[go: up one dir, main page]

RU199020U1 - PISTON ENGINE - Google Patents

PISTON ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU199020U1
RU199020U1 RU2020112103U RU2020112103U RU199020U1 RU 199020 U1 RU199020 U1 RU 199020U1 RU 2020112103 U RU2020112103 U RU 2020112103U RU 2020112103 U RU2020112103 U RU 2020112103U RU 199020 U1 RU199020 U1 RU 199020U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inlet
piston
piston engine
low pressure
cylinder
Prior art date
Application number
RU2020112103U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Степанович Калекин
Дмитрий Вячеславович Калекин
Максим Геннадьевич Гранкин
Дмитрий Сергеевич Звездин
Алексей Леонидович Ахтулов
Исмаил Фарманович Исмаилов
Вячеслав Андреевич Любаев
Владислав Андреевич Гертер
Владимир Викторович Уфимцев
Original Assignee
Вячеслав Степанович Калекин
Максим Геннадьевич Гранкин
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 Вячеслав Степанович Калекин, Максим Геннадьевич Гранкин filed Critical Вячеслав Степанович Калекин
Priority to RU2020112103U priority Critical patent/RU199020U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU199020U1 publication Critical patent/RU199020U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B29/00Machines or engines with pertinent characteristics other than those provided for in preceding main groups
    • F01B29/08Reciprocating-piston machines or engines not otherwise provided for
    • F01B29/10Engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B11/00Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines
    • F25B11/02Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines as expanders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована, преимущественно, в качестве поршневого двигателя транспортного средства и детандера в холодильной технике.Сущность полезной модели.Предложенное техническое решение позволяет получить более высокие значения индикаторной работы в поршневом двигателе и холодопроизводительности в детандере.Решение поставленной задачи достигается тем, что трубопроводы высокого и низкого давления соединены с устройством наддува газа, содержащим на одном валу компрессорное и расширительное лопаточные колеса, причем трубопровод высокого давления подведен ко входу в компрессорное лопаточное колесо, а на выходе из колеса к крышке цилиндра трубопровод низкого давления соединен с выхлопным коллектором и входом в расширительное лопаточное колесо.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used mainly as a piston engine of a vehicle and an expander in refrigeration technology. The essence of the utility model. The proposed technical solution allows one to obtain higher values of indicator work in a piston engine and refrigeration capacity in an expander. is achieved by the fact that the high and low pressure pipelines are connected to a gas boosting device containing a compressor and an expansion impeller on one shaft, and the high pressure pipeline is connected to the inlet to the compressor impeller, and at the outlet from the wheel to the cylinder cover, the low pressure pipeline is connected to exhaust manifold and expansion paddle inlet.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения - машинам объемного действия, в частности поршневым расширительным машинам, и может быть использована как в качестве пневмодвигателя, например, в горнодобывающей и нефтехимической промышленности для силового привода машин и механизмов, так и в качестве детандера для получения низких температур в холодильной технике.The utility model relates to the field of mechanical engineering - positive displacement machines, in particular, piston expansion machines, and can be used both as a pneumatic motor, for example, in the mining and petrochemical industry for the power drive of machines and mechanisms, and as an expander for obtaining low temperatures in refrigeration equipment.

Известны конструкции поршневых расширительных машин поршневого пневмодвигателя (Патент RU 2097576 F01L 9/02, 25/00, F01B 25/02 опубликованный 27.11.1997) и поршневого детандера (Патент RU 11312, F25B 1/02 опубликованный 16.09.1999) с прямоточной схемой движения газа в цилиндре, в стенках которого имеются выхлопные окна для выхода расширившегося воздуха. В этих конструкциях в системе газораспределения применяется самодействующий нормально открытый впускной клапан.Known designs of piston expansion machines of a piston pneumatic motor (Patent RU 2097576 F01L 9/02, 25/00, F01B 25/02 published on November 27, 1997) and a piston expander (Patent RU 11312, F25B 1/02 published on September 16, 1999) with a direct-flow circuit gas in the cylinder, in the walls of which there are exhaust ports for the expanded air to escape. These designs use a self-acting normally open intake valve in the gas distribution system.

Недостатками таких расширительных машин являются малые индикаторная работа и холодопроизводительность, обусловленные недостаточным наполнением цилиндра газом высокого давления.The disadvantages of such expansion machines are low indicator work and cooling capacity due to insufficient filling of the cylinder with high pressure gas.

Устройство поршневого двигателя (Патент RU 183893 F02G 3/02, F02G 5/02, F02B 33/16 Опубл. 08.10.2018) является наиболее близким к предлагаемой в заявке по технической сущности и принято за прототип.The device of the piston engine (Patent RU 183893 F02G 3/02, F02G 5/02, F02B 33/16 Publ. 08.10.2018) is the closest to the one proposed in the application in terms of technical essence and is taken as a prototype.

Техническим результатом заявленной полезной модели является получение более высоких значений индикаторной работы в поршневом двигателе и холодопроизводительности в детандере за счет увеличения наполнения цилиндра газом высокого давления.The technical result of the claimed utility model is to obtain higher values of indicator work in a piston engine and cooling capacity in an expander by increasing the filling of the cylinder with high pressure gas.

Технический результат достигается тем, что трубопроводы высокого и низкого давления соединены с устройством наддува газа, содержащим на одном валу компрессорное и расширительное лопаточные колеса, причем трубопровод высокого давления подведен ко входу в компрессорное лопаточное колесо, а на выходе из колеса к крышке цилиндра, трубопровод низкого давления соединен с выхлопным коллектором и входом в расширительное лопаточное колесо.The technical result is achieved by the fact that the high and low pressure pipelines are connected to a gas boosting device containing compressor and expansion impeller wheels on one shaft, and the high pressure pipeline is connected to the inlet to the compressor impeller, and at the outlet from the wheel to the cylinder cover, the low pressure is connected to the exhaust manifold and the inlet to the expansion vane.

Предложенная полезная модель поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан продольный разрез цилиндра поршневого двигателя с прямоточной системой газораспределения, в которую входят впускной нормально открытый клапан, устройство наддува газа и выпускные отверстия в конце хода поршня; на фигуре 2 показан вид и разрез впускного нормально открытого клапан, например, с подпружиненным пластинчатым в форме диска запорным элементом.The proposed utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a piston engine cylinder with a direct-flow gas distribution system, which includes an inlet normally open valve, a gas pressurization device and outlets at the end of the piston stroke; Figure 2 is a view and sectional view of an inlet normally open valve, for example with a spring-loaded disc-shaped plate closure.

Предлагаемый поршневой двигатель содержит: цилиндр 1, поршень 2, связанный с кривошипно-шатунным механизмом. В стенке цилиндра 1 в нижней части выполнены выпускные отверстия 3, объединенные выхлопным коллектором 4. В крышке 5 цилиндра 1 размещен впускной нормально открытый клапан 6. Трубопровод высокого давления 7 сообщен через компрессорное лопаточное колесо 8 с крышкой 4. Трубопровод низкого давления 9 от выхлопного коллектора 4 подведен к расширительному лопаточному колесу 10. Впускной нормально открытый клапан 6, например, включает в себя седло 11, с присоединенными к нему Z-образными скобами 12, выполняющими функцию ограничителя перемещения пластинчатого запорного элемента 13 с пружиной сжатия 14. В седле 11 по периметру пластинчатого запорного элемента 13 выполнены сквозные отверстия 15 для прохода газа высокого давления в цилиндр 1.The proposed piston engine contains: cylinder 1, piston 2, connected with a crank mechanism. In the wall of the cylinder 1 in the lower part there are outlet openings 3, united by the exhaust manifold 4. In the cover 5 of the cylinder 1 there is an inlet normally open valve 6. The high pressure pipeline 7 is connected through the compressor impeller 8 with the cover 4. The low pressure pipeline 9 from the exhaust manifold 4 is supplied to the expansion paddle 10. The normally open inlet valve 6, for example, includes a saddle 11 with attached Z-shaped brackets 12, which act as a limiter for the movement of the plate closure element 13 with a compression spring 14. In the saddle 11 around the perimeter of the plate closure element 13, through holes 15 are made for the passage of high-pressure gas into the cylinder 1.

При подаче газа по трубопроводу высокого давления 7 в крышку 4 и затем в цилиндр 1 через впускной нормально открытый клапан 6, поршень 2 движется от верхней к нижней мертвой точки. С увеличением скорости перемещения поршня, при увеличении разности давлений, действующей на пластинчатый запорный элемент 13, растет газовая сила, которая преодолевая упругие силы пружины сжатия 14, перемещает пластинчатый запорный элемент к седлу 11 и закрывает сквозные отверстия 15, прекращая поступление газа высокого давления в цилиндр 1. Поступивший в цилиндр газ высокого давления действует на поршень 2, перемешает его и расширяется с совершением полезной работы. При открытии поршнем 2 выпускных отверстий 3 расширившийся газ низкого давления поступает в выхлопной коллектор, из которого затем по трубопроводу низкого давления 9 подводится к расширительному лопаточному колесу 10, обеспечивая вращение компрессорного лопаточного колеса 8, и тем самым подачу газа высокого давления в крышку 4 по трубопроводу высокого давления 7.When gas is supplied through the high pressure pipeline 7 to the cover 4 and then to the cylinder 1 through the normally open inlet valve 6, the piston 2 moves from top to bottom dead center. With an increase in the speed of movement of the piston, with an increase in the pressure difference acting on the plate closure element 13, the gas force grows, which, overcoming the elastic forces of the compression spring 14, moves the plate closure element to the seat 11 and closes the through holes 15, stopping the flow of high-pressure gas into the cylinder 1. The high-pressure gas that enters the cylinder acts on the piston 2, mixes it and expands with the performance of useful work. When the piston 2 opens the outlet openings 3, the expanded low-pressure gas enters the exhaust manifold, from which it is then fed through the low-pressure pipeline 9 to the expansion vane wheel 10, ensuring the rotation of the compressor vane wheel 8, and thereby supplying high-pressure gas to the cover 4 through the pipeline high pressure 7.

При обратном движении поршня к верхней мертвой точке давление в цилиндре 1 после закрытия поршнем выпускных отверстий 3 увеличивается за счет уменьшения объема и сжатия оставшегося в цилиндре газа низкого давления и при достижении равенства давлений газа в цилиндре 1 и крышке 5 впускной клапан 6 открывается за счет упругости пружины 14 к приходу поршня в верхнюю мертвую точку, затем цикл повторяется.When the piston moves back to top dead center, the pressure in the cylinder 1 after the piston closes the outlet openings 3 increases due to a decrease in the volume and compression of the low pressure gas remaining in the cylinder, and when the gas pressures in the cylinder 1 and cover 5 are equal, the intake valve 6 opens due to elasticity spring 14 to the arrival of the piston at top dead center, then the cycle is repeated.

Использование в системе газораспределения поршневого двигателя нормально открытого впускного клапана и устройства газового наддува способствует увеличению полезной индикаторной работы поршневого двигателя, в детандере - холодопроизводительности.The use of a normally open intake valve and a gas pressurization device in the piston engine gas distribution system helps to increase the useful indicator work of the piston engine, in the expander - refrigeration capacity.

Нормально открытые самодействующие впускные клапаны в крышке цилиндра могут быть выполнены в виде запорного элемента, подвешенного на пружине растяжения (Патент RU 2097576 F01L 9/2, 25/00, F01B 25/02 опубликованный 27.11.1997), подпружиненного кольца с ограничителем (Патент RU 11312 F25B 1/02, 16.09.1999), в виде упругих элементов, параллельных потоку газа, и ограничителей, консольно закрепленных в пакет (Патент RU 38852 F04B 39/10, 53/10 10.07.2004).Normally open self-acting inlet valves in the cylinder head can be made in the form of a locking element suspended on a tension spring (Patent RU 2097576 F01L 9/2, 25/00, F01B 25/02 published on November 27, 1997), a spring-loaded ring with a stop (Patent RU 11312 F25B 1/02, 16.09.1999), in the form of elastic elements parallel to the gas flow, and limiters, cantilevered in the package (Patent RU 38852 F04B 39/10, 53/10 10.07.2004).

Claims (1)

Поршневой двигатель, состоящий из поршня, цилиндра с выпускными отверстиями, объединенными выхлопным коллектором, крышки цилиндра, в которой размещен нормально открытый клапан, трубопроводы высокого и низкого давления, отличающийся тем, что трубопроводы высокого и низкого давления соединены с устройством наддува газа, содержащим на одном валу компрессорное и расширительное лопаточные колеса, причем трубопровод высокого давления подведен ко входу в компрессорное лопаточное колесо, а на выходе из колеса к крышке цилиндра, трубопровод низкого давления соединен с выхлопным коллектором и входом в расширительное лопаточное колесо.A piston engine, consisting of a piston, a cylinder with outlets connected by an exhaust manifold, a cylinder cover in which a normally open valve is located, high and low pressure pipelines, characterized in that the high and low pressure pipelines are connected to a gas pressurization device containing on one to the compressor shaft and expansion impeller, and the high pressure pipeline is connected to the inlet of the compressor impeller, and at the outlet from the wheel to the cylinder cover, the low pressure pipeline is connected to the exhaust manifold and the inlet to the expansion impeller.
RU2020112103U 2020-03-24 2020-03-24 PISTON ENGINE RU199020U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112103U RU199020U1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 PISTON ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112103U RU199020U1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 PISTON ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199020U1 true RU199020U1 (en) 2020-08-07

Family

ID=71950323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112103U RU199020U1 (en) 2020-03-24 2020-03-24 PISTON ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199020U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032963A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-30 Guy Negre Method and device for recuperating ambient thermal energy for vehicle equipped with an pollution-free engine with secondary compressed air
RU2214525C2 (en) * 2000-04-18 2003-10-20 Константин Евгеньевич Стародетко Method of operation of power plant with piston internal combustion engine (versions) and power plant for implementing the method
RU2263799C2 (en) * 2003-11-11 2005-11-10 Мазеин Иван Сергеевич Method of operation of heat internal combustion engine and device for implementing the method
RU2619516C1 (en) * 2016-03-29 2017-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Piston engine
RU183893U1 (en) * 2017-05-22 2018-10-08 Вячеслав Степанович Калекин PISTON ENGINE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032963A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-30 Guy Negre Method and device for recuperating ambient thermal energy for vehicle equipped with an pollution-free engine with secondary compressed air
RU2214525C2 (en) * 2000-04-18 2003-10-20 Константин Евгеньевич Стародетко Method of operation of power plant with piston internal combustion engine (versions) and power plant for implementing the method
RU2263799C2 (en) * 2003-11-11 2005-11-10 Мазеин Иван Сергеевич Method of operation of heat internal combustion engine and device for implementing the method
RU2619516C1 (en) * 2016-03-29 2017-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Piston engine
RU183893U1 (en) * 2017-05-22 2018-10-08 Вячеслав Степанович Калекин PISTON ENGINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114144584A (en) Electric liquid driven piston type hydrogen compressor and compression method
BRPI0606573A (en) valve and auxiliary exhaust system for high efficiency steam engines, compressed air engines or compressed gas engines
JP6518702B2 (en) Turbine system
RU199020U1 (en) PISTON ENGINE
WO1999006682A2 (en) Supercharged internal combustion compound engine
EP0471829A1 (en) Free-piston engine
CN109973370A (en) A hydraulically driven diaphragm compressor
CN1029795C (en) compressor unit
RU2666506C2 (en) Method of producing mechanical energy from hydraulic-kinetic energy absorbers
CN211924433U (en) Oilless middle-high pressure air compressor
WO2006128363A1 (en) A lubrication apparatus for turbocharger
RU2206791C2 (en) Piston-type expansion machine
WO2008092218A1 (en) An internal combustion engine with extended stroke
CN208330648U (en) A kind of open-type single cylinder piston refrigeration compressor of second vapor injection
RU2712327C1 (en) Supercharging system for two-stroke internal combustion engines
CN201285183Y (en) Two-stage rolling piston type expansion engine of carbon dioxide cooling cycle system
CN101397934A (en) Rotary piston combustion engine without counter force having pulling and inserting type baffle
GB114905A (en)
RU178984U1 (en) Compressor installation
RU2330962C2 (en) Piston air motor
US2383625A (en) Free-piston internal-combustion engines
RU98482U1 (en) TWO-STROKE HYDROTURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU178533U1 (en) COMBINED POWER PLANT
RU2769914C2 (en) Power supply system of an internal combustion engine with double supercharging on liquefied natural gas
US2945618A (en) Free-piston compressors

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200812