UA140581U - COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE - Google Patents

COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
UA140581U
UA140581U UAU201906683U UAU201906683U UA140581U UA 140581 U UA140581 U UA 140581U UA U201906683 U UAU201906683 U UA U201906683U UA U201906683 U UAU201906683 U UA U201906683U UA 140581 U UA140581 U UA 140581U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
heat
engine
compressed air
pneumatic
energy
Prior art date
Application number
UAU201906683U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Олександр Іванович Воронков
Ігор Миколайович Нікітченко
Діана Борисівна Глушкова
Диана Борисовна Глушкова
Володимир Олександрович Карпенко
Олена Павлівна Варавіна
Артем Олександрович Назаров
Едуард Вікторович Тесленко
Олександр Вікторович Черніков
Георгій Іванович Тохтар
Original Assignee
Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет
Олександр Іванович Воронков
Ігор Миколайович Нікітченко
Діана Борисівна Глушкова
Диана Борисовна Глушкова
Володимир Олександрович Карпенко
Олена Павлівна Варавіна
Артем Олександрович Назаров
Едуард Вікторович Тесленко
Олександр Вікторович Черніков
Георгій Іванович Тохтар
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 Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет, Олександр Іванович Воронков, Ігор Миколайович Нікітченко, Діана Борисівна Глушкова, Диана Борисовна Глушкова, Володимир Олександрович Карпенко, Олена Павлівна Варавіна, Артем Олександрович Назаров, Едуард Вікторович Тесленко, Олександр Вікторович Черніков, Георгій Іванович Тохтар filed Critical Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет
Priority to UAU201906683U priority Critical patent/UA140581U/en
Publication of UA140581U publication Critical patent/UA140581U/en

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Комбінована силова установка автотранспортного засобу містить двигун, який використовує різні джерела енергії - теплову енергію, як двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ), і енергію стиснутого повітря, як пневмодвигун, двигун працює по черзі, а при роботі в режимі теплового двигуна теплова енергія вихлопних газів накопичується в тепловому акумуляторі та використовується для підігрівання стиснутого повітря. При цьому КСУ виконана з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплоакумулятор, в який встановлено теплообмінник приймальної труби глушника для накопичування і зберігання певний час теплоти від відпрацьованих газів. Двигун механічно пов'язаний з механізмом трансмісії, що передає крутний момент на колеса ведучого моста. Механізм трансмісії виконано у вигляді планетарного механізму, один вал якого пов'язаний з гібридним двигуном, а другий - з ведучими колесами автотранспортного засобу (АТЗ) та автономним компресором. Використовується декілька двигунів, працюючих за різними фізичними принципами (два пневматичні роторні двигуни мотор-колесо і двигун внутрішнього згорання (ДВЗ)). Теплообмінник виконано окремо від теплоакумулятора, вони з'єднані між собою магістралями, в системі яких протікає висококипляча рідина, що підігрівається під час роботи ДВЗ від системи відпрацьованих газів. Встановлений теплоакумулятор накопичує і зберігає тепло. При роботі пневмодвигунів стиснуте повітря підігрівається в теплообміннику для підвищення енергетичної активності робочого тіла, а саме стиснутого повітря, перш ніж останнє надійде до двигуна.The combined power plant of the vehicle contains an engine that uses different energy sources - heat energy as an internal combustion engine (ICE), and compressed air energy as a pneumatic engine, the engine runs alternately, and when operating in heat engine mode, the thermal energy of exhaust gases accumulates in a heat accumulator and is used to heat compressed air. Thus KSU is executed with a possibility of passage of a working body from pneumatic cylinders through the heat accumulator in which the heat exchanger of a receiving pipe of the muffler for accumulation and storage of a certain time of heat from the fulfilled gases is established. The engine is mechanically connected to the transmission mechanism, which transmits torque to the wheels of the drive axle. The transmission mechanism is made in the form of a planetary mechanism, one shaft of which is connected to the hybrid engine, and the other - with the drive wheels of the vehicle (ATZ) and a stand-alone compressor. Several engines are used, operating on different physical principles (two pneumatic rotary motors, motor-wheel and internal combustion engine (ICE)). The heat exchanger is made separately from the heat accumulator, they are connected by highways, in the system of which flows a high-boiling liquid, which is heated during the operation of the internal combustion engine from the exhaust system. The installed heat accumulator accumulates and stores heat. During the operation of pneumatic motors, the compressed air is heated in the heat exchanger to increase the energy activity of the working fluid, namely the compressed air, before the latter enters the engine.

Description

пневматичні роторні двигуни мотор-колесо і двигун внутрішнього згорання (ДВ3З)).pneumatic rotary engines motor-wheel and internal combustion engine (DV3Z)).

Теплообмінник виконано окремо від теплоакумулятора, вони з'єднані між собою магістралями, в системі яких протікає висококипляча рідина, що підігрівається під час роботи ДВЗ від системи відпрацьованих газів. Встановлений теплоакумулятор накопичує і зберігає тепло. При роботі пневмодвигунів стиснуте повітря підігрівається в теплообміннику для підвищення енергетичної активності робочого тіла, а саме стиснутого повітря, перш ніж останнє надійде до двигуна. «Во ХThe heat exchanger is made separately from the heat accumulator, they are connected to each other by mains, in the system of which flows a high-boiling liquid, which is heated during the operation of the internal combustion engine from the exhaust gas system. The installed heat accumulator accumulates and stores heat. During the operation of pneumatic motors, compressed air is heated in a heat exchanger to increase the energy activity of the working fluid, namely compressed air, before the latter enters the engine. "In H

БУ хBU h

У хх ЯIn XX I

Ї х й о іY x y o i

З | | хо х Б | і «Умим 4 Хеокхкумуккк юю х В А й жк х х : Ї Ж Не х Я і хWith | | ho x B | and "Umym 4 Heokhkumukkk yuyu x VA A i zhk x x : Y Z Ne x I i x

КІ ше ше ш ших а Ще нан ШИ Гя Др зеоннневні | і: їх й Х ія В ЗОН спорі . х не я ххх йркинтефнккняї х КЕ Е пекчененнний У х 7 7. о х У і нення 35 Досі еко х к і і і я ке вит, нн КК мук Ї ек у. , й х хх ше сен Ше ШИ 11 ! І че / ре не | ЩЕ се нн І ї | | | я Ух хKI she she sh shih a She nan SHY Gya Dr zeonnnevni | and: their and X iya V ZON dispute. х не я ххх yrkintefnkknyai х KE E pekchenennnyy Х 7 7. о х U i нения 35 Dosi eko х k i i i i ke vyt, nn KK muk Й ek u. , y x xx she sen she shy 11 ! And che / re not | SCHE se nn I i | | | I Uh x

Н їй іч; Отже хх : УКХ в і нак фен, я х УАN her ich; So xx: VHF in i nak fen, i x UA

З кова; ! дих жеюм ї хх джу хв І КЕ КАХ в а і Я ; о | її 5 / ї | ших й | А / с іч; і ЕЕ ч | / ії г з Е 7 . с / Я ічей / ті я ї МО т | п У ї й чех . Ж. а і Її й он ї а Є 4 Пе, з ОО й Я Ї і м Жак і ПИ я Пе нн НН КК ОТЕВЖ сю ГТ Й у МАМИ НИК я Я Ух Ежен ше ск Х Коен ПІІ | й ши: ни три в оосесоеккокккюєкюю І о 7 и Жй Н у ре ЗИ х. ї ні й ж Н ЕЕFrom a forge; ! breath zheyum i xx ju hv I KE KAH v a i I ; about | her 5 / th | of those and | A / s ich; and EE h | / ii g with E 7 . s / I ichey / those I y MO t | p In the Czech Republic. J. a and Her and he i a There are 4 Pe, with OO and I Y i m Jacques and PI i Pe nn NN KK ОТЕВЖ siu HT Y u MAMI NIC i I Uh Eugene she sk X Cohen PII | y shi: we three in oosesoekkokkkyuekyyu I o 7 i Zhy N u re ZY h. and no and also N EE

Ї л сс ссссс с ВИ ВК У НН Ї 7Y l ss sssss s VI VK U NN Y 7

М т Х ї р; ї 7 мини няM t Kh i r; th 7 min

Ж й / р; | г і й Я Е ну й / їв гй Ї Н 7F and / r; | g i y I E well y / yiv gy Y H 7

В, й ; 7 ЕIn, and ; 7 E

Я рі й /I ri and /

Х 7 як ям? їу Я ЗУ но ЛІX 7 as pit? Іу I ZU no LI

Корисна модель належить до транспортного машинобудування, а саме до конструкцій силових установок для автотранспортних засобів (АТЗ).The useful model belongs to transport engineering, namely to the designs of power plants for motor vehicles (ATZ).

В останній час двигуни внутрішнього згорання (ДВЗ), які працюють на вуглеводних паливах, у сукупності з промисловими підприємствами є основними джерелами забруднення атмосфери токсичними викидами, що містяться у відпрацьованих газах. Крім цього, в умовах зростаючого дефіциту вуглеводних палив й збільшення їх вартості гостро постає питання зменшення витрати цього виду палива. У зв'язку із цим, створення більш екологічно чистих й економічних силових установок для АТЗ є актуальною проблемою.Recently, internal combustion engines (ICEs) operating on hydrocarbon fuels, together with industrial enterprises, are the main sources of atmospheric pollution with toxic emissions contained in exhaust gases. In addition, in the conditions of a growing shortage of hydrocarbon fuels and an increase in their cost, the issue of reducing the consumption of this type of fuel is acute. In this regard, the creation of more ecologically clean and economical power plants for ATZ is an urgent problem.

Для підвищення екологічності та економічності силових установок для АТЗ використовуються комбіновані силові установки (КСУ), які являють собою один двигун або мають комбінації декількох двигунів, що працюють за різними фізичними принципами.To increase the environmental friendliness and economy of power plants for ATZ, combined power plants (CPU) are used, which are one engine or have combinations of several engines that work according to different physical principles.

Відома комбінована силова установка транспортного засобу (патент України Мо 127732 "Комбінована силова установка автотранспортного засобу" від 27.08.2018), яка містить два двигуни, об'єднані в один блок, що використовують різні джерела енергії - теплову на режимі двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ), і енергію стиснутого повітря на режимі пневматичного двигуна, та живиться від балонів зі стисненим повітрям.A known combined vehicle power plant (patent of Ukraine Mo 127732 "Combined power plant of a motor vehicle" dated 27.08.2018), which contains two engines combined into one unit, using different energy sources - thermal in the mode of an internal combustion engine (ICE ), and the energy of compressed air in the pneumatic engine mode, and is powered by cylinders with compressed air.

Задачею вищевказаної корисної моделі є зниження витрати вуглеводного палива ії, як наслідок, зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище.The task of the above useful model is to reduce the consumption of hydrocarbon fuel and, as a result, to reduce the harmful impact on the environment.

Ця задача вирішується за рахунок того, що вказану КСУ транспортного засобу, яка містить два двигуни, об'єднані в один блок, що використовує різні джерела енергії - теплову на режимі двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), ії енергію стиснутого повітря на режимі пневматичного двигуна, виконано з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплообмінник, встановлений в теплоакумуляторі, що накопичує і зберігає тепло від теплообмінника системи відпрацьованих газів приймальної труби глушника, а двигун механічно пов'язаний з механізмом трансмісії, що з'єднує його з колесами ведучого моста, механізм трансмісії виконано у вигляді планетарного механізму, один вал якого пов'язаний з двигуном, другий - з ведучими колесами АТЗ та автономним компресором, причому теплоакумулятор накопичує тепло на режимі роботи комбінованої силової установки (КСУ) - двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), і зберігає його продовж деякого часу, що дозволяє використовувати теплоту,This task is solved due to the fact that the specified CSU of the vehicle, which contains two engines combined into one unit, which uses different energy sources - heat in the mode of the internal combustion engine (ICE) and the energy of compressed air in the mode of the pneumatic engine, made with the possibility of passing the working fluid from pneumatic cylinders through the heat exchanger installed in the heat accumulator, which accumulates and stores heat from the heat exchanger of the exhaust gas system of the intake pipe of the muffler, and the engine is mechanically connected to the transmission mechanism, which connects it to the wheels of the drive axle, the mechanism transmission is made in the form of a planetary mechanism, one shaft of which is connected to the engine, the second - to the drive wheels of the ATZ and an autonomous compressor, and the heat accumulator accumulates heat in the mode of operation of the combined power unit (CPU) - the internal combustion engine (ICE) and stores it for some time, which allows the use of heat,

Зо накопичену в теплоакумуляторі від відпрацьованих газів для підігрівання стисненого повітря на режимі роботи пневмодвигуна.Z accumulated in the heat accumulator from exhaust gases for heating the compressed air in the operating mode of the pneumatic engine.

Ця розробка дозволяє одержати зниження витрати палива й викиду токсичних компонентів у навколишнє середовище, проте має ряд істотних недоліків: - енергоносій, що подається у пневматичний двигун з балонів, має малу енергетичну активність, що обмежує пробіг АТЗ; - не передбачена можливість одночасної роботи двох двигунів для досягнення більшої потужності й економічності; - у схемі комбінованої силової установки не вирішена проблема підтримання потрібного теплового режиму теплоакумулятора для більш економічної роботи пневмодвигуна та досягнення більшої потужності; - на режимі роботи КСУ, коли працює тільки пневмодвигун, не передбачено можливість підігрівання робочого тіла (стиснутого повітря) для підвищення його енергетичної активності.This development makes it possible to reduce fuel consumption and the release of toxic components into the environment, but it has a number of significant drawbacks: - the energy carrier supplied to the pneumatic engine from cylinders has a low energy activity, which limits the mileage of the ATZ; - the possibility of simultaneous operation of two engines to achieve greater power and economy is not foreseen; - the scheme of the combined power plant does not solve the problem of maintaining the required thermal regime of the heat accumulator for more economical operation of the pneumatic engine and achieving greater power; - in the KSU operating mode, when only the pneumatic motor is operating, there is no possibility of heating the working fluid (compressed air) to increase its energy activity.

В основу запропонованої авторами установки поставлено задачу удосконалення КСУ, яка містить два двигуни, працюючі за різними фізичними принципами (як тепловий двигун внутрішнього згоряння і пневматичний роторний двигун) з підігріванням робочого тіла (стиснутого повітря) для впливу на процес підвищення його енергетичного потенціалу, ККД та збільшення пробігу АТЗ.The basis of the installation proposed by the authors is the task of improving the KSU, which contains two engines working according to different physical principles (such as an internal combustion heat engine and a pneumatic rotary engine) with heating of the working fluid (compressed air) to influence the process of increasing its energy potential, efficiency and increase in ATZ mileage.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у даній КСУ транспортного засобу, яка містить два двигуни, що використовують різні джерела енергії - теплову на режимі двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), і енергію стиснутого повітря на режимі пневматичного двигуна, виконано з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплообмінник, пов'язаний з теплоакумулятором, встановлені на борту АТЗ. Теплоакумулятор накопичує і зберігає тепло від системи відпрацьованих газів приймальної труби глушника, а двигун внутрішнього згорання (ДВЗ) механічно пов'язаний з механізмом трансмісії, що з'єднує його з колесами ведучого моста ДВЗ, механізм трансмісії виконано у вигляді планетарного механізму, один вал якого пов'язаний з двигуном, другий - з ведучими колесами АТЗ та автономним компресором, причому теплоакумулятор накопичує тепло на режимі роботи комбінованої силової установки (КСУ) - двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ), і зберігає його продовж деякого часу, що дозволяє використовувати теплоту, накопичену в теплоакумуляторі від відпрацьованих бо газів для підігрівання стисненого повітря при роботі пневмодвигунів.The task is solved due to the fact that in this KSU of the vehicle, which contains two engines that use different sources of energy - heat in the mode of the internal combustion engine (ICE) and energy of compressed air in the mode of the pneumatic engine, it is made with the possibility of the passage of the working fluid from pneumatic cylinders through a heat exchanger connected to a heat accumulator, installed on board the ATZ. The heat accumulator accumulates and stores heat from the exhaust gas system of the intake pipe of the muffler, and the internal combustion engine (ICE) is mechanically connected to the transmission mechanism, which connects it to the wheels of the drive bridge of the ICE, the transmission mechanism is made in the form of a planetary mechanism, one shaft of which connected to the engine, the second - to the driving wheels of the ATZ and the autonomous compressor, and the heat accumulator accumulates heat in the mode of operation of the combined power plant (CPU) - internal combustion engine (ICE) and stores it for some time, which allows the use of the accumulated heat in the heat accumulator from exhaust gases for heating compressed air during the operation of air motors.

Пристрій пояснюється кресленням, на якому запропонована КСУ наведена у вигляді блокової схеми, де: 1 - двигун внутрішнього згорання; 2 - планетарний механізм трансмісії ведучого моста; З - автономний триступеневий компресор; 4 - колеса ведучого моста ДВЗ; 5 - фільтр системи теплоакумулятора; б - електронасос; 7 - електронний блок керування; 8 - зворотний клапан; 9 - колеса ведучого моста пневмодвигунів; 10 - роторні пневмодвигуни; 11 - пневмобалони; 12 - повітряний ресивер; 13 - редуктор високого тиску; 14 - електронний регулятор тиску з електропневмоклапаном; 15 - педаль циклової подачі палива; 16 - теплообмінник; 17 - теплоакумулятор; 18 - перепускний клапан; 19 - випускний колектор системи відпрацьованих газів.The device is explained by the drawing, on which the proposed KSU is shown in the form of a block diagram, where: 1 - internal combustion engine; 2 - planetary drive axle transmission mechanism; C - autonomous three-stage compressor; 4 - wheels of the DVZ drive axle; 5 - heat accumulator system filter; b - electric pump; 7 - electronic control unit; 8 - check valve; 9 - wheels of the drive bridge of pneumatic motors; 10 - rotary pneumatic motors; 11 - pneumatic cylinders; 12 - air receiver; 13 - high pressure reducer; 14 - electronic pressure regulator with electropneumovalve; 15 - cyclic fuel supply pedal; 16 - heat exchanger; 17 - heat accumulator; 18 - bypass valve; 19 - exhaust manifold of the exhaust gas system.

Енергоносієм у пневмосистемі є стиснуте до високого тиску (наприклад, 25-30 МПа) повітря, що зберігається у пневмобалонах 11 при температурі навколишнього середовища. Повітря, що надходить з балонів 11, дроселюється в редукторі високого тиску 13 до робочого тиску 0,6-1,5The energy carrier in the pneumatic system is air compressed to high pressure (for example, 25-30 MPa), stored in pneumatic cylinders 11 at ambient temperature. The air coming from the cylinders 11 is throttled in the high-pressure reducer 13 to an operating pressure of 0.6-1.5

МПа зі значним зниженням температури нижче температури навколишнього середовища (наприклад до мінус 60 "С).MPa with a significant decrease in temperature below the ambient temperature (for example, to minus 60 "С).

Для підвищення ККД при роботі пневмодвигунів і енергетичної активності стиснутого повітря, перш ніж останнє надійде у пневмодвигуни і виконає роботу, його необхідно попередньо підігріти.To increase the efficiency of pneumatic motors and the energetic activity of compressed air, before the latter enters the pneumatic motors and performs work, it must be preheated.

Установка працює у такий спосіб. З редуктора високого тиску 13 повітря надходить у теплообмінник 16 для підвищення температури повітря до рівня, що перевищує температуру навколишнього середовища (наприклад, понад 300-400 "С). При цьому гарячим теплоносієм, що підігріває стиснуте повітря, є відпрацьовані гази вихлопної системи ДВЗ 1, а теплообмінник 16 пов'язано з теплоакумулятором 17, в якому накопичується та зберігається теплота від системи відпрацьованих газів ДВЗ. Теплоакумулятор 17 заряджений висококиплячою рідиною, яка проходить через фільтр системи теплоакумулятора 5 та електронасос 6, надходить до теплообмінника 16, в якому теплота передається стиснутому повітрю з метою його підвищення енергетичної активності.The installation works as follows. From the high-pressure reducer 13, air enters the heat exchanger 16 to raise the air temperature to a level that exceeds the ambient temperature (for example, more than 300-400 "С). At the same time, the hot coolant that heats the compressed air is the exhaust gases of the exhaust system of the internal combustion engine 1 , and the heat exchanger 16 is connected to the heat accumulator 17, in which heat from the exhaust gas system of the internal combustion engine is accumulated and stored. air in order to increase its energy activity.

У процесі підігрівання густина стиснутого повітря зменшується, а, отже, зменшується витрата робочого тіла для виконання робочого циклу в пневмодвигунах 10. Зниження питомої витрати повітря на відтворення одиниці потужності при роботі пневмодвигунів 10 приводить доIn the process of heating, the density of compressed air decreases, and, therefore, the consumption of the working fluid to perform the operating cycle in pneumatic motors 10 decreases. A decrease in the specific air consumption per unit of power during the operation of pneumatic motors 10 leads to

Зо підвищення ефективності ККД КСУ в цілому, а також дозволяє збільшити пробіг АТЗ між заправленнями пневмобалонів. Для швидкого включення та відключення подачі підігрітого стиснутого повітря в пневмодвигуни 10 є електронний регулятор тиску з електропневмоклапаном 14, які конструктивно являють собою регульований дросельний пристрій, що забезпечує такий рівень тиску стиснутого повітря на вході в пневмодвигуни 10, за якого досягається необхідний режим руху АТЗ, що задається педаллю циклової подачі палива 15. Встановлений між електронним регулятором тиску з електропневмоклапаном 14 і пневмодвигунами 10, повітряний ресивер 12 існує для згладжування пульсацій тиску, що виникають внаслідок нерівномірності надходження повітря в роторні пневмодвигуни 10.To increase the efficiency of the KSU as a whole, and also allows to increase the mileage of the ATZ between gas cylinder fillings. To quickly turn on and off the supply of heated compressed air to the pneumatic motors 10, there is an electronic pressure regulator with an electropneumatic valve 14, which are structurally an adjustable throttle device that provides such a level of pressure of compressed air at the inlet to the pneumatic motors 10, at which the required mode of movement of the ATZ is achieved, which set by the cyclic fuel supply pedal 15. Installed between the electronic pressure regulator with the electropneumatic valve 14 and the pneumatic motors 10, the air receiver 12 exists to smooth out the pressure pulsations that occur due to the unevenness of the air supply to the rotary pneumatic motors 10.

Зовнішня поверхня повітряного ресивера 12 термоізольована від навколишнього середовища.The outer surface of the air receiver 12 is thermally insulated from the environment.

Узгодженість роботи ДВЗ 1 чи пневмодвигунів 10 забезпечує електронний блок керування 7, який одержує інформацію про режими роботи двигунів, що надходить від педалі циклової подачі палива 15, від датчиків, що реєструють кожний з режимів роботи і наявність стиснутого повітря в пневмобалонах 11.The consistency of the operation of the internal combustion engine 1 or pneumatic engines 10 is provided by the electronic control unit 7, which receives information about the modes of operation of the engines, which comes from the cyclic fuel supply pedal 15, from sensors that register each of the modes of operation and the presence of compressed air in the pneumatic cylinders 11.

Стиснуте повітря закачується в пневмобалони 11 в стаціонарних умовах, а також може надходити в них через зворотний клапан 8 від автономного компресора 3, що знаходиться на борту АТЗ. Це дозволяє поповнювати запаси повітря в балонах 11 КСУ в процесі її пересування. Планетарний механізм 2 дозволяє завантажити компресор З від нуля до максимальної продуктивності, що обмежується тільки потужністю ДВЗ.Compressed air is pumped into pneumatic cylinders 11 in stationary conditions, and can also enter them through the non-return valve 8 from the autonomous compressor 3, located on board the ATZ. This makes it possible to replenish the air reserves in the cylinders of 11 KSU during its movement. Planetary mechanism 2 allows you to load compressor C from zero to maximum performance, which is limited only by the power of the internal combustion engine.

Керування роботою елементів КСУ здійснюється у такій послідовності. Водій, за допомогою педалі циклової подачі палива 15, задає необхідний режим роботи двигунів (в залежності від швидкості руху АТЗ чи величини навантаження електронний блок керування вибирає, працюєManagement of the work of KSU elements is carried out in the following sequence. The driver, with the help of the cyclic fuel supply pedal 15, sets the required mode of operation of the engines (depending on the speed of the ATZ or the amount of load, the electronic control unit selects, operates

ДВЗ чи пневматичні двигуни або навіть всі двигуни працюють одночасно для досягнення більшої потужності). Сигнали від педалі 15 і датчиків, що реєструють режими роботи двигунів і наявність стиснутого повітря в пневмобалонах 11, надходять для обробки в електронний блок керування 7. Після обробки отриманих сигналів програмою електронного блока керування 7, керуючий сигнал в необхідній пропорції розподіляється між відповідною системою двигуна 1 чи роторних пневмодвигунів 10 і електронним регулятором тиску з електропневмоклапаном 14.internal combustion engines or air engines or even all engines working simultaneously to achieve more power). Signals from the pedal 15 and sensors registering the modes of operation of the engines and the presence of compressed air in the pneumatic cylinders 11 are sent for processing to the electronic control unit 7. After processing the received signals by the program of the electronic control unit 7, the control signal is distributed in the required proportion between the corresponding engine system 1 or rotary pneumatic motors 10 and an electronic pressure regulator with an electropneumatic valve 14.

Програма, при повній витраті повітря і інших рівних умовах, забезпечує оптимальні умови, що до роботи ДВЗ 1 чи роторних пневмодвигунів 10, наприклад, забезпечує мінімальну питому бо витрату палива або максимальний крутний момент.The program, with full air consumption and other equal conditions, provides optimal conditions for the operation of internal combustion engines 1 or rotary pneumatic engines 10, for example, provides minimum specific fuel consumption or maximum torque.

Таким чином, вирішуються такі задачі: - передбачена можливість утилізації теплової енергії системи відпрацьованих газів ДВЗ, а також накопичення і подальшого її використання; - на режимі роботи пневматичних двигунів КСУ, передбачено можливість підігрівання робочого тіла (стиснутого повітря) в теплообміннику з метою підвищення його енергетичної активності; - при зупинках на маршруті (пробки, світлофори та ін) ДВЗ не працює, працюють пневматичні двигуни, забезпечуючи рух АТЗ, причому в цей час робоче тіло (стиснуте повітря) підігрівається у теплообміннику, зв'язаному з теплоакумулятором, встановлених на борту АТЗ, теплоакумулятор призначений для накопичування і зберігання теплової енергії відпрацьованих газів; - пневмодвигуни використовуються при рушанні АТЗ з місця й низьких швидкостях руху, коли робота ДВЗ вкрай неекономічна; - стиснуте повітря, необхідне для роботи пневмодвигунів, підігрівається в теплообміннику до 300-400 С; - КСУ працює самостійно на режимі ДВЗ при мінімальній питомій витраті палива; - при неефективній роботі ДВЗ з'являється можливість підключення диференційного компресора для поновлення пневмобалонів стиснутим повітрям (робочим тілом), умови роботи якого узгоджуються із загальною системою керування КСУ; - використовується інерційна маса АТЗ на режимах гальмування шляхом застосування автономного компресора для накачування повітря у пневмобалони.Thus, the following tasks are solved: - the possibility of utilization of the thermal energy of the exhaust gas system of the internal combustion engine, as well as its accumulation and further use, is provided; - in the mode of operation of pneumatic motors of the KSU, the possibility of heating the working medium (compressed air) in the heat exchanger is provided in order to increase its energy activity; - during stops on the route (traffic jams, traffic lights, etc.) the internal combustion engine does not work, the pneumatic engines work, ensuring the movement of the ATZ, and at this time the working fluid (compressed air) is heated in a heat exchanger connected to the heat accumulator installed on board the ATZ, the heat accumulator intended for accumulation and storage of thermal energy of exhaust gases; - pneumatic motors are used when the ATZ is moving from a standstill and at low speeds, when the operation of the internal combustion engine is extremely uneconomical; - compressed air, necessary for the operation of pneumatic motors, is heated in the heat exchanger to 300-400 C; - KSU works independently in internal combustion engine mode with minimum specific fuel consumption; - in the case of inefficient operation of the internal combustion engine, it is possible to connect a differential compressor for renewing pneumatic cylinders with compressed air (working body), the operating conditions of which are coordinated with the general control system of the KSU; - the inertial mass of the ATZ is used in braking modes by using an autonomous compressor to pump air into pneumatic cylinders.

Комбінована силова установка, що заявляється, є технічно завершеним рішенням. Її промислова придатність очевидна та підтверджується проведеними випробуваннями.The proposed combined power plant is a technically complete solution. Its industrial suitability is obvious and confirmed by the conducted tests.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Комбінована силова установка автотранспортного засобу (КСУ), що містить двигун, який використовує різні джерела енергії - теплову енергію, як двигун внутрішнього згорання (ДВУ), і енергію стиснутого повітря, як пневмодвигун, двигун працює по черзі, а при роботі в режимі теплового двигуна теплова енергія вихлопних газів накопичується в тепловому акумуляторі та використовується для підігрівання стиснутого повітря, причому КСУ виконана з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплоакумулятор, в який встановлено теплообмінник приймальної труби глушника для накопичування і зберігання певний час теплоти від відпрацьованих газів, а двигун механічно пов'язаний з механізмом трансмісії, що передає крутний момент на колеса ведучого моста, механізм трансмісії виконано у вигляді планетарного механізму, один вал якого пов'язаний з гібридним двигуном, а другий - з ведучими колесами автотранспортного засобу (АТЗ) та автономним компресором, яка відрізняється тим, що використовується декілька двигунів, працюючих за різними фізичними принципами (два пневматичні роторні двигуни мотор-колесо і двигун внутрішнього згорання (ДВЗ), а теплообмінник виконано окремо від теплоакумулятора, вони з'єднані між собою магістралями, в системі яких протікає висококипляча рідина, що підігрівається під час роботи ДВЗ від системи відпрацьованих газів, встановлений теплоакумулятор накопичує і зберігає тепло, при роботі пневмодвигунів стиснуте повітря підігрівається в теплообміннику для підвищення енергетичної активності робочого тіла, а саме стиснутого повітря, перш ніж останнє надійде до двигуна.UTILITY MODEL FORMULA A motor vehicle combined power plant (CPU) containing an engine that uses different sources of energy - thermal energy, as an internal combustion engine (ICE), and compressed air energy, as a pneumatic engine, the engine operates alternately, and when operating in in the heat engine mode, the heat energy of the exhaust gases is accumulated in the heat accumulator and is used to heat the compressed air, and the KSU is made with the possibility of passing the working fluid from pneumatic cylinders through the heat accumulator, in which the heat exchanger of the intake pipe of the muffler is installed to accumulate and store the heat from the exhaust gases for a certain time, and the engine is mechanically connected to the transmission mechanism, which transmits the torque to the wheels of the drive axle, the transmission mechanism is made in the form of a planetary mechanism, one shaft of which is connected to the hybrid engine, and the second - to the driving wheels of the motor vehicle (ATZ) and an autonomous compressor , which is different due to the fact that several engines are used, working according to different physical principles (two pneumatic rotary engines, a motor-wheel and an internal combustion engine (ICE), and the heat exchanger is made separately from the heat accumulator, they are connected to each other by pipelines, in the system of which a high-boiling liquid flows, which is heated during the operation of the internal combustion engine from the exhaust gas system, the installed heat accumulator accumulates and stores heat, during the operation of pneumatic motors, compressed air is heated in the heat exchanger to increase the energy activity of the working fluid, namely compressed air, before the latter enters the engine. ї х Ме Ко х З зототоснсюму У КМ опоссеснню х в КІ | х Кч що в; з кі К у Ух ші х Я ух І х і се че х Н ххх ве ТІ у ук ууу че; 5 і ех, вітру що і даТати ох т Її ї 1 хо х меді и К ї дея У : : Ж я є т Є х х /! Моне , п ни ШК у р. ї МН | НЕ Б х ! й реч | | б ша ше 5 : Н і ї ! К х хо Ко ре ни ш кий в Н: ЧИ х Ї Ї ее! ши с ЩЕ пасиві ДЕК ; ледфенняя о і В. і в иа РЕК, п ДН Де каш ВА гофоввнв З гі ше Х 7 -- С ої ГОоОу І НО Я 4, не ! Ех і век ше х ХО Б ту са Н ях і те Я Н ЧИ ГОМ 0 доро Її ! Кк у і ЯК о : ше й ха І Н ї й ке, Н СО ї ї Й 7 й і і і шин і І (в Гн Ко п / Е я Ол очки й шт Я ї ї ЕОМ ам Н до : Шк Кот ? я Ї МЕ | ОВ Ху ро бюсоммоммвм й ї у я р шення СИ В ма Лк і Ж на нн Шиi x Me Ko x Z zototossnyum In KM posossessnyu x in KI | x Kch that in; z ki K u Uh shi x I uh I x i se che x H xxx ve TI u uk uuu che; 5 and eh, to the wind that i daTati oh t Her i 1 ho x medi i K i deya U : : J i is t Ye x x /! Monet, p ni ShK u r. i MN | NO B x ! and thing | | b sha she 5: No! K kh ho Kore ny sh ki v N: ЧХ Х Ю Ю ее! shi s SHE passive DEC; ledfennyaya o i V. i v ia REK, p DN De kash VA hofovvnv Z gishe X 7 -- S oi GOoOu I BUT I 4, no! Eh i veke she x HO B tu sa N yah i te I N CHI HOM 0 doro Her! Kk u i JAK o: she y ha I N i y ke, N SO i i Y 7 i i i i shin i I (in Gn Ko p / E i Ol ochki i sht I i i EOM am N to : Shk Cat І І ME | ОВ Khuro busommommmm і і і і solution SY V ma Lk and Zh nann Shi 5.4 Н КТ ннв ФК ен ге ї й Р бесгооснооееоохх Я Б ЗК рн шкі / г Я Ї Мосненннтсттттютннннннннок й ех гу Мун Я 7 я 7 В Х в Кох Аня ї В, й 7 -а ка Я п г що й мя 7 З пек ; 2 й Є кн в В 7 ж Ж 7 ; з Я 7 у й і ке ж ж ж ж жжжжжжжжжжжжя й КЕ / С и й ; ї я і Ж й 7 й т 7 я ї ї и; Н зв ї ; и ї МИ й ї г, Ї е ї Х і я / й Ї - НІ У - Її т ві у КК5.4 N KT nnv FC en ge y y R besgoosnooeeooohh Y B ZK rn shki / g Y Y Mosnennnntsttttiutnnnnnnnok y eh gu Mun I 7 i 7 V X v Koh Anya i V, y 7 -a ka I p g what i mya 7 Z peck 2 and E kn in B 7 and F 7; with I 7 y and ke zh zh zh zhzhzhzhzhzhzhzhzhya and KE / S i y ; и и Ж и 7 и t 7 и и и и; Connections; и и WE и и г, І е і Х і і / і І - NO У - І т ві У КК
UAU201906683U 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE UA140581U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201906683U UA140581U (en) 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201906683U UA140581U (en) 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA140581U true UA140581U (en) 2020-03-10

Family

ID=70108799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201906683U UA140581U (en) 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA140581U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9500199B2 (en) Exhaust turbocharger of an internal combustion engine
Teng Waste heat recovery concept to reduce fuel consumption and heat rejection from a diesel engine
ES2701310T3 (en) Improved turboprop system
CN109751153B (en) Waste heat driven exhaust pump
CN201705395U (en) Engine for compressed air-powered car
CN103147850A (en) Composite power cycle engine
UA140581U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
RU2619516C1 (en) Piston engine
CN101941374A (en) Automobile driven by thermoacoustic engine
RU166577U1 (en) SWIRLING COOLER COOLER WITH EJECTOR FOR COMBINED ENGINE
UA140580U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
Obieglo et al. Future efficient dynamics with heat recovery
UA127732U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
UA141329U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
UA125140C2 (en) Combined propulsion system of a motor vehicle
UA138997U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
UA125526U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
UA125527U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
UA101604U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
RU126054U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE AIR COOLING SYSTEM
UA100503U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
RU150401U1 (en) COMBINED POWER INSTALLATION
RU78527U1 (en) PISTON ENGINE
CN203756325U (en) Waste heat stressing pneumatic internal combustion engine
RU140285U1 (en) TRANSPORT INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AUTOMATIC TORQUE CONTROL