Способ экономии топлива и повышения мощности двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

F02G5/04 - в комбинации с использованием других потерь тепла двигателя

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить топливную экономичность и мощность двигателя внутреннего сгорания. Способ экономии топлива и повышения мощности двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что тепло, выделенное двигателем, используется вторично, то есть газы, выполнившие работу в цилиндрах, направляются на турбинное колесо, установленное на коленчатом валу двигателя, а тепло, выделенное при сгорании топлива в цилиндрах, используется для получения пара при нагреве охлаждающей жидкости, полученный пар направляется на второе турбинное колесо, установленное на коленчатом валу. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить топливную экономичность и мощность двигателя внутреннего сгорания за счет утилизации тепловых потерь.

Из предшествующего уровня техники известна бинарная установка, построенная французом Дю Тремблер и описанная в книге Л.С. Шапиро “Сердце корабля”. Особенность этой установки заключалась во вторичном использовании тепла, выделенного паровым котлом, при помощи использования двух рабочих тел.

Известна также силовая установка по авт. свид. СССР №1353914, кл. F 02 G 5/02, опубликованная 23.11.1987 (прототип), в которой утилизируются тепловые потери двигателя. Ее недостаток - сложность кинематических связей агрегатов силовой установки, препятствующая эффективному вторичному использованию тепловых потерь.

Задача, решаемая изобретением, состоит в дальнейшем повышении экономии топлива и повышении мощности поршневого двигателя внутреннего сгорания за счет снижения потерь.

Предлагаемый способ экономии топлива и повышения мощности двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что тепло, выделенное двигателем, используется вторично, то есть газы, выполнившие работу в цилиндрах, направляются на турбинное колесо, установленное непосредственно на коленчатом валу двигателя, а тепло, выделенное при сгорании топлива в цилиндрах, используется для получения пара при нагреве охлаждающей жидкости, причем полученный пар направляется на второе турбинное колесо, также установленное непосредственно на коленчатом валу двигателя.

Схема установки, в которой реализуется предлагаемый способ, изображена на чертеже, где 1 - вал двигателя; 2 и 3 - турбины; 4 - глушитель; 5, 6 и 7 - каналы подвода рабочих тел; 8 - клапан; 9 - поршень; 10 - радиатор охлаждения; 11 - водяной насос.

Двигатель работает по традиционному циклу. Отработавшие газы по каналам 5 и 6 направляются на газовую турбину 2 и далее направляются в глушитель 4, расположенный внутри системы охлаждения. При этом вода преобразуется в пар, который, в свою очередь, по каналу 7 направляется на паровую турбину 3. Таким образом, тепло, выделенное при сжигании топлива в цилиндрах двигателя, дополнительно используется для привода вала на газовой и паровой турбинах.

Формула изобретения

Способ экономии топлива и повышения мощности двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что тепло, выделенное двигателем, используется вторично, то есть газы, выполнившие работу в цилиндрах, направляются на турбинное колесо, установленное на коленчатом валу двигателя, тепло, выделенное при сгорании топлива в цилиндрах, используется для получения пара при нагреве охлаждающей жидкости, полученный пар направляется на второе турбинное колесо, установленное на коленчатом валу.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к области энергетического машиностроения

Когенерационный модуль с двс жидкостного охлаждения для теплоэлектростанций // 2200242

Изобретение относится к области теплоэлектроэнергетики и позволяет упростить конструкцию и снизить себестоимость ТЭС при одновременном повышении эффективности ее работы

Автономная комбинированная энергоустановка на основе двигателя стирлинга // 2172421

Изобретение относится к теплоэнергетике и двигателям Стирлинга, предназначено в качестве автономных энергоустановок для стационарных и передвижных объектов при одновременном производстве электроэнергии, тепла и холода

Теплоутилизационное устройство поршневого двигателя внутреннего сгорания // 2172413

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для утилизации тепла поршневого двигателя внутреннего сгорания

Система жидкостного охлаждения тепловой машины // 2168642

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам охлаждения тепловых машин, преимущественно двигателей внутреннего сгорания, с утилизацией тепла охлаждающей жидкости

Силовая установка // 2168046

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в качестве стационарной или транспортной силовой установки (СУ)

Способ подачи в цилиндры двигателей внутреннего сгорания негорючей жидкости с превращением ее в пар в парогенераторах с использованием тепла, теряемого в системе охлаждения и с уходящими газами, а также система как вариант осуществления этого способа // 2115820

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в способах и системах подачи топлива или горючей смеси для двигателей внутреннего сгорания и составным частям этих систем

Установка для автономного теплоснабжения // 2073106

Силовая установка // 2029880

Установка для автономного теплоснабжения // 2007606

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для получения тепловой энергии

Способ работы и устройство поршневого двигателя внутреннего сгорания с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов в атмосферу // 2232912

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в четырехтактных и двухтактных, стационарных и транспортных поршневых двигателях внутреннего сгорания с наддувом, сжигающих газовое, легкое жидкое и дизельное топлива

Способ работы и устройство поршневого двигателя внутреннего сгорания с газопаровым рабочим телом // 2232913

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и предназначено для использования в стационарных теплоэнергетических и транспортных установках

Способ работы и устройство парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания // 2232914

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет повысить эффективность утилизации энергии выпускных газов двигателя внутреннего сгорания и теплоты, передаваемой от продуктов сгорания теплоносителю через охлаждаемые стенки, а также выделяющейся при трении поршней о цилиндры

Установка для автономного электротеплоснабжения // 2237182

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить экономичность на режимах пиковых нагрузок

Способ работы и устройство комбинированного двигателя внутреннего сгорания с газопаровым рабочим телом // 2242628

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить топливную экономичность и мощность двигателя, снизить выбросы токсичных веществ в атмосферу и повысить устойчивость работы на всех режимах

Двухступенчатый двигатель // 2244841

Изобретение относится к симбиозу двигателя внутреннего сгорания и паровой машины

Компактный электроэнергетический агрегат и метод вырабатывания энергии // 2247850

Энергетическая установка // 2280777

Изобретение относится к машиностроению, в частности к установкам для автономного электро- и теплоснабжения потребителей объектов, где отсутствуют возможности подачи тепловой и электрической энергии от внешней энергосистемы

Установка автономного теплоэлектроснабжения // 2347927

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к оборудованию, предназначенному для выработки и отпуска потребителям одновременно двух видов энергии (электрической и тепловой)

Энергетическая установка // 2359143