UA141329U - COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE - Google Patents

COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
UA141329U
UA141329U UAU201906654U UAU201906654U UA141329U UA 141329 U UA141329 U UA 141329U UA U201906654 U UAU201906654 U UA U201906654U UA U201906654 U UAU201906654 U UA U201906654U UA 141329 U UA141329 U UA 141329U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
engine
heat
internal combustion
compressed air
pneumatic
Prior art date
Application number
UAU201906654U
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
Наталія Володимирівна Смірнова
Андрій Іванович Богданов
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
Наталія Володимирівна Смірнова
Андрій Іванович Богданов
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, Наталія Володимирівна Смірнова, Андрій Іванович Богданов filed Critical Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет
Priority to UAU201906654U priority Critical patent/UA141329U/en
Publication of UA141329U publication Critical patent/UA141329U/en

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Комбінована силова установка (КСУ) 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 рідини системи охолодження накопичується в тепловому акумуляторі та використовується для підігрівання стиснутого повітря. КСУ виконана з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплоакумулятор, в який встановлено теплообмінник системи охолодження ДВЗ для накопичування і зберігання певний час теплоти від рідини системи охолодження. 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 двигуном, а другий - з ведучими колесами автотранспортного засобу (АТЗ) та автономним компресором. Використовують декілька двигунів, працюючих за різними фізичними принципами (два пневматичні роторні двигуни мотор-колесо і двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ)). Теплообмінник виконано окремо від теплоакумулятора, вони з'єднані між собою магістралями, в системі яких протікає рідина, що підігрівається під час роботи ДВЗ від рідини системи охолодження, 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 (CCU) of a vehicle contains an engine that uses various energy sources - thermal energy as an internal combustion engine (ICE) and compressed air energy as a pneumatic engine. The engine runs alternately, and when operating in the heat engine mode, the thermal energy of the cooling system fluid accumulates in the heat accumulator and is used to heat the compressed air. The CCU is made with the possibility of passing the working fluid from the pneumatic cylinders through the heat accumulator, in which the heat exchanger of the cooling system of the internal combustion engine is installed to accumulate and store a certain amount of heat from the liquid of the cooling system. 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 engine, and the other - with the driving wheels of the vehicle (ATZ) and a stand-alone compressor. Use several engines 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 interconnected by mains, in the system of which flows the liquid heated during the operation of the internal combustion engine from the liquid of the cooling 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

Комбінована силова установка (КСУ) 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 рідини системи охолодження накопичується в тепловому акумуляторі та використовується для підігрівання стиснутого повітря. КСУ виконана з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплоакумулятор, в який встановлено теплообмінник системи охолодження ДВЗ для накопичування і зберігання певний час теплоти від рідини системи охолодження. 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 двигуном, а другий - з ведучими колесами автотранспортного засобу (АТЗ) та автономним компресором. Використовують декілька двигунів, працюючих за різними фізичними принципами (два пневматичні роторні двигуни мотор-колесо і двигун внутрішнього згоряння (ДВ3З)). Теплообмінник виконано окремо від теплоакумулятора, вони з'єднані між собою магістралями, в системі яких протікає рідина, що підігрівається під час роботи ДВЗ від рідини системи охолодження, 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 (CPU) of a motor vehicle contains an engine that uses different energy sources - thermal energy, such as an internal combustion engine (ICE), and compressed air energy, such as a pneumatic engine. The engine works alternately, and when operating in the heat engine mode, the thermal energy of the cooling system liquid is stored in the heat accumulator and used to heat the compressed air. The KSU is made with the possibility of passing the working fluid from the pneumatic cylinders through the heat accumulator, in which the heat exchanger of the internal combustion engine cooling system is installed to accumulate and store for a certain time the heat from the liquid of the cooling system. 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 engine, and the second - to the driving wheels of the motor vehicle (ATZ) and an autonomous compressor. Several engines operating according to different physical principles are used (two pneumatic rotary engines, a motor-wheel and an internal combustion engine (DV3Z)). The heat exchanger is made separately from the heat accumulator, they are connected to each other by mains, in the system of which flows a liquid that is heated during the operation of the internal combustion engine from the liquid of the cooling 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 body, namely compressed air before it reaches the engine.

ШИ х х Ше ть а ння х БУ х КЕ: шкШЙ x x She t a nia x BU x KE: Shk

Ж Є о дос СХ їх ши де Ех і ТО, Н У (ЩЕ Бенкет емь хх 2 і т ях ! Ї7К бунт : : і : : : : : о У хЖ Э о dos Х их ші de Eh and TO, N U (SHE Banquet em xx 2 and t yah ! І7K riot : : i : : : : : o U x

Й . | ий реко дон ВК су ї каш ї ї Ї сн й Ку Кя В щі Ж ек ДКЗ вна уд СНИ з и З З ПД В ЗУY. | y reco don VK su y kash y y Y sn y Ku Kya V schi Z ek DKZ vna ud SNY z i Z Z PD V ZU

І. Б бен др М у НЕННЯ ОБР її хх ї ах і ях І: Пан КО З дес Ї дк : ЧК ї Її Е Я хх і ЕК Я БУ ЕВ Ши НВ ЕЕ кож їЕ Ж 1 Не М ХУ ут ПОМ м ЗИ НУ м те.I. B ben dr. m that

Ї Коня ї ОМ х х т й що К рес НК Йо ї КУ ! ї : НЕ КО В К; Я Ж 2 Ж НК НК М: й її З що М ЖК п рооюсссоК У Той Я шодо Дня ве ТУМНННЕНЕН ДЖ Я форелі ТУ у броня ровно ОК у Ї г ІЗ Я нонY Konya y OM х х т y that Kres NK Yo y KU ! i : NOT KO IN K; I Ж 2 Ж NK NK M: y her Z that M ЖК p rooyusssoK U Toi I shodo Dnya ve TUMNNNENEN Ж I trout TU u armor exactly OK in Й g ИZ I non

ВС спон нн ИН І ет 2 ТУКА, я Є Я що БИК Ї «Е ех кій ї ще у і НVS spon nn YN I et 2 TUKA, I Е I that BULL І "E eh kij і still u and N

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 згоряння (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 125527 "Комбінована силова установка автотранспортного засобу" від 10.05.2018), яка містить двигун, що використовує різні джерела енергії - теплову на режимі роботи двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) і енергію стиснутого повітря на режимі роботи пневматичного двигуна та живиться від балонів зі стисненим повітрям.A known combined power plant of a vehicle (Ukrainian patent Mo 125527 "Combined power plant of a motor vehicle" dated 10.05.2018), which contains an engine that uses different sources of energy - heat in the mode of operation of the internal combustion engine (ICE) and energy of compressed air in the mode operation of a pneumatic engine and is powered by cylinders with compressed air.

В основу вищевказаної корисної моделі поставлена задача зниження витрати вуглеводного палива і, як наслідок, зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище.The above-mentioned useful model is based on the task of reducing the consumption of hydrocarbon fuel and, as a result, reducing the harmful impact on the environment.

Поставлена задача вирішується тим, що вказану КСУ транспортного засобу, яка містить двигун, що використовує різні джерела енергії - теплову на режимі роботи двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) і енергію стиснутого повітря на режимі роботи пневматичного двигуна, виконано з можливістю проходження робочого тіла із пневмобалонів через теплообмінник, встановлений в теплоакумуляторі, що накопичує і зберігає тепло від теплообмінника системи охолодження, 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 накопичену в теплоакумуляторі від системи охолодження дляThe given task is solved by the fact that the specified CSU of the vehicle, which contains an engine that uses different sources of energy - heat in the mode of operation of the internal combustion engine (ICE) and energy of compressed air in the mode of operation of the pneumatic engine, is made with the possibility of passing the working fluid from pneumatic cylinders through a heat exchanger installed in a heat accumulator that accumulates and stores heat from the heat exchanger of the cooling system, and the engine is mechanically connected to the transmission mechanism connecting it 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 with an engine, the second - with the driving wheels of the ATZ and an autonomous compressor, moreover, the heat accumulator accumulates heat in the mode of operation of the combined power plant (CSU) - internal combustion engine (ICE) and stores it for some time, which allows you to use the heat accumulated in the heat accumulator from the system cooling for

Зо підігрівання стисненого повітря на режимі роботи пневмодвигуна.From the heating of compressed air in the operating mode of the pneumatic motor.

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 на двох режимах, на режимі ДВЗ і пневмодвигуна 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 in two modes, in the internal combustion engine and pneumatic engine mode, is not provided to achieve greater power and economy; - 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 поставлена задача удосконалення КСУ, яка містить декілька двигунів, працюючий за різними фізичними принципами (як тепловий двигун внутрішнього згоряння і пневматичні) 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 several engines, working according to different physical principles (such as an internal combustion heat engine and pneumatic) with heating of the working fluid (compressed air) to influence the process of increasing its energy potential, efficiency and increasing mileage ATZ.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у даній КСУ транспортного засобу, яка містить декілька двигунів, 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 охолодження ДВЗ, який 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 згоряння (ДВЗ) і зберігає його продовж деякого часу, що дозволяє використовувати теплоту, накопичену в теплоакумуляторі від відпрацьованих газів для підігрівання стисненого повітря при роботі пневмодвигунів.The task is solved due to the fact that in this CSU of the vehicle, which contains several engines that use different energy sources - heat in the internal combustion engine (ICE) mode and compressed air energy in the pneumatic engine mode, it is made with the possibility of the passage of the working fluid from pneumatic cylinders through the heat exchanger connected to the heat accumulator, installed on board the ATZ. The heat accumulator accumulates and stores heat from the internal combustion engine cooling system, which is mechanically connected to the transmission mechanism, which connects it to the wheels of the driving axle of the internal combustion engine, the transmission mechanism is made in the form of a planetary mechanism, one shaft of which is connected to the engine, the second - to by 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 you to use the heat accumulated in the heat accumulator from the exhaust gases to heat the compressed air at operation of pneumatic motors.

На кресленні запропонована КСУ наведена у вигляді блокової схеми, де: 1 - двигун бо внутрішнього згоряння; 2 - планетарний механізм трансмісії ведучого моста; З - автономний триступеневий компресор; 4 - колеса ведучого моста ДВЗ; 5 - фільтр системи теплоакумулятора; 6 - електронасос; 7 - електронний блок керування; 8 - зворотній 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 - радіатор системи охолодження ДВЗ.The drawing shows the proposed KSU 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; 6 - 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 - radiator of the internal combustion engine cooling 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 "C).

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 70-80 "С). При цьому гарячим теплоносієм, що підігріває стиснуте повітря, є рідина системи охолодження ДВЗ 1, а теплообмінник 16 пов'язано з теплоакумулятором 17, в якому накопичується та зберігається теплота від системи охолодження 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, over 70-80 "С). At the same time, the hot coolant that heats the compressed air is the liquid of the internal combustion engine cooling system 1, and the heat exchanger 16 is connected to the heat accumulator 17, in which heat from the internal combustion engine cooling system is accumulated and stored. The heat accumulator 17 is charged with a high-boiling liquid, which passes through the filter of the heat accumulator system 5 and the electric pump 6, enters the heat exchanger 16, in which the heat is transferred to compressed air for the purpose its increase in 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 до 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 зIn the process of heating, the density of compressed air decreases, and, therefore, the consumption of the working fluid to perform the work 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 an increase in the efficiency of the KSU as a whole, and also allows you to increase the mileage of the ATZ between refilling pneumatic cylinders. To quickly turn on and off the supply of heated compressed air to pneumatic motors 10 there is an electronic pressure regulator

Зо 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 пневмодвигуноми 10, повітряний ресивер 12 існує для згладжування пульсацій тиску, що виникають внаслідок нерівномірності надходження повітря в роторні пневмодвигуни 10.With an electropneumatic valve 14, which are structurally an adjustable throttle device that provides such a level of compressed air pressure at the inlet to the pneumatic motors 10, at which the required ATZ movement mode is achieved, which is set by the cyclic fuel supply pedal 15. It is installed between an electronic pressure regulator with an electropneumatic valve 14 and pneumatic motors 10, the air receiver 12 exists to smooth out 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 ДВ3З.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 Z from zero to maximum performance, which is limited only by the power of DV3Z.

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 7 вибирає, працюєManagement of the work of KSU elements is carried out in the following sequence. The driver, using 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 7 selects, operates

ДВЗ 1 чи пневматичні двигуни 10 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 engine 1 or pneumatic engines 10 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 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 рідини системи охолодження ДВЗ, а 60 також накопичення і подальшого її використання;Thus, the following tasks are solved: - the possibility of utilization of the thermal energy of the liquid of the internal combustion engine cooling system is provided, as well as its accumulation and further use;

- 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'язаного 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 70...80 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 узгоджується із загальною системою керування КСУ; - використовується інерційна маса АТЗ на режимах гальмування шляхом застосування авт ономного компресора для накачування повітря у пневмобалони.- 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 body (compressed air) is heated in the 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 70...80 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 the braking modes by using an automatic compressor to pump air into the 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 tests carried out.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Комбінована силова установка (КСУ) автотранспортного засобу, що містить двигун, який використовує різні джерела енергії - теплову енергію, як двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) і енергію стиснутого повітря, як пневмодвигун, двигун працює почерзі, а при роботі в режимі теплового двигуна теплова енергія рідини системи охолодження 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 системи охолодження ДВЗ для накопичування і зберігання певний час теплоти від рідини системи охолодження, 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 двигуном, а другий - з ведучими колесами автотранспортного засобу (АТЗ) та автономним компресором, яка відрізняється тим, що використовуть декілька двигунів, працюючих за різними фізичними принципами (два пневматичні роторні двигуни мотор-колесо і двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ), а теплообмінник виконано окремо від теплоакумулятора, вони з'єднані між собою магістралями, в системі яких протікає рідина, що підігрівається під час роботи ДВЗ від рідини системи охолодження, 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 combined power plant (CPU) of a motor vehicle containing 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 works alternately, and when operating in the thermal mode of the engine, the thermal energy of the cooling system fluid is stored in a thermal accumulator and is used to heat compressed air, and the KSU is made with the possibility of passing the working fluid from pneumatic cylinders through the heat accumulator, in which a heat exchanger of the internal combustion engine cooling system is installed to accumulate and store for a certain time heat from the cooling system fluid, and 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 engine, and the second - to the driving wheels of the motor vehicle (ATZ) and an autonomous compressor, which distinguishes due to the fact that it uses several engines operating 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 which liquid flows, which is heated during the operation of the internal combustion engine from the liquid of the cooling 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 it reaches the engine. х У я «бек ше їх се п кю І й М й ІЗ ж Денннтртнняя ще ке У ее рення ло джен М 3 пе Б до їх ну ї єн ї і ІЗ ростити ДУХУ ох Е М б ї У ї ! Ки ях Ж фрходіоююютюююю оо но х йо т З я їх Хотині Біту зв УТ те ГУ СЯ о її і: 5 пек в Іо 8: с М ж В КО с нини в а го: 5 : не ОР Н с Ко -. Дазоду до ро т : : ї ї | ! ЕЕ о хо оба 1 20 В. пав нини ше хх в В Ка Не КУ К т досі Жир : Дретоооово Есе Я ті юю я х А Ше З НН правова МЕ ОО Е ТАТО че їм і і рей дації ЗОВ к ОБ 1: : ї 2 І ії ях 3 ве НН т І: ІВ ся х Кв У ї Кох ї го Її Яку ит І ЦК се їх ї ія ПЕН Ох і: ГУ Н ЗУ Ки х Е Я т ї : Х У ; КЕ її КІ: ПОХММММММІ: ОМ З НУ КЕ: они 11 ї Е хоча : з НЕНЬ ИН ПММ: М не М Не ай шк НИ ВЕН В х не : рон ПОКИ: КЕ РА 5 РЕ 53 В дих Ї Б р: ТІВ ий ЗМУ 1 ІВ КЗ Как Ж, и ан М У Бе Е Я 1 НУ: ї Я Я. й з 7 В їі тет І КК рохюсюсо З сосой У ТК тя Н ЩО Злий Й п нн 1: х і; СК т ся ке: й ІКТ нн ВН А А Во НК в щих ВИ рин ман а ми нина КК т КД ККУ, й МО т І Її Ку є 7 ї Є Ме в ка окон 7 2 ях Н хкккххккю кю, кої У 7 жу ; ( ва Я ях СИЧ й ї ЕН Ко Я Я ві К. ї х ї у і як ї Її Зх Ї «М ж : й : ЕЙ ІЗ 7 ЩІ Ї с, ї Я Н х Ї щі ї п хі я ОуХ У я «бек ше их се p кю I и M и ИЗ ж Dennntrtnnya still ke U eerennya lodge M 3 pe B to their nu yi eni yi yi İZ to grow the SPIRIT oh E M b yi U yi ! Ky yah Z frkhodiyoyuyuyuyuyuyu oo noh yo t Z i their Khotini Bitu zv UT GU SYA o her i: 5 pek in Io 8: s M zh V KO s niny v a go: 5 : ne OR N s Ko -. Dazodu do ro t : : і і | ! EE o ho oba 1 20 V. pav nyny she xx in V Ka Ne KU K t until now Fat : Dretoooovo Ese I ti yuyu i h A She Z NN right ME OO E TATO che im i i rey dations ZOV k OB 1: : і 2 I іі ях 3 ve NN t I: IV sya h Kv U yi Koh yi go Her Yaku it I CK se ih ii iya PEN Oh i: GU N ZU Ky kh E Ya t yi : Х У ; KE her KI: POHMMMMMMMI: OM Z NU KE: they 11 th E though : z NEN YN PMM: M ne M Ne ay shk NI VEN W x ne : ron WHILE: KE RA 5 RE 53 V dih Y B r: TIV y ZMU 1 IV KZ Kak Zh, i an M U Be E I 1 NU: i I I. i z 7 V iii tet I KK rohyusyuso Z sosoy U TK tia N SCHO Evil Y p nn 1: x i; SK t sya ke: y ICT nn VNA A Vo NK in all VI ryn man a mynina KK t KD KKU, y MO t I Her Ku is 7 th Ye Me v ka okon 7 2 yah N hkkkhkhkkyu kyu, koi U 7 zhu ; ( va Ya yah SYCH y y EN Ko I I vi K. y x y u and how y Her Zh Y "M zh : y : EY IZ 7 SCHI Y s, y I N x Y schi y p hi y Ow
UAU201906654U 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE UA141329U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201906654U UA141329U (en) 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201906654U UA141329U (en) 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA141329U true UA141329U (en) 2020-04-10

Family

ID=71118227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201906654U UA141329U (en) 2019-06-13 2019-06-13 COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA141329U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007033611B4 (en) Arrangement for exhaust heat utilization
CN109611170B (en) Waste heat recovery system for free piston expander-linear generator vehicle based on composite power supply
CN102410111B (en) Integrated exhaust gas recirculation and charge cooling system
CN102418626B (en) Integrated exhaust gas recirculation and charge cooling system
CN203248277U (en) System for utilizing waste heat of internal combustion engine, and internal combustion engine having system
CN106837440B (en) A kind of reheat-type organic Rankine cycle engine residual neat recovering system and control method
CN104214006A (en) Motor vehicle with a couplable waste heat recovery system
US9500199B2 (en) Exhaust turbocharger of an internal combustion engine
UA141329U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
CN103644026B (en) Waste heat thrust augmentation pneumatic internal combustion engine
CN102837619A (en) Range-increasing and air-conditioning system for electric vehicle
RU2619516C1 (en) Piston engine
CN101941374A (en) Automobile driven by thermoacoustic engine
CN103089353A (en) Method and control unit for operating a line circuit for waste heat utilization of an internal combustion engine
CN206668348U (en) A kind of reheat-type organic Rankine cycle engine residual neat recovering system
UA140580U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
UA125140C2 (en) Combined propulsion system of a motor vehicle
UA138997U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
UA127732U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
RU166577U1 (en) SWIRLING COOLER COOLER WITH EJECTOR FOR COMBINED ENGINE
RU2666506C2 (en) Method of producing mechanical energy from hydraulic-kinetic energy absorbers
UA125526U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE
CN203626932U (en) Tail gas transduction device of engine
UA140581U (en) COMBINED POWER PLANT OF THE VEHICLE
UA125527U (en) COMBINED POWER INSTALLATION OF A MOTOR VEHICLE