RU1834978C - Method of engine operation - Google Patents
Method of engine operationInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 241000718541 Tetragastris balsamifera Species 0.000 claims 1
- -1 for example Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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)
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) |
-
1991
- 1991-04-24 RU SU914929647A patent/RU1834978C/en active
Non-Patent Citations (1)
| 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 |