[go: up one dir, main page]

RU1834978C - Method of engine operation - Google Patents

Method of engine operation

Info

Publication number
RU1834978C
RU1834978C SU914929647A SU4929647A RU1834978C RU 1834978 C RU1834978 C RU 1834978C SU 914929647 A SU914929647 A SU 914929647A SU 4929647 A SU4929647 A SU 4929647A RU 1834978 C RU1834978 C RU 1834978C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working fluid
chamber
volume
work
receiver
Prior art date
Application number
SU914929647A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Филиппович Тудос
Александр Васильевич Терехин
Original Assignee
А.Ф.Тудос и А.В.Терехин
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 А.Ф.Тудос и А.В.Терехин filed Critical А.Ф.Тудос и А.В.Терехин
Priority to SU914929647A priority Critical patent/RU1834978C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1834978C publication Critical patent/RU1834978C/en

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : подают рабочее тело от источника в камеру переменного объема. Измен ют этот объем и совершают работу при посто нном давлении. Отсекают подачу и выпускают рабочее тело. Выпуск рабочего тела после совершени  работы осуществл ют путем его свободного перетекани  в.другую камеру переменно о объема, большего, чем объем первой камеры. В первой камере осуществл ют такое расширение рабочего тела и совершают при этом дополнительную работу. После чего осуществл ют выпуск рабочего тела. В качестве рабочего тела используют пар от котла или парогенератора под рабочим давлением. Выпуск отработанного пара осуществл ют в холодильник-конденсатор. 3 з.п. ф-лы, б ил.SUMMARY OF THE INVENTION: a working fluid is supplied from a source to a chamber of variable volume. This volume is varied and the work is performed under constant pressure. Cut off the feed and release the working fluid. After the work is completed, the working fluid is discharged by freely flowing it into another chamber, varying about a volume greater than the volume of the first chamber. In the first chamber, such an expansion of the working fluid is carried out and additional work is done. Then release the working fluid. As a working fluid, steam is used from a boiler or a steam generator under working pressure. The exhaust steam is discharged to a condenser refrigerator. 3 s.p. f-ly, b ill.

Description

Изобретение относитс  к энергетике и может найти широкое применение, преимущественно в стационарных установках различной мощности, практически во всех отрасл х народного хоз йства.The invention relates to energy and can be widely used, mainly in stationary installations of various capacities, in almost all sectors of the national economy.

Цель изобретени  - снижение расхода топлива.The purpose of the invention is to reduce fuel consumption.

Дл  реализации и достижени  поставленной цели в способе работы двигател  выпуск рабочего тела после совершени  работы осуществл ют путем его свободного перетекани  в другую камеру переменного объема, большего, чем объем первой камеры , которой осуществл ют полное расширение рабочего тела и совершение при этом дополнительной работы.In order to realize and achieve the goal in the method of engine operation, the release of the working fluid after completing the work is carried out by freely flowing it into another chamber of variable volume, greater than the volume of the first chamber, which performs the full expansion of the working fluid and performing additional work.

Кроме того, возможны следующие примеры использовани  рабочего тела: парообразное рабочее тело (ПРТ) и газообразное рабочее тело (ГРТ, наход щиес  под рабочим давлением:In addition, the following examples of the use of the working fluid are possible: vaporous working fluid (GGT) and gaseous working fluid (GDT under working pressure:

- при использовании ПРТ выпуск его осуществл ют в холодильник-приемник;- when using the PRT, its release is carried out in the refrigerator-receiver;

-при использовании ГРТ, например, воздуха, расширение его во второй камере переменного объема осуществл ют до раз реженного его состо ни , а после совершени  дополнительной .работы осуществл ют сжатие ГРТ в камере большего объема до величины рабочего давлени  в ресивере, а при выпуске ГРТ осуществл ют его охлаждение и возврат в ресивер, обеспечива  замкнутый и изолированный цикл движени  ГРТ;- when using GDF, for example, air, its expansion in the second chamber of variable volume is carried out to its rarefied state, and after completing additional work, the GDT is compressed in a larger chamber to the working pressure in the receiver, and when the GDT is released cooling it and returning it to the receiver, providing a closed and isolated cycle of movement of the GDT;

-при расширении ГРТ производ т подачу Извне порции ГРТ, например, воздуха из окружающей среды, в контур циркул ции, преимущественно в камеру большего переменного объема.-when expanding the GDT, a portion of the GDT, for example, air from the environment, is supplied externally to the circulation circuit, mainly to a chamber of a larger variable volume.

Указанна  последовательность этапов работы двигател  при различных рабочих телах - ПРТ или ГРТ обеспечивает достижение указанной цели изобретени .The indicated sequence of stages of engine operation with various working fluids - ORT or GDT - ensures the achievement of the stated objective of the invention.

На фиг.1 и 2 представлены диаграммы работы клапанов, в установке, реализующей предлагаемый способ, соответственно с приемником ПРТ и с применением ГРТ; наFigure 1 and 2 presents a diagram of the operation of the valves, in the installation that implements the proposed method, respectively, with a receiver PRT and using GDT; on the

о about

ЪB

00 GJ Ь.00 gj b.

ЮYU

XJXj

0000

СО With

фиг.З и фиг.4 - диаграммы изменени  давлени  и объема камеры (надпоршневой полости - в данном примере реализации) соответственно меньшего и большего объемов; на фиг.5 - пример установки дл  pea- лизации способа с использованием ПРТ, поршневой вариант; на фиг.6 - пример установки дл  реализации способа с использованием ГРТ, поршневой вариант,Figs. 3 and 4 are diagrams of changes in pressure and volume of the chamber (supra-piston cavity - in this embodiment), respectively, smaller and larger volumes; Fig. 5 is an example of an installation for implementing a method using a PRT, piston version; Fig.6 is an example of an installation for implementing the method using GDT, a piston embodiment,

На приведенных примерах реализации на фиг,5 и фиг.6 каждое из устройств содержит корпус 1 с перегородкой 2, раздел ющей его на две камеры переменного объема - камеру 3 меньшего объема VI и камеру 4 большего объема V2, в каждой из которых расположены поршни 5 и б. Различие рабочих объемов камер 3 и 4,  вл етс  основополагающим дл  осуществлени  способа. Реализаци  этого услови  в конструктивном варианте, на примере использовани  порш- невой системы, может осуществл тьс  следующими пут ми:In the examples of implementation in FIGS. 5 and 6, each of the devices contains a housing 1 with a partition 2 dividing it into two chambers of variable volume — a chamber 3 of a smaller volume VI and a chamber 4 of a larger volume V2, in each of which there are pistons 5 and b. A difference in the working volumes of chambers 3 and 4 is fundamental to the implementation of the method. The implementation of this condition in a constructive embodiment, for example, the use of a piston system, can be carried out in the following ways:

а)при равенстве диаметров поршней 5 и 6 ход поршн  б должен быть больше хода поршн  5.a) if the diameters of the pistons 5 and 6 are equal, the stroke of the piston b should be greater than the stroke of the piston 5.

б)при равенстве ходов поршней 5 и 6 диаметр (площадь) поршн  6 должен быть больше диаметра (площади) поршн  5, - этот вариант нашел отражение на фиг.5 и 6;b) if the strokes of the pistons 5 and 6 are equal, the diameter (area) of the piston 6 must be larger than the diameter (area) of the piston 5 — this option is reflected in FIGS. 5 and 6;

в)смешанный вариант - в этом случае осуществл етс  дл  каждого из поршней 5c) a mixed version - in this case, is carried out for each of the pistons 5

и 6 подбор параметров - хода поршн  и его диаметра.and 6 selection of parameters - the stroke of the piston and its diameter.

Поршни 5 и б соединены шатунами 7 с коленчатым валом 8, на котором установ- лен маховик 9. Над поршнем 5 расположены клапаны 10 и 11, а над поршнем 6 - клапан 12, - дл  обоих вариантов использовани  рабочего тела, как ПРТ, так и ГРТ. В варианте с ПРТ над поршнем 6 также расположен клапан 13, а в варианте с ГРТ - нормально закрытый клапан 14 дл  забора ГРТ (воздуха ) из атмосферы и нормально закрытый обратный клапан 15 выпуска ГРТ.Pistons 5 and b are connected by connecting rods 7 to a crankshaft 8 on which a flywheel is mounted 9. Valves 10 and 11 are located above the piston 5, and valve 12 is located above the piston 6, for both applications of the working fluid, both PRT and GRT. In the embodiment with PRT, valve 13 is also located above the piston 6, and in the embodiment with GDT there is a normally closed valve 14 for intake of GDT (air) from the atmosphere and a normally closed check valve 15 for discharging GDT.

Работа клапанов 10-13 обеспечиваетс  от вала 16с кулачками 17-20, воздействующими на толкатели клапанов 10-13, подпружиненные пружинами 21. Вращение вала 16 синхронизировано с вращением коленчатого вала 8 посредством кинематической пе- редачи 22.The operation of the valves 10-13 is provided from the shaft 16 with cams 17-20 acting on the cam followers of the valves 10-13, spring-loaded with springs 21. The rotation of the shaft 16 is synchronized with the rotation of the crankshaft 8 by means of a kinematic transmission 22.

Клапан 9 установлен на входе 23, клапаны 11 и 12-- в общем канале 24, а клапаны 13 и 15 - на выходе 25, дл  обоих вариантов использовани  рабочего тела.Valve 9 is installed at inlet 23, valves 11 and 12 are in common channel 24, and valves 13 and 15 are at outlet 25, for both uses of the working fluid.

При использовании ПРТ на выходе 25 установлен холодильник-конденсатор 26, В качестве источника пара может быть использован , например, парогенератор или котел на любом топливе (на чертеже не изображены ), имеющие необходимые органы управлени , контрол  и защиты, подключаемые ко входу 23..When using the PRT, a condenser-condenser 26 is installed at the output 25. As a source of steam, for example, a steam generator or a boiler using any fuel (not shown in the drawing) having the necessary controls, control and protection connected to input 23 can be used.

При использовании газа как рабочего тела в качестве источника может быть применен , например, ресивер 27, полость которого соединена одним из трубопроводов 28 (отбора ГРТ) со входом 23, а другим трубопроводом 29 (возврата ГРТ), на котором установлен холодильник 30, - с выходом 25.When using gas as a working fluid as a source, for example, a receiver 27 can be used, the cavity of which is connected by one of the pipelines 28 (GDT selection) to the inlet 23, and the other pipe 29 (GDT return), on which the refrigerator 30 is installed, - exit 25.

Объем Vp ресивера 27 должен быть значительно больше объема V3 рабочей камеры 3, дл  стабильности работы. В ресивере 27 дл  обеспечени  начального рабочего режима , его зар дки, предусмотрен зар дный штуцер 31 с обратным клапаном и контролирующим в его рабочем объеме давление манометром 32. На ресивере 27 также установлен клапан 33 сброса избыточного давлени .The volume Vp of the receiver 27 should be significantly larger than the volume V3 of the working chamber 3, for stability. In the receiver 27, to ensure the initial operating mode, its charging, a charging nipple 31 is provided with a check valve and a pressure gauge 32 controlling the pressure in its working volume. An overpressure relief valve 33 is also installed on the receiver 27.

Способы работы двигателей с использованием ПРТ и ГРТ осуществл ютс  следующим образом.The methods of operation of the engines using the PRT and GDT are as follows.

Работа начинаетс  с принудительного пуска систем, реализующих способ, что выполн етс  либо с помощью привода-двигател , либо электростартером.Work begins with the forced start-up of systems implementing the method, which is accomplished either by a drive motor or an electric starter.

Независимо от используемого рабочего тела последнее подают в камеру 3, что возможно при открытом к этому моменту клапане 10; клапан 11 должен быть закрыт. Поршень 5 в обоих случа х начинает смещатьс  от его верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ), в результате происходит поворот коленчатого вала 8 на 180 градусов , т.е. совершаетс  работа.Regardless of the working fluid used, the latter is fed into the chamber 3, which is possible with the valve 10 open to this moment; valve 11 must be closed. In both cases, the piston 5 begins to shift from its top dead center (TDC) to the bottom dead center (BDC), as a result of which the crankshaft 8 rotates 180 degrees, i.e. work is being done.

За врем  движени  поршн  5 от ВМТ к НМТ поршень 6 перемещаетс  от НМТ к ВМТ, воздейству , на объем, например, ГРТ от предыдущего цикла, в результате этого, происходит сначала его сжатие.During the movement of the piston 5 from the BDC to the BDC, the piston 6 moves from the BDC to the BDC, acting on the volume, for example, the hydraulic fracturing from the previous cycle, as a result of which, it first compresses.

После достижени  поршнем 5 НТМ (клапан 10 закрываетс , сразу после подачи необходимой порции ПРТ или ГРТ и происходит отсечка подачи рабочего тела - ГРТ или ПРТ), поршень 6 подходит к его ВМТ.After the piston reaches 5 NTM (valve 10 closes, immediately after supplying the necessary portion of PRT or GDT and the supply of the working fluid (GDT or GGT) is cut off), the piston 6 approaches its TDC.

После прохождени  НМТ поршень 5 начинает перемещение вверх, к ВМТ, Клапаны 11 и 12 начинают открыватьс  и происходит свободное перетекание рабочего тела, поскольку на все врем  перемещени  поршн  5 идет перемещение поршн  6, объем полости под которым больше чем обьем полости переменного объема под поршнем 5.After the passage of the BDC, the piston 5 begins to move upward to the TDC, Valves 11 and 12 begin to open and the fluid flows freely, since the piston 6 moves for the entire time of the movement of the piston 5, the volume of the cavity under which is greater than the volume of the cavity of variable volume under the piston 5 .

Итак, в результате открыти  клапанов 11 и 12 и движени  поршней 5 (дл  обоих вариантов) к их ВМТ, происходи: переход РТ в полости 4 и при этом воздействие на поршни 6, при движении которых, начина So, as a result of opening the valves 11 and 12 and the movement of the pistons 5 (for both options) to their TDC, the transition of the PT in the cavity 4 occurs and the action on the pistons 6, the movement of which

от ВМТ к НМТ, совершаетс  дополнительна  работа. При этом в случае использовани  ПРТ происходит его полное расширение, а в случае использовани  ГРТ происходит расширение до разреженного состо ни .from TDC to BDC, additional work is being done. Moreover, in the case of using the PRT, its full expansion occurs, and in the case of using the GDT, it expands to a rarefied state.

При приближении поршн  6 к его НМТ, создаетс  разр жение, срабатывает клапан 14, происходит поступление порции ГРТ - воздуха дл  компенсации возможных по- терь давлени  в системе.As the piston 6 approaches its BDC, a vacuum is created, valve 14 is activated, and a portion of GDT - air arrives to compensate for possible pressure losses in the system.

При движении поршн  6 от НМТ к ВМТ происходит (в случае ПРТ) его выход в холодильник - конденсатор 26 через открытый клапан 13, а в случае с ГРТ - сжатие до величины, равной величине рабочего давлени  в ресивере 27 и при этом открываетс  клапан 15 и ГРТ поступает в холодильник 30, а из него - в ресивер 27, т.е. происходит возврат ГРТ в ресивер 27 - цикл движени  ГРТ завершилс .When the piston 6 moves from the BDC to the TDC, it (in the case of PRT) is released into the refrigerator — condenser 26 through the open valve 13, and in the case of the GDT — compression to a value equal to the working pressure in the receiver 27 and valve 15 opens GDT enters the refrigerator 30, and from it to the receiver 27, i.e. GDT returns to receiver 27 - the GDT cycle has ended.

Технико-экономический эффект от использовани  состоит в экономии расхода топлива, упрощении обслуживани .The technical and economic effect of use consists in saving fuel consumption and simplifying maintenance.

Claims (4)

1. Способ работы двигател , заключающийс  в подаче рабочего тела от источника в камеру переменного объема, изменении этого объема и совершении работы при посто нном давлении, отсечке подачи и выпу- ске рабочего тела, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода топлива, выпуск рабочего тела после совершени  работы осуществл ют путем его свободного1. The method of operation of the engine, which consists in supplying a working fluid from a source to a chamber of variable volume, changing this volume and performing work under constant pressure, cutting off the supply and releasing the working fluid, characterized in that, in order to reduce fuel consumption, the exhaust working body after completion of work is carried out by its free перетекани  в другую камеру переменного объема, большего, чем объем первой камеры , в которой осуществл ют полное расширение рабочего тела и совершают при этом дополнительную работу, после чего осуществл ют выпуск рабочего тела.flowing into another chamber of variable volume greater than the volume of the first chamber, in which the working fluid is completely expanded and additional work is performed, after which the working fluid is discharged. 2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве рабочего тела используют пар от котла или парогенератора под рабочим давлением, а выпуск отработанного пара осуществл ют в холодильник-конденсатор .2. A method according to claim 1, characterized in that steam is used as a working fluid from the boiler or steam generator under operating pressure, and the exhaust steam is discharged into a refrigerator-condenser. 3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что используют газообразное рабочее тёлоГ апример воздух, от источника посто нного давлени  - ресивера, причем расши- рение газообразного рабочего тела в камере большего объема осуществл ют до его разреженного состо ни , а после совершени  дополнительной работы осуществл ют сжатие газообразного рабочего тела в камере большего объема до величины давлени  в ресивере, а при выпуска газообразного рабочего тела осуществл ют его охлаждение и возврат в ресивер, обеспечива  замкнутый цикл движени  газообразного рабочего тела.3. A method according to claim 1, characterized in that a gaseous working fluid is used, for example air, from a constant pressure source — a receiver, and the gaseous working fluid in the larger chamber is expanded to its rarefied state, and after completing an additional the work compresses the gaseous working fluid in the larger chamber to the pressure in the receiver, and when the gaseous working fluid is released, it is cooled and returned to the receiver, providing a closed cycle of gas movement CSOs working body. 4.Способ по п.З, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что при расширении газообразного рабочего тела осуществл ют подачу извне порции газообразного рабочего тела, например воздуха из окружающей среды, в контур циркул ции, преимущественно в камеру большего объема.4. The method according to claim 3, with the exception that, when the gaseous working fluid expands, an external portion of the gaseous working fluid, for example, air from the environment, is supplied to the circulation loop, mainly to the chamber more volume. / / /ts-г./ ts-g. ILIL && Маса}Г Ј Masa} G Ј L-L- &,Л&, L riri ЈЈ ЈЈ // fff  fff 1, ,1, , ., ., ГG 5 .- --f 5 .- --f . -3. -3 ГG 5 .- --f /5 .- --f / 11 7J 7J xx/wxxx XXxx xwxx / wxxx XXxx xw
SU914929647A 1991-04-24 1991-04-24 Method of engine operation RU1834978C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914929647A RU1834978C (en) 1991-04-24 1991-04-24 Method of engine operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914929647A RU1834978C (en) 1991-04-24 1991-04-24 Method of engine operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1834978C true RU1834978C (en) 1993-08-15

Family

ID=21570958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914929647A RU1834978C (en) 1991-04-24 1991-04-24 Method of engine operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1834978C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE № 808299, кл. 46 Ь2 20/02, 1951. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6652247B2 (en) Fully-controlled, free-piston engine
US3708979A (en) Circuital flow hot gas engines
US4215548A (en) Free-piston regenerative hot gas hydraulic engine
US20050274334A1 (en) Energy storing engine
KR101422439B1 (en) Gas balanced cryogenic expansion engine
AU2002341552A1 (en) Fully-controlled, free-piston engine
US3640082A (en) Cryogenic refrigerator cycle
US2746241A (en) Hot-gas reciprocating engine
US3550371A (en) Hot gas engine with speed control
RU1834978C (en) Method of engine operation
US7188474B2 (en) Reciprocating engine and inlet system therefor
RU96111965A (en) METHOD FOR OPERATING POWER INSTALLATION OF MACHINE, METHOD FOR REGULATING OPERATION OF POWER INSTALLATION OF MACHINE AND POWER INSTALLATION OF MACHINE
US3143850A (en) Supercharged integral compression engine
US2611282A (en) Linkage means
US2616244A (en) Device for varying the quantity of working medium in hot-gas reciprocating engines
US1294271A (en) Method and apparatus for raising or forcing liquids.
US2601756A (en) Combined fluid motor and expansible gas engine
US4161866A (en) Stirling cycle machine
US3361338A (en) Combustion driven pump
SU1728514A1 (en) Multicylinder internal combustion engine
US6341585B1 (en) Variable inlet valve damper for an internal combustion engine
US730495A (en) Compressing system.
US6314731B1 (en) Thermal machine
SU1533415A1 (en) Internal combustion engine
US2584981A (en) Free piston combustion engine