Способ генерирования сжатого воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания


 


Владельцы патента RU 2537324:

Рыбаков Анатолий Александрович (RU)

Изобретение относится к энергомашиностроению. Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, согласно изобретению в момент времени, когда в камеру сгорания поступит масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха. Изобретение обеспечивает расширение области применения путем получения на выходе сжатого атмосферного воздуха. 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения «Способ продувки камеры сгорания свободнопоршневого двухцилиндрового энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором», патент 2476699.

Принцип его действия.

Перед пуском энергомодуля (см. чертеж) в камере сгорания 1 должно присутствовать достаточное для его пуска количество воздуха. Так как устройство и действие правой левой и правой (по чертежу) расширительных машин энергомодуля идентичны, для упрощения изложения рассматривается действие только левой расширительной машины в составе поршневой группы - поршни 2, 3, штоки 4 и 5. Если поршневая группа находится в правом крайнем положении, система управления форсункой 6 подает в камеру сгорания 1 дозу топлива и воспламеняет его свечой зажигания 7. Топливо горит, в результате чего температура и давление продуктов сгорания увеличивается и по каналу 8 через открытый клапан 9 поступают в правую полость поршня 3. Под их воздействием поршневая группа начинает движения справа налево. Площадь правой поверхности поршня 3 больше площади его левой поверхности на величину разности площадей поперечных сечений штока 4 с левой и штока 5 с правой стороны поршня 3. Поэтому давление сжимаемого в левой компрессорной полости поршня 3 воздуха больше давления продуктов сгорания в его правой полости. Сжимаемый в левой компрессорной полости поршня 3 воздух через обратный клапан 10 и по каналу 11 подается в камеру сгорания 1, обеспечивая горение топлива. В правую компрессорную полость поршня 2 через обратный клапан 12 засасывается воздух из атмосферы, а из его левой полости через открытый клапан 13 воздух выбрасывается в атмосферу. По прибытию поршневой группы в левую крайнюю точку движения система управления закрывает клапаны 9 и 13 и открывает клапаны 14 и 15. Под действием поступающих из камеры сгорания 1 через открытый клапан 14 в левую полость поршня 2 продуктов сгорания поршневая группа начинает движение слева направо. Теперь сжимаемый в правой компрессорной полости поршня 2 воздух через обратный клапан 16 по каналу 11 поступает в камеру сгорания 1, поддерживая горение подаваемого туда же топлива. Из правой полости поршня 3 отработавшие газы через открытый клапан 15 выбрасываются в атмосферу, а в его левую компрессорную полость через обратный клапан 17 из атмосферы засасывается воздух.

В правой части чертежа изображена вторая расширительная машина энергомодуля. В ней одновременно протекают те же процессы, что и в левой расширительной машине. Особенность состоит в том, что движение поршневых групп обеих расширительных машин организуется в противофазе относительно друг друга. Оппозитное движение поршневых групп энергомодуля позволяет компенсировать реакцию от их движений - исключить вибрацию корпуса энергомодуля и одновременно обеспечить действие линейного генератора.

По аналогии с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) цилиндр энергомодуля можно представить условно разделенным на два объема. Первый - соответствует камере сгорания ДВС, виртуальная камера сгорания. Остальной объем цилиндра, как и в ДВС, виртуальный рабочий объем. Когда поршневая группа пройдет путь соответствующий виртуальной камере сгорания, система управления закрывает впускной клапан 14. Доступ продуктов сгорания в цилиндр прекращается и начинается собственно процесс их расширения. Сжимаемый в правой полости поршня 2 воздух продолжает поступать в камеру сгорания 1 до тех пор, пока давление и температура газов в ней не достигнет того уровня, который был до момента открытия клапана 14. Одновременно система управления отслеживает текущие значения скорости и ускорения поршневой группы, давление продуктов сгорания в камере сгорания 1 и в левой рабочей полости поршня 2 и давление сжимаемого воздуха в его правой компрессорной полости. На основе этих величин система управления вырабатывает алгоритм момента времени открытия перепускного клапана 18, обеспечивающий максимальное расширение продуктов сгорания в рабочей полости поршня 2 к моменту времени прибытия поршневой группы в противоположную крайнюю точку движения и подает команду на открытие перепускного клапана 18. В результате сжатый в правой компрессорной полости поршня 2 воздух перетекает в левую компрессорную полость поршня 3, куда к этому моменту уже поступило некоторое количество воздуха из атмосферы. Поступающий туда же через клапан 18 до определенной степени сжатый в правой полости поршня 2 воздух дополнительно заряжает левую компрессорную полость поршня 3 и засасывание воздуха из атмосферы через клапан 17 прекращается. При этом энергия, затрачиваемая на сжатие воздуха на данной фазе такта, также вместе с воздухом перебрасывается туда же и, расширяясь, сообщает дополнительный импульс кинетической энергии поршневой группе. Энергия, затрачиваемая на преодоление динамического сопротивления в клапане 17, переносятся на клапан 18. То есть, моменты времени открытия и закрытия газораспределительного клапана 14 и перепускного клапана 18, система управления определяет таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса расширения продуктов сгорания в виртуальной камере сгорания и в виртуальном рабочем объеме цилиндра - левой рабочей полости поршня 2.

Генерирование электроэнергии осуществляется в линейном с оппозитным движением якорей генераторе. Статорный магнит генератора составной. Он состоит из двух частей - из статорных магнитов 19 и 20. Статорный магнит 19 изготовлен из магнитомягкого материала, а статорный магнит 20 может представлять собой как постоянный магнит, так и электромагнит - тогда на статорном магните размещается катушка подмагничивания. Здесь рассматривается вариант с постоянным магнитом. На статорном магните 19 расположена катушка перемагничивания 21, а на статорном магните 20 - катушка генератора 22. Одними концами статорные магниты 19 и 20 плотно прилегают друг к другу по плоскости сопряжения 23, а другими концами охватывают якоря 24 и 25. При движении поршневых групп из одних крайних точек в другие, например при расхождении, якоря 24 и 25, соединенные с поршневыми группами штоками 5, также расходятся. Магнитный поток составного статорного магнита замыкается по контуру: часть статорного магнита 20, часть статорного магнита 19, якорь 25 и якорь 24. В результате площадь в зазоре между внутренней и внешней поверхностями якорей 24 и 25 сначала увеличивается, а затем сокращается. Протекающий по контуру магнитный поток также увеличивается и уменьшается и в катушке генератора 22 индуцируется импульс электроэнергии. При схождении поршневых групп и якорей протекает обратный процесс и в катушке генератора 22 индуцируется импульс электроэнергии противоположного знака.

Перед пуском энергомодуля в камере сгорания 1 по тем или иным причинам, например в результате большой доли продуктов сгорания, оставшихся там после последнего рабочего такта, может оказаться недостаточно кислорода для гарантированного воспламенения топлива. В этом случае необходима принудительная предстартовая продувка камеры сгорания свежим воздухом.

Так как магнитный поток правой части постоянного статорного магнита 20 наводит на якорях 24 и 25 разноименные магнитные полюса, то в состоянии покоя якоря 24 25, притягиваясь, устанавливают поршневые группы энергомодуля в среднее положение. Система управления пропускает ток через катушку перемагничивания 21 такого направления, при котором в левой части статорного магнита 19 индуцируется магнитный поток встречный магнитному потоку правой части статорного магнита 20 по направлению. На обеих частях статорных магнитов 19 и 20 в плоскости их сопряжения 23 и на якорях 24 и 25 индуцируются одноименные магнитные полюса и в результате якоря 24 и 25 отталкиваются друг от друга. Причем величина магнитной индукции магнитного потока определяется такой, чтобы преодолеть силу трения при движении поршневых групп, силу сжимаемого воздуха в компрессорных полостях и силу вакуумного противодействия всасываемого воздуха в компрессорных полостях поршней. Если поршневая группа перед этим находилась, например, в крайних точках схождения, то сжимаемый в левой полости поршня 3 воздух через клапан 10 и канал 11 вытесняет газ из камеры сгорания 1, а из нее по каналу 8 через клапан 9 поступает в правую полость поршня 3. Через обратный клапан 12 воздух из атмосферы засасывается в правую полость поршня 2, а из левой его полости через клапан 13 выбрасывается в атмосферу. По прибытию поршневых групп в крайние точки расхождения система управления прекращает подачу тока через катушку перемагничивания 21 и переводит клапаны 9, 13, 14, 15 в противоположные положения. Якоря 24 и 25 втягиваются друг в друга, поршневые группы сходятся, и происходит дополнительная продувка камеры сгорания 1.

Энергомодуль - машина двойного назначения. Рассмотрена работа в режиме электрогенератора. Для перевода энергомодуля в режим генератора газообразного рабочего тела с целью обеспечения пневматических машин газообразным рабочим телом открывается задвижка 26 и происходит выдача рабочего тела потребителю. При этом энергомодуль может действовать одновременно как генератор газообразного рабочего тела, так и как электрогенератор.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Однако, поскольку генерируемое энергомодулем газообразное рабочее тело на выходе имеет высокую температуру и, к тому же, состоит из продуктов сгорания, область его использования ограничена. Поэтому для расширения области применения необходимо на его выходе получать сжатый атмосферный воздух.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Генерирование сжатого атмосферного воздуха осуществляется путем его сбора из компрессорных полостей расширительных машин. С этой целью между компрессорными полостями (между обратными клапанами 10, 16) и камерой сгорания 1 устанавливается двухходовой воздухораспределительный клапан 27. В момент времени, когда в камеру сгорания 1 поступит необходимая для полного сгорания топлива масса воздуха, система управления переводит воздухораспределительный клапан 27 в правое положение. Теперь воздух из компрессорных полостей через обратные клапаны 10, 16 по каналу 11 через воздухораспределительный клапан 27 и канал 28 выдается потребителю сжатого воздуха. Дальше сжатый воздух может поступать непосредственно потребителю через обратный клапан или через ресивер (на чертеже не показаны). После выдачи потребителю определенной массы сжатого атмосферного воздуха система управления возвращает двухходовой воздухораспределительный клапан 27 в исходное положение и начинается очередной такт поршневых групп энергомодуля.

Таким образом, энергомодуль может функционировать как в режиме электрогенератора и генератора газообразного рабочего тела (продуктов сгорания), так и генератора сжатого атмосферного воздуха. Следует добавить, что для получения атмосферного сжатого воздуха после соответствующей модернизации могут использоваться любые свободнопоршневые машины с оппозитным движением поршней и внешней камерой сгорания, например, патенты: 2324060 «Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с двумя поршнями привода компрессора»; 2324830 «Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с одним поршнем привода компрессора»; 2342546 «Электрогенератор на основе свободнопоршневого двигателя с вынесенной камерой сгорания»; 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей»; 2468224 «Свободнопоршневой двухцилиндровый с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль двойного назначения»; 2474706 «Комбинированный свободнопоршневой электрогазогенератор».

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, отличающийся тем, что в момент времени, когда в камеру сгорания поступит необходимая для полного сгорания топлива масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Затраты на НИОКР и производство заявленного изобретения не могут значительно отличаться от таковых при проектировании и отработки классических компрессоров. Требования к материалам и технологиям не выходят за рамки современных возможностей.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Чертеж - свободнопоршневой двухцилиндровый энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором: 1 - камера сгорания; 2, 3 - поршень; 4, 5 - шток; 6 - форсунка; 7 - свеча зажигания; 8, 11, 28 - канал; 9, 13, 14, 15 - газораспределительный клапан; 10, 12, 16, 17 - обратный клапан; 18 - перепускной клапан; 19, 20 - статорный магнит; 21 - катушка перемагничивания; 22 - катушка генератора; 23 - плоскость сопряжения статорных магнитов; 24, 25 - якорь; 26 - задвижка; 27 - двухходовой воздухораспределительный клапан.

Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, отличающийся тем, что в момент времени, когда в камеру сгорания поступит масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. Электрогенератор содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электрическую машину, электрические конденсаторы и аккумулятор, электрические блоки для преобразования электроэнергии и электронный блок управления.

Изобретение относится к энергетике. Переносная электрическая установка содержит тепловой двигатель и электрический генератор, установленные в корпусе.

Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям. Свободнопоршневой с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль преобразует экзотермическую энергию моторного топлива в электроэнергию и/или энергию газообразного рабочего тела высокого давления и температуры.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС). В восьмицилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, четыре пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, согласно изобретению каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, на котором в средней части установлена зубчатая рейка, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с генераторами, при этом механизм синхронизации выполнен в виде двух шестерен, жестко связанных с главным валом и взаимодействующих с зубчатыми рейками на поршневых группах.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, два оппозитно установленных цилиндра и поршневую группу, что согласно изобретению поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого радиально установлено несколько рядов постоянных магнитов, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и цилиндрическим корпусом и содержащим магнитопрозрачные участки, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневых группы, при этом каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, внутри которого в средней части установлены пальцы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с генераторами.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно - к свободнопоршневым двигателям. В четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, согласно изобретению между цилиндрами установлена магнитопроницаемая вставка, каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между магнитопроницаемой цилиндрической вставкой и внутренней магнитопроницаемой цилиндрической вставкой, вне него установлена, по меньшей мере, одна обмотка возбуждения, а движение поршневых групп в противоположные стороны обеспечено механизмом согласования.

Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям. В четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, между цилиндрами установлена магнитопроницаемая вставка, каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, в средней части которого выполнена внутренняя магнитопроницаемая цилиндрическая вставка, а внутри радиально установлены постоянные магниты сегментной формы, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между магнитопроницаемой цилиндрической вставкой и внутренней магнитопроницаемой цилиндрической вставкой, а вне него установлена по меньшей мере одна обмотка возбуждения.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, внутри которых расположены по два оппозитно установленных поршня со штоком, свечи зажигания, системы газораспределения на концах цилиндра, коллектор подачи топливовоздушной среды, коллектор выхлопных газов и систему управления, согласно изобретению каждый цилиндр оборудован зубчатой рейкой на штоке и двумя контактирующими с ней зубчатыми колесами, установленными на ведущих валах, которые соединены с обгонными муфтами, обеспечивающими противоположное вращение двух выходных валов, выходные валы соединены с входом в общий редуктор, имеющий вал нагрузки.
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель, содержащий корпус двигателя, две пары оппозитно установленных цилиндров и две поршневые группы, при этом каждая поршневая группа выполнена в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим пустотелым корпусом, на котором в средней части выполнена зубчатая рейка, корпус двигателя выполнен с образованием зазора между ним и поршневыми группами, поршневые группы связаны между собой механизмом синхронизации, имеющим главный вал, проходящий сквозь корпус в обе стороны, а вне корпуса установлены и соединены с главным валом муфты обгона, которые имеют выходные валы, соединенные с валами генераторов.

Изобретение относится к устройствам, преобразующим тепловую энергию в электрическую. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую в двигателе внутреннего сгорания содержит линейно расположенные цилиндры, поршни, жестко соединенные между собой штоком, при этом на штоке жестко закреплен ротор, состоящий из конденсаторных пластин, между которыми находятся плоскостные катушки индуктивности, связанные со статором и взаимодействующие с конденсаторными пластинами. Изобретение обеспечивает повышение КПД, ресурса работы. 2 ил.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ включает систему управления, цилиндры с поршнями компрессора и энергомодуля, газораспределительные клапаны и внешнюю камеру сгорания, согласно изобретению система управления отслеживает мгновенные величины скоростей поршней компрессора и энергомодуля в обоих цилиндрах компрессора, определяет момент закрытия и продолжительность закрытого положения соответствующих газораспределительных клапанов, и, если при колебательном движении поршней скорость поршней компрессора и энергомодуля в одном цилиндре меньше, чем скорость поршней компрессора и энергомодуля в другом цилиндре, система управления закрывает газораспределительный клапан того цилиндра, скорость поршней компрессора и энергомодуля в котором меньше скорости движения поршней компрессора и энергомодуля в другом цилиндре, в результате чего поступление продуктов сгорания из внешней камеры сгорания прерывается и скорость движения поршней компрессора и энергомодуля в цилиндре с закрытым газораспределительным клапаном уменьшается, после чего в момент времени, когда скорость поршней компрессора и энергомодуля в цилиндре с закрытым газораспределительным клапаном достигнет значения, обеспечивающего одновременность прибытия поршней компрессора и энергомодуля в крайние точки в обоих цилиндрах компрессора, система управления вновь открывает закрытый газораспределительный клапан. Изобретение обеспечивает синхронизацию движения поршней свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в устройствах ударного действия с возвратно-поступательным движением рабочего органа. Двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндрического корпуса с крышкой и дном, размещенного в корпусе подпружиненного в осевом направлении поршня-ударника, камеры сгорания под крышкой корпуса, подпоршневой полости, образованной вторым торцом поршня-ударника и дном, с установленной в подпоршневой полости возвратной пружиной и соосно с ней хвостовиком рабочего инструмента, выходящего через отверстие в дне корпуса наружу, выполненные в корпусе продувочные и перепускной каналы, блок зажигания, электрически соединенный со свечой зажигания, установленной в крышке корпуса. Новым является то, что корпус и поршень выполнены из немагнитного материала, также двигатель содержит электронный блок, аккумулятор, электрогенератор, вмонтированный в немагнитный главный поршень магнит, топливный насос, буферную топливную емкость и электрически управляемую форсунку и бесконтактную систему управления зажигания. Техническим результатом изобретения является повышение КПД и надежности работы ДВС для инструментов ударного действия. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Способ включает систему управления, поршень с рабочими и компрессорными полостями, внешнюю камеру сгорания и клапан перепуска выхлопных газов из рабочей полости поршня энергомодуля в компрессорную полость, при этом система управления отслеживает текущее значение давления поступающих в рабочую полость поршня энергомодуля продуктов сгорания и на основании этой величины система управления открывает и закрывает клапан перепуска выхлопных газов, из рабочей полости поршня выхлопные газы через клапан перепуска выхлопных газов поступают в компрессорную полость поршня, смешиваются там со сжимаемым воздухом, и полученная смесь воздуха и выхлопных газов через обратный клапан подается во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов, соответственно таким же способом через клапаны перепуска выхлопных газов осуществляется перепуск выхлопных газов во внешнюю камеру сгорания в остальных цилиндрах энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия газов. Изобретение обеспечивает снижение токсичности отработавших газов в режиме частичных нагрузок. 1 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению. Способ оптимизации включает внешнюю камеру сгорания, впускные клапаны подачи продуктов сгорания, поршни привода компрессора, поршни компрессора и систему управления, в соответствии с изобретением продукты сгорания из внешней камеры сгорания через впускные клапаны подачи продуктов сгорания поступают в полости поршней приводов компрессора, в результате чего поршни приводов компрессора и поршни компрессора приходят в движение, система управления выдерживает газораспределительные клапаны в открытом положении после начала поступления продуктов сгорания из внешней камеры сгорания в полость поршней, при этом продукты сгорания приводят в движение поршни, по истечении времени выдержки система управления закрывает газораспределительные клапаны и по достижении поршнями крайних точек расхождения или схождения система управления переводит впускные и выпускные клапаны в противоположные положения, при этом сжимаемый поршнем в полости компрессора газ через выпускной клапан поступает в радиатор, где охлаждается, а затем поступает в ресивер и потребителю. Изобретение обеспечивает оптимальную степень расширения продуктов сгорания. 1 ил.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ, включающий систему управления, внешнюю камеру сгорания, два поршня с компрессорными полостями и клапан перепуска выхлопных газов в каждом цилиндре, согласно изобретению система управления отслеживает текущие величины давления поступающих в рабочую полость поршня энергомодуля продуктов сгорания из внешней камеры сгорания и давления сжимаемого в компрессорной полости того же поршня воздуха, и на основании этих величин определяет момент времени открытия клапана перепуска выхлопных газов из компрессорной полости одного поршня в компрессорную полость другого поршня, система управления открывает клапан перепуска выхлопных газов из компрессорной полости поршня одного поршня в компрессорную полость другого поршня, в результате чего поступающие через клапан перепуска выхлопных газов из компрессорной полости одного поршня в компрессорную полость другого поршня выхлопные газы смешиваются в компрессорной полости со сжимаемым воздухом и смесь воздуха с выхлопными газами поступает во внешнюю камеру сгорания. Изобретение обеспечивает оптимизацию процесса расширения продуктов сгорания газораспределительными клапанами в цилиндрах свободнопоршневого с оппозитным движением поршней энергомодуля, соединенных с поршнями компрессора сжатия. 1 ил.

Изобретение относится к силовым установкам средней и большой мощности. Силовая установка, включающая в себя замкнутый гидравлический контур, содержащий два двигательно-насосных устройства, взаимодействующие с гидравлическим двигателем, каждое двигательно-насосное устройство снабжено оппозитными свободными дифференциальными поршнями, двигателями внутреннего сгорания жидкого охлаждения с газовыми цилиндрами, рабочими цилиндрами и гидравлическими полостями цилиндров дифференциальных поршней, турбокомпрессор и турбину на выхлопных газах, соединенный с полезной нагрузкой гидравлический двигатель, связанный гидравлическими линиями с гидравлическими полостями цилиндров дифференциальных поршней двигательно-насосных устройств, устройствами управления движениями жидкости в одном направлении, подачи топлива, стартером, при этом двигательно-насосное устройство снабжено картером с перекладной заслонкой, образующим гидравлическую полость с цилиндрами дифференциальных поршней, и двумя противоположными отверстиями, к картеру примыкают гидравлические линии замкнутого контура с двух сторон, взаимодействующие с отверстиями входа и выхода гидравлического двигателя. Изобретение обеспечивает снижение массово-габаритных характеристик и повышение эффективности. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам двигатель-генератор, и может быть использовано при проектировании и производстве источников переменного электрического тока и мотокомпрессоров со свободнодвижущимися поршнями. Генератор содержит блок цилиндров, состоящий из цилиндра 1 двухтактного двигателя внутреннего сгорания и цилиндра 2 компрессора. В цилиндре 1 расположен поршень 7 двигателя. Цилиндр 2 компрессора имеет поршень 18, соединенный с поршнем 7 штоком 19. Между цилиндрами 1 и 2 установлены электрические обмотки 23. На штоках 19 закреплен ряд кольцевых магнитов 24. Электрические обмотки 23 охватывают штоки 19 с кольцевыми магнитами 24. При движении поршней между ВМТ и НМТ в электрических обмотках 23 генерируется переменный электрический ток. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы системы двигатель-генератор переменного электрического тока. 1 ил.

Изобретение относится к области тепловых двигателей, а именно к свободнопоршневым двигателям внутреннего сгорания. Свободнопоршневой двигатель содержит размещенный в цилиндре поршень, одним торцом взаимодействующий с камерой сгорания, а другим - с демпферной камерой, систему клапанов и устройство подачи топлива в камеру сгорания. Отбор механической энергии, приобретенной поршнем от тепловой энергии сгоревшего топлива, производится в демпферной камере с помощью дополнительного поршня, кинематически связанного с кривошипом, вращающим генератор электрической энергии. Изобретение обеспечивает более полно использовать расширение горючей смеси, а также повысить экономичность топлива. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх