впускной клапаны, выпускной патрубок, форсунку, топливный бак, топливопровод, полость нагревателя двигателя Стирлинга, компрессор, трубопровод и ресивер.A known power plant with separate compression and expansion processes (see. Patent for utility model. RU No. 52938, Cl. F02B 5/02, publ. 2006). It includes: an expansion machine containing a crank mechanism, a piston, an exhaust and an intake valve, an exhaust pipe, a nozzle, a fuel tank, a fuel pipe, a cavity of a Stirling engine heater, a compressor, a pipe, and a receiver.
Недостатком этой силовой установки является необходимость охлаждения расширительной машины для обеспечения которого затрачивается часть вырабатываемой эффективной мощности и, как следствие, повышается расход топлива на производство единицы мощности.The disadvantage of this power plant is the need to cool the expansion machine to ensure that part of the generated effective power is expended and, as a result, the fuel consumption for the production of a unit of power is increased.
Данная конструкция двигателя является наиболее близкой по технической сущности и принята за прототип.This engine design is the closest in technical essence and adopted as a prototype.
Технический результат от использования изобретения выражается в повышении эффективности преобразования термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу и как следствие снижение расхода топлива на производство единицы мощности.The technical result from the use of the invention is expressed in increasing the efficiency of converting the thermochemical energy of the burned fuel into mechanical work and, as a result, reducing fuel consumption for the production of a unit of power.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемой силовой установке с разделенными процессами сжатия-расширения и утилизацией энергии отработавших газов для обеспечения процесса охлаждения расширительной машины используется мощность, вырабатываемая турбиной за счет кинетической энергии отработавших газов.The technical result is achieved by the fact that in the proposed power plant with separate compression-expansion processes and the utilization of exhaust gas energy, the power generated by the turbine due to the kinetic energy of the exhaust gas is used to ensure the cooling process of the expansion machine.
Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображена принципиальная схема силовой установки с разделенными процессами сжатия-расширения с утилизацией энергии отработавших газов содержит: расширительную машину 1, кривошипно-шатунный механизм 2, поршень 3,выпускной клапан 4, впускной клапан 5, выпускной коллектор 6, форсунку 7, топливный бак 8, топливопровод 9, двигатель Стирлинга 10, полость нагревателя 11, компрессор 12, трубопровод 13, ресивер 14, турбину 15, вал The proposal is illustrated in the figure (figure 1), which shows a schematic diagram of a power plant with separate compression-expansion processes with the utilization of exhaust gas energy. It contains: an expansion machine 1, a crank mechanism 2, a piston 3, an exhaust valve 4, an intake valve 5, an exhaust valve a manifold 6, a nozzle 7, a fuel tank 8, a fuel pipe 9, a Stirling engine 10, a heater cavity 11, a compressor 12, a pipe 13, a receiver 14, a turbine 15, a shaft
привода нагнетателя 16, центробежный нагнетатель 17, воздухопровод 18 и рубашку охлаждения 19.a supercharger drive 16, a centrifugal supercharger 17, an air duct 18 and a cooling jacket 19.
Работает силовая установка с разделенными процессами сжатия-расширения и утилизацией энергии отработавших газов следующим образом.The power plant operates with separate compression-expansion processes and the utilization of exhaust gas energy as follows.
После завершения очередного рабочего цикла, отработавшие газы из расширительной машины 1 через выпускной клапан 4 по выпускному патрубку 6 поступают в полость 11, окружающую нагреватель двигателя Стирлинга 10. Обладая еще высокой кинетической энергией, отработавшие газы выходят из полости нагревателя 11 двигателя Стирлинга 10. Установленная за двигателем Стирлинга 10 турбина 15 передает вращательное движение, через вал привода нагнетателя 16 на центробежный нагнетатель 17. Центробежный нагнетатель 17 всасывает атмосферный воздух и направляет его по воздухопроводу 18 в рубашку охлаждения 19, где происходит обдув цилиндра расширительной машины 1 холодным воздухом, что обеспечивает охлаждение его и горячих деталей расширительной машины 1. Мощность вырабатываемая двигателем Стирлинга 10, используется для сжатия воздуха в компрессоре 12. Сжатый воздух по трубопроводу 13 подается в ресивер 14, откуда через впускной клапан 5 поступает в цилиндр расширительной машины 1 в момент, когда поршень 3 начинает перемещаться от верхней мертвой точки к нижней. В это же время в цилиндр расширительной машины 1 через форсунку 7 впрыскивается топливо, поступающее по топливопроводу 9 из топливного бака 8. Поступившее в цилиндр топливо воспламеняется и происходит After the completion of the next working cycle, the exhaust gases from the expansion machine 1 through the exhaust valve 4 through the exhaust pipe 6 enter the cavity 11 surrounding the heater of the Stirling engine 10. Having even higher kinetic energy, the exhaust gases exit the cavity of the heater 11 of the Stirling engine 10. Installed for the Stirling engine 10, the turbine 15 transmits rotational motion, through the drive shaft of the supercharger 16 to the centrifugal supercharger 17. The centrifugal supercharger 17 draws in atmospheric air and directs it first through the air duct 18 to the cooling jacket 19, where the cylinder of the expansion machine 1 is blown with cold air, which provides cooling of it and the hot parts of the expansion machine 1. The power generated by the Stirling engine 10 is used to compress the air in the compressor 12. Compressed air through the pipe 13 is supplied into the receiver 14, from where through the inlet valve 5 it enters the cylinder of the expansion machine 1 at the moment when the piston 3 begins to move from the top dead center to the bottom. At the same time, fuel is injected into the cylinder of the expansion machine 1 through the nozzle 7, which enters through the fuel line 9 from the fuel tank 8. The fuel entering the cylinder ignites and occurs
расширение продуктов сгорания, сопровождающееся производством работы по перемещению поршня 3. Через кривошипно-шатунный механизм 2 эта работа передается на выход из расширительной машины 1 и может быть полезно использована.expansion of the combustion products, accompanied by the work of moving the piston 3. Through the crank mechanism 2, this work is transferred to the exit of the expansion machine 1 and can be useful.
По сравнению с прототипом предлагаемая силовая установка с разделенными процессами сжатия-расширения и утилизацией энергии отработавших газов не требует затрат вырабатываемой расширительной машиной мощности на организацию процесса охлаждения ее цилиндра и горячих деталей, что позволяет повысить полезную мощность на пять и более процентов (Автомобильные двигатели / Под ред. М.С.Ховаха. М.: Машиностроение, 1977, с.547) и, как следствие, снизить расход топлива на производство единицы мощности.Compared with the prototype, the proposed power plant with separate compression-expansion processes and exhaust gas energy recovery does not require the power generated by the expansion machine to organize the cooling process of its cylinder and hot parts, which allows us to increase the useful power by five percent or more (Automotive engines / Edited by M.S. Hovakh, Moscow: Mashinostroenie, 1977, p. 547) and, as a result, reduce fuel consumption for the production of a unit of power.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141158/22U RU71382U1 (en) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141158/22U RU71382U1 (en) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU71382U1 true RU71382U1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39281344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007141158/22U RU71382U1 (en) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU71382U1 (en) |
-
2007
- 2007-11-06 RU RU2007141158/22U patent/RU71382U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201560839U (en) | Internal combustion stirling engine | |
EP1214506B1 (en) | Internal combustion engine with regenerator and hot air ignition | |
WO1997016634A1 (en) | Combination internal combustion and steam engine | |
US4807579A (en) | Turbocompounded two-stroke piston engines | |
US20020078907A1 (en) | Adiabatic internal combustion engine with regenerator and hot air ignition | |
US7004115B2 (en) | Internal combustion engine with regenerator, hot air ignition, and supercharger-based engine control | |
CN103266950A (en) | Oil water fuel composite exhaust gas powered two-stroke engine | |
JP3994133B1 (en) | Insulated composite engine | |
RU71382U1 (en) | POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES | |
GB2481980A (en) | I.c. engine in which water is recovered from the exhaust and re-used | |
CN102562294A (en) | Eight-stroke engine | |
RU58622U1 (en) | DUAL ACTION POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES | |
JPH0338410Y2 (en) | ||
CN113047949B (en) | Split-cylinder free piston generator based on PID closed-loop control | |
JP4826344B2 (en) | 2-piston insulated composite engine | |
CN201496142U (en) | Internal cooling piston type internal combustion steam engine | |
RU101499U1 (en) | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU85561U1 (en) | COMBINED STEAM-GAS ENGINE | |
RU70938U1 (en) | COMBINED STEAM-GAS ENGINE | |
RU87469U1 (en) | COMBINED STEAM-GAS ENGINE | |
RU42268U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
WO2003058043A1 (en) | A kind of structures of a reciprocating internal combustion engine | |
RU87468U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
RU103855U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
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: 20091107 |