Генератор газа

Изобретение относится к двигателестроению и служит для получения газа под давлением из смеси горючей жидкости с воздухом и может применяться на транспорте и в других областях техники. Генератор газа, служащий для получения газа под давлением путем сжигания смеси горючей жидкости с воздухом в камере сгорания с головкой, в которой расположены свеча зажигания и клапаны выпуска газа в атмосферу и в рабочую машину, и имеющий цилиндр и поршень с механизмом возвратно-поступательного движения поршня, согласно изобретению камера сгорания и полость цилиндра разделены перегородкой и сообщаются между собой каналом с клапанами на концах канала, при этом в цилиндре имеется отверстие с клапаном для впуска горючей смеси в полость цилиндра и поршень, соединенный шатуном с коленвалом, вращающийся от рабочей газовой машины или от другого двигателя. Изобретение обеспечивает уменьшение механических нагрузок и температурного воздействия на элементы генератора и увеличение срока службы генератора. 1 ил.

 

Генератор газа служит для получения газа под давлением путем сжигания смеси горючей жидкости с воздухом и может быть использован на транспорте, в быту, в строительстве и т.д.

Аналогом предлагаемого генератора является генератор газа, представленный в [1], где цифрами обозначены: 1 - цилиндр; 2 - поршень; 3 - шток, состоящий из двух частей 3.1 и 3.2; 4 - направляющие для штока; 5 - камера сгорания; 6 - головка цилиндра; 7 - клапан отверстия для впуска горючей смеси; 8 - клапан для выпуска остатков газа в атмосферу; 9 - свеча зажигания; 10 - клапан для выпуска рабочих газов; 11 - пружина; 12 - амортизатор; 13 - эксцентрик; 14 - газовая труба; 19 - рабочая газовая машина.

Известный генератор газа работает следующим образом. При вращении эксцентрика 13 и действии тянущей пружины 11 шток 3 и поршень 2 опускаются вниз (фиг.2) от верхней крайней точки (ВКТ) до нижней крайней точки (НКТ). В начале движения поршня 2 клапан 7 открыт, клапаны 8 и 10 закрыты. В камере сгорания 5 создается разряжение, и горючая смесь заполняет камеру сгорания 5. При дальнейшем вращении эксцентрика 13 поршень движется вверх от НКТ до ВКТ. В НКТ клапаны 7, 8, 10 закрыты, смесь, находящаяся в камере сгорания 5, сжимается до величины 7…8 кгс/см². Когда поршень еще не дошел до ВКТ, производится воспламенение горючей смеси электрической искрой, возникающей в этот момент на свече зажигания 9. В результате горения смеси в камере сгорания 5 давление повышается до 40 кгс/см² и более. Через некоторое время клапан 10 открывается и газ через газовую трубу 14 подается на рабочую машину 19. При дальнейшем вращении эксцентрика 13 клапан 10 закрывается, клапан 8 открывается, и остатки газа выпускаются в атмосферу. После этого поршень начинает движение от ВКТ к НКТ. Происходит всасывание горючей смеси в камеру сгорания и т.д., т.е. процесс повторяется.

Процесс получения газа в данном генераторе сопровождается большими механическими нагрузками от 40 кгс/см² и более и температурами от 2000°С и более, что сокращает срок службы генератора.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение механических нагрузок и температурного воздействия на элементы генератора, что увеличивает срок службы генератора.

Данная цель решается следующим образом. На чертеже схематично изображен генератор, где цифрами обозначены: 1 - отверстие с клапаном впуска смеси в цилиндр; 2 - перегородка; 3 - камера сгорания; 4 - головка камеры сгорания; 5 - отверстие с клапаном выпуска газа в атмосферу; 6 - свеча зажигания; 7 - клапан выпуска газа в рабочую машину; 8 - канал передачи газа из камеры сгорания в рабочую машину; 9 - рабочая машина; 10 - клапан передачи горючей смеси под давлением из полости цилиндра в камеру сгорания; 11 - канал передачи горючей смеси из полости цилиндра в камеру сгорания; 12 - клапан выпуска горючей смеси из полости цилиндра в камеру сгорания; 13 - цилиндр; 14 - полость цилиндра; 15 - поршень; 16 - шатун; 17 - коленвал.

Работает генератор следующим образом. При движении поршня 15 вниз от верхнего крайнего положения (ВКП) к нижнему крайнему положению (НКП) за счет действия шатуна 16 и коленвала 17, соединенного с рабочей машиной 9, в полости 14, образованной поршнем 15, цилиндром 13 и перегородкой 2, создается понижение давления. В результате чего в полость 14 поступает горючая смесь через отверстие с клапаном 1. Клапаны 10 и 12 в это время закрыты. Когда поршень 15 достигнет НКП, клапан 1 закрывается. После этого за счет действия шатуна 16 и вращения коленвала 17 поршень 15 движется от НКП к ВКП, сжимая горючую смесь. В это время клапаны 1 и 12 закрыты. Когда поршень 15 достигнет ВКП - горючая смесь сжата. В это время клапан 1 закрыт, а клапаны 10 и 12 открываются, и горючая смесь под давлением поступает через канал 11 из полости 14 цилиндра в камеру сгорания 3. Производится подача напряжения на свечу зажигания 6, в свече между электродами появляется искра, и горючая смесь загорается, образуя газ. Образовавшийся газ под большим давлением от 40 кгс/см² и более и при температуре от 2000°С и более подается через клапан 7 и канал 8 на рабочую газовую машину 9, где преобразуется во вращательное движение вала. Остатки газа выпускаются в атмосферу через клапан 5 в головке 4 камеры сгорания. Далее процесс повторяется, т.е. поршень 15 начинает движение вниз от ВКП к НКП, засасывая в полость 14 горючую смесь через клапан 1 и т.д.

Заметим, что вращение коленвала может производиться не только от рабочей машины, но и от постороннего двигателя.

Из изложенного видно, что максимальное давление в 40 кгс/см² и более и температура в 2000°С и более в данном генераторе действуют только в камере сгорания. Поршень, цилиндр и механизм возвратно поступательного движения поршня, а именно шатун и коленвал, испытывают низкие нагрузки, не более 10-12 кгс/см², и воздействие температуры не более 500°С, что значительно меньше чем в известном генераторе.

Уменьшение механических нагрузок и температуры на элементы генератора увеличивает срок его службы, что является положительным эффектом изобретения.

Литература

1. Патент Российской Федерации №2199673 от 26.02.2001 г., опубликованный 27.02.2003 г. Бюл. №6, автор Краснов В.А.

Генератор газа, служащий для получения газа под давлением путем сжигания смеси горючей жидкости с воздухом в камере сгорания с головкой, в которой расположены свеча зажигания и клапаны выпуска газа в атмосферу и в рабочую машину, и имеющий цилиндр и поршень с механизмом возвратно-поступательного движения поршня, отличающийся тем, что камера сгорания и полость цилиндра разделены перегородкой и сообщаются между собой каналом с клапанами на концах канала, при этом в цилиндре имеется отверстие с клапаном для впуска горючей смеси в полость цилиндра и поршень, соединенный шатуном с коленвалом, вращающийся от рабочей газовой машины или от другого двигателя.