Способ и устройство для производства механической энергии в двигателе внутреннего сгорания



Способ и устройство для производства механической энергии в двигателе внутреннего сгорания
Способ и устройство для производства механической энергии в двигателе внутреннего сгорания

Владельцы патента RU 2408789:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. В предлагаемом способе, включающем сжатие свежей порции рабочего тела (заряда) в рабочем цилиндре двигателя путем перемещения поршня в ВМТ, повышение температуры и/или давления заряда за счет сжигания топлива, расширение рабочего тела в рабочем цилиндре с совершением работы при перемещении поршня в НМТ, удаление (вывод) рабочего тела из рабочего цилиндра с возвратом поршня в исходное положение и последующее расширение рабочего тела с производством работы перед его выпуском в окружающую среду, дополнительное расширение рабочего тела с совершением работы проводят в дополнительных цилиндрах, имеющих поршни, установленные с возможностью выполнения возвратно-поступательных движений, причем площадь поперечного сечения рабочего тела, расширяемого в дополнительных цилиндрах (цилиндре) больше по сравнению с аналогичной площадью рабочего тела в рабочем цилиндре, а температура рабочего тела при дополнительном расширении может быть повышена за счет сжигания дополнительного топлива. Устройство для производства механической энергии в поршневом двигателе, включающее корпус с расположенными в нем рабочими цилиндрами, торцевые крышки (головки) цилиндров с клапанами для впуска (подачи) в цилиндр свежего заряда (порции) рабочего тела и выпуска из цилиндра рабочего тела пониженного давления, поршни, установленные в рабочих цилиндрах с возможностью их перемещения, установленный в корпусе коленчатый вал, соединенный с поршнями с помощью шатунов, узлы управления и подачи топлива, отличается тем, что в корпусе установлены дополнительные цилиндры с торцевыми крышками (головками), имеющими впускные и выпускные клапаны, и с поршнями, также соединенными с коленчатым валом, причем впускные клапаны головок дополнительных цилиндров подключены к выпускным клапанам головок (головки) рабочих цилиндров (рабочего цилиндра), а суммарная площадь поршней дополнительных цилиндров, соединенных (сообщающихся) с рабочим цилиндром, больше площади поршня рабочего цилиндра. Изобретение обеспечивает повышение эффектиностиплового двигателя за счет снижения удельного потребления топлива. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к процессам преобразования тепловой энергии в механическую энергию, и может быть использовано в поршневых двигателях, в частности в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

Широко известен способ производства механической энергии в двигателях внутреннего сгорания Отто, Дизеля и Трннклера [1], в котором процессы передачи и преобразования энергии происходят с использованием цилиндрических аппаратов (рабочих цилиндров) и поршней, установленных в цилиндрах с возможностью выполнения возвратно-поступательных движений. В этом способе свежая порция рабочего тела (заряд), поступающая в рабочий цилиндр двигателя, первоначально сжимается при перемещении поршня цилиндра из одного крайнего положения (нижней мертвой точки или НМТ) в другое крайнее положение (верхнюю мертвую точку или ВМТ).

Затем в рабочем цилиндре сжигается топливо, вводимое в цилиндр в составе заряда и/или вводимое в цилиндр дополнительно. При этом температура и/или давление сжатого рабочего тела повышаются, образовавшиеся при этом продукты сгорания повышенного давления (или иначе, рабочее тело) расширяются (расширяется) с перемещением поршня (поршней) рабочего цилиндра (рабочих цилиндров) в НМТ (рабочая стадия). Температура и давление рабочего тела при таком расширении понижаются, а после достижения поршнем НМТ рабочее тело пониженного давления удаляется (выпускается) из рабочего цилиндра (рабочих цилиндров) при возврате поршня (поршней) в ВМТ.

В этом случае выпуск (удаление) отработанных газов из рабочих цилиндров производится в атмосферу при давлениях, значительно превышающих давление окружающей среды. Поэтому потенциальная энергия этих газов используется недостаточно полно.

Для частичного устранения этого недостатка обычно используется другой способ преобразования тепловой энергии в механическую энергию [2], который реализуется в комбинированных двигателях внутреннего сгорания (КДВС) и выбран здесь в качестве аналога, наиболее близкого к предлагаемому изобретению по совокупности признаков (прототип).

В этом способе, также включающем сжатие свежей порции рабочего тела (заряда) в рабочем цилиндре двигателя, повышение его температуры и/или давления за счет сжигания топлива, расширение рабочего тела в рабочем цилиндре с совершением работы путем перемещения поршня, последующее удаление рабочего тела пониженного давления из рабочего цилиндра с возвратом поршня в исходное положение, рабочее тело после его удаления из рабочего цилиндра первоначально используется для производства дополнительной работы и лишь затем выпускается в атмосферу. В этом случае для производства дополнительной работы ДВС оборудуется дополнительными механизмами, например газовой турбиной, служащей в качестве привода компрессора для подачи (наддува) воздуха в цилиндры двигателя.

Известно устройство для производства механической энергии (поршневой двигатель с продолженным расширением рабочего тела), включающее корпус с расположенными в нем рабочими цилиндрами, торцевые крышки (головки) цилиндров с клапанами для впуска свежего заряда (порции) рабочего тела и выпуска рабочего тела пониженного давления, поршни, установленные в рабочих цилиндрах с возможностью их перемещения, установленный в корпусе коленчатый вал, соединенный с поршнями с помощью шатунов, а также узлы управления, подачи топлива, смазки и/или газораспределения. Кроме того, это устройство снабжено компрессором и турбиной, которая является приводом компрессора, причем турбина связана коммуникациями (трубопроводами) с выпускными клапанами головок цилиндров и атмосферой, а компрессор связан коммуникациями (трубопроводами) с впускными клапанами головок цилиндров и атмосферой.

Целью предлагаемого изобретения является дальнейшее повышение эффективности теплового двигателя за счет снижения удельного потребления топлива (повышения его коэффициента полезного действия).

Указанная цель достигается тем, что в способе производства механической энергии в двигателях внутреннего сгорания, включающем сжатие свежей порции рабочего тела (заряда) в рабочем цилиндре двигателя путем перемещения поршня в ВМТ, повышение его температуры и/или давления за счет сжигания топлива, расширение рабочего тела в рабочем цилиндре с совершением работы путем перемещения поршня в НМТ, удаление (вывод) рабочего тела из рабочего цилиндра с возвратом поршня в исходное положение и последующее дополнительное расширение рабочего тела с производством работы перед его выпуском в окружающую среду, дальнейшее расширение рабочего тела с совершением дополнительной работы проводят в дополнительных цилиндрах (дополнительном цилиндре), имеющих поршни, установленные с возможностью выполнения возвратно-поступательных движений, причем площадь поперечного сечения рабочего тела, расширяемого в дополнительных цилиндрах (дополнительном цилиндре) больше по сравнению с аналогичной площадью рабочего тела в рабочем цилиндре.

Кроме того, особенностями предлагаемого способа, приводящими к получению технического результата, являются:

- поддержание одинаковой частоты возвратно-поступательных движений поршней в рабочих и дополнительных цилиндрах;

- проведение стадий расширения газа (рабочих стадий) в дополнительных цилиндрах с большей частотой по сравнению с частотой рабочих стадий в рабочих цилиндрах;

- подача в дополнительный цилиндр (цилиндры) рабочего тела пониженного давления из нескольких рабочих цилиндров;

- совмещение (одновременное проведение) в дополнительном цилиндре стадий расширения и выпуска, относящихся к различным порциям (частям) рабочего тела;

- дополнительное повышение давления и/или температуры рабочего тела после его удаления из рабочих цилиндров за счет сжигания дополнительного топлива.

В устройстве для производства механической энергии в двигателях внутреннего сгорания, включающем корпус с расположенными в нем рабочими цилиндрами, торцевые крышки (головки) цилиндров с клапанами для впуска (подачи) в цилиндр свежего заряда (порции) рабочего тела и выпуска из цилиндра рабочего тела пониженного давления, поршни, установленные в рабочих цилиндрах с возможностью их перемещения, установленный в корпусе коленчатый вал, соединенный с поршнями с помощью шатунов, а также узлы управления, подачи топлива, смазки и/или газораспределения, в корпусе установлены дополнительные цилиндры с торцевыми крышками (головками), имеющими впускные и выпускные клапаны, и с поршнями, также соединенными с коленчатым валом, причем впускные клапаны головок дополнительных цилиндров подключены к выпускным клапанам головок (головки) рабочих цилиндров (рабочего цилиндра), а суммарная площадь поршней дополнительных цилиндров, соединенных (сообщающихся) с рабочим цилиндром, больше площади поршня рабочего цилиндра.

Отличительными особенностями предлагаемого устройства также являются:

- установка в корпусе дополнительных узлов для подачи топлива в дополнительные цилиндры;

- установка механизма, регулирующего частоту и последовательность открытия и закрытия клапанов головок (головки) рабочих цилиндров (рабочего цилиндра) и дополнительных цилиндров;

- подключение дополнительных и рабочих цилиндров к общему (одному и тому же) коленчатому валу;

- использование дополнительных цилиндров двойного действия, оснащенных клапанами для впуска и выпуска рабочего тела со стороны обоих торцов цилиндра;

- подключение к коленчатому валу компрессора для подачи в рабочие цилиндры сжатого воздуха.

Сущность предлагаемого способа поясняется принципиальной схемой одного из возможных вариантов двигателя для его осуществления, представленной на Фиг.1, и изображением характерных процессов этого способа на диаграмме с координатами Р - v (Р - давление, v - удельный объем рабочего тела), представленной на Фиг.2.

Устройство на Фиг.1 включает корпус 1, рабочие цилиндры 2, торцевые крышки (головки) 3 цилиндров с клапанами 4 для впуска свежего заряда (порции) рабочего тела и выпуска 5 рабочего тела пониженного давления, узлы подачи топлива 6, поршни 7, установленные с возможностью их перемещения в рабочих цилиндрах 2, установленный в корпусе 1 коленчатый вал 8, соединенный с поршнями 7 с помощью шатунов (кривошипно-шатунного механизма) 9, дополнительный цилиндр 10 с торцевой крышкой (головкой) 11, имеющей впускные 12 и выпускные 13 клапаны, поршень дополнительного цилиндра 14, соединенный с коленчатым валом 8 с помощью шатуна (кривошипно-шатунного механизма) 15, коммуникации (трубопроводы) 16, связывающие выпускные клапаны 5 головок рабочих цилиндров с впускными клапанами 12 дополнительного цилиндра 10, а также коммуникации (трубопроводы) 17 для подачи свежего заряда в рабочие цилиндры и коммуникации 18 для удаления отработанного газа в атмосферу. Кроме того, устройство (двигатель) снабжается системой охлаждения 19 и может иметь узел 20 для ввода дополнительного топлива и/или нагрева газа перед дополнительным цилиндром за счет использования внешнего теплового источника.

На Фиг.2 представлены характерные диаграммы двух возможных циклов (цикл А и цикл В) работы предлагаемого теплового двигателя, в первом из которых (цикл 1-2-3-4-5-6-7-1) дополнительный подогрев рабочего тела перед его расширением в дополнительном цилиндре отсутствует, а во втором цикле (цикл 3-2-3-4-5-5'-6'-6-7-1) такой нагрев имеет место. Эти циклы включают следующие процессы изменения состояния рабочего тела:

1-2 - сжатие свежей порции рабочего тела (заряда) в рабочем цилиндре;

2-3 - изохорное сжигание топлива в рабочем цилиндре с выделением теплоты q1;

3-4 - изобарное сжигание топлива в рабочем цилиндре с выделением теплоты q1 ',

4-5 - расширение рабочего тела (продуктов сгорания топлива) в рабочем цилиндре с производством работы;

5-6 - расширение рабочего тела (продуктов сгорания топлива) с производством работы в дополнительном цилиндре;

6-7 - удаление отработанного газа в атмосферу в цикле А;

7-1 - сжатие свежей порции заряда (воздуха) в компрессоре;

5-5' изохорное сжигание топлива в дополнительном цилиндре с выделением теплоты q1 '';

5'-6'- расширение рабочего тела (продуктов сгорания топлива) в дополнительном цилиндре с производством работы;

6'-7 - удаление отработанного газа в атмосферу цикле В. Дополнительные обозначения на диаграмме (Фиг.2): v2 и v5 - значения удельных объемов рабочего тела в ВМТ и НМТ (соответственно), q2 - количество теплоты, выводимое из двигателя с отработанными газами. Предлагаемая комбинация основных (рабочих) и дополнительных цилиндров позволяет повысить степень расширения рабочего тела, синхронизировать периодические процессы его основного и дополнительного расширения и, как следствие этого, снизить удельное потребление топлива. Кроме того, частота рабочих тактов (стадий расширения рабочего тела) в дополнительных цилиндрах в два или четыре раза больше, чем в рабочих цилиндрах, что способствует снижению металлоемкости двигателя.

Источники информации

1. Техническая термодинамика: Учебник для вузов / В.А.Кириллин, В.В.Сычев, А.Е.Шейндлин. - М.: Энергоагомиздат, 1983, - 416 c.

2. Теплотехника: Учебник для втузов / А.М.Архаров, А.И.Архаров, В.Н.Афанасьев и др. - 2-е изд. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004, - 712 с.

1. Способ производства механической энергии в двигателях внутреннего сгорания, включающий сжатие свежей порции рабочего тела (заряда) в рабочем цилиндре двигателя путем перемещения поршня в ВМТ, повышение температуры и/или давления заряда за счет сжигания топлива, расширение рабочего тела в рабочем цилиндре с совершением работы при перемещении поршня в НМТ, удаление (вывод) рабочего тела из рабочего цилиндра с возвратом поршня в исходное положение и последующее расширение рабочего тела с производством работы перед его выпуском в окружающую среду, отличающийся тем, что дополнительное расширение рабочего тела с совершением работы проводят в дополнительных цилиндрах (дополнительном цилиндре), имеющих поршни, установленные с возможностью выполнения возвратно-поступательных движений, причем площадь поперечного сечения рабочего тела, расширяемого в дополнительных цилиндрах (цилиндре), больше по сравнению с аналогичной площадью рабочего тела в рабочем цилиндре, при этом давление и/или температуру рабочего тела после его расширения в рабочих цилиндрах дополнительно повышают за счет сжигания дополнительного топлива, которое вводится перед дополнительным цилиндром за счет использования внешнего топливного источника.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поршни рабочих и дополнительных цилиндров имеют одинаковую частоту возвратно-поступательных движений.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что частота рабочих стадий расширения газа в дополнительных цилиндрах в два или четыре раза больше по сравнению с частотой рабочих стадий в рабочих цилиндрах.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что рабочее тело подается в дополнительный цилиндр (цилиндры) из нескольких рабочих цилиндров.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что давление и/или температуру рабочего тела после его расширения в рабочих цилиндрах дополнительно повышают за счет сжигания дополнительного топлива.

6. Устройство для производства механической энергии в поршневом двигателе, включающее корпус с расположенными в нем рабочими цилиндрами, торцевые крышки (головки) цилиндров с клапанами для впуска (подачи) в цилиндр свежего заряда (порции) рабочего тела и выпуска из цилиндра рабочего тела пониженного давления, поршни, установленные в рабочих цилиндрах с возможностью их перемещения, установленный в корпусе коленчатый вал, соединенный с поршнями с помощью шатунов, узлы управления и подачи топлива, отличающееся тем, что в корпусе установлены дополнительные цилиндры с торцевыми крышками (головками), имеющими впускные и выпускные клапаны, и с поршнями, также соединенными с коленчатым валом, причем впускные клапаны головок дополнительных цилиндров подключены к выпускным клапанам головок (головки) рабочих цилиндров (рабочего цилиндра), а суммарная площадь поршней дополнительных цилиндров, соединенных (сообщающихся) с рабочим цилиндром, больше площади поршня рабочего цилиндра, при этом дополнительные цилиндры снабжены узлами (механизмами) для подачи топлива за счет внешнего теплового источника и установленными перед дополнительными цилиндрами.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что двигатель снабжен механизмом регулирования частоты и последовательности стадий (тактов) открытия и закрытия клапанов головок рабочих цилиндров и дополнительных цилиндров.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительные и рабочие цилиндры подключены к общему (одному и тому же) коленчатому валу.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дополнительные цилиндры и/или их головки оснащены клапанами для впуска и выпуска рабочего тела со стороны обоих торцов цилиндра.

10. Устройство по любому из пп.6-9, отличающееся тем, что к коленчатому валу подключен компрессор для подачи в рабочие цилиндры сжатого воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к энергетическим и транспортным установкам. .

Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к поршневым моторам с парогазовым циклом. .

Изобретение относится к моторостроению, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области поршневых двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области двигателестроения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве силовой установки на автомобилях, тракторах, тепловозах и т.д. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двухтактным и четырехтактным двигателям внутреннего сгорания, которые содержат рабочий цилиндр с поршнем, впускные и выпускные окна цилиндра и каналы для подвода и отвода рабочей среды.

Изобретение относится к двигателестроению

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании поршневых двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение пусковых качеств двигателя внутреннего сгорания путем разъединения основного и дополнительного цилиндров в период пуска и прогрева двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что в канале, соединяющем основной и дополнительный цилиндры, установлен лепестковый клапан, шторка которого выполнена из материала, обладающего эффектом памяти формы. При пуске и прогреве холодного двигателя шторка лепесткового клапана перекрывает канал, соединяющий основной и дополнительный цилиндры. Работает основной цилиндр. Площадь охлаждения рабочего тела минимальна и двигатель легче пускается и быстрее прогревается. После прогрева шторки лепесткового клапана происходит мартенситное превращение материала, и она изменяет свою форму, открывая канал, соединяющий основной и дополнительный цилиндры. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель (10) с расщепленным циклом содержит коленчатый вал (16), поршень (20) сжатия, введенный в цилиндр сжатия (12), поршень (30) расширения, введенный в цилиндр (14) расширения, и переходный канал (22). Поршень (20) сжатия совершает возвратно-поступательное движение в течение такта впуска и такта сжатия, при одном обороте коленчатого вала (16). Поршень (30) расширения совершает возвратно-поступательное движение в течение такта расширения и такта выпуска, при одном обороте коленчатого вала (16). Переходный канал (22) соединяет цилиндры (12) и (14) сжатия и расширения и содержит расположенный в нем переходный клапан (26) расширения. Двигатель (10) работает в режиме зажигания двигателя (в EF режиме) и имеет остаточную степень расширения при закрывании переходного клапана (26) расширения 10 к 1 или больше. Раскрыт способ эксплуатации двигателя. Технический результат заключается в снижении выбросов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является повышение эффективности работы за счет расширения функциональных возможностей двигателя при работе на разных нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что при работе двигателя, содержащего четыре одинаковых цилиндра, используют попеременно режим его работы, при котором по очереди сжимают воздух в каждом цилиндре и подают в него топливо, которое воспламеняют, образуя горячий газ, выпускаемый после его расширения наружу, и режим работы, при котором прекращают подавать воздух и топливо в средние цилиндры. При этом увеличивают в два раза частоту открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов средних цилиндров, перепускают в средние цилиндры при увеличении их объема горячий газ поочередно из крайних цилиндров и выпускают расширившийся горячий газ из средних цилиндров при уменьшении их объема. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к комбинированным поршневым двигателям внутреннего сгорания. Технический результат - расширение функциональных возможностей двигателя для улучшения его характеристик при малых, средних и больших нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит одинаковые основные 1, 4 и дополнительные 2, 3 цилиндры с расположенными в них поршнями, связанными с коленчатым валом. Двигатель снабжен двухпозиционными золотниковыми распределителями 19, 20 потоков воздуха и горячего газа, содержащими механически связанные между собой поворотные золотники 21, 22. Золотники сделаны с пазами для перепуска воздуха в первой их позиции из цилиндров 2, 3 при уменьшении их объема в цилиндры 1, 4 при увеличении их объема при открытом впускном клапане и для перепуска горячего газа во второй их позиции из цилиндров 1, 4 при уменьшении их объема в цилиндры 2, 3 при увеличении в них объема. Золотник 21 расположен между каналами прохода воздуха, а золотник 22 расположен между каналами прохода горячего газа. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с продолженным расширением. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей комбинированного двигателя при различных нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит два крайних 1, 4 и два средних 2, 3 одинаковых цилиндра с расположенными в них поршнями 5, связанными с коленчатым валом 7, впускные 10 и выпускные 11 клапаны, каналы для прохода воздуха в цилиндры и выпуска из них горячего газа. Двигатель содержит золотниковый распределитель 12 потоков воздуха и золотниковый распределитель 13 потоков горячего газа. В первой позиции распределителя 12 воздух пропускается во все цилиндры при увеличении их объема при открытом впускном клапане, а во второй позиции воздух пропускается в цилиндры 1, 4. В первой позиции распределителя 13 горячий газ выпускается наружу из всех цилиндров, а во второй позиции горячий газ перепускается из цилиндров 1, 4 при уменьшении их объема при открытом выпускном клапане в цилиндры 2, 3 при увеличении в них объема. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к объемным тепловым машинам, преобразующим тепло нагретых газов в механическую работу. Техническим результатом является повышение КПД теплового двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что расширительный цилиндр связан с источником горячего газа при помощи входного трубопровода с клапаном и с промежуточным цилиндром при помощи перепускного канала с клапаном, промежуточный цилиндр связан с камерой охладителя при помощи соединительного канала с выпускным клапаном, а камера охладителя сообщена с атмосферой при помощи выпускной трубы с клапаном сброса отработавших газов. Клапан входного трубопровода открыт во время такта расширения при перемещении поршня расширительного цилиндра от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) при закрытом перепускном клапане, перепускной клапан открыт в конце такта расширения при закрытом клапане впускного трубопровода с возможностью перепуска расширившегося газа из расширительного цилиндра в камеру охладителя через перепускной канал и соединительный канал с открытым в нем выпускным клапаном при положении поршня промежуточного цилиндра в районе своей ВМТ и продолжения расширения газа в камере охладителя с последующим выбросом отработавших газов в атмосферу через клапан сброса и выходную трубу. При перемещении поршня расширительного цилиндра от ВМТ остатки расширившегося газа перепускаются из расширительного цилиндра в промежуточный цилиндр при закрытом выпускном клапане и закрытом клапане сброса, камера охладителя снабжена теплообменником с возможностью отбора тепла от оставшегося в ней расширившегося газа до состояния его разрежения, и при перемещении поршня промежуточного цилиндра от своей НМТ выпускной клапан открыт с возможностью сообщения промежуточного цилиндра с камерой охладителя и перемещения поршня промежуточного цилиндра к ВМТ под действием разрежения, созданного в камере охладителя. Устройство позволяет преобразовать максимально возможное количество тепла в полезную работу за счет использования обратного термодинамического процесса. 4 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с продолженным расширением и утилизацией тепла продуктов горения. Техническим результатом является повышение КПД теплового двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что машина содержит два рабочих цилиндра с размещенными в них рабочими поршнями, промежуточный цилиндр с размещенным в нем расширительным поршнем, камеру охладителя. Рабочие поршни расположены в цилиндрах синфазно и в противофазе с расширительным поршнем, в рабочих цилиндрах осуществляется четырехтактный рабочий процесс со сдвигом на 360 градусов угла поворота вала. Каждый рабочий цилиндр связан с промежуточным цилиндром при помощи перепускного канала с перепускным клапаном, промежуточный цилиндр связан с камерой охладителя при помощи соединительного канала с выпускным клапаном, а камера охладителя сообщена с атмосферой при помощи выпускной трубы с клапаном сброса отработавших газов, причем один из перепускных клапанов открыт в конце такта расширения с возможностью перепуска расширившихся продуктов сгорания из одного из рабочих цилиндров в камеру охладителя через перепускной канал и соединительный канал с открытым в нем выпускным клапаном при положении расширительного поршня в районе ВМТ и продолжения расширения продуктов горения в камере охладителя с последующим выбросом отработавших газов в атмосферу через клапан сброса и выходную трубу. При перемещении рабочего поршня от НМТ после такта расширения остатки продуктов горения перепускаются из рабочего цилиндра в промежуточный цилиндр при закрытом выпускном клапане и при закрытом клапане сброса. Камера охладителя снабжена теплообменником с возможностью отбора тепла от оставшихся в ней продуктов горения до состояния разрежения, и при перемещении расширительного поршня от своей НМТ выпускной клапан открыт с возможностью сообщения промежуточного цилиндра с камерой охладителя и перемещения расширительного поршня к ВМТ под действием разрежения, созданного в камере охладителя. 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2011-01-10 2013-03-20T13:30:26
Наверх