Способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания

Авторы патента:

F02M61/00 - Топливные форсунки, не отнесенные к группам F02M 39/00-F02M 57/00

F02M47/00 - Топливовпрыскивающая аппаратура циклического действия с приводом клапанов от давления среды ( F02M 49/00 имеет преимущество; аппаратура с инжекционными клапанами, открываемыми давлением топлива и закрываемыми средствами иными, чем текучая среда, см. группы, относящиеся к другим особенностям)

F02B71/00 - Свободнопоршневые двигатели; двигатели без вращающихся рабочих валов

Владельцы патента RU 2637591:

Рыбаков Анатолий Александрович (RU)

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи энергетических установок с общей внешней камерой сгорания (ВКС). Предложен способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей ВКС 1, согласно которому сжатый воздух отбирается из магистрали 23, 24 подачи сжатого воздуха в ВКС 1 и поступает в пневмоаккумулятор 31 по магитсрали 29. Для подачи топлива в ВКС 1 система управления переводит золотник 32 управления подачей сжатого воздуха в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора поступает в полость над поршнем 35 привода топливной форсунки, в результате чего поршень 35 с ускорением движется в сторону ВКС 1, накапливает кинетическую энергию и через плунжер 36 топливной форсунки передает ее топливу в полости под плунжером. Вследствие этого кинетическая энергия движущихся деталей переходит в энергию сжатия топлива и энергию упругой деформации стенок полости под плунжером. Топливо из полости под плунжером подается в ВКС. При этом энергия сжатия топлива и упругой деформации стенок полости под плунжером топливной форсунки преобразуется в энергию диспергирования топлива. 3 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - патент №2597710 «Способ повышения диспергирования впрыскивае6мого топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания».

ЦЕЛЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прототип заявленного изобретения обеспечивает повышение степени диспергирования топлива, подаваемого в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания. Цель заявленного изобретения состоит в повышении степени диспергирования топлива, подаваемого во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания.

СУЩНОСТЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность заявленного изобретения поясняется на основе патента РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением поршней», который действует следующим образом. Продукты сгорания (фиг. 1) из общей внешней камеры сгорания 1 (далее - внешняя камера сгорания 1) по каналу 2 через клапан 3 поступают в правую полость поршня 4 левой расширительной машины 5, а по каналу 6 и клапан 7 в левую полость поршня 8 правой расширительной машины 9. Под действием расширяющихся продуктов сгорания поршни 4 и 8 и соединенные с ними якоря линейного электрогенератора 10 и 11 начинают расходиться. Якоря 10 и 11 могут представлять собой постоянные магниты либо электромагниты, намагничиваемые катушкой подмагничивания 12. В обоих случаях магнитный поток замыкается по контуру: якорь 11, статорный магнит 13, якорь 10. При расхождении якорей 10 и 11 магнитные линии их магнитных полей пересекаются, в результате чего в статорном магните 13 и якорях 10 и 11 изменяется магнитный поток и в статорной катушке 14 генерируется импульс электроэнергии. При достижении поршнями и якорями точек крайнего расхождения система управления переводит клапаны 3, 7, 15, 16 в противоположные положения. Теперь продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 по каналу 2 и через клапан 15 поступают в левую полость поршня 17, а по каналу 6 и через клапан 16 - в правую полость поршня 18. Поршни и якоря электрогенераторов начинают сходиться. В статорной катушке 14 генерируется импульс противоположного знака. Отработавшие продукты сгорания при расхождении поршней 17, 18 выбрасываются в атмосферу через 15 и 16, а при схождении - через клапаны 3 и 7. Одновременно из соответствующих полостей поршней 4, 8, 17, 18 через обратные клапаны 19, 20, 21, 22 по трубопроводам 23, 24 во внешнюю камеру сгорания 1 для обеспечения процесса горения топлива подается воздух, а через обратные клапаны 25, 26, 27, 28 из атмосферы засасывается воздух.

Способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания состоит в следующем. Сжатый воздух для действия привода топливной форсунки отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха (каналы 23, 24) в общую внешнюю камеру сгорания 1 (далее - внешняя камера сгорания) и по каналу 29 (фиг. 2) через обратный клапан 30 поступает в пневмоаккумулятор 31 и заряжает его. Для подачи топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха 32 в верхнее положение. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 31 по каналам 33, 34 поступает в верхнюю полость поршня привода топливной форсунки 35. Под действием сжатого воздуха поршень привода топливной форсунки 35 с ускорением движется вниз, накапливает кинетическую энергию и через плунжер топливной форсунки 36 (фиг. 3) передает ее топливу в нижней полости плунжера топливной форсунки 36. Вследствие этого кинетическая энергия движущихся деталей переходит в энергию сжатия топлива и энергию упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки 36. В результате давление топлива в нижней полости плунжера топливной форсунки 36 возрастает. Топливо из нижней полости плунжера топливной форсунки 36 через обратный клапан 37 подается во внешнюю камеру сгорания. При этом энергия сжатия топлива и упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки 36 преобразуется в энергию диспергирования топлива. Отработавший воздух из нижней полости поршня привода топливной форсунки 36 по каналам 38, 39 (фиг. 2) выбрасывается в атмосферу. Для подготовки топливной форсунки к очередному циклу подачи топлива система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха 32 в верхнее положение. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 31 по каналам 33, 38 поступает в нижнюю полость поршня привода топливной форсунки 35. Под действием поступающего в эту полость сжатого воздуха поршень привода топливной форсунки 35 перемещается в верхнее положение. Отработавший воздух из верхней полости плунжера топливной форсунки 35 по каналам 34, 40 вбрасывается в атмосферу. При этом пружина плунжера топливной форсунки 41 также перемещает плунжер топливной форсунки 36 в верхнее положение. Топливо из топливного бака (не показан) через обратный клапан 42 всасывается в нижнюю полость плунжера топливной форсунки 36. Топливная форсунка готова к очередному циклу подачи топлива во внешнюю камеру сгорания.

РАСКРЫТИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, включающего магистраль подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, пневмоаккумулятор, систему управления, золотник управления подачей сжатого воздуха, поршень привода топливной форсунки, внешнюю камеру сгорания и плунжер топливной форсунки, отличается тем, что сжатый воздух для привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, поступает в пневмоаккумулятор и заряжает его, для подачи топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода топливной форсунки, при поступлении сжатого воздуха в которую поршень привода топливной форсунки с ускорением движется в сторону внешней камеры сгорания, накапливает кинетическую энергию и через плунжер топливной форсунки передает кинетическую энергию топливу в полости плунжера топливной форсунки, вследствие чего кинетическая энергия поршня привода топливной форсунки переходит в энергию сжатия топлива и энергию упругой деформации стенок полости плунжера топливной форсунки, топливо из полости плунжера топливной форсунки подается во внешнюю камеру сгорания, при этом энергия сжатия топлива и упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки преобразуется в энергию диспергирования топлива.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Затраты на НИОКР системы управления дозой топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания не могут существенно отличаться от таковых при проектировании классического ДВС.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1 - Принципиальная схема двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей.

1 - камера сгорания; 2, 6, 23, 24 - канал; 3, 7, 15, 16 - газораспределительный клапан; 4, 8, 17, 18 - поршень; 5, 9 - расширительная машина; 10, 11 - якорь; 12 - катушка подмагничивания якоря; 13 - статорный магнит; 14 - статорная катушка; 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - обратный клапан.

Фиг. 2 - Принципиальная схема пневматического привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания в позиции до подачи топлива во внешнюю камеру сгорания.

29, 33, 34, 38, 39, 40 - канал; 30, 37, 42 - обратный клапан; 31 - пневмоаккумулятор; 32 - золотник управления подачей сжатого воздуха; 35 - поршень привода топливной форсунки; 36 - плунжер топливной форсунки; 41 - пружина плунжера топливной форсунки.

Фиг. 3 - Принципиальная схема пневматического привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания в позиции после подачи топлива во внешнюю камеру сгорания.

34, 38 - канал; 37, 42 - обратный клапан; 35 - поршень привода топливной форсунки; 36 - плунжер топливной форсунки; 41 - пружина плунжера топливной форсунки.

Способ повышения степени диспергирования топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, включающего магистраль подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, пневмоаккумулятор, систему управления, золотник управления подачей сжатого воздуха, поршень привода топливной форсунки, внешнюю камеру сгорания и плунжер топливной форсунки, отличающийся тем, что сжатый воздух для привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, поступает в пневмоаккумулятор и заряжает его, для подачи топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода топливной форсунки, при поступлении сжатого воздуха в которую поршень привода топливной форсунки с ускорением движется в сторону внешней камеры сгорания, накапливает кинетическую энергию и через плунжер топливной форсунки передает кинетическую энергию топливу в полости плунжера топливной форсунки, вследствие чего кинетическая энергия поршня привода топливной форсунки переходит в энергию сжатия топлива и энергию упругой деформации стенок полости плунжера топливной форсунки, топливо из полости плунжера топливной форсунки подается во внешнюю камеру сгорания, при этом энергия сжатия топлива и упругой деформации стенок нижней полости плунжера топливной форсунки преобразуется в энергию диспергирования топлива.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ управления дозой впрыскиваемого топлива в камеру сгорания 2 ДВС, согласно которому, для впрыска соответствующей нагрузке на ДВС дозы топлива в камеру сгорания, система управления привода топливной форсунки переводит установщик 26 дозы впрыскиваемого топлива в соответствующее задаваемой на ДВС нагрузке положение.

Способ повышения диспергирования впрыскиваемого топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания однотактным приводом топливной форсунки // 2636281

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Способ повышения диспергирования впрыскиваемого топлива в камеру сгорания (2) двигателя внутреннего сгорания однотактным приводом топливной форсунки с зарядкой аккумулятора (6) привода рабочим телом, жидкостью или газом, энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания (2) ДВС.

Контроллер двигателя // 2615741

Изобретение относится к контроллеру двигателя внутреннего сгорания c непосредственным впрыском топлива. Техническим результатом является управление детонацией в двигателе без значительного ухудшения топливной экономичности.

Способ управления дозой впрыскиваемого топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания однотактным приводом топливной форсунки // 2597712

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ управления дозой впрыскиваемого топлива в камеру сгорания ДВС 2 однотактным приводом топливной форсунки с зарядкой аккумулятора 6 привода рабочим телом энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания ДВС 2.

Способ повышения диспергирования впрыскиваемого топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания // 2597710

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ повышения диспергирования впрыскиваемого в камеру сгорания 2 ДВС топлива, согласно которому в момент времени, когда требуется подать топливо в камеру сгорания 2 ДВС, устанавливают золотник 14 управления потоком рабочего тела в положение, при котором рабочее тело из аккумулятора 6 поступает в верхнюю полость поршня 17 привода топливной форсунки.

Способ управления подачей топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания однотактным приводом топливной форсунки // 2591360

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ управления подачей топлива в камеру сгорания ДВС однотактным приводом топливной форсунки с зарядкой аккумулятора 6 привода рабочим телом энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания 2 ДВС.

Электромеханическая форсунка для аккумуляторной топливной системы двигателя внутреннего сгорания // 2563051

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к системам питания двигателей внутреннего сгорания. Электромеханическая форсунка двигателя с впрыскиванием топлива в цилиндр, имеющая гидравлическую разгрузку запорной иглы от сил давления топлива с помощью разгружающего плунжера, что обеспечивает работоспособность электропривода при высоких давлениях топлива в аккумуляторе.

Дроссель на игле распылителя топливной форсунки для двигателя внутреннего сгорания // 2468242

Изобретение относится к распылителю топливной форсунки для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Форсунка для распыления жидкостей // 2445172

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для создания водяных завес и пожаротушения. .

Топливный инжектор // 2411392

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Форсунка для дизеля // 2635428

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена форсунка для дизеля, содержащая корпус 1 с каналом 2 для подвода топлива, распыливающим отверстием 3, камерой закручивания 4, запорным клапаном 5, запорная часть которого выполнена в виде цилиндра, а верхняя часть снабжена ограничителем 6.

Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания // 2618800

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС.

Распылитель форсунки // 2583199

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распылителям топливных форсунок двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Предложен распылитель топливной форсунки, содержащий корпус 1 с топливоподающими каналами 2, кольцевой полостью 3 высокого давления, отверстиями для иглы и распыливающими отверстиями 4, иглу 5, состоящую из направляющей части 6 и стержня 8 с запирающим прецизионным конусом 9, причем игла снабжена винтовыми каналами 10, и покрывающую втулку 11.

Топливоподающая система с функцией выпуска паров // 2555607

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи для двигателей внутреннего сгорания. Предложена топливоподающая система высокого давления, содержащая топливный насос (5) высокого давления с впускным отверстием (6), по меньшей мере одним плунжером (9) и каналом (8) всасывания, проходящим между впускным отверстием (6) и плунжером (9), а также топливовозвратное отверстие (4) и клапан (15) выпуска паров, установленный на канале (8) всасывания топливного насоса (5) высокого давления с возможностью соединения с этим каналом.

Аккумулирующая система подачи топлива в дизель // 2543369

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Предложена аккумулирующая система подачи топлива в дизель, содержащая топливоподводящие каналы (2), аккумулирующие объемы (7 и 8) с поршнями (9) и пружинами (10), при этом аккумулирующие объемы (7 и 8) с поршнями (9) и пружинами (10) выполнены в отдельном корпусе (3) на два цилиндра двигателя, причем топливо, от насосных секций топливного насоса высокого давления по топливоподводящим каналам (2) поступая в первый аккумулирующий объем (7), одновременно с этим по управляющим каналам (6) поступает к золотнику (12), который, открываясь, дает возможность топливу из второго аккумулирующего объема (8) по топливоотводящим каналам (4) поступать в соответствующие форсунки, кроме того, работа аккумулирующих объемов организована таким образом, чтобы выполнялось условие порядка работы цилиндров двигателя.

Форсунка для насосного и пневматического распыливания топлива // 2378529

Изобретение относится к строительству и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. .

Насос-форсунка // 2374482

Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для подачи топлива в камеру сгорания дизельных двигателей. .

Насос-форсунка // 2350773

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для подачи топлива в камеру сгорания дизельных двигателей. .

Способ подготовки дизельного топлива // 2338919

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для приготовления дизельного топлива и водотопливных эмульсий с улучшенными свойствами. .

Система подачи топлива дизеля // 2334117

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива дизельных двигателей. .

Способ охлаждения поршневых групп свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания // 2615297

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ охлаждения поршневых групп свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, содержащей внешнюю камеру сгорания, компрессорные полости энергомодуля, систему управления, клапан охлаждения, радиатор и поршневые группы, согласно изобретению в момент времени, когда в камеру сгорания из компрессорных полостей поршней поступит достаточная для поддержания горения топлива масса сжимаемого воздуха, система управления открывает клапан охлаждения, в результате чего воздух протекает через радиатор, где охлаждается до рабочей температуры, а затем протекая через внутренне каналы поршневых групп, отнимает тепло от их стенок и выбрасывается в атмосферу.