PL235411B3 - Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber - Google Patents

Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
PL235411B3
PL235411B3 PL419959A PL41995916A PL235411B3 PL 235411 B3 PL235411 B3 PL 235411B3 PL 419959 A PL419959 A PL 419959A PL 41995916 A PL41995916 A PL 41995916A PL 235411 B3 PL235411 B3 PL 235411B3
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
combustion chamber
ring
chamber
piston
head
Prior art date
Application number
PL419959A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL419959A3 (en
Inventor
Zbigniew SADLAK
Zbigniew Sadlak
Original Assignee
Sadlak Zbigniew Bis Biuro Inzynieryjne Sadlak
Sadlak Zbigniew Ibs Ingenieurbuero Sadlak
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sadlak Zbigniew Bis Biuro Inzynieryjne Sadlak, Sadlak Zbigniew Ibs Ingenieurbuero Sadlak filed Critical Sadlak Zbigniew Bis Biuro Inzynieryjne Sadlak
Priority to PL419959A priority Critical patent/PL235411B3/en
Priority to PCT/PL2017/000011 priority patent/WO2017146598A2/en
Priority to KR1020187027894A priority patent/KR20180122650A/en
Priority to DE112017000942.1T priority patent/DE112017000942A5/en
Publication of PL419959A3 publication Critical patent/PL419959A3/en
Publication of PL235411B3 publication Critical patent/PL235411B3/en

Links

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest aktywna komora spalania silnika tłokowego i sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania z naniesionymi powłokami aktywnymi.The subject of the invention is an active combustion chamber of a reciprocating engine and a method of heat transfer in an active combustion chamber with active coatings applied.

Aktywna komora spalania silnika tłokowego i sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania znane są z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.416242. Komora spalania ma we wnętrzu co najmniej jeden bufor termiczny przylegający do zawartości komory spalania, który jest oddzielony termicznie od części konstrukcyjnych komory spalania. Sposób polega na tym, że we wnętrzu komory spalania umieszcza się co najmniej jeden bufor termiczny przylegający do zawartości komory spalania, który oddziela się termicznie od części konstrukcyjnych komory spalania, przy czym bufor termiczny wytwarza się ze zwartego materiału, którego właściwa objętościowa pojemność cieplna jest większa od 1,1 J/cm3K, współczynnik wyrównania temperatur jest większy od 0,1 cm 2/s, i ewentualnie bufor termiczny wytwarza się z materiału o właściwościach zeolitu, korzystnie zeolitu, ponadto bufor termiczny ma takie wymiary geometryczne i wykonany jest z takiego materiału, dla których wartość całkowitej pojemności cieplnej bufora termicznego zawiera się w przedziale od 100% do 650% wartości porcji ciepła pobieranej z zawartości komory spalania, przy czym z zawartości komory spalania buforem termicznym pobiera się porcję ciepła w ilości od 5% do 90% energii dostarczonej do zawartości k omory spalania w pojedynczym cyklu pracy silnika, po czym w tym samym cyklu pracy silnika, korzystnie gdy denko tłoka przemieszcza się w strefie intensywnej przemiany, po obniżeniu się temperatury zawartości komory spalania w wyniku przemiany termodynamicznej, ciepłem zakumulowanym w buforze termicznym dogrzewa się zawartość komory spalania, a po zakończeniu suwu pracy, ciepłem które pozostało w buforze termicznym dogrzewa się ładunek w suwie dolotu i sprężania, następnego cyklu pracy silnika, tym samym bufor termiczny przygotowuje się do przyjęcia porcji ciepła w suwie pracy, przy czym cykl buforowania czyli nagrzania i wychłodzenia bufora termicznego zaczyna się od górnego martwego położenia tłoka rozpoczynającego suw pracy, a kończy się w górnym martwym położeniu tłoka kończącym suw sprężania następnego cyklu pracy silnika.The active combustion chamber of a reciprocating engine and the method of heat transfer in an active combustion chamber are known from the Polish patent application No. P.416242. The combustion chamber has at least one thermal buffer inside, adjacent to the contents of the combustion chamber, which is thermally separated from the structural parts of the combustion chamber. The method consists in placing in the interior of the combustion chamber at least one thermal buffer adjacent to the contents of the combustion chamber which is thermally separated from the structural parts of the combustion chamber, the thermal buffer being made of a compact material whose specific volumetric heat capacity is greater. from 1.1 J / cm 3 K, the temperature equalization coefficient is greater than 0.1 cm 2 / s, and possibly the thermal buffer is made of a material with zeolite properties, preferably zeolite, moreover, the thermal buffer has such geometrical dimensions and is made of such material for which the value of the total heat capacity of the thermal buffer is in the range from 100% to 650% of the value of the portion of heat taken from the contents of the combustion chamber, where the portion of heat is taken from 5% to 90% from the contents of the combustion chamber with a thermal buffer energy delivered to the combustion chamber contents over a single engine cycle then in the same engine operation cycle, preferably when the piston crown moves in the zone of intensive transformation, after the temperature of the combustion chamber content decreases as a result of thermodynamic transformation, the heat accumulated in the thermal buffer heats up the combustion chamber content, and after the end of the power stroke, the heat remaining in the thermal buffer the charge is heated in the inlet and compression stroke, the next engine cycle, thus the thermal buffer prepares to receive a portion of heat in the working stroke, while the buffering cycle, i.e. heating and cooling down of the thermal buffer starts from the top dead position of the piston that starts the power stroke, and ends at top piston dead center position at the end of the compression stroke of the next engine duty cycle.

Silnik tłokowy znany z niemieckiego opisu patentowego nr DE421004, ma osłony ścianek komory spalania przed palącymi się gazami wykonane z możliwie cienkiej blachy o minimalnej pojemności cieplnej. Blaszana osłona osadzona jest na siatce metalowej, tak że między osłoną a ścianką komory spalania powstaje wnęka izolacyjna z powietrzem. Osłony są przymocowane do głowicy lub do denka tłoka pierścieniami, które umożliwiają swobodne cieplne rozszerzanie się osłon. Pierścienie mocujące mają zagięte zewnętrzne krawędzie, tak że między zagięciem a gładzią cylindra powstaje wnęka z powietrzem.The piston engine known from the German patent description No. DE421004 has covers of the combustion chamber walls against flaming gases made of as thin a sheet as possible with the minimum heat capacity. The sheet metal cover is mounted on a metal mesh, so that an insulating cavity with air is formed between the cover and the wall of the combustion chamber. The shields are attached to the head or to the piston crown with rings that allow free thermal expansion of the shields. The mounting rings have bent outer edges so that a cavity with air is formed between the bend and the running surface of the cylinder.

Istota aktywnej komory spalania polega na tym, że między tłokiem a głowicą osadzony jest pierścień komory spalania wyposażony we wspornik, na którym osadzony jest wieniec, przy czym powierzchnia pierścienia komory spalania przylegająca do zawartości komory spalania pokryta jest co najmniej jedną warstwą aktywną, z których co najmniej jedna stanowi bufor termiczny.The essence of the active combustion chamber is that between the piston and the head there is a combustion chamber ring equipped with a bracket on which the rim is mounted, the surface of the combustion chamber ring adjacent to the contents of the combustion chamber is covered with at least one active layer, of which at least at least one is a thermal buffer.

Korzystnie, wieniec stanowią warstwy aktywne naniesione na wspornik.Preferably, the rim consists of active layers applied to the support.

Korzystnie, wieniec jest perforowany.Preferably, the rim is perforated.

Korzystnie, wieniec wykonany jest w postaci siatki i/lub kratownicy, najkorzystniej z pionowych cienkich ścianek, osadzonej we wsporniku.Preferably, the rim is made in the form of a mesh and / or a grid, most preferably vertical thin walls embedded in a support.

Korzystnie, wieniec osadzony jest pomiędzy wspornikiem i ramką, najkorzystniej owalną.Preferably, the rim is seated between the support and the frame, most preferably oval.

Korzystnie, wieniec jest usztywniony ramionami ukierunkowanymi promieniowo.Preferably, the rim is stiffened with radially oriented arms.

Korzystnie, krawędzie pierścienia komory spalania są zaokrąglone.Preferably, the edges of the combustion chamber annulus are rounded.

Korzystnie, wspornik jest pasowany luźnie do cylindra, przy czym średnica zewnętrzna wspornika jest mniejsza od średnicy wewnętrznej cylindra, a przekątna przekroju osiowego wspornika jest większa od średnicy wewnętrznej cylindra.Preferably, the bracket fits loosely against the cylinder, the outer diameter of the bracket being smaller than the inner diameter of the cylinder and the diagonal of the axial section of the bracket being greater than the inner diameter of the cylinder.

Korzystnie, na płaszczyznę wspornika przylegającą do gładzi cylindra naniesiona jest warstwa izolatora termicznego o małym współczynniku tarcia.Preferably, a thermal insulator layer of low friction coefficient is applied to the plane of the support adjacent to the cylinder surface.

Korzystnie, wspornik ma amortyzatory górne i/lub amortyzatory dolne.Preferably, the bracket has upper shock absorbers and / or lower shock absorbers.

Korzystnie, wieniec składa się z ukierunkowanych promieniowo łopatek, przy czym geometryczne płaszczyzny łopatek ustawione są pod kątem natarcia do osi pierścienia i/lub skrzydełek, a co najmniej dwa skrzydełka wytwarzające siły obrotowe o zwrocie niezależnym od kierunku opływu, które mają cięciwy skrzydełek równoległe do geometrycznej osi pierścienia, a punkty maksymalnego ugięcia linii szkieletowej skrzydełek znajdują się 50% od krawędzi płata skrzydełka, czyli symetrycznie między krawędziami płata i/lub co najmniej dwa skrzydełka wytwarzające siły nośne, które mają profil lotniczy,Preferably, the rim consists of radially oriented blades, with the geometric planes of the blades arranged at an angle of attack to the axis of the ring and / or the wings, and at least two blades generating rotational forces with a direction independent of the flow direction, which have the chords of the blades parallel to the geometric shape. the axis of the ring, and the points of maximum deflection of the wing line of the wings are 50% from the edge of the wing panel, i.e. symmetrically between the edges of the wing and / or at least two wings generating lift that have an aviation profile,

PL 235 411 B3 a cięciwy tych skrzydełek ustawione są równolegle lub pod kątem natarcia do płaszczyzny prostopadłej do geometrycznej osi pierścienia czyli wyznaczonej przez geometryczne okręgi pierścienia komory spalania.PL 235 411 B3 and the chords of these wings are positioned parallel or at the angle of attack to the plane perpendicular to the geometric axis of the ring, i.e. defined by the geometric circles of the combustion chamber ring.

Korzystnie, na łopatkach i/lub na skrzydełkach wieńca osadzona jest kratownica i/lub siatka, korzystnie siatka jest usztywniona ramką.Preferably, a lattice and / or netting is mounted on the blades and / or the wings of the rim, preferably the netting is stiffened with a frame.

Korzystnie, wspornik jest pierścieniem sprężynującym.Preferably, the bracket is a snap ring.

Korzystnie, wspornik jest pierścieniem falistym, korzystnie sprężynującym.Preferably, the support is a wave ring, preferably resilient.

Korzystnie, wspornik jest talerzowym pierścieniem sprężynującym.Preferably, the support is a snap ring.

Korzystnie, pierścień komory spalania połączony jest łącznikami głowicy z głowicą najkorzystniej na płaszczyznę wspornika przylegającą do głowicy naniesiona jest warstwa izolatora termicznego.Preferably, the combustion chamber ring is connected by the head connectors to the head, most preferably a thermal insulator layer is applied to the support plane adjacent to the head.

Korzystnie, łączniki głowicy połączone są z głowicą połączeniem wciskanym i/lub kołkowym i/lub śrubowym.Preferably, the head connectors are connected to the head by a press fit and / or pin and / or screw connection.

Korzystnie, łączniki głowicy przyklejone są do głowicy.Preferably, the head connectors are glued to the head.

Korzystnie, pierścień komory spalania połączony jest łącznikami tłoka z tłokiem.Preferably, the combustion chamber ring is connected to the piston by the piston connectors.

Korzystnie, łączniki tłoka połączone są z tłokiem połączeniem wciskanym i/lub kołkowym i/lub śrubowym, najkorzystniej na płaszczyznę wspornika przylegającą do tłoka naniesiona jest warstwa izolatora termicznego.Preferably, the piston connectors are connected to the piston by a press fit and / or pin and / or screw connection, most preferably a thermal insulator layer is applied to the plane of the support adjacent to the piston.

Korzystnie, łączniki tłoka przyklejone są do tłoka.Preferably, the piston connectors are glued to the piston.

Korzystnie, pierścień komory spalania wykonany jest z metali lekkich lub z ich stopów lub nadstopów, korzystnie z magnezu lub aluminium lub z ich stopów lub nadstopów, na które naniesione są warstwy aktywne.Preferably, the combustion chamber ring is made of light metals or their alloys or superalloys, preferably of magnesium or aluminum, or of their alloys or superalloys on which active layers are applied.

Korzystnie, co najmniej jedna warstwa aktywna jest warstwą izolatora, która jest wykonana z materiału o małej przewodności cieplnej i małej właściwej objętościowej pojemności cieplnej.Preferably, at least one active layer is an insulator layer which is made of a material with low thermal conductivity and low specific volumetric heat capacity.

Korzystnie, warstwa izolatora naniesiona jest na wewnętrzną powierzchnię wspornika i/lub na ramkę.Preferably, the insulating layer is applied to the inside surface of the support and / or to the frame.

Korzystnie, warstwa izolatora wykonana jest z porowatych tlenków, korzystnie z anodyzowanych tlenków aluminium lub jego stopów, zamkniętych na powierzchni cienką warstewką uszczelniającąPreferably, the insulator layer is made of porous oxides, preferably anodized aluminum oxides or its alloys, closed on the surface with a thin sealing layer.

Korzystnie, co najmniej jedna warstwa aktywna zawiera katalizatory, korzystnie platynę.Preferably, at least one active layer contains catalysts, preferably platinum.

Istota sposobu polega na tym, że w komorze spalania między tłokiem a głowicą umieszcza się pierścień komory spalania, na który uprzednio nanosi się warstwy aktywne, przy czym na pierścień komory spalania jako warstwę aktywną nanosi się co najmniej jedną warstwę bufora termicznego i ewentualnie co najmniej jedną warstwę izolatora, a powstały wzrost stopnia sprężania ewentualnie koryguje się wydłużeniem czasu otwarcia dolotu, jednocześnie w układzie regulacji chłodzenia zewnętrznego zawartości komory spalania obniża się nastawy intensywności chłodzenia.The essence of the method is that in the combustion chamber, between the piston and the head, a combustion chamber ring is placed on which active layers are previously applied, with at least one thermal buffer layer and possibly at least one thermal buffer layer being applied to the combustion chamber ring as an active layer. insulator layer, and the resulting increase in the compression ratio is possibly corrected by extending the inlet opening time, at the same time in the cooling control system for the external contents of the combustion chamber, the cooling intensity settings are lowered.

Korzystnie, warstwą izolatora naniesioną z materiału o małej przewodności cieplnej i małej pojemności cieplnej, kształtuje się zapłon mieszanki i czoło płomienia.Preferably, the mixture ignition and flame front are formed with a layer of insulator deposited from a material of low thermal conductivity and low heat capacity.

Korzystnie, wspornik pierścienia komory spalania pasuje się luźno do cylindra komory spalania, przy czym pierścień komory spalania osadza się w komorze spalania tak, że geometryczna oś pierścienia możliwie pokrywa się z geometryczną osią cylindra, korzystnie pierścieniowi komory spalania nadaje się ruch obrotowy wokół osi pierścienia i ewentualnie ruch posuwisto-zwrotny wzdłuż osi cylindra.Preferably, the combustion chamber ring support fits loosely against the combustion chamber cylinder, the combustion chamber ring being seated in the combustion chamber such that the geometric axis of the ring possibly coincides with the geometric axis of the cylinder, preferably the combustion chamber ring is rotated about the ring axis and possibly reciprocating movement along the cylinder axis.

Korzystnie, pierścieniowi komory spalania nadaje się ruch posuwisto-zwrotny poprzez zderzenia sprężyste amortyzatorów górnych z głowicą i zderzenia sprężyste amortyzatorów dolnych z tłokiem lub poprzez zderzenia sprężyste wspornika wykonanego jako pierścień sprężynujący, korzystnie falisty, na przemian z głowicą i z tłokiem.Preferably, the combustion chamber ring is reciprocated by the elastic collisions of the upper shock absorbers with the head and the elastic collisions of the lower shock absorbers with the piston or by the elastic collisions of a support made as a spring ring, preferably wavy, alternately with the head and the piston.

Korzystnie, pierścieniowi komory spalania nadaje się ruch poprzez oddziaływanie zawartości komory spalania na łopatki i na skrzydełka, którymi zarazem stabilizuje się współbieżne położenie geometrycznej osi pierścienia w geometrycznej osi cylindra, przy czym wytwarzaną przez skrzydełka aerodynamiczną siłą nośną ogranicza się siły zderzeń sprężystych wspornika z głowicą i z tłokiem.Preferably, the combustion chamber ring is moved by the action of the combustion chamber contents on the vanes and the wings, which also stabilize the co-rotating position of the geometric axis of the ring in the geometric axis of the cylinder, while the aerodynamic lifting force generated by the wings is limited by the forces of elastic collisions of the bracket with the head and plunger.

Korzystnie, pierścieniowi komory spalania nadaje się ruch obrotowy poprzez ukierunkowanie strumienia ładunku na wieniec, korzystnie poprzez wtrysk paliwa lub utleniacza na ramiona i/lub łopatki.Preferably, the combustion chamber ring is made to rotate by directing the flow of charge onto the rim, preferably by injecting fuel or oxidant onto the arms and / or blades.

Aktywna komora spalania według wynalazku umożliwia proste osadzanie w niej warstw aktywnych i intensywne oddziaływanie nimi na jej zawartość. Warstwy aktywne nanosi się zewnętrznie na element konstrukcyjny jakim jest pierścień komory spalania, który następnie umieszcza się w komorze spalania w istniejących silnikach, nawet w warunkach warsztatowych. Wysoką intensywność oddziaływania warstw aktywnych uzyskuje się poprzez docieranie z nimi do stref wewnętrznych zawartości koThe active combustion chamber according to the invention enables simple deposition of active layers in it and an intensive influence of them on its contents. The active layers are applied externally to a structural element which is the combustion chamber ring, which is then placed in the combustion chamber in existing engines, even under workshop conditions. The high interaction intensity of the active layers is achieved by reaching the internal zones of the ko content with them

PL 235 411 B3 mory spalania, a także mieszającymi ruchami pierścienia komory spalania osadzonego luźnie i obrotowo. Konstrukcja i technologia pierścienia komory spalania wykonywanego poza silnikiem nie jest ograniczona wymaganiami technologii bloków silnikowych, a pierścień może być łatwiej dostosowany do warunków występujących w komorach spalania. Warstwa aktywna bufora termicznego zwiększa sprawność termiczną i ogranicza straty na chłodzenie zewnętrzne. W cyklu pracy silnika cyklicznie buforuje się porcje ciepła nadmiarowego na pierwszej ścieżce buforowania, na której ciepło do bufora termicznego pobiera się w strefie zapłonu i intensywnego spalania mieszanki, a następnie ciepłem tym dogrzewa się zawartość komory spalania przy obniżonych jej temperaturach. Warstwą aktywną izolatora oraz kształtem elementów konstrukcyjnych pierścienia komory spalania na których jest osadzona kształtuje się zapłon mieszanki i czoło płomienia. Owalną ramką pierścienia z naniesioną na niej warstwą aktywną izolatora kształtuje się owalne czoło płomienia o zróżnicowanym czasie dochodzenia czoła płomienia od strefy zapłonu do strefy środkowej komory spalania a więc wydłużonym czasie spalania mieszanki i wyrównywanym ciśnieniem roboczym.PL 235 411 B3 combustion chamber, as well as agitating movements of the combustion chamber ring fitted loosely and rotatingly. The design and technology of an off-engine combustion chamber ring is not restricted by the requirements of engine block technology, and the ring can be more easily adapted to the conditions in the combustion chambers. The active layer of the thermal buffer increases thermal efficiency and reduces losses for external cooling. In the engine operation cycle, portions of excess heat are cyclically buffered on the first buffering path, where heat is taken to the thermal buffer in the ignition and intense combustion zone of the mixture, and then with this heat, the contents of the combustion chamber are heated at its lowered temperatures. The active layer of the insulator and the shape of the structural elements of the combustion chamber ring on which it is mounted determine the ignition of the mixture and the flame front. An oval flame front is formed by the oval ring frame with the active layer of the insulator applied to it, with a different time of reaching the flame front from the ignition zone to the central zone of the combustion chamber, i.e. an extended combustion time of the mixture and an equilibrated working pressure.

Przedmiot wynalazku objaśniony jest w przykładzie wykonania i uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia komorę spalania silnika tłokowego z umieszczonym w niej pierścieniem komory spalania, fig. 2 - schematy strukturalne pierścienia komory spalania, przy czym fig. 2 a - schemat strukturalny pierścienia komory spalania złożonego z wspornika i wieńca, a fig. 2 b - schemat pierścienia komory spalania złożonego z wspornika, wieńca ramki, fig. 2 c - schemat strukturalny pierścienia komory spalania z amortyzatorami dolnymi, fig. 2 d - schemat strukturalny pierścienia komory spalania z łącznikami tłoka, fig. 2 e - schemat strukturalny pierścienia komory spalania z łącznikami głowicy, fig. 2 f - schemat strukturalny pierścienia komory spalania z amortyzatorami górnymi, fig. 3 - schemat strukturalny pierścienia komory spalania z naniesionymi warstwami aktywnymi, fig. 4 - wykonania pierścienia komory spalania, przy czym fig. 4 a - pierścień komory spalania z wieńcem w postaci kratki umocowanej na wsporniku i usztywnionej ramką, fig. 4 b - pierścień komory spalania z kratownicą usztywnioną ramionami, fig. 4 c - pierścień komory spalania z wieńcem w postaci łopatek i skrzydełek, fig. 4 d - pierścień komory spalania z wieńcem w postaci kratownicy umocowanej na wsporniku, skrzydełkach i łopatkach, fig. 4 e - pierścień komory spalania z wieńcem w postaci siatki umocowanej na wsporniku, skrzydełkach i łopatkach oraz usztywnionej ramką w kształcie wielokąta, fig. 4 f - pierścień komory spalania z ramką w kształcie elipsy, fig. 5 - wspornik w postaci falistego pierścienia sprężystego, fig. 6 - schemat osadzenia pierścienia komory spalania w komorze spalania przy pasowaniu luźnym, fig. 7 - schemat osadzenia pierścienia komory spalania ze wspornikiem falistym w komorze spalania przy pasowaniu luźnym.The subject of the invention is explained in an exemplary embodiment and shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the combustion chamber of a piston engine with a combustion chamber ring placed inside it, Fig. 2 - structural diagrams of the combustion chamber ring, where Fig. 2a - a structural diagram of the ring a combustion chamber consisting of a support and a rim, and Fig. 2b - a diagram of a combustion chamber ring consisting of a support, a frame rim, Fig. 2 c - structural diagram of a combustion chamber ring with lower shock absorbers, Fig. 2 d - a structural diagram of a combustion chamber ring with with piston connectors, fig. 2 e - structural diagram of the combustion chamber ring with head connectors, fig. 2 f - structural diagram of the combustion chamber ring with upper shock absorbers, fig. 3 - structural diagram of the combustion chamber ring with active layers, fig. 4 - execution a combustion chamber ring, where Fig. 4a is a combustion chamber ring with a grid-shaped rim mounted on a support and stiffened with a frame, Fig. 4 b - combustion chamber ring with a truss stiffened with arms, Fig. 4 c - combustion chamber ring with a blade and wing ring, Fig. 4 d - combustion chamber ring with a fixed truss rim on the support, wings and vanes, Fig. 4 e - combustion chamber ring with a ring in the form of a net mounted on the support, wings and blades and a stiffened polygonal frame, Fig. 4 f - combustion chamber ring with an ellipse-shaped frame, Fig. 5 - support in the form of a corrugated elastic ring, Fig. 6 - diagram of the installation of the combustion chamber ring in the combustion chamber with a loose fit, Fig. 7 - diagram of the installation of the combustion chamber ring with a wave support in the combustion chamber with a loose fit.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Aktywna komora spalania silnika tłokowego ma we wnętrzu komory spalania KS osadzony między tłokiem KT a głowicą KG pierścień komory spalania P, który składa się ze wspornika PA w postaci pierścienia i umocowanego wewnątrz tego pierścienia wieńca PB. Na powierzchni części składowych pierścienia komory spalania P, przylegającej do zawartości komory spalania KZ naniesiona jest warstwa aktywna, a powierzchnia wieńca PB jest powierzchnią roboczą.The active combustion chamber of a piston engine has a combustion chamber ring P, embedded between the KT piston and the KG head, inside the combustion chamber, which consists of a support PA in the form of a ring and a ring PB fixed inside the ring. An active layer is applied on the surface of the components of the combustion chamber ring P, adjacent to the combustion chamber KZ contents, and the rim surface PB is the working surface.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że wspornik PA ma łączniki głowicy PL w postaci połączenia śrubowego, którymi pierścień komory spalania P przymocowany jest do głowicy KG, przy czym na płaszczyznę wspornika PA przylegającą do głowicy KG naniesiona jest warstwa izolatora termicznego, a na powierzchni części składowych pierścienia komory spalania P, przylegającej do zawartości komory spalania KZ naniesione są dwie warstwy aktywne. Warstwa aktywna naniesiona na wsporniku PA jest warstwą izolatora BI, której materiał ma małą przewodność cieplną i małą właściwą objętościową pojemność cieplną. Warstwa aktywna naniesiona na wieńcu PB jest warstwą bufora termicznego BT.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the first example, with the difference that the bracket PA has PL head connectors in the form of a bolted connection, with which the combustion chamber ring P is attached to the KG head, with the layer applied to the surface of the PA bracket adjacent to the KG head. thermal insulator, and on the surface of the components of the combustion chamber ring P, adjacent to the contents of the KZ combustion chamber, two active layers are applied. The active layer applied to the PA support is a BI insulator layer, the material of which has low thermal conductivity and low specific volumetric heat capacity. The active layer applied to the PB rim is a BT thermal buffer layer.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie drugim z tą różnicą, że warstwa izolatora BI jest warstwą porowatych anodyzowanych tlenków aluminium, zamkniętych na powierzchni cienką warstewką uszczelniającą, zawierającą katalizatory z platyny i rodu.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the second example, with the difference that the insulator layer B1 is a layer of porous anodized aluminum oxides, closed on the surface with a thin sealing layer containing platinum and rhodium catalysts.

P r z y k ł a d 4P r x l a d 4

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie drugim i trzecim z tą różnicą, że wspornik PA ma łączniki tłoka PN w postaci połączenia kołkowego, którymi pierścień komory spalania P przymocowany jest do tłoka KT, przy czym na płaszczyznę wspornika PA przylegającą do tłoka KT naniesiona jest warstwa izolatora termicznego.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the second and third examples, with the difference that the support PA has PN piston connectors in the form of a pin connection, with which the combustion chamber ring P is attached to the piston KT, while the support plane PA adjacent to the piston KT is marked there is a thermal insulator layer.

PL 235 411 B3PL 235 411 B3

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że wieniec PB stanowią warstwy aktywne naniesione na wspornik PA.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the first example, with the difference that the PB rim consists of active layers applied to the PA support.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że wieniec PB jest perforowany i usztywniony ramką PC, przeciwległą do wspornika PA, przy czym warstwa aktywna izolatora BI naniesiona jest na ramkę PC i na wewnętrzną powierzchnię wspornika PA, a na pozostałej powierzchni pierścienia komory spalania P, przylegającej do zawartości komory spalania KZ naniesiona jest warstwa bufora termicznego BT.The active combustion chamber of the piston engine, made as in the first example, with the difference that the rim PB is perforated and stiffened with a PC frame, opposite to the PA support, while the active layer of the BI insulator is applied to the PC frame and the inner surface of the PA support, and on the rest on the surface of the combustion chamber ring P, adjacent to the contents of the combustion chamber KZ, a thermal buffer layer BT is applied.

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że wieniec PB jest kratownicą PK o pionowych cienkich ściankach, usztywnioną ukierunkowanymi promieniowo ramionami PH i owalną ramką PC, a łączniki tłoka PN są przyklejone do tłoka KT.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the first example, with the difference that the PB rim is a PK truss with vertical thin walls, stiffened by radially oriented PH arms and an oval PC frame, and the PN piston connectors are glued to the KT piston.

P r z y k ł a d 8P r z k ł a d 8

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że wieniec PB jest siatką PG usztywnioną ukierunkowanymi promieniowo ramionami PH i ramką PC, a łączniki głowicy PL są przyklejone do głowicy KG. Pierścień komory spalania P wykonany jest ze stopów magnezu, na które naniesione są warstwy aktywne, a krawędzie pierścienia komory spalania P są zaokrąglone.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the first example, with the difference that the PB rim is a PG mesh stiffened by radially oriented PH arms and a PC frame, and the PL head connectors are glued to the KG head. The combustion chamber ring P is made of magnesium alloys with active layers applied, and the edges of the combustion chamber ring P are rounded.

Pierścień komory spalania P może być wykonany z metali lekkich lub z ich stopów lub nadstopów, z magnezu lub aluminium lub z ich stopów lub nadstopów, na które naniesione są warstwy aktywne.The combustion chamber ring P can be made of light metals or of their alloys or superalloys, of magnesium or aluminum or of their alloys or superalloys on which active layers are applied.

P r z y k ł a d 9P r z k ł a d 9

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że wspornik PA jest pierścieniem pasowanym luźnie do cylindra KC, przy czym średnica zewnętrzna wspornika z jest mniejsza od średnicy wewnętrznej cylindra KC w, a przekątna przekroju osiowego wspornika d jest większa od średnicy wewnętrznej cylindra w. Ponadto na płaszczyznę wspornika PA przylegającą do gładzi cylindra KC naniesiona jest warstwa izolatora termicznego o małym współczynniku tarcia.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the first example, with the difference that the bracket PA is a ring fitted loosely to the KC cylinder, the outer diameter of the bracket z being smaller than the inner diameter of the cylinder KC w, and the diagonal of the axial section of the bracket d being greater than the diameter In addition, a layer of thermal insulator with a low friction coefficient is applied to the plane of the PA support, adjacent to the surface of the KC cylinder.

P r z y k ł a d 10P r z k ł a d 10

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiątym z tą różnicą, że wspornik PA ma na górnej płaszczyźnie bocznej amortyzatory górne PO w postaci płaskich sprężyn amortyzujących zderzenia pierścienia komory spalania P z głowicą PG, a na dolnej płaszczyźnie bocznej podobne amortyzatory dolne PP amortyzujące zderzenia pierścienia komory spalania P z denkiem tłoka KT.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the ninth example, with the difference that on the upper side plane the PA bracket has upper PO shock absorbers in the form of flat springs absorbing collisions of the combustion chamber ring P with the PG head, and on the lower side plane similar lower PP shock absorbers cushioning collisions combustion chamber ring P with piston crown KT.

P r z y k ł a d 11P r x l a d 11

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiątym z tą różnicą, że wspornik PA jest pierścieniem falistym.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the ninth example, with the difference that the PA bracket is a wave ring.

P r z y k ł a d 12P r z k ł a d 12

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiątym z tą różnicą, że wspornik PA jest falistym pierścieniem sprężynującym.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the ninth example, with the difference that the bracket PA is a wave spring ring.

P r z y k ł a d 13P r x l a d 13

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiątym z tą różnicą, że wspornik PA jest talerzowym pierścieniem sprężynującym.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the ninth example, with the difference that the support PA is a snap ring.

P r z y k ł a d 14P r z k ł a d 14

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiątym z tą różnicą, że wieniec PB ma równomiernie rozmieszczone i promieniowo ukierunkowane łopatki PT osadzone na wsporniku PA, przy czym geometryczne płaszczyzny łopatek PT ustawione są pod kątem natarcia do geometrycznej osi pierścienia PX.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the ninth example, with the difference that the rim PB has evenly spaced and radially oriented blades PT mounted on the support PA, with the geometric planes of the blades PT set at the angle of attack to the geometric axis of the ring PX.

P r z y k ł a d 15P r z k ł a d 15

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie czternastym z tą różnicą, że wieniec PB ma na łopatkach PT osadzoną kratownicę PK.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the 14th example, with the difference that the PB rim has a PK truss on the PT blades.

P r z y k ł a d 16P r z k ł a d 16

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie piętnastym z tą różnicą, że wieniec PB ma na łopatkach PT osadzoną siatkę PG, która jest usztywniona ramką PC w formie wielokąta.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the fifteenth example, with the difference that the rim PB has a PG mesh embedded on the PT blades, which is stiffened with a PC frame in the form of a polygon.

PL 235 411 B3PL 235 411 B3

P r z y k ł a d 17P r z k ł a d 17

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiątym z tą różnicą, że wieniec PB ma równomiernie rozmieszczone i promieniowo ukierunkowane skrzydełka PS osadzone na wsporniku PA. Skrzydełka PS mają cięciwy równoległe do geometrycznej osi pierścienia PX, a punkty maksymalnego ugięcia linii szkieletowej skrzydełek PS znajdują się 50% od krawędzi płata skrzydełka PS czyli pośrodku między krawędziami płata. Linia szkieletowa jest symetryczna, a zwrot wytwarzanej siły aerodynamicznej, która jest siłą obracającą pierścień komory spalania P wokół osi pierścienia PX jest stały i niezależny od kierunku opływu.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the ninth example, with the difference that the rim PB has evenly spaced and radially oriented wings PS mounted on the support PA. The PS wings have chords parallel to the geometric axis of the PX ring, and the points of maximum deflection of the PS wings skeleton line are 50% from the edge of the PS wing panel, i.e. in the middle between the edges of the wing. The skeletal line is symmetrical, and the return of the generated aerodynamic force, which is the force rotating the combustion chamber ring P around the ring axis PX, is constant and independent of the flow direction.

P r z y k ł a d 18P r z l a d 18

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie siedemnastym z tą różnicą, że wieniec PB ma skrzydełka PS, które mają profil lotniczy, a cięciwy tych skrzydełek PS ustawione są pod kątem natarcia do płaszczyzny prostopadłej do geometrycznej osi pierścienia PX, wyznaczonej przez geometryczne okręgi pierścienia komory spalania P. Wytwarzana siła aerodynamiczna skierowana jest do głowicy KG i jest siłą nośną pierścienia komory spalania P.The active combustion chamber of a piston engine is made as in Example 17, with the difference that the rim PB has PS wings that have an aviation profile, and the chords of these wings PS are positioned at the angle of attack to the plane perpendicular to the geometric axis of the PX ring, defined by the geometric circles of the ring combustion chamber P. The generated aerodynamic force is directed to the KG head and is the lifting force of the combustion chamber ring P.

P r z y k ł a d 19P r z k ł a d 19

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie siedemnastym i osiemnastym z tą różnicą, że wieniec PB ma na skrzydełkach PS osadzoną kratownicę PK.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the seventeenth and eighteenth examples, with the difference that the rim PB has a PK truss mounted on the wings of the PS.

P r z y k ł a d 20P r z l a d 20

Aktywna komora spalania silnika tłokowego wykonana jak w przykładzie dziewiętnastym z tą różnicą, że wieniec PB ma na skrzydełkach PS osadzoną siatkę PG, która jest usztywniona ramką PC.The active combustion chamber of the piston engine is made as in the nineteenth example, with the difference that the rim PB has a PG mesh embedded on the wings of the PS, which is stiffened with a PC frame.

P r z y k ł a d 21P r z k ł a d 21

Sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania, polega na tym, że warstwę aktywną, która jest warstwą bufora termicznego BT, nanosi się na pierścień komory spalania P poza komorą spalania KS, a następnie pierścień komory spalania P z naniesioną warstwą bufora termicznego BT umieszcza się w komorze spalania KS między tłokiem KT a głowicą KG. W cyklu pracy silnika cyklicznie buforuje się porcje ciepła nadmiarowego na pierwszej ścieżce buforowania, na której ciepło do bufora termicznego BT pobiera się w strefie zapłonu i intensywnego spalania mieszanki, a następnie ciepłem tym dogrzewa się zawartość komory spalania KZ przy obniżonych jej temperaturac h. Wzrost stopnia sprężania, powstały poprzez umieszczenie w komorze spalania KS dodatkowego elementu konstrukcyjnego i zmniejszenie tym jej objętości, koryguje się wydłużeniem czasu otwarcia dolotu. Zarazem w układzie regulacji chłodzenia zewnętrznego zawartości komory spalania KZ obniża się nastawy intensywności chłodzenia, czym zwiększa się porcje ciepła cyklicznie buforowanego buforem termicznym BT i zmniejsza się porcje ciepła wyprowadzanego do układu chłodzenia.The method of heat transfer in an active combustion chamber is based on the fact that the active layer, which is a thermal buffer layer BT, is applied to the combustion chamber ring P outside the combustion chamber KS, and then the combustion chamber ring P with the thermal buffer layer BT is placed in KS combustion chamber between KT piston and KG head. In the engine operation cycle, portions of excess heat are cyclically buffered on the first buffering path, where heat is taken to the BT thermal buffer in the ignition and intensive combustion zone of the mixture, and then this heat is used to heat up the content of the KZ combustion chamber at its reduced temperatures. compression, created by placing an additional structural element in the KS combustion chamber and thus reducing its volume, is corrected by extending the inlet opening time. At the same time, in the control system for cooling the external contents of the KZ combustion chamber, the cooling intensity settings are lowered, which increases the portions of heat cyclically buffered with the BT thermal buffer and decreases the portions of heat transferred to the cooling system.

P r z y k ł a d 22P r z k ł a d 22

Sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania przebiega jak w przykładzie dwudziestym pierwszym z tą różnicą, że na pierścieniu komory spalania P osadza się poza komorą spalania KS aktywną warstwę izolatora BI, a po umieszczeniu pierścienia komory spalania P z naniesioną warstwą izolatora BI w komorze spalania KS, w cyklu pracy silnika wysoką temperaturą powierzchni warstwy izolatora BI powstałą poprzez kumulację ciepła w kolejnych cyklach pracy silnika oraz kształtem wspornika PA i ramki PC, na których naniesiona została warstwa izolatora BI, kształtuje się zapłon mieszanki i czoło płomienia.The method of heat transfer in the active combustion chamber proceeds as in the twenty-first example, with the difference that on the combustion chamber ring P, an active insulator layer BI is deposited outside the combustion chamber KS, and after placing the combustion chamber ring P with the insulating layer BI layer in the combustion chamber KS , in the engine operation cycle, the mixture ignition and the flame front are shaped by the high surface temperature of the BI insulator layer resulting from heat accumulation in subsequent engine operation cycles and the shape of the PA bracket and the PC frame on which the BI insulator layer has been applied.

Owalną ramką PC z naniesioną na niej warstwą aktywną izolatora BI kształtuje się owalne czoło płomienia o zróżnicowanym czasie dochodzenia czoła płomienia od strefy zapłonu do strefy środkowej komory spalania KS, a więc wydłuża się czas spalania mieszanki i wyrównuje się ciśnienie robocze.With the oval PC frame with the active layer of the insulator BI applied on it, an oval flame front is formed with a different time of reaching the flame front from the ignition zone to the central zone of the KS combustion chamber, so the combustion time of the mixture is extended and the working pressure is equalized.

P r z y k ł a d 23P r z k ł a d 23

Sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania przebiega jak w przykładzie dwudziestym pierwszym z tą różnicą, że wspornik PA pierścienia komory spalania P pasuje się luźno do cylindra KC komory spalania KS, a pierścień komory spalania P umieszcza się w komorze spalania KS tak, że oś pierścienia PX jest możliwie współbieżna z osią cylindra KX. W cyklu pracy silnika zderzeniami sprężystymi wspornika PA na przemian z głowicą KG i tłokiem KT nadaje się pierścieniowi komory spalania P ruch posuwisto-zwrotny wzdłuż osi cylindra KX, a poprzez oddziaływanie zawartości komory spalania KZ na łopatki PT nadaje się pierścieniowi komory spalania P ruchy obrotowe wokół osi pierścienia PX. Ruchami pierścienia komory spalania P ujednolica się zawartość komory spalania KZ, zwiększa się intensywność przemieszczania ciepła między zawartością komory spalania KZ a warstwą bufora termicznego BT oraz stabilizuje się położenie osi pierścienia PX w osi cylindra KX.The method of heat transfer in the active combustion chamber is as in the twenty-first example, with the difference that the bracket PA of the combustion chamber ring P fits loosely into the cylinder KC of the combustion chamber KS, and the combustion chamber ring P is placed in the combustion chamber KS so that the ring axis PX is possibly concurrent with the cylinder axis KX. In the engine operation cycle, by elastic collisions of the bracket PA, alternating with the KG head and the KT piston, the combustion chamber ring P is given a reciprocating movement along the axis of the KX cylinder, and due to the influence of the combustion chamber contents KZ on the PT blades, the combustion chamber ring P rotates around PX ring axis. Movements of the combustion chamber ring P make the content of the KZ combustion chamber uniform, the intensity of heat transfer between the contents of the KZ combustion chamber and the BT thermal buffer layer is increased, and the position of the PX ring axis in the KX cylinder axis is stabilized.

PL 235 411 B3PL 235 411 B3

P r z y k ł a d 24P r z k ł a d 24

Sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania przebiega jak w przykładzie dwudziestym trzecim z tą różnicą, że skrzydełkami PS z symetryczną linią szkieletową, których cięciwę ustawia się równolegle do osi pierścienia PX i którymi w zawartości komory spalania KZ wytwarza się siłę aerodynamiczną o stałym zwrocie niezależnie od kierunku opływu czyli niezależnie od kierunku ruchu posuwisto-zwrotnego pierścienia komory spalania P, pierścieniowi komory spalania P nadaje się jednokierunkowy ruch obrotowy wokół osi pierścienia PX. Zarazem skrzydełkami PS, które mają profil lotniczy, a cięciwy tych skrzydełek PS ustawia się pod kątem natarcia do płaszczyzny prostopadłej do geometrycznej osi pierścienia PX, wyznaczonej przez geometryczne okręgi pierścienia komory spalania P i którymi w zawartości komory spalania KZ wytwarza się aerodynamiczną siłę nośną, ogranicza się siły zderzeń sprężystych wspornika PA z głowicą KG i tłokiem KT.The method of heat transfer in the active combustion chamber is as in the twenty-third example, with the difference that the wings PS with a symmetrical skeleton line, the chord of which is set parallel to the axis of the PX ring, and which generate an aerodynamic force with a constant return in the combustion chamber KZ contents, regardless of in the flow direction, i.e. regardless of the direction of reciprocating movement of the combustion chamber ring P, the combustion chamber ring P is given a unidirectional rotary movement around the ring axis PX. At the same time, the PS wings, which have an aviation profile, and the chords of these PS wings, are set at the angle of attack to the plane perpendicular to the geometric axis of the PX ring, defined by the geometric circles of the combustion chamber ring P, and which generate aerodynamic lift in the contents of the combustion chamber KZ, limits the forces of elastic collisions of the PA bracket with the KG head and the KT piston.

P r z y k ł a d 25P r z k ł a d 25

Sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania przebiega jak w przykładzie dwudziestym trzecim z tą różnicą, że pierścieniowi komory spalania P nadaje się ruch obrotowy poprzez ukierunkowanie strumienia ładunku, w tym wtrysku paliwa i utleniacza na wieniec PB.The method of heat transfer in the active combustion chamber is as in Example 23, with the difference that the combustion chamber ring P is made to rotate by directing the charge flow, including fuel and oxidant injection on the PB rim.

Wykaz oznaczeń na rysunku:List of symbols in the drawing:

BI - warstwa izolatora,BI - insulator layer,

BT - bufor termiczny,BT - thermal buffer,

KC - cylinder,KC - cylinder,

KG - głowica,KG - head,

KS - komora spalania,KS - combustion chamber,

KT - tłok,KT - piston,

KX - oś cylindra,KX - cylinder axis,

KZ - zawartość komory spalania,KZ - contents of the combustion chamber,

P - pierścień komory spalania,P - combustion chamber ring,

PA - wspornik,PA - bracket,

PB - wieniec,PB - wreath,

PC - ramka,PC - frame,

PG - siatka,PG - mesh,

PH - ramię,PH - arm,

PL - łącznik głowicy,PL - head connector,

PN - łącznik tłoka,PN - piston connector,

PO - amortyzator górny,PO - upper shock absorber,

PP - amortyzator dolny,PP - lower shock absorber,

PS - skrzydełko,PS - wing,

PT - łopatka,PT - spatula,

PX - oś pierścienia, d - przekątna wspornika, w - średnica wewnętrzna cylindra, z - średnica zewnętrzna wspornika.PX - axis of the ring, d - diagonal of the bracket, w - inner diameter of the cylinder, z - outer diameter of the bracket.

Claims (32)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Aktywna komora spalania silnika tłokowego usytuowana wewnątrz cylindra zamkniętego u góry głowicą, zaś u dołu tłokiem, we wnętrzu co najmniej jeden bufor termiczny przylegający do zawartości komory spalania, według zgłoszenia patentowego nr P.416242, znamienna tym, że między tłokiem (KT) a głowicą (KG) osadzony jest pierścień komory spalania (P) wyposażony we wspornik (PA), na którym osadzony jest wieniec (PB), przy czym powierzchnia pierścienia komory spalania (P) przylegająca do zawartości komory spalania (KZ) pokryta jest co najmniej jedną warstwą aktywną (BI, BT), z których co najmniej jedna stanowi bufor termiczny (BT).1. Active combustion chamber of a piston engine located inside a cylinder closed at the top with a head, and at the bottom with a piston, inside at least one thermal buffer adjacent to the contents of the combustion chamber, according to patent application No. P.416242, characterized in that between the piston (KT) and the head (KG) is fitted with a combustion chamber ring (P) equipped with a support (PA) on which a rim (PB) is mounted, while the surface of the combustion chamber ring (P) adjacent to the combustion chamber contents (KZ) is covered with at least one active layer (BI, BT), at least one of which is a thermal buffer (BT). 2. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że wieniec (PB) stanowią warstwy aktywne naniesione na wspornik (PA).2. The chamber according to claim 3. The crown according to claim 1, characterized in that the rim (PB) consists of active layers applied to the support (PA). 3. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że wieniec (PB) jest perforowany.3. The chamber according to claim 6. The garment according to claim 1, characterized in that the rim (PB) is perforated. PL 235 411 B3PL 235 411 B3 4. Komora według zastrz. 3, znamienna tym, że wieniec (PB) wykonany jest w postaci siatki (PG) i/lub kratownicy (PK), korzystnie z pionowych cienkich ścianek, osadzonej we wsporniku (PA).4. The chamber according to p. 3. The crown according to claim 3, characterized in that the crown (PB) is made in the form of a mesh (PG) and / or a truss (PK), preferably of vertical thin walls, embedded in a support (PA). 5. Komora według zastrz. 3, znamienna tym, że wieniec (PB) osadzony jest pomiędzy wspornikiem (PA) i ramką (PC), korzystnie owalną.5. The chamber according to p. 3. The ring according to claim 3, characterized in that the rim (PB) is seated between the support (PA) and the frame (PC), preferably oval. 6. Komora według zastrz. 3, znamienna tym, że wieniec (PB) jest usztywniony ramionami (PH) ukierunkowanymi promieniowo.6. The chamber according to p. 3. The crown according to claim 3, characterized in that the rim (PB) is stiffened by radially oriented arms (PH). 7. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że krawędzie pierścienia komory spalania (P) są zaokrąglone.7. The chamber according to p. The combustion chamber ring (P) is rounded. 8. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że wspornik (PA) jest pasowany luźnie do cylindra (KC), przy czym średnica zewnętrzna wspornika (w) jest mniejsza od średnicy wewnętrznej cylindra (k), a przekątna przekroju osiowego wspornika (d) jest większa od średnicy wewnętrznej cylindra (w).8. The chamber according to p. The bracket according to claim 1, characterized in that the bracket (PA) fits loosely to the cylinder (KC), the outer diameter of the bracket (w) being smaller than the inner diameter of the cylinder (k), and the diagonal of the axial section of the bracket (d) greater than the inner diameter cylinder (in). 9. Komora według zastrz. 8, znamienna tym, że na płaszczyznę wspornika (PA) przylegającą do gładzi cylindra (KC) naniesiona jest warstwa izolatora termicznego o małym współczynniku tarcia.9. The chamber according to p. 8. The method according to claim 8, characterized in that a thermal insulator layer with a low friction coefficient is applied to the plane of the support (PA) adjacent to the surface of the cylinder (KC). 10. Komora według zastrz. 8, znamienna tym, że wspornik (PA) ma amortyzatory górne (PO) i/lub amortyzatory dolne (PP).10. The chamber according to claim 1 8. The bracket according to claim 8, characterized in that the bracket (PA) has upper shock absorbers (PO) and / or lower shock absorbers (PP). 11. Komora według zastrz. 8, znamienna tym, że wieniec (PB) składa się z ukierunkowanych promieniowo łopatek (PT), przy czym geometryczne płaszczyzny łopatek (PT) ustawione są pod kątem natarcia do osi pierścienia (PX) i/lub skrzydełek (PS), a co najmniej dwa skrzydełka (PS) wytwarzające siły obrotowe o zwrocie niezależnym od kierunku opływu, które mają cięciwy skrzydełek (PS) równoległe do geometrycznej osi pierścienia (PX), a punkty maksymalnego ugięcia linii szkieletowej skrzydełek (PS) znajdują się 50% od krawędzi płata skrzydełka (PS) czyli symetrycznie między krawędziami płata i/lub co najmniej dwa skrzydełka (PS) wytwarzające siły nośne, które mają profil lotniczy, a cięciwy tych skrzydełek (PS) ustawione są równolegle lub pod kątem natarcia do płaszczyzny prostopadłej do geometrycznej osi pierścienia (PX) czyli wyznaczonej przez geometryczne okręgi pierścienia komory spalania (P).11. The chamber according to p. 8. The skirt according to claim 8, characterized in that the rim (PB) consists of radially oriented blades (PT), the geometrical planes of the blades (PT) being oriented at the angle of the rake to the axis of the ring (PX) and / or the blades (PS), and at least two wings (PS) generating rotational forces independent of the flow direction, which have the wing chords (PS) parallel to the geometric axis of the ring (PX), and the points of maximum deflection of the wing skeleton line (PS) are 50% from the edge of the wing panel ( PS), i.e. symmetrically between the edges of the airfoil and / or at least two wings (PS) generating lift forces that have an aviation profile, and the chords of these wings (PS) are parallel or at an angle of attack to the plane perpendicular to the geometric axis of the ring (PX) that is, defined by the geometric circles of the combustion chamber ring (P). 12. Komora według zastrz. 11, znamienna tym, że na łopatkach (PT) i/lub na skrzydełkach (PS) wieńca (PB) osadzona jest kratownica (PK) i/lub siatka (PG), korzystnie siatka (PG) jest usztywniona ramką (PH).12. The chamber according to p. A grid (PK) and / or a net (PG) is mounted on the blades (PT) and / or on the wings (PS) of the rim (PB), preferably the net (PG) is stiffened with a frame (PH). 13. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że wspornik (PA) jest pierścieniem sprężynującym.13. The chamber according to p. The bracket of claim 1, characterized in that the support (PA) is a snap ring. 14. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że wspornik (PA) jest pierścieniem falistym, korzystnie sprężynującym.14. The chamber according to claim 1 6. The bracket of claim 1, characterized in that the support (PA) is a wave ring, preferably resilient. 15. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że wspornik (PA) jest talerzowym pierścieniem sprężynującym.15. The chamber according to claim 1 The carrier according to claim 1, characterized in that the support (PA) is a snap ring. 16. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że pierścień komory spalania (P) połączony jest łącznikami głowicy (PL) z głowicą (KG), korzystnie na płaszczyznę wspornika (PA) przylegającą do głowicy (KG) naniesiona jest warstwa izolatora termicznego.16. The chamber according to claim 1 The combustion chamber ring (P) is connected by the head connectors (PL) to the head (KG), preferably a thermal insulator layer is applied to the support plane (PA) adjacent to the head (KG). 17. Komora według zastrz. 16, znamienna tym, że łączniki głowicy (PL) połączone są z głowicą (KG) połączeniem wciskanym i/lub kołkowym i/lub śrubowym.17. The chamber according to claim 1 16, characterized in that the head connectors (PL) are connected to the head (KG) by a press fit and / or pin and / or screw connection. 18. Komora według zastrz. 16, znamienna tym, że łączniki głowicy (PL) przyklejone są do głowicy (KG).18. The chamber according to p. 16, characterized in that the head connectors (PL) are glued to the head (KG). 19. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że pierścień komory spalania (P) połączony jest łącznikami tłoka (PN) z tłokiem (KT), korzystnie na płaszczyznę wspornika (PA) przylegającą do tłoka (KT) naniesiona jest warstwa izolatora termicznego.19. The chamber according to claim 1 A method according to claim 1, characterized in that the combustion chamber ring (P) is connected by the piston (PN) connectors to the piston (KT), preferably a layer of thermal insulator is applied to the plane of the support (PA) adjacent to the piston (KT). 20. Komora według zastrz. 19, znamienna tym, że łączniki tłoka (PN) połączone są z tłokiem (KT) połączeniem wciskanym i/lub kołkowym i/lub śrubowym.20. The chamber according to claim 1 19, characterized in that the piston connectors (PN) are connected to the piston (KT) by a press fit and / or pin and / or screw connection. 21. Komora według zastrz. 19, znamienna tym, że łączniki tłoka (PN) przyklejone są do tłoka (KT).21. The chamber of claim 1 19, characterized in that the piston links (PN) are glued to the piston (KT). 22. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że pierścień komory spalania (P) wykonany jest z metali lekkich lub z ich stopów lub nadstopów, korzystnie z magnezu lub aluminium lub z ich stopów lub nadstopów, na które naniesione są warstwy aktywne.22. The chamber of claim 1 The combustion chamber ring (P) is made of light metals or their alloys or superalloys, preferably magnesium or aluminum, or their alloys or superalloys on which active layers are applied. 23. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że co najmniej jedna warstwa aktywna jest warstwą izolatora (BI), która jest wykonana z materiału o małej przewodności cieplnej i małej właściwej objętościowej pojemności cieplnej.23. The chamber of claim 1 A material according to claim 1, characterized in that the at least one active layer is an insulator layer (BI) which is made of a material with low thermal conductivity and low specific volumetric heat capacity. PL 235 411 B3PL 235 411 B3 24. Komora według zastrz. 23, znamienna tym, że warstwa izolatora (BI) naniesiona jest na wewnętrzną powierzchnię wspornika (PA) i/lub na ramkę (PC).24. The chamber of claim 1 23. The insulating layer (BI) is applied to the inner surface of the support (PA) and / or to the frame (PC). 25. Komora według zastrz. 23, znamienna tym, że warstwa izolatora (BI) wykonana jest z porowatych tlenków, korzystnie z anodyzowanych tlenków aluminium lub jego stopów, zamkniętych na powierzchni cienką warstewką uszczelniającą.25. The chamber of claim 1 23. The insulator layer (BI) is made of porous oxides, preferably anodized aluminum oxides or its alloys, closed on the surface with a thin sealing layer. 26. Komora według zastrz. 23, znamienna tym, że co najmniej jedna warstwa aktywna (BI, BT) zawiera katalizatory, korzystnie platynę.26. The chamber of claim 1 23. The method according to claim 23, characterized in that at least one active layer (BI, BT) contains catalysts, preferably platinum. 27. Sposób przemieszczania ciepła w aktywnej komorze spalania polega na tym, że we wnętrzu komory spalania umieszcza się co najmniej jeden bufor termiczny przylegający do zawartości komory spalania, według zgłoszenia patentowego nr P.416242, znamienny tym, że w komorze spalania (KS) między tłokiem (KT) a głowicą (KG) umieszcza się pierścień komory spalania (P), na który uprzednio nanosi się warstwy aktywne, przy czym na pierścień komory spalania (P) jako warstwę aktywną nanosi się co najmniej jedną warstwę bufora termicznego (BT) i ewentualnie co najmniej jedną warstwę izolatora (BI), a powstały wzrost stopnia sprężania ewentualnie koryguje się wydłużeniem czasu otwarcia dolotu, jednocześnie w układzie regulacji chłodzenia zewnętrznego zawartości komory spalania (KZ) obniża się nastawy intensywności chłodzenia.27. The method of transferring heat in an active combustion chamber consists in placing at least one thermal buffer in the interior of the combustion chamber adjacent to the contents of the combustion chamber, according to patent application No. P.416242, characterized in that in the combustion chamber (KS) between with the piston (KT) and the head (KG), the combustion chamber ring (P) is placed on which the active layers are previously applied, with at least one thermal buffer layer (BT) applied to the combustion chamber ring (P) as the active layer and optionally, at least one layer of insulator (BI), and the resulting increase in the compression ratio is possibly corrected by extending the inlet opening time, at the same time in the control system for cooling the external contents of the combustion chamber (KZ), the cooling intensity settings are lowered. 28. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że warstwą izolatora (BI) naniesioną z materiału o małej przewodności cieplnej i małej pojemności cieplnej, kształtuje się zapłon mie szanki i czoło płomienia.28. The method according to p. The method of claim 27, characterized in that the mixture ignition and the flame front are formed with the layer of insulator (BI) deposited from a material of low thermal conductivity and low heat capacity. 29. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że wspornik (PA) pierścienia komory spalania (P) pasuje się luźno do cylindra (KC) komory spalania (KS), przy czym pierścień komory spalania (P) osadza się w komorze spalania (KS) tak, że geometryczna oś pierścienia (PX) możliwie pokrywa się z geometryczną osią cylindra (KX), korzystnie pierścieniowi komory spalania (P) nadaje się ruch obrotowy wokół osi pierścienia (PX) i ewentualnie ruch posuwisto-zwrotny wzdłuż osi cylindra (KX).29. The method according to p. 27, characterized in that the support (PA) of the combustion chamber ring (P) fits loosely into the cylinder (KC) of the combustion chamber (KS), the combustion chamber ring (P) being deposited in the combustion chamber (KS) so that the geometrical the ring axis (PX) possibly coincides with the geometric axis of the cylinder (KX), preferably the combustion chamber ring (P) is provided with a rotational movement about the ring axis (PX) and possibly a reciprocating movement along the cylinder axis (KX). 30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że pierścieniowi komory spalania (P) nadaje się ruch posuwisto-zwrotny poprzez zderzenia sprężyste amortyzatorów górnych (PO) z głowicą (KG) i zderzenia sprężyste amortyzatorów dolnych (PP) z tłokiem (KT) lub poprzez zderzenia sprężyste wspornika (PA) wykonanego jako pierścień sprężynujący, korzystnie falisty, na przemian z głowicą (KG) i z tłokiem (KT).30. The method according to p. 29, characterized in that the combustion chamber ring (P) is reciprocated by elastic collisions of the upper shock absorbers (PO) with the head (KG) and elastic collisions of the lower shock absorbers (PP) with the piston (KT) or by elastic collisions of the bracket ( PA) made as a spring ring, preferably corrugated, alternating with a head (KG) and a piston (KT). 31. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że pierścieniowi komory spalania (P) nadaje się ruch poprzez oddziaływanie zawartości komory spalania (KZ) na łopatki (PT) i na skrzydełka (PS), którymi zarazem stabilizuje się współbieżne położenie geometrycznej osi pierścienia (PX) w geometrycznej osi cylindra (KX), przy czym wytwarzaną przez skrzydełka (PS) aerodynamiczną siłą nośną ogranicza się siły zderzeń sprężystych wspornika (PA) z głowicą (KG) i z tłokiem (KT).31. The method according to p. 29, characterized in that the combustion chamber ring (P) is moved by the action of the combustion chamber contents (KZ) on the blades (PT) and on the wings (PS), which at the same time stabilize the co-rotating position of the geometric axis of the ring (PX) in the geometric axis cylinder (KX), while the aerodynamic lift generated by the wings (PS) limits the forces of elastic collisions of the bracket (PA) with the head (KG) and the piston (KT). 32. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że pierścieniowi komory spalania (P) nadaje się ruch obrotowy poprzez ukierunkowanie strumienia ładunku na wieniec (PB), korzys tnie poprzez wtrysk paliwa lub utleniacza na ramiona (PH) i/lub łopatki (PT).32. The method according to p. A method as claimed in claim 29, characterized in that the combustion chamber (P) ring is made to rotate by directing the charge flow towards the rim (PB), preferably by injecting fuel or oxidant onto the arms (PH) and / or blades (PT).
PL419959A 2016-02-23 2016-12-22 Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber PL235411B3 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL419959A PL235411B3 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber
PCT/PL2017/000011 WO2017146598A2 (en) 2016-02-23 2017-02-21 Active combustion chamber of a piston engine and method for transferring heat in the active combustion chamber
KR1020187027894A KR20180122650A (en) 2016-02-23 2017-02-21 Active combustion chamber of piston engine and heat transfer method in active combustion chamber
DE112017000942.1T DE112017000942A5 (en) 2016-02-23 2017-02-21 Active combustion chamber of a reciprocating engine and method of transferring heat in the active combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL419959A PL235411B3 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL419959A3 PL419959A3 (en) 2018-07-02
PL235411B3 true PL235411B3 (en) 2020-07-27

Family

ID=62705223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL419959A PL235411B3 (en) 2016-02-23 2016-12-22 Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235411B3 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL419959A3 (en) 2018-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160169153A1 (en) Engine Piston
CN102782275A (en) A heat engine
PL235411B3 (en) Active combustion chamber of a piston engine and method of heat displacement in active combustion chamber
CN203892009U (en) Rotor negative-pressure power equipment
US20190136792A1 (en) Bimetallic piston heads including thermal insulation coatings
KR20180122650A (en) Active combustion chamber of piston engine and heat transfer method in active combustion chamber
CN208455035U (en) A kind of heat-treatment furnace
RU159092U1 (en) ELASTIC CONNECTION OF HEAT PIPE AND GAS PUMP COMBUSTION CHAMBERS OF A GAS TURBINE ENGINE
CN103925028A (en) Partially-coated valve
Mahkamov et al. Thermal water pumps on the basis of fluid piston solar stirling engine
US20160169152A1 (en) Engine Piston
Sroka et al. Thermal activation of the combustion chamber of a reciprocating internal combustion engine
CN108730068A (en) Electrical heating Stirling engine
JP4144812B2 (en) Cylinder-piston unit especially for steam engines
CN203655467U (en) Piston assembly for Stirling engine
RU2535598C1 (en) Ice piston seal
US8671676B2 (en) Maximized thermal efficiency engines
US20140345269A1 (en) Fluid expansion engine
CN105065114A (en) Miniature engine
WO2000077367A2 (en) Piston and connecting rod assembly
CN207905877U (en) A kind of multicylinder engine valve
SU1444559A1 (en) Thermal engine
US4158531A (en) Rotary engine with an oscillation damping layer
CN107091152B (en) A kind of twin cylinder bimodal aviation piston engine
Mou et al. A numerical model on thermodynamic analysis of free piston Stirling engines