Силовая установка

 

Изобретение позволяет повысить экономичность силовой установки путем утилизации тепла двигателя и использования энергии импульсов поршневой расширительной машины (РМ). Волновой обменник 6 давления имеет полости 7 сжатия воздуха и расширения рабочей среды, подсоединенные к впускному отверстию нагнетателя 4 в виде первой ступени сжатия и включенные в контур 10 циркуляции рабочей среды между РМ и конденсатором 11. Вал обменника кинематически связан с валом РМ, а контур включен в систему 14 охлаждения двигателя 1. При таком выполнении отработанный пар,имеющий импульсный X-р течения, после РМ подается в полости обменника. В полости сжатия осуществляется предварительное сжатие.воздуха, который затем поступает в нагнетатель, а из него - во впускной ресивер 8 двигателя . Отработавший пар частично охлаждается и конденсируется в полости расширения, а окончательная конденсация происходит в конденсаторе, откуда рабочая среда подается в систему охлаждения двигателя. 1 ил. SS С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4136796/25-06 (22) 20.10.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (72) К.А.Алякринский и В .А,Лебедев . (53) 621.43.621.18 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 339673, кл. У 02 G 5/02, 1972. (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение позволяет повысить экономичность силовой установки путем утилизации тепла двигателя и использования энергии импульсов поршневой расширительной машины (РМ).

Волновой обменник 6 давления имеет полости 7 сжатия воздуха и расшире- " ния рабочей среды, подсоединенные к

3 (51)4 У 02 G 5/04 F 02 В 37 00 впускному отверстию нагнетателя 4 в виде первой ступени сжатия и включенные в контур 10 циркуляции рабочей среды между PM и конденсатором 11.

Вал обменника кинематически связан с валом PM а контур включен в систему 14 охлаждения двигателя 1, При таком выполнении отработанный пар,имеющий импульсный х-р течения, после

PM подается в полости обменника. В полости сжатия осуществляется предварительное сжатие, воздуха, который затем поступает в нагнетатель, а из него — во впускной ресивер 8 двигателя. Отработавший пар частично охлаждается и конденсируется в полости расширения, а окончательная конденса- щ ция происходит в конденсаторе, откуда рабочая среда подается в систему охлаждения двигателя. 1 ил. С:

13848)2

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано в си-, ловых установках с двигателями внут5 реннего сгорания и с паровыми двигателями.

Целью изобретения является повышение экономичности путем использования энергии импульсов на выходе из поршневой расширительной машины.

На чертеже изображена схема предлагаемой силовой установки.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания и поршневую рас- !5 ширительную машину 2, валы которых связаны друг с другом через муфту 3, нагнетатель 4, парогенератор 5 и волновой обменник 6 давления с полостями 7 сжатия воздуха и расширения ра- 20 бочей среды.

Нагнетатель 4 воздуха подсоединен к впускному ресиверу 8 двигателя 1.

Парогенератор 5 установлен в газовыпускной магистрали 9 двигателя 1 и 25 включен в контур 10 циркуляции рабочей среды, в котором последовательно установлены поршневая расширительная.машина 2, конденсатор 11 и циркуляционный насос 12. Полости 7 обмен- 30 ника 6 давления подсоединены к впускному отверстию нагнетателя 4 в виде первой ступени сжатия и включены в контур 10 циркуляции рабочей среды между поршневой расширительной машиной 2 и конденсатором 11. Вал обменника 6 давления подсоединен через ки- нематическую связь 13 к валу поршневой машины 2, а контур 10 циркуляции рабочей среды включен в систему 14 40 охлаждения двигателя 1.

Установка работает следующим образом.

Химическая энергия топлива, вве денного в цилиндры двигателя 1 внут- 45 реннего сгорания, после сгорания частично преобразуется в механическую энергию, передаваемую на вал отбора мощности, частично передается в систему 14 охлаждения, а частично отводится в газовыпускную магистраль 9.

Отработавшие газы могут совершать полезную работу в турбине привода нагнетателя 4, Энергия отработавших газов затем используется для подогре-55 ва охлаждающей жидкости и превращения ее в пар в парогенераторе 5.Затем пар поступает в контур 10 циркуляции рабочей среды, где совершает работу в паровой расширительной машине 2, передающей энергию через муфту 3 на вал двигателя 1.

Отработанный пар после поршневой паровой машины 2 имеет импульсный характер течения. Энергия импульсов отработавшего пара используется в полостях 7 расширения волнового обменника 6 давления.

В полостях 7 сжатия осуществляется предварительное сжатие воздуха, который затем поступает в нагнетатель 4, а из него — во впускной ресивер 8 двигателя 1. Отработавший пар частично охлаждается и конденсируется в полости 7 расширения, а окончательная конденсация пара охлаждающей жидкости происходит в конденсаторе 11, откуда насос 12 подает рабочую среду (охлаждающую жид»" кость)в систему 14 охлаждения двигателя 1. На некоторых режимах работы силовой установки энергия волнового обменника.6 давления может передаваться через кинематическую связь

13 на вал расширительной машины 2.

Таким образом, за счет утилизации тепла двигателя 1 внутреннего сгорания в расширительной машине 2 и в волновом обменнике 6 давления повышается экономичность и эффективность силовой установки.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая дви-, гатель внутреннего сгорания с системой охлаждения и поршневую расширительную машину, валы которых связаны друг с другом, нагнетатель воздуха, подсоединенный к впускному ресиверу двигателя, и парогенератор, установленный в газовыпускной магистрали двигателя и включенный в контур циркуляции рабочей среды, в котором последовательно установлены поршневая расширительная машина, конденсатор и циркуляционный насос, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности путей использования энергии импульсов на выходе из поршневой расширительной машины, установка снабжена волновым обменником давления с полостями сжатия воздуха и расширения рабочей среды,причем эти полости подсоединены к впускному отверстию нагнетателя в виде первой ступени сжатия и включены в контур циркуляции рабочей среды меж13848!2

Составитель В. Козлов

Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Редактор Ю.Середа

Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 1392/30

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ду поршневой расширительной машиной и конденсатором, вал обменника давления кинематически связан с валом поршневой машины, а контур циркуляции рабочей среды включен в систему охлаждения двигателя.