Генератор газа


 


Владельцы патента RU 2417325:

Краснов Василий Афанасьевич (RU)

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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при создании мотокомпрессора со свободнодвижущимися поршнями различного назначения. .

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к свободнопоршневому газогенератору, предназначенному для получения сжатого газа при сгорании органического топлива.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к свободнопоршневым двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. .

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность двигателей-компрессоров со свободно-движущимися поршнями.

Изобретение относится к энергомашиностроению и позволяет повысить эффективность транспортной или стационарной энергосиловой установки. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для генерирования парогазовой смеси с непосредственным впрыском воды в камеру сгорания топлива. .

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет упростить конструкцию и снизить гидравлические потери в силовой установке со свободнопоршневым генератором газа.

Изобретение относится к области энергомашиностроения

Изобретение относится к двигателестроению. Пневмодвигатель содержит многоступенчатый редуктор. На каждом из валов редуктора установлены, по крайней мере, один рычаг и более. Пневмодвигатель включает выполненные по числу рычагов гофрированные пневмоцилиндры с толкателями, клапанами подачи сжатого газа и выхода отработанного газа, регулятор распределения давления по ступеням. Толкатель каждого из пневмоцилиндров кинематически связан с соответствующим рычагом. Источник сжатого газа соединен со ступенями редуктора через центробежный регулятор распределения давления. В качестве источника сжатого газа используется пневматически связанная комбинация ресивера, выполненного с гофрированной оболочкой, и обеспечивающая постоянное давление на выходе при изменении его объема, а также свободнопоршневого газогенератора. Газогенератор включается и выключается за счет концевых переключателей, установленных на ресивере, и состоит из корпуса с размещенным в нем поршнем и катушки стартера с витками, расположенными коаксиально с корпусом. Поршень содержит конденсатор и, по крайней мере, одну катушку самоиндукции с кольцевым магнитопроводом. Газогенератор обеспечивает генерацию рабочего газа за счет сжигания различных видов органического топлива. Изобретение направлено на повышение эффективности пневмодвигателя. 2 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению. Способ увеличения момента силы на валу отбора мощности поршневого двигателя с питанием рабочим телом от свободнопоршневого генератора газов с общей внешней камерой сгорания, включающего свободнопоршневой генератор газов с внешней камерой сгорания, вал отбора мощности двигателя, две и более расширительных машин с муфтами сцепления валов расширительных машин с валом отбора мощности двигателя и систему управления, при этом для увеличения момента силы на валу отбора мощности двигателя при соединенном вале отбора мощности двигателя с валом одной или более одной расширительных машин система управления двигателя подает продукты сгорания от генератора газов на еще одну, либо на несколько, либо на все незадействованные расширительные машины и муфтами сцепления соединяет их валы с валом обора мощности двигателя. Изобретение обеспечивает экономию ресурса двигателя, и снижение расхода топлива за счет выключения части расширительных машин. 2 ил.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления фазами электроэнергии полимодульного электрогенератора на базе свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего группу идентичных по принципу действия свободнопоршневых энергомодулей с внешней камерой сгорания, количество которых равно числу фаз генерируемой электроэнергии, и систему управления фазами генерируемой электроэнергии, согласно изобретению для получения задаваемого числа фаз генерируемой электрогенератором электроэнергии система управления фазами запускает каждый энергомодуль последовательно с запозданием по фазе, соответствующим задаваемому числу фаз генерируемой электроэнергии. Изобретение обеспечивает преобразование энергии моторного топлива в многофазную электроэнергию. 1 ил.

Источник автономного электропитания содержит эластичный передаточный элемент в виде герметичной емкости (1), сообщенной каналом (2) с герметичным цилиндром (3). В цилиндр помещен поршень (5), который при помощи штока (16) связан с преобразователем (4) энергии. Последний представляет собой рабочий элемент (8), помещенный в поле постоянного магнита (9). Шток (16) жестко соединен с одной из сторон (15) рабочего элемента (8), выполненного в виде металлической пластины (10) прямоугольной формы. Противоположная сторона (13) упомянутой пластины подпружинена с помощью пружины (14). Под действием внешней силы Q на заполненную воздухом эластичную емкость (1) усилие по герметичному каналу (2) и цилиндру (3) передается на поршень (5), который, перемещаясь, оказывает давление на рабочий элемент (8). Последний начинает двигаться, пересекая силовые линии магнита (9), одновременно оказывая воздействие на пружину (14). Во время возвратно-поступательного движения рабочего элемента (8) между полюсами магнита (9) на двух противоположных сторонах (11) и (12) металлической пластины (10) возникает э.д.с., создающая электрический ток, поступающий в накопитель (6) по тоководам (7). 2 ил.
Наверх