SU1753001A1 - Method of operation of piston engine and piston engine - Google Patents

Method of operation of piston engine and piston engine Download PDF

Info

Publication number
SU1753001A1
SU1753001A1 SU894740797A SU4740797A SU1753001A1 SU 1753001 A1 SU1753001 A1 SU 1753001A1 SU 894740797 A SU894740797 A SU 894740797A SU 4740797 A SU4740797 A SU 4740797A SU 1753001 A1 SU1753001 A1 SU 1753001A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inlet
piston
cylinder
piston engine
working cavity
Prior art date
Application number
SU894740797A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Евгеньевич Ульянов
Владимир Сергеевич Дубинин
Валерий Николаевич Квачев
Юрий Алексеевич Головченко
Константин Михайлович Лаврухин
Original Assignee
Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
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 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU894740797A priority Critical patent/SU1753001A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1753001A1 publication Critical patent/SU1753001A1/en

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Использование: в поршневых расширительных машинах. Цель: упрощение конструкции. Сущность изобретени : подача рабочего тела в цилиндр : производитс  непрерывно через впуск- ное отверстие, при этом перепад дав- лений на входе и выходе впускного отверсти  больше 2/3 величины, обеспечивающей сверхкритический перепад давлений между входом и выходом. Двигатель содержит корпус 1, в котором размещен цилиндр 2 с впускным отверстием 3, выполненным п виде сужающегос  сопла, и выпускным отверстием 4. В цилиндре установлен поршень 5, св - занный с механизмом 7 преобразовани  движени . Положительный эффект: упрощение конструкции двигател  за счет устранени  впускного клапана0 2 с.п0Л-лы, 1 ил. От ucmowt/ка газа посто нно-i го X Ч СП W о о чUsage: in piston expansion machines. Purpose: to simplify the design. SUMMARY OF THE INVENTION: The supply of working fluid to the cylinder: is carried out continuously through the inlet port, while the pressure difference at the inlet and outlet of the inlet port is more than 2/3 of the magnitude, which provides a supercritical pressure difference between the inlet and outlet. The engine includes a housing 1 in which a cylinder 2 is placed with an inlet 3, made in the form of a narrowing nozzle, and an outlet 4. In the cylinder there is a piston 5 connected to the movement conversion mechanism 7. Positive effect: simplified engine design by eliminating intake valve 0 2 p.p0L-ly, 1 sludge. From ucmowt / ka gas constant-i th X h SP W W o o h

Description

Изобретение относитс  к пневмоприводам вращательного движени , в частности к поршневым расширительным машинам (паровые машины, пневмодвига- тели и др.).The invention relates to rotary pneumatic actuators, in particular to piston expansion machines (steam engines, air motors, etc.).

Известен способ работы поршневого двигател , включающий подачу рабочего тела через впускное отверстие цилиндра в рабочую полость, расширение его и выпуск из рабочей полости. В таком способе подача рабочего тела производитс  прерывисточв зависимости от угла поворота койёйЧатого вала, .что осуществл етс  кпапанно- распределительных 4 (золотниковых) устройств.A known method of operation of a piston engine, including the flow of the working fluid through the inlet of the cylinder into the working cavity, its expansion and release from the working cavity. In this way, the supply of the working fluid is made intermittently depending on the angle of rotation of the koyoyoy of the shaft, which is carried out by means of 4 distribution (spool) devices.

Известен поршневой двигатель, содержащий корпус, в котором размещен цилиндр с впускными и выпускными отверсти ми, и установленный в нем поршень с возможностью образовани  рабочей полости и кинематически св занный с механизмом преобразовани  движени сA piston engine is known, comprising a housing in which a cylinder with inlet and outlet openings is located, and a piston mounted therein with the possibility of forming a working cavity and kinematically associated with a movement conversion mechanism with

Недостаток известного способа и поршневого двигател  заключаетс  в том, что прерывание потока рабочего тела в зависимости от угла поворота коленчатого вала требует применени  сложных прецизионных клапанно-распре- делительных (золотниковых) устройств. Это часто делает невозможным применение таких двигателей в качестве прирез впускное отверстие, расположенное с возможностью посто нного сообщени ( с рабочей полостью цилиндра С цельюThe disadvantage of the known method and piston engine is that interrupting the flow of the working fluid, depending on the angle of rotation of the crankshaft, requires the use of complex precision valve-distributing (spool) devices. This often makes it impossible to use such engines as a notch inlet, which is located with the possibility of constant communication (with the working cavity of the cylinder).

повышени  КПД впускное отверстие выполнено в виде сужающегос  сопла.increase the efficiency of the inlet is made in the form of a converging nozzle.

Именно выполнение впускного отверсти  в виде сопла с посто нным сообщением с рабочей полостью цилиндра обеспечивает непрерывную подачу рабочего тела в рабочую полость цилиндра, что и обеспечивает реализацию предлагаемого способа работы поршневого двигател .It is the implementation of the inlet in the form of a nozzle with constant communication with the working cavity of the cylinder ensures the continuous supply of the working fluid into the working cavity of the cylinder, which ensures the implementation of the proposed method of operation of a piston engine.

Па чертеже изображен поршневой двигатель, реализующий предлагаемый способ.Pa drawing shows a piston engine that implements the proposed method.

Поршневой двигатель состоит из корпуса 1, в котором размещен цилиндр 2Piston engine consists of a housing 1 in which cylinder 2 is placed

с впускным отверстием 3, выполненным в виде сужающегос  сопла, и выпускным отверстием 4. В цилиндре установлен поршень 5, образующий вместе с ним рабочую полость 6. Поршень кинематически св зан с механизмом 7 преобразовани  движени . Впускное отверстие открываетс  поршнем не доход  до ИМТ,with an inlet 3, made in the form of a converging nozzle, and an outlet 4. In the cylinder, a piston 5 is installed, forming together with it a working cavity 6. The piston is kinematically connected with the movement conversion mechanism 7. The intake port opens with a piston not income until BMI,

Рабочее тело, например сжатый возДУХ °т внешнего источника посто нного давлени  подаетс  через сужающеес  сопло 3 в рабочую полость 6. Давление в рабочей полости всегда ниже, чем во внешнем источнике, при этомThe working fluid, for example, a compressed air source of an external constant pressure source, is fed through a converging nozzle 3 into the working cavity 6. The pressure in the working cavity is always lower than in an external source, while

вода инструмента в заводских услови х, величина давлени  на входе во впуск- когда воздух дл  питани  пиевмоинстру- ное отверстие больше, чем 2/3 величи мента загр знен песком и водой, Услож- ны, обеспечивающей сверхкритический н етс  конструкци  пневмодвигател , перепад давлений между входом и выхо- увеличиваетс  его стоимость. Больший- дом впускного отверсти  3, поэтому ство видов клапанно-распределительных ДО воздух непрерывно подаётс  в рабочуюthe tool water is in the factory, the pressure at the inlet to the inlet — when the air for powering the pioneer inlet hole is greater than 2/3 of the value is polluted with sand and water, is complicated by the supercritical design of the air motor, the pressure difference between input and output increases its cost. The larger house has an inlet orifice 3, therefore, the types of valve-distribution TO types of air are continuously supplied to the working

(золотниковых) устройств не могут работать при высокой (более 20000 об/мин) частоте вращени . В результате сущест-м вующие поршневые пневмодвигатели  вл ютс  тихоходными (до 3000 об/мин). Все это сужает область применени  порш-1 невых двигателей. В частности, они не могут быть применены дл  ручных шлифовальных машин.(spool) devices cannot operate at high (over 20,000 rpm) rotational speeds. As a result, existing piston air motors are low-speed (up to 3000 rpm). All this narrows the scope of application of piston-1 engines. In particular, they cannot be used for hand grinders.

полость 6. В результате давление в рабочей полости растет и поршень 5 из ВМТ перемещаетс  в НИХcavity 6. As a result, the pressure in the working cavity increases and the piston 5 of the TDC moves in THEM

Линейное перемещение поршн  5 че- 45 рез механизм 7 преобразовани  движени  преобразуетс  во вращательное движение. Не доход  до НМТ, поршень 5 открывает выпускное отверстие 4 и воздух выходит в атмосферу. Давление Цель изобретени  - упрощение кон- 50 в рабочей полости 6 падает. Поршень струкции поршневого двигател  путем под действием момента сил инерции применени  способа его работы, не требующего прерывани  потока рабочего тела через впускное отверстие.The linear movement of the piston 5 through 45 through the movement conversion mechanism 7 is converted into a rotational movement. No income to BDC, the piston 5 opens the outlet 4 and the air goes into the atmosphere. Pressure The purpose of the invention is to simplify the con-50 in the working cavity 6 falls. The piston of the piston engine is constructed by applying the method of its operation under the action of the moment of inertia forces, which does not require interrupting the flow of the working fluid through the inlet.

Указанна  цель достигаетс  тем, что подача рабочего тела в рабочую полость цилиндра поршневого двигател  производитс  непрерывно, независимо от угла поворота коленчатого вала чеагрегата , приводимого двигателем через механизм 7 преобразовани  движени  7, перемещаетс  в ВМТ, преодо- 55 лева  увеличивающуюс  силу давлени  воздуха на него. Цикл повтор етс .This goal is achieved by supplying the working fluid to the working cavity of the cylinder of a piston engine continuously, regardless of the angle of rotation of the crankshaft of the aggregate, driven by the engine through the motion conversion mechanism 7, moves in TDC, overcoming the increasing force of air pressure on it. The cycle is repeated.

Пример. В поршневой двигатель подавали согласно предлагаемому способу воздух под абсолютным давлениЛинейное перемещение поршн  5 че- рез механизм 7 преобразовани  движени  преобразуетс  во вращательное движение. Не доход  до НМТ, поршень 5 открывает выпускное отверстие 4 и воздух выходит в атмосферу. Давление в рабочей полости 6 падает. Поршень под действием момента сил инерции Example. According to the proposed method, air under absolute pressure was supplied to the piston engine. The linear movement of the piston 5 through the motion conversion mechanism 7 is converted into rotational motion. No income to BDC, the piston 5 opens the outlet 4 and the air goes into the atmosphere. The pressure in the working cavity 6 drops. Piston under the action of the moment of inertia

агрегата, приводимого двигателем через механизм 7 преобразовани  движени  7, перемещаетс  в ВМТ, преодо- лева  увеличивающуюс  силу давлени  воздуха на него. Цикл повтор етс .the unit driven by the engine through the mechanism 7 of the movement 7 is moved in the TDC, overcoming the increasing force of air pressure on it. The cycle is repeated.

Пример. В поршневой двигатель подавали согласно предлагаемому способу воздух под абсолютным давленим 0,6 МПа с температурой 290 К. При том выхлоп производилс  в атмосфе- | ру и двигатель устойчиво работал с частотой в зависимости от нагрузки j от 6000 об/мин до 10000 об/мин (холостой ход) оExample. According to the proposed method, air was supplied to a piston engine at an absolute pressure of 0.6 MPa with a temperature of 290 K. At that, the exhaust was produced in an atmosphere of | pv and the engine worked steadily with a frequency depending on the load j from 6000 rpm to 10,000 rpm (idle) o

Образец поршневого двигател , с которым проводились испытани , был создан в соответствии с предлагаемым 10 поршневым двигателем и имел следующие конструктивные параметры: рабочий объем 10 см3; объем над поршнем в ВМТ 7 см3 ; ход поршн  22 мм; диаметр поршн  24 мм; диаметр критического сечени  сопла 3 мм (площадь 7,07 мм2); угол,отсчитанный от ВИТ, при котором происходит открытие выхлопного отверсти ,составл ет 110°.The sample of the piston engine with which the tests were carried out was created in accordance with the proposed 10 piston engine and had the following design parameters: a working volume of 10 cm3; volume above piston at TDC 7 cm3; piston stroke 22 mm; piston diameter 24 mm; nozzle throat diameter 3 mm (area 7.07 mm2); the angle measured from the HIT, at which the opening of the exhaust opening occurs, is 110 °.

Предлагаемый поршневой двигатель может найти применение в качестве привода пневматической ручной шлифовальной машины малой мощности.The proposed piston engine can be used as a drive for a low-power pneumatic hand grinder.

Известна  машина марки ШГ с диаметром абразивного инструмента 15 мм 25 имеет при скорости вращени  3000 рад/с мощность 0 ,.038 кВт при расходе сжатого воздуха 0,2 м3/мин. Масса этой машины 0,44 кг.A known machine of the ShG brand with an abrasive tool diameter of 15 mm 25 has a power of 0, .038 kW at a rotation speed of 3000 rad / s with a compressed air consumption of 0.2 m3 / min. The mass of this machine is 0.44 kg.

Поршневой двигатель, разработанный согласно предлагаемому изобретению с рабочим объемом всего 2,5 см3, имеет при той же частоте вращени  мощность 0,050 кВт и расход воздуха 0,18 м3/мин„ Масса такого двигател  35 коло 0,15 кг. Таким образом, предлагаемый поршневой двигатель дает полоительный эффект. Кроме того, поло15The piston engine, developed according to the invention with a working volume of only 2.5 cm3, has a power of 0.050 kW and an air flow of 0.18 m3 / min at the same rotation frequency. The mass of such an engine is 35 kg or 0.15 kg. Thus, the proposed piston engine gives a positive effect. In addition, polo15

2020

30thirty

j j

10 300 Т610 300 T6

жительный эффект может возникнуть за счет снижени  частоты тонального шума до равной частоте вращени , т.е. около 500 Гц, в то врем , как тональный шум турбины и ротационных машин в 4-15 раз превышает их частоту вращени  . Снижение частоты тонального шума улучшит услови  труда.This effect can occur by reducing the frequency of tonal noise to the same frequency of rotation, i.e. about 500 Hz, while the tonal noise of the turbine and rotary machines is 4-15 times their rotational speed. Reducing the frequency of tonal noise will improve working conditions.

Claims (2)

1.Способ работы поршневого двигател , включающий подачу рабочего тела через впускное отверстие цилиндра в рабочую полость, расширение его и выпуск из рабочей полости, о т л и1. A method of operating a piston engine, including the flow of working fluid through the inlet of a cylinder into the working cavity, its expansion and release from the working cavity, O T L and ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  конструкции, подачу рабочего тела производ т непрерывно, поддержива  при этом величину давлени  на входе во впускное отверстие больше, чем 2/3 величины, обеспечивающей сверхкритический перепад давлений между входом и выходом впускного отверсти .This is so that, in order to simplify the design, the working fluid is supplied continuously, while maintaining the pressure at the inlet to the inlet is greater than 2/3 of the value, providing a supercritical pressure differential between the inlet and outlet holes. 2.Поршневой двигатель, содержащий корпус, в котором размещен цилиндр с впускными и выпускными отверсти ми , и установленный в нем поршень с возможностью образовани  рабочей полости и кинематически св занный с механизмом преобразовани  движени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, впускное отверстие выполнено .в виде сужающегос  сопла, расположенного2. A piston engine comprising a housing in which a cylinder with inlets and outlets is placed, and a piston mounted therein with the possibility of forming a working cavity and kinematically associated with a motion conversion mechanism, characterized in that, in order to increase efficiency, the inlet opening completed in the form of a narrowing nozzle located с возможностью посто нного сообщени  с рабочей полостью цилиндра.with the possibility of constant communication with the working cavity of the cylinder.
SU894740797A 1989-07-19 1989-07-19 Method of operation of piston engine and piston engine SU1753001A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894740797A SU1753001A1 (en) 1989-07-19 1989-07-19 Method of operation of piston engine and piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894740797A SU1753001A1 (en) 1989-07-19 1989-07-19 Method of operation of piston engine and piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1753001A1 true SU1753001A1 (en) 1992-08-07

Family

ID=21471387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894740797A SU1753001A1 (en) 1989-07-19 1989-07-19 Method of operation of piston engine and piston engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1753001A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Геру E.R. Пневматические устройства и системы в машиностроении.-М.: Машиностроение, 1981, с. 55. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1452221A (en) Continuous combustion engine
US8297239B2 (en) Gyroscopic rotary engine
SU1753001A1 (en) Method of operation of piston engine and piston engine
US3241459A (en) Reciprocating tool
ES2026942T3 (en) PERFECT ROTATING ALTERNATIVE PISTON MOTOR.
CN108350743A (en) Pass through the non-thermal energy(Variant)The equipment for obtaining mechanical work
CN213451136U (en) High-frequency hydraulic vibration exciter
DK1415067T3 (en) Method of operating a pneumatic piston motor and its arrangement
US4781152A (en) Barrel heat engine whose pistons and liners are cooled by a directed fluid flow produced by turbines inside the engine
CN1076251A (en) Internal combustion engine with annular cylinder and rotary piston
CN201221409Y (en) Triangle rotating opposed-cylinder apparatus
CN201337998Y (en) Air-driven excitation device for oil supply to diesel engine
US832592A (en) Motor.
US604415A (en) reardon
JPS5732018A (en) Machine for increasing output for automobile by utilizing its vibration energy and inducing property of exhaust gas
US301379A (en) maltby
US280974A (en) Oscillating piston-engine
EA200400097A1 (en) METHOD OF INCREASING THE OUTPUT CHARACTERISTICS OF THE ENGINE, PUMP OR SIMILAR DEVICE
RU2067186C1 (en) Fluid-pressure motor
CN1055578A (en) High-speed rotary engine
GB2372781A (en) Balancing of rocking piston reciprocating machines
RU30845U1 (en) AIR MOTOR
JP2023050335A (en) Water discharge pressure increasing device
KR19990051676A (en) Variable Turbochargers in Diesel Engines
CN1369637A (en) Air engine