RU87469U1 - COMBINED STEAM-GAS ENGINE - Google Patents

COMBINED STEAM-GAS ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU87469U1
RU87469U1 RU2009115915/22U RU2009115915U RU87469U1 RU 87469 U1 RU87469 U1 RU 87469U1 RU 2009115915/22 U RU2009115915/22 U RU 2009115915/22U RU 2009115915 U RU2009115915 U RU 2009115915U RU 87469 U1 RU87469 U1 RU 87469U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
water
exhaust
combined
fuel
Prior art date
Application number
RU2009115915/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Валентинович Руднев
Марина Леонидовна Хасанова
Вячеслав Павлович Белоусов
Михаил Сергеевич Кожуховский
Денис Одилович Турдиалиев
Сергей Александрович Витязев
Вугар Низаминович Валиев
Артем Сергеевич Трофимов
Александр Михайлович Непийвода
Юрий Месропович Саргсян
Денис Николаевич Боровинский
Александр Олегович Кириченко
Дмитрий Александрович Андрейчук
Максим Сергеевич Созоненко
Original Assignee
Валерий Валентинович Руднев
Марина Леонидовна Хасанова
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 Валерий Валентинович Руднев, Марина Леонидовна Хасанова filed Critical Валерий Валентинович Руднев
Priority to RU2009115915/22U priority Critical patent/RU87469U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU87469U1 publication Critical patent/RU87469U1/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

Abstract

Комбинированный парогазовый двигатель, содержащий картер, кривошипно-шатунный механизм, выполненный крейцкопфным, цилиндр с перемещающимся в нем поршнем, снабженный парой впускных и парой выпускных клапанов, впускным и выпускным коллекторами, форсунки, оборудованные электромагнитными клапанами, одна для подачи топлива, а другая - воды, топливный бак и бак для воды, отличающийся тем, что к коллекторам прикреплен турбокомпрессор, соединенный через коллектор с конденсатором, имеющим выпускной трубопровод и жидкостный насос, соединенный трубопроводом с баком для воды.Combined steam-gas engine containing a crankcase, a crosshead crank mechanism, a cylinder with a piston moving in it, equipped with a pair of intake and a pair of exhaust valves, intake and exhaust manifolds, injectors equipped with solenoid valves, one for supplying fuel and the other for water , a fuel tank and a water tank, characterized in that a turbocharger is attached to the manifolds, connected through a manifold to a condenser having an outlet pipe and a liquid pump connected by a pipe to the water tank.

Description

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для более полного преобразования энергии сжигаемого топлива в механическую работу.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to more fully convert the energy of combusted fuel into mechanical work.

Известны комбинированные двигатели, включающие поршневой ДВС и утилизационный двигатель.Combined engines are known, including a piston internal combustion engine and a recovery engine.

Теловой двигатель с разделенными процессами газообразования (Руднев В.В., Кукис B.C., Хасанова М.Л.. Тепловой двигатель с разделенными процессами газообразования: Патент на полезную модель. RU 51111 U1 F01К 7/00. 27.01.2006. Бюл. №03), который содержит: двухтактный поршневой двигатель, имеющий картер с цилиндром, поршень со штоком, крейцкопфный кривошипно-шатунный механизм и камеру сгорания, выполненную отдельно от цилиндра, соединенную коллекторами с полостями цилиндра.A solid engine with separated gas generation processes (Rudnev V.V., Kukis BC, Khasanova M.L. A heat engine with separated gas generation processes: Utility Model Patent. RU 51111 U1 F01K 7/00. 01/27/2006. Bull. No. 03 ), which contains: a two-stroke piston engine having a crankcase with a cylinder, a piston with a rod, a crosshead crank mechanism and a combustion chamber made separately from the cylinder, connected by manifolds to the cylinder cavities.

Недостатком этого двигателя являются значительное удаление камеры сгорания от насосной полости, затрудняющее возможность увеличения степени сжатия и повышения индикаторного КПД.The disadvantage of this engine is the significant removal of the combustion chamber from the pump cavity, making it difficult to increase the degree of compression and increase the indicator efficiency.

Известен также комбинированный парогазовый двигатель (Кукис B.C., Хасанова М.Л., Руднев В.В., Быстров О.И.. Комбинированный парогазовый двигатель. Патент на полезную модель. RU 70938 U1 F02G 5/02. 20.02.2008. Бюл. №5) состоит из картера, крейцкопфного кривошипно-шатунного механизма, цилиндра с перемещающимся в нем поршнем, форсункой топливной и форсункой для впрыска воды, топливного и водяного баков. Цилиндр разделен поршнем на два объема, верхний объем работает по циклу Дизеля, а в нижний объем через коллектор подаются горячие отработавшие газы, и их теплота используется для перегрева и превращения в пар воды на такте расширения, по принципу работы паровой машины.Also known is a combined-cycle engine (Kukis BC, Khasanova M.L., Rudnev V.V., Bystrov O.I. Combined combined-cycle engine. Utility model patent. RU 70938 U1 F02G 5/02. 02.20.2008. Bull. No. 5) consists of a crankcase, a crosshead crank mechanism, a cylinder with a piston moving in it, a fuel nozzle and a nozzle for injecting water, fuel and water tanks. The cylinder is divided by the piston into two volumes, the upper volume works according to the Diesel cycle, and hot exhaust gases are supplied to the lower volume through the collector, and their heat is used for overheating and turning water into steam at the expansion stroke, according to the principle of the steam engine.

Недостатком этой конструкции являются недостаточно полное использование энергии пара на такте расширения, и низкий коэффициент наполнения верхнего объема по причине высокого противодавления при перепуске горячих отработавших газов в нижний объем.The disadvantage of this design is the insufficient full use of steam energy in the expansion stroke, and the low filling ratio of the upper volume due to the high backpressure when transferring hot exhaust gases to the lower volume.

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.

Задачей предложения является повышение массового наполнения цилиндров за счет использования энергии пара, с целью повышения эффективности преобразования термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу, и более экономичного использования воды, предназначенной для парообразования.The objective of the proposal is to increase the mass filling of the cylinders through the use of steam energy, in order to increase the efficiency of converting the thermochemical energy of the burned fuel into mechanical work, and more economical use of water intended for vaporization.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в предлагаемом комбинированном парогазовом двигателе энергия смеси отработавших газов и пара, имеющая достаточно высокий потенциал, используется в турбокомпрессоре для нагнетания свежего заряда воздуха, тем самым повышая массовое наполнение на входе в парогазовый двигатель. А пар на выходе конденсируется в воду и повторно используется в рабочем цикле.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed combined-cycle engine the energy of the mixture of exhaust gases and steam, which has a sufficiently high potential, is used in a turbocharger to pump a fresh charge of air, thereby increasing the mass filling at the inlet of the combined-cycle engine. And the steam at the outlet condenses into water and is reused in the duty cycle.

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 conditions of patentability of a utility model.

Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображено принципиальное устройство комбинированного парогазового двигателя.The proposal is illustrated in the figure (figure 1), which shows the basic structure of a combined combined cycle engine.

Предлагаемый комбинированный парогазовый двигатель содержит: картер 1 с крейцкопфным кривошипно-шатунным механизмом 2, цилиндр 3 с перемещающимся в нем поршнем 4, форсунками 5 и 6 оборудованными электромагнитными клапанами 7 и 8, через одну их которых (5) впрыскивается топливо, а через другую (6) вода; поступающие по трубопроводу 9 из топливного бака 10, и по трубопроводу 11 из бака для воды 12. Цилиндр 3 комбинированного парогазового двигателя оборудован впускными клапанами 13, 14 и выпускными клапанами 15, 16, впускным 17 и выпускным 18 коллекторами соединенными с турбокомпрессором 19. Полость над поршнем соединена с полостью под поршнем коллектором 20. Турбокомпрессор 19 через коллектор 21 соединен с конденсатором 22 с выпускным трубопроводом 23 и жидкостным насосом 24, соединенным трубопроводом 25 с баком для воды 12.The proposed combined-cycle engine contains: a crankcase 1 with a crosshead crank mechanism 2, a cylinder 3 with a piston 4 moving in it, nozzles 5 and 6 equipped with electromagnetic valves 7 and 8, through which (5) fuel is injected, and through the other ( 6) water; coming through pipeline 9 from the fuel tank 10, and through pipeline 11 from the water tank 12. The cylinder 3 of the combined-cycle engine is equipped with inlet valves 13, 14 and exhaust valves 15, 16, inlet 17 and exhaust manifolds 18 connected to the turbocharger 19. The cavity above the piston is connected to the cavity under the piston manifold 20. The turbocharger 19 through the collector 21 is connected to the condenser 22 with the exhaust pipe 23 and a liquid pump 24 connected by a pipe 25 to the water tank 12.

Комбинированный парогазовый двигатель работает следующим образом. В последний такт очередного рабочего цикла, когда поршень 4 завершает перемещение к верхней мертвой точке, отработавшие газы из надпоршневой полости цилиндра 3 через выпускной клапан 15 по коллектору 20 направляются к впускному клапану 14 и через него заполняют подпоршневую полость цилиндра 3.Combined combined-cycle engine operates as follows. In the last cycle of the next working cycle, when the piston 4 completes the movement to the top dead center, the exhaust gases from the supra-piston cavity of the cylinder 3 through the exhaust valve 15 along the manifold 20 are directed to the intake valve 14 and through it the piston cavity of the cylinder 3 is filled.

Как только поршень 4 начнет движение от верхней мертвой точки к нижней, впускной клапан 14 закрывается и происходит сжатие продуктов сгорания, находящихся в подпоршневой полости. В момент, когда поршень 4 подходит к нижней мертвой точке, через форсунку 6, управляемую электромагнитным клапаном 8, впрыскивается вода, поступающая по трубопроводу 11 из бака 12, происходит интенсивное парообразование. Пары, расширяясь, давят на поршень 4 снизу и перемещают его вверх, совершая работу. Через крейцкопфный кривошипно-шатунный механизм 2 эта работа может быть полезно использована.As soon as the piston 4 starts moving from the top dead center to the bottom, the intake valve 14 closes and compression of the combustion products located in the sub-piston cavity occurs. At the moment when the piston 4 approaches the bottom dead center, water injecting through the pipe 11 from the tank 12 is injected through the nozzle 6, controlled by the electromagnetic valve 8, intense vaporization occurs. The pairs, expanding, press on the piston 4 from the bottom and move it up, doing the job. Through the crosshead crank mechanism 2, this work can be useful.

Одновременно с описанным процессом, происходящим в подпоршневой полости при перемещении поршня 4 от верхней к нижней мертвой точке, в надпоршневую полость через впускной коллектор 17 и впускной клапан 13 поступает воздух от турбокомпрессора 19 - происходит нагнетание воздуха.Simultaneously with the described process, which occurs in the sub-piston cavity when the piston 4 moves from the top to the bottom dead center, air from the turbocharger 19 enters the supra-piston cavity through the intake manifold 17 and intake valve 13 - air is injected.

В момент, когда в подпоршневой полости пар начинает расширяться, перемещая поршень 4 в сторону верхней мертвой точки, впускной клапан 13 закрывается и в надпоршневой полости происходит сильное сжатие воздуха. В момент, когда поршень 4 подходит к верхней мертвой точке, через форсунку 5, управляемую электромагнитным клапаном 7, впрыскивается топливо, поступающее по топливопроводу 9 из бака 10. Топливо воспламеняется, и продукты сгорания заставляют поршень двигаться от верхней мертвой точки к нижней, совершая работу. Через крейцкопфный кривошипно-шатунный механизм 2 эта работа может быть полезно использована.At the moment when the steam begins to expand in the subpiston cavity, moving the piston 4 towards the top dead center position, the inlet valve 13 closes and a strong compression of the air occurs in the suprapiston cavity. At the moment when the piston 4 approaches the top dead center, fuel injected through the fuel line 9 from the tank 10 is injected through the nozzle 5, which is controlled by the electromagnetic valve 7, and the fuel ignites and the combustion products cause the piston to move from the top dead center to the bottom . Through the crosshead crank mechanism 2, this work can be useful.

В это время открывается выпускной клапан 16 и расширившиеся водяные пары из подпоршневой полости по выпускному коллектору 18 подаются на турбокомпрессор 19, заставляя его нагнетать воздух во впускной коллектор 17.At this time, the exhaust valve 16 opens and the expanded water vapor from the subpiston cavity through the exhaust manifold 18 is fed to the turbocharger 19, forcing it to pump air into the intake manifold 17.

После достижения поршнем 4 нижней мертвой точки выпускной клапан 16 закрывается и как только поршень 4 начнет обратное движение к верхней мертвой точке, открывается выпускной клапан 14 и рабочий цикл повторяется.After the piston 4 reaches the bottom dead center, the exhaust valve 16 closes and as soon as the piston 4 begins to move back to the top dead center, the exhaust valve 14 opens and the duty cycle is repeated.

Отработавший пар от турбокомпрессора 19 по коллектору 21 поступает в конденсатор 22, где пар конденсируется в воду, а отработавшие газы по трубопроводу 23 выбрасываются в атмосферу. Вода, образованная в конденсаторе 22 откачивается насосом 24 по трубопроводу 25 в бак для воды 12 и в последующем используется опять для парообразования.The exhaust steam from the turbocharger 19 through the collector 21 enters the condenser 22, where the steam condenses into water, and the exhaust gases through the pipe 23 are released into the atmosphere. The water formed in the condenser 22 is pumped out by the pump 24 through a pipe 25 to the water tank 12 and is subsequently used again for vaporization.

По сравнению с прототипом в предлагаемом комбинированном парогазовом двигателе снижена токсичность выбрасываемых в атмосферу паров, повышается эффективность использования теплоты сгораемого топлива, а за счет применения турбокомпрессора повышаются мощностные и экономические показатели за использования бросовой энергии отработавших газов. Применение конденсатора позволяет экономить используемую для парообразования воду.Compared with the prototype, the proposed combined-cycle gas engine reduces the toxicity of vapors emitted into the atmosphere, increases the efficiency of use of the heat of combustible fuel, and through the use of a turbocompressor, the power and economic indicators for the use of waste energy from exhaust gases increase. The use of a condenser saves the water used for vaporization.

Claims (1)

Комбинированный парогазовый двигатель, содержащий картер, кривошипно-шатунный механизм, выполненный крейцкопфным, цилиндр с перемещающимся в нем поршнем, снабженный парой впускных и парой выпускных клапанов, впускным и выпускным коллекторами, форсунки, оборудованные электромагнитными клапанами, одна для подачи топлива, а другая - воды, топливный бак и бак для воды, отличающийся тем, что к коллекторам прикреплен турбокомпрессор, соединенный через коллектор с конденсатором, имеющим выпускной трубопровод и жидкостный насос, соединенный трубопроводом с баком для воды.
Figure 00000001
A combined-cycle gas engine containing a crankcase, a crank mechanism made of a crosshead, a cylinder with a piston moving in it, equipped with a pair of inlet and a pair of exhaust valves, intake and exhaust manifolds, nozzles equipped with solenoid valves, one for supplying fuel, and the other for water , a fuel tank and a water tank, characterized in that a turbocompressor is connected to the collectors, connected through a collector to a condenser having an exhaust pipe and a liquid pump connected to uboprovodom with water tank.
Figure 00000001
RU2009115915/22U 2009-04-27 2009-04-27 COMBINED STEAM-GAS ENGINE RU87469U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009115915/22U RU87469U1 (en) 2009-04-27 2009-04-27 COMBINED STEAM-GAS ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009115915/22U RU87469U1 (en) 2009-04-27 2009-04-27 COMBINED STEAM-GAS ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU87469U1 true RU87469U1 (en) 2009-10-10

Family

ID=41261255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009115915/22U RU87469U1 (en) 2009-04-27 2009-04-27 COMBINED STEAM-GAS ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU87469U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201560839U (en) Internal combustion stirling engine
RU2338914C2 (en) Internal combustion engine
RU87469U1 (en) COMBINED STEAM-GAS ENGINE
RU2316658C1 (en) Diesel engine
RU85561U1 (en) COMBINED STEAM-GAS ENGINE
CN201358849Y (en) Six-stroke internal combustion and steam self-cleaning engine
RU94637U1 (en) COMBINED STEAM-GAS ENGINE
CN204476553U (en) Two-stroke pure oxygen motor waste expansion mechanism
RU58622U1 (en) DUAL ACTION POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES
RU87468U1 (en) COMBINED ENGINE
RU70938U1 (en) COMBINED STEAM-GAS ENGINE
RU51111U1 (en) HEAT ENGINE WITH SEPARATE GAS VAPOR PROCESSES
CN2813904Y (en) Double-fuel nozzle of engine utilizing waste gas residual-heat
CN104632362B (en) Exhaust gas expanding mechanism for two-stroke pure oxygen engine
RU29101U1 (en) Combined V-piston engine
RU59737U1 (en) PNEUMATIC V-SHAPED PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU136095U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU49114U1 (en) HEAT ENGINE WITH SEPARATE GAS VAPOR PROCESSES
RU2724071C1 (en) Piston engine and method of using fuel in piston engine
RU51675U1 (en) HEAT ENGINE WITH SEPARATE GAS VAPOR PROCESSES
RU51677U1 (en) PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE
RU89177U1 (en) PNEUMATIC FUEL SPRAY DIESEL
RU71382U1 (en) POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES
RU45463U1 (en) ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY
RU45464U1 (en) ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY

Legal Events

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

Effective date: 20100428