Способ управления уровнем зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления уровнем зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапан перепуска воздуха, в соответствии с изобретением в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха сгорания топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан перепуска воздуха в открытое положение. Изобретение обеспечивает уровень зарядки пневмоаккумулятора, обеспечивающий задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания. 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший аналог заявленного изобретения патент РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей».

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

По патенту 2422655 коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания изменяется в зависимости от нагрузки на двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей. Цель заявленного изобретения - обеспечить уровень зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, при котором достигается задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорания топлива во внешней камере сгорания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность заявленного изобретения поясняется на примере принципа действия двухцилиндрового свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания (далее - энергомодуль). В состав энергомодуля входят две идентичные по устройству расширительные машины, поршни и якоря которых движутся оппозитно. Поэтому действие энергомодуля поясняется на примере одной, левой, расширительной машины (см. фиг.). При пуске энергомодуля система управления подает топливо во внешнюю камеру сгорания 1 форсункой 2 и воспламеняет его свечой зажигания 3. Продукты сгорания через открытый клапан 4 поступают в правую (по фигуре) полость поршня 5. Под их воздействием поршень 5, соединенный штоком 6 с поршнем 7 и штоком 8 с якорем 9, начинает движение справа налево. Воздух из правой полости поршня 5 через обратный клапан 10 поступает в пневмоаккумулятор 11. Воздух из атмосферы через обратный клапан 12 засасывается в правую полость поршня 7. Из левой полости поршня 7 через клапан 13 выбрасываются отработавшие продукты сгорания. Статорный магнит 14 представляет собой постоянный магнит, магнитный поток которого замыкается по контуру: якорь 9, статорный магнит 14, якорь 15 и снова якорь 9. При расхождении якорей 9 и 15 в статорном магните 14 возникает переменный магнитный поток, который пересекает витки катушки генератора 16, в результате чего в ней генерируется импульс электроэнергии. По достижению поршнями 5, 7 и якоря 9 крайнего левого положения система управления переводит клапаны 4, 13, 17, 18 в противоположные положения и открывает клапан пневмоаккумулятора 19. Воздух из пневмоаккумулятора 11 поступает во внешнюю камеру сгорания 1. Одновременно туда же форсункой 2 подается доза топлива и воспламеняется свечой зажигания 3. Топливо горит и продукты сгорания через открытый клапан 17 поступают в левую полость поршня 7, в результате чего поршни 5, 7 и якорь 9 движутся вправо. Сжимаемый в правой полости поршня 7 воздух через обратный клапан 20 поступает в пневмоаккумулятор 11. Отработавшие продукты сгорания из правой полости поршня 5 через клапан 18 выбрасываются в атмосферу, а через обратный клапан 21 воздух из атмосферы засасывается в левую полость поршня 5. В катушке генератора 16 генерируется импульс электроэнергии противоположного знака. В дальнейшем система управления, манипулируя газораспределительными клапанами, обеспечивает генерирование электроэнергии.

Сущность способа обеспечения уровня зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, при котором достигается задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания достигается следующим образом.

В момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе 11 достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха сгорания топлива во внешней камере сгорания 1, система управления устанавливает клапан перепуска воздуха 22 в открытое положение. Сжимаемый в левой полости поршня 5 воздух поступает в правую полость поршня 7. При этом энергия давления сжимаемого в левой полости поршня 5 воздуха так же поступает в правую полость поршня 7

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ управления уровнем зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапан перепуска воздуха, отличающийся тем, что в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха сгорания топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан перепуска воздуха в открытое положение.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Затраты на НИОКР заявленного изобретения не могут значительно отличаться от таковых при проектировании и отработки классических ДВС.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Фигура. Принципиальная схема двухцилиндрового свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания.

1 - внешняя камера сгорания; 2 - форсунка; 3 - свеча зажигания; 4, 13, 17, 18 - клапан; 5, 7 - поршень; 6, 8 - шток; 9, 15 - якорь; 11 - пневмоаккумулятор; 10, 12, 20, 21 - обратный клапан; 14 - статорный магнит; 16 - катушка генератора; 19 - клапан пневмоаккумулятора; 22 - клапан перепуска воздуха.

Способ управления уровнем зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапан перепуска воздуха, отличающийся тем, что в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха сгорания топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан перепуска воздуха в открытое положение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления давлением воздуха в пневмоаккумуляторе свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапаны стравливания воздуха, согласно изобретению в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан стравливания воздуха в открытое положение и сжимаемый в левой полости поршня воздух выбрасывается в атмосферу.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления коэффициентом избытка воздуха во внешней камере сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания состоит в следующем.

Изобретение относится к области энергетики. Электростанция, содержащая один или несколько свободнопоршнеых двигателей, включающих в себя рабочий цилиндр, с размещенным в нем поршнем, одним торцом взаимодействующий с камерой сгорания, а другим - с демпферной камерой, кривошипно-поршневой механизм отбора мощности, кинематически связанный с электрогенератором, согласно изобретению кривошипно-поршневой механизм располагается вне рабочего цилиндра и связан с демпферной камерой трубопроводом, имеющим возможность изменять свою длину и совершать качательные движения.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ синхронизации движения поршней в противофазе двухцилиндровой свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания, включающей поршни с цилиндрами двухцилиндровой свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания, впускной клапан цилиндра и систему управления, согласно изобретению, если при расхождении одного из поршней двухцилиндровой свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания больше скорости оппозитно движущегося поршня, система управления закрывает впускной клапан того цилиндра, скорость которого больше скорости оппозитно движущегося поршня свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания на время, необходимое для уравнивания скоростей обоих поршней тепловой машины внешнего сгорания, поступление воздуха в рабочую полость того поршня, скорость которого больше скорости оппозитно движущегося поршня свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания прерывается, и скорости поршней свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания уравниваются, затем система управления устанавливает впускной клапан того поршня, скорость которого больше скорости оппозитно движущегося поршня свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания в предыдущее положение.

Предложен способ управления подачей топлива во внешнюю камеру сгорания 1 свободнопоршневого энергомодуля однотактным приводом топливной форсунки. Сжатый воздух для действия привода топливной форсунки отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха в общую внешнюю камеру сгорания 1, по каналу 29 поступает в пневмоаккумулятор 31 и заряжает его.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ предотвращения ударов поршня о стенки цилиндра одноцилиндровой свободнопоршневой тепловой машины внешнего сгорания, включающей поршень, систему управления, выпускной клапан и амортизатор, согласно изобретению при движении поршня из исходной точки движения в крайнюю точку движения система управления открывает выпускной клапан в момент времени, обеспечивающий остановку поршня в крайней точке движения, а при движении из крайней точки движения в исходную точку движения энергия движения поршня гасится установленным между поршнем и торцом цилиндра амортизатором.

Изобретение относится к области машиностроения. Технический результат заключается в повышении степени диспергирования топлива, подаваемого во внешнюю камеру сгорания свободнопоршневого энергомодуля с общей камерой сгорания.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с электрическим генератором и может использоваться для выработки электроэнергии и перекачки жидкости. Двигатель содержит цилиндр 1 с поршнями 2 объемного насоса, соединенными между собой штоком 3.

Предложен способ управления дозой топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания (ВКС). Сжатый воздух для привода топливной форсунки отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха в ВКС 1, поступает в пневмоаккумулятор 31 и заряжает его.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ пневматического привода двухклапанного газораспределителя свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания состоит в следующем.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления давлением воздуха в пневмоаккумуляторе свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапаны стравливания воздуха, согласно изобретению в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан стравливания воздуха в открытое положение и сжимаемый в левой полости поршня воздух выбрасывается в атмосферу.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления давлением воздуха в пневмоаккумуляторе свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапаны стравливания воздуха, согласно изобретению в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан стравливания воздуха в открытое положение и сжимаемый в левой полости поршня воздух выбрасывается в атмосферу.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления коэффициентом избытка воздуха во внешней камере сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания состоит в следующем.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления коэффициентом избытка воздуха во внешней камере сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания состоит в следующем.

Изобретение относится к области энергетики. Электростанция, содержащая один или несколько свободнопоршнеых двигателей, включающих в себя рабочий цилиндр, с размещенным в нем поршнем, одним торцом взаимодействующий с камерой сгорания, а другим - с демпферной камерой, кривошипно-поршневой механизм отбора мощности, кинематически связанный с электрогенератором, согласно изобретению кривошипно-поршневой механизм располагается вне рабочего цилиндра и связан с демпферной камерой трубопроводом, имеющим возможность изменять свою длину и совершать качательные движения.

Изобретение относится к области энергетики. Электростанция, содержащая один или несколько свободнопоршнеых двигателей, включающих в себя рабочий цилиндр, с размещенным в нем поршнем, одним торцом взаимодействующий с камерой сгорания, а другим - с демпферной камерой, кривошипно-поршневой механизм отбора мощности, кинематически связанный с электрогенератором, согласно изобретению кривошипно-поршневой механизм располагается вне рабочего цилиндра и связан с демпферной камерой трубопроводом, имеющим возможность изменять свою длину и совершать качательные движения.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к судовым энергетическим установкам, и может быть использовано как на морских, так и речных крупнотоннажных судах различного назначения.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к тепловым электростанциям, и может быть применено как альтернатива паротурбинным энергетическим установкам. Энергетическая установка содержит свободнопоршневой двигатель, установленный в колодец с опорой на воздушную подушку с кривошипно-поршневым механизмом отбора мощности, расположенным вне рабочего цилиндра.

Изобретение относится к области двигателей с замкнутым рабочим циклом. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к энергомашиностроению. Технический результат состоит в обеспечении максимальной эффективности трансформации тепловой энергии в электроэнергию при неравномерном подводе тепла к теплообменнику.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ управления уровнем зарядки пневмоаккумулятора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапан перепуска воздуха, в соответствии с изобретением в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха сгорания топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан перепуска воздуха в открытое положение. Изобретение обеспечивает уровень зарядки пневмоаккумулятора, обеспечивающий задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания. 1 ил.

Наверх