SU1348543A1

SU1348543A1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: SU1348543A1
Application number: SU864070456A
Authority: SU
Inventors: Валентин Петрович Коротков
Original assignee: В.П.Короткое
Priority date: 1986-05-22
Filing date: 1986-05-22
Publication date: 1987-10-30

Abstract

Изобретение можед быть использовано в двигател х внутреннего сгорани с утилизацией тепла в подпорш- невой полости (ПП). Цель изобретени - повьш1ение эффективности двигател путем утилизации тепла в системе охлаждени поршн . Магистраль 9 слива теплоносител (ТН) снабжена инерционным золотником 20 и клапаном 21, высл со 00 СП 4: :оThe invention can be used in internal combustion engines with heat utilization in a sub-piston cavity (PP). The purpose of the invention is to increase engine efficiency by utilizing heat in a piston cooling system. Highway 9 plum heat carrier (TN) is equipped with an inertial valve 20 and valve 21, after 00 SP 4: o

Description

полнена в виде трубопровода подачи пара, пропущена через герметичную ГШ 11 и через конденсатор 19 подсоединена к насосу 16 подачи ТН. Золотникfilled in the form of a steam supply pipeline, passed through a sealed GSH 11 and through a capacitor 19 is connected to the pump 16 supply TH. Spool

20закреплен в стенке поршн . Клапан20 is fixed in the wall of the piston. Valve

21размещен в перегородке 15 и через привод 22 подключен к коленчатому валу . Сопло 8 выполнено в виде форсунки подачи мелкодисперсного ТН в полость 12 охлаждени поршн 3. Жидкий21 is placed in the partition 15 and through the actuator 22 is connected to the crankshaft. The nozzle 8 is made in the form of a nozzle for feeding a finely dispersed TN into the cooling cavity 12 of the piston 3. Liquid

1one

Изобретение относитс к машиностроению , а именно двигателестроению, и может быть использовано в двигател х внутреннего сгорани с утилизацией тепла в подпоршневой полости.The invention relates to mechanical engineering, namely engine building, and can be used in internal combustion engines with heat recovery in a piston cavity.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности двигател путем утилизации тепла в системе охлаждени поршн .The aim of the invention is to increase engine efficiency by utilizing heat in a piston cooling system.

На фиг. 1 показан двигатель внутреннего сгорани ; на фиг. 2 - система утилизации тепла в двигателе; на фиг. 3 - инерционный золотник.FIG. 1 shows an internal combustion engine; in fig. 2 - engine heat recovery system; in fig. 3 - inertia spool.

Двигатель содержит по меньше мере один цилиндр 1, картер 2, поршень 3, шток 4, коленчатый вал 5, шатун 6, крейкопф 7 и систему охлаждени поршн 3, снабженную соплом 8 подачи теплоносител и магистралью 9 его слива.The engine contains at least one cylinder 1, crankcase 2, piston 3, rod 4, crankshaft 5, connecting rod 6, crankopf 7 and piston cooling system 3 equipped with a coolant supply nozzle 8 and drain line 9.

Цилиндр 1 установлен на картере 2, поршень 3 размещен в цилиндре 1 с образованием рабочей и подпоршневой полостей 10 и 11 и снабжен полостью 12 охлаждени , отделенной стенкой 13 от подпоршневой полости 11. Шток 4 подсоединен к стенке 13 и пропущен через отверстие 14 в перегородке 15, размешенной между подпоршневой полостью 11 и картером 2. Коленчатый вал 5 св зан через шатун 6 и крейкопф 7 со штоком 4 поршн 3. Система охлаждени подсоединена к полости 12 охлаждени и к насосу 16 подачи теплоносител , напорный трубопровод 17 которого подключен через телескопический элемент 18 к соплу 8 подачи теплоносител , размещенному в полости 12 охлаждени .The cylinder 1 is mounted on the crankcase 2, the piston 3 is placed in the cylinder 1 to form the working and sub-piston cavities 10 and 11 and is provided with a cooling cavity 12 separated by a wall 13 from the sub-piston cavity 11. The stem 4 is connected to the wall 13 and passed through an opening 14 in the partition 15 placed between the piston cavity 11 and the crankcase 2. The crankshaft 5 is connected through the connecting rod 6 and the crankopf 7 to the piston rod 4 of the piston 3. The cooling system is connected to the cooling cavity 12 and to the coolant supply pump 16 which is connected via a telescope an opal element 18 to the coolant supply nozzle 8 located in the cooling cavity 12.

Магистраль 9 слива теплоносител выполнена в виде трубопроводов подачи пара, снабжена конденсатором 19,Highway 9 plum heat carrier is made in the form of pipelines for steam supply, equipped with a condenser 19,

4854348543

ТН (например, вода) через сопло подаетс в полость 12, где мелкие капли ТН испар ютс . При движении поршн вверх перегретый вод ной пар устремл етс в ПП 11, где, расшир сь, совершает дополнительную работу, благодар которой уменьшаютс затраты энергии на работу сжати в рабочей полости 10 цилиндра 1. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.A TH (e.g., water) is fed through a nozzle into a cavity 12, where small TH droplets evaporate. When the piston moves upward, the superheated water vapor rushes to PP 11, where, expanding, it does additional work, due to which the energy costs for the compression work in the working cavity 10 of cylinder 1 are reduced. f-ly, 3 ill.

инерционным золотником 20 и клапаном 21 и пропущена через подпоршневую полость 11. Сопло 8 выполнено в виде форсунки подачи мелкодисперсного теплоносител в полость 12 охлаждени поршн 3. Подпоршнева полость 12 выполнена герметичной. Клапан 21 размещен в перегородке 15 и подключен через привод 22 к коленчатому валу 5, а магистраль 9 слива подсоединена к насосу 16 подачи теплоносител через конденсатор 19.Inertia spool 20 and valve 21 and passed through the piston cavity 11. The nozzle 8 is made in the form of a nozzle supplying a fine heat carrier to the cooling cavity 12 of the piston 3. The piston cavity 12 is sealed. The valve 21 is placed in the partition 15 and is connected through the actuator 22 to the crankshaft 5, and the drain line 9 is connected to the pump 16 for supplying the coolant through the condenser 19.

Инерционный золотник 20 закрепленInertia spool 20 is fixed

в стенке 13 через его полый шток 23 и выполнен с подвижной цилиндрической шайбой 24. Входна часть полости што- ка 23 выполнена с заглушкой 25 и сообщена через отверсти 26 в щтоке 23in the wall 13 through its hollow rod 23 and made with a movable cylindrical washer 24. The entrance of the cavity of the rod 23 is made with a plug 25 and communicated through the holes 26 in the rod 23

с полостью 12 охлаждени поршн 3, а выходна подсоединена к подпоршневой полости 12, цилиндрическа шайба 24 установлена на штоке 23 между заглушкой 25 и стенкой 13 поршн с возможностью перекрыти отверстий 26 в штоке 23 при движении поршн 3 вниз.with the cooling cavity 12 of the piston 3, and the outlet is connected to the piston cavity 12, a cylindrical washer 24 is installed on the rod 23 between the cap 25 and the wall 13 of the piston with the possibility of blocking the holes 26 in the rod 23 when the piston 3 moves down.

Двигатель работает следующим образом .The engine works as follows.

Преобразование теплоты сгорани Transform the heat of combustion

топлива в механическую работу осуществл етс в рабочей полости 10 цилиндра 1 двигател . Сила давлени газов передаетс на поршень 3, а затем через шток 4 (прикрепленный к стенке 13The fuel in the mechanical work is carried out in the working cavity 10 of the cylinder 1 of the engine. The pressure of the gases is transmitted to the piston 3, and then through the rod 4 (attached to the wall 13

и пропущенный через отверстие 14 в перегородке 15), крейцкопф 7 и шатун 6 - на коленчатый вал 5, размещенный в картере 2. and passed through the hole 14 in the partition 15), the crosshead 7 and the connecting rod 6 - on the crankshaft 5, located in the crankcase 2.

Дл повьш1ени эффективности двига-To increase the efficiency of the engine

тел с помощью насоса 16 через его напорный трубопровод 17 и телескопическнй элемент 18 жидкий теплоносите ( например, вода) подаетс в сопло 8, выполненное в виде форсунки, котора обеспечивает подачу теплоносител в виде мелкодисперсной жидкой фазы в полость 12 охлаждени на гор чее днище поршн 3. В последней мелкие капельки воды нагреваютс за счет тепла сгорани топлива и испар ютс . При движении поршн 3 вниз инерционный золотник 20 закрыт. В этом случа за счет сил инерции цилиндрическа шайба 24, установленна на полом штоке 23, прижата к заглушке 25 и закрывает отверсти 26. При движении поршн вверх (от нижней мертвой точки к верхней) инерционный золотник20 открыт , так как шайба 24 опускаетс , прижимаетс к стенке 13 и открывает отверсти 26. Перегретый вод ной пар устремл етс из полости 13 охлаждени в подпоршневую полость 11, где пар , расшир сь, совершает дополнительную работу, котора уменьшает потери энергии на работу сжати в рабочей полости 10 цилиндра 1.the body through the pump 16 through its pressure pipe 17 and the telescopic element 18 liquid heat carrier (for example, water) is supplied to a nozzle 8, made in the form of a nozzle, which provides the heat carrier in the form of a fine liquid phase to the cooling cavity 12 on the hot bottom of the piston 3 In the latter, small droplets of water are heated by the heat of combustion of the fuel and evaporated. When the movement of the piston 3 down the inertial valve 20 is closed. In this case, due to inertial forces, the cylindrical washer 24, mounted on the hollow rod 23, is pressed against the plug 25 and closes the orifices 26. As the piston moves up (from the bottom dead center to the upper), the inertia spool 20 is opened as the washer 24 lowers, presses against wall 13 and opens the openings 26. Superheated steam rushes out of the cooling cavity 13 into the sub-piston cavity 11, where the steam expands to do additional work, which reduces the energy losses due to the compression work in the working cavity 10 of the cylinder 1.

Таким образом увеличиваетс эффективность двигател за счет утилизации тепла в системе охлаждени поршн .This increases the efficiency of the engine by utilizing heat in the piston cooling system.

Затем отработанный пар вытесн етс из подпоршневой полости 11 через клапан 21, размещенный в перегородке 15 и открываемый с помощью механического привода 22. Затем пар по трубопроводам подачи пара магистрали 9 слива теплоносител поступает через фильтр в конденсатор 19, где превращаетс в жидкость и вновь подаетс насосом 16 в полость 12 охлаждени и замыкает паросиловой цикл.The exhaust steam is then expelled from the piston cavity 11 through the valve 21 placed in the partition 15 and opened by means of a mechanical actuator 22. Then the steam enters the condenser 19 through the steam supply pipelines through the filter into the condenser 19, where it turns into liquid and is again pumped 16 into the cooling cavity 12 and closes the steam power cycle.

Claims

1. An internal combustion engine containing at least one cylinder mounted on the crankcase, a piston placed in a cylinder to form a working and sub-piston cavities and provided with a cooling cavity separated by a wall from the piston cavity, a rod connected to the wall and passed through an opening in the partition placed between the piston cavity and crankcase, knees

ten

a crosshead with a piston rod, and a piston cooling system equipped with a coolant supply nozzle and a drain line connected to the cooling cavity and to the supply pump 5 with a heat carrier j whose discharge line is connected through a telescopic element to the coolant supply nozzle located in the cooling cavity, different Q the fact that, in order to improve efficiency, the heat carrier discharge line is made in the form of steam supply pipelines, is equipped with a condenser, an inertial slide valve and a valve and is passed through Without a piston cavity, the nozzle is made in the form of a nozzle for supplying a fine heat carrier to the piston cooling cavity, and the piston cavity is sealed, the inertial spool is fixed in the piston wall, the valve is placed in the partition and connected through a drive to the crankshaft, and the drain line is connected to the to the pump of supply of the heat carrier through the condenser.

2. The engine according to claim 1, about the fact that the inertial spool is made in the form of a hollow rod fixed in the wall of the piston and the movable cylindrical washer, the input part of the stem cavity is made with a plug and communicated through the holes in the piston rod with the cooling cavity of the piston, and the outlet is connected to the piston cavity, and a cylindrical washer is installed on the rod between the cap and the wall of the piston with the possibility of blocking the holes in the rod when the piston moves down.

0

6

five

25

P

Fia. J

Editor N.Gorvat

Compiled by V.Kozlov

Tehred L. Oliynyk Proofreader M. Demchik

Order 5177/34, Draw 503, Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4