RU209106U1 - Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания - Google Patents
Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU209106U1 RU209106U1 RU2020136322U RU2020136322U RU209106U1 RU 209106 U1 RU209106 U1 RU 209106U1 RU 2020136322 U RU2020136322 U RU 2020136322U RU 2020136322 U RU2020136322 U RU 2020136322U RU 209106 U1 RU209106 U1 RU 209106U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- heat
- cylinder
- chambers
- combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
- F02B75/285—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders comprising a free auxiliary piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к разработке поршневых двигателей внутреннего сгорания, в первую очередь с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением от сжатия, работающих с разделением объема рабочего цилиндра на камеру нагнетания и камеру сгорания.Технический результат достигается тем, что бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания, состоящий из двух поршней, один из которых кинематически связан с валом двигателя, а второй разделяет рабочий объем цилиндра на камеры нагнетания и сгорания и перемещается под действием разности давлений между камерами и имеет возможность сообщать эти камеры только для подачи в камеру сгорания атмосферного воздуха, причем оба поршня совершают возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра, который имеет окна впускные, связанные с магистралью подачи атмосферного воздуха, отличающийся тем, что цилиндр рабочий дополнительно снабжен втулкой теплоизоляционной, которая жестко закреплена в верхней части цилиндра рабочего, имеет высоту, равную высоте камеры сгорания и содержит упор, ограничивающий перемещение поршня автономного с покрытием теплоизоляционным, расположенным со стороны камеры сгорания.Заявляемая полезная модель обеспечивает теплоизоляцию камеры сгорания от окружающей среды и камеры нагнетания, что позволяет уменьшить потери тепла из камеры сгорания через стенки цилиндра и автономный поршень бинарных двигателей на 5-7%.
Description
Полезная модель относится к разработке поршневых двигателей внутреннего сгорания, в первую очередь с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением от сжатия, работающих с разделением объема рабочего цилиндра на камеру нагнетания и камеру сгорания.
Известен двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (патент РФ №2065982, F02D 23/06, F02F 3/26. Опубл. 09.04.1992 г.), содержащий цилиндр с установленной в нем кольцевой вставкой из жаропрочного теплоизолирующего материала, внутренний диаметр которой равен диаметру цилиндра, крышку цилиндра с форсункой и поршень, снабженный вытеснителем с выполненной в нем камерой сгорания, размещенным с зазором в кольцевой вставке при положении поршня в верхней мертвой точке, причем высота вставки и вытеснителя равна величине хода поршня, а вытеснитель выполнен раздельно от поршня и отделен от последнего при помощи теплоизолирующей прокладки. Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. В начале движения поршня совместно с вытеснителем вверх к верхней мертвой точке во время такта сжатия, вытеснитель входит во вставку и сжатие воздуха осуществляется в пространстве, ограниченном внутренней цилиндрической поверхностью вставки, камерой сгорания вытеснителя и крышкой цилиндра. При движении поршня от верхней мертвой точки во время рабочего хода раскаленный вытеснитель движется внутри теплоизолирующей вставки с минимальными потерями тепла.
Недостатком двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия является снижение эффективной мощности.
Наиболее близким аналогом является способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания (патент РФ №2146007, МПК F02B 3/04, F02B 25/10. Опубл. 27.02.2000 г.), который состоит из двух поршней, один из которых кинематически связан с валом двигателя, а второй разделяет рабочий объем цилиндра на камеры нагнетания и сгорания и перемещается под действием разности давлений между камерами и имеет возможность сообщать эти камеры только для подачи в камеру сгорания свежей порций окислителя, причем оба поршня совершают возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра, который имеет сквозные окна, связанные с магистралью подачи свежей порции окислителя, а стенки цилиндра двигателя имеют дополнительный ряд сквозных окон, которые посредством магистрали с клапаном соединены с охлаждаемой герметичной емкостью, причем эти окна установлены так, что в процессе наполнения аккумулирующая емкость подключается к цилиндру двигателя до подачи свежей порции окислителя от принудительного источника или после подачи свежей порции окислителя от естественного источника. Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Раздельное сжатие среды с окислителем в камере нагнетания и горячих газов в камере сгорания, с превышением давления среды с окислителем и последующей подачей этой среды в камеру сгорания, в которую предварительно подано топливо. Причем передачу энергии расширения продуктов сгорания на вал двигателя осуществляют через сжимаемую среду, не участвующую в сгорании, а в процессе наполнения двигателя свежей порцией окислителя исключают контакт этой среды с горячими газами камеры сгорания, в завершающей стадии процесса расширения часть среды из камеры нагнетания направляют в аккумулирующую емкость, удаление отработанных газов из камеры сгорания двигателя производят без или с использованием их энергии для обеспечения принудительной подачи свежей порции окислителя при завершении заполнения аккумулирующей емкости, которую подключают к нагнетательной камере или в стадии завершения наполнения камеры нагнетания свежей порцией окислителя от естественного источника или(и) перед началом принудительной подачи свежей порции окислителя. Аккумулированную среду с окислителем охлаждают до подачи ее в нагнетательную камеру.
Недостатком двигателя внутреннего сгорания является потеря тепла из камеры сгорания через стенки цилиндра и автономный поршень.
Задачей, на которую направлена полезная модель, является теплоизоляция камеры сгорания бинарных двигателей от окружающей среды и камеры нагнетания.
Технический результат заключается в установке втулки теплоизоляционной и нанесении покрытия теплоизоляционного.
Технический результат достигается тем, что бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания, состоящий из двух поршней, один из которых кинематически связан с валом двигателя, а второй разделяет рабочий объем цилиндра на камеры нагнетания и сгорания и перемещается под действием разности давлений между камерами и имеет возможность сообщать эти камеры только для подачи в камеру сгорания атмосферного воздуха, причем оба поршня совершают возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра, который имеет окна впускные, связанные с магистралью подачи атмосферного воздуха, отличающийся тем, что цилиндр рабочий дополнительно снабжен втулкой теплоизоляционной, которая жестко закреплена в верхней части цилиндра рабочего, имеет высоту равную высоте камеры сгорания и содержит упор, ограничивающий перемещение поршня автономного с покрытием теплоизоляционным, расположенным со стороны камеры сгорания.
Сопоставительный анализ с аналогом показывает, что заявленный бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа:
1. Цилиндр рабочий дополнительно снабжен втулкой теплоизоляционной.
2. Втулка теплоизоляционная жестко закреплена в верхней части цилиндра рабочего.
3. Втулка теплоизоляционная имеет высоту равную высоте камеры сгорания.
4. Втулка теплоизоляционная содержит упор, ограничивающий перемещение поршня автономного.
5. Поршень автономный имеет покрытие теплоизоляционное, расположенное со стороны камеры сгорания.
Для теплоизоляции камеры сгорания от окружающей среды цилиндр рабочий дополнительно снабжен втулкой теплоизоляционной, которая изготовлена из силикатного материала.
Для сохранения жесткости конструкции при перемещении поршня основного и поршня автономного втулка теплоизоляционная жестко закреплена в верхней части цилиндра рабочего.
Для теплоизоляции полного объема камеры сгорания от окружающей среды втулка теплоизоляционная имеет высоту равную высоте камеры сгорания. Кроме того, внутренний диаметр втулки теплоизоляционной соответствует внутреннему диаметру цилиндра рабочего. Высота камеры сгорания зависит от расположения упора, фиксирующего полный объем камеры сгорания.
Для фиксации постоянного объема камеры сгорания втулка теплоизоляционная содержит упор, ограничивающий перемещение поршня автономного.
Для теплоизоляции камеры сгорания от камеры нагнетания поршень автономный имеет покрытие теплоизоляционное, расположенное со стороны камеры сгорания. Покрытие теплоизоляционное наносится на поршень автономный методом дозированного налива на основе силикатного материала с последующей термообработкой. Наличие поршня автономного позволило исключить температурное влияние на поршень основной, поэтому при его изготовлении, возможно исключить нанесение покрытия теплоизоляционного со стороны камеры нагнетания.
На фигуре представлен бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания, содержащий камеру нагнетания 1; окна впускные 2; форсунку 3; камеру сгорания 4; поршень основной 5; поршень автономный 6; упор 7; втулку теплоизоляционную 8; клапан невозвратный 9; цилиндр рабочий 10; покрытие теплоизоляционное 11; клапан выпускной 12.
Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания работает следующим образом. Поступление атмосферного воздуха в камеру нагнетания Осуществляется через окна впускные 2, а топлива - через форсунку 3 в камеру сгорания 4. Поршень основной 5 и поршень автономный 6 перемещается к верхней мертвой точке (верхняя мертвая точка на фигуре не показана), происходит сжатие топлива в камере сгорания 4 и атмосферного воздуха в камере нагнетания 1. Поршень автономный 6 достигает упора 7, расположенного во втулке теплоизоляционной 8, давление в камере сгорания 4 фиксируется на постоянном уровне. Поршень основной 5 продолжает движение, досжимая атмосферный воздух в камере нагнетания 1. Давление атмосферного воздуха в камере нагнетания 1 превышает давление топлива в камере сгорания 4, открывается клапан невозвратный 9, расположенный в поршнеавтономном 6. Досжатый атмосферный воздух устремляется в камеру сгорания 4, где происходит смешивание сжатого топлива и досжатого атмосферного воздуха, что приводит к самовоспламенению топливо-воздушной смеси. Температура в камере сгорания 4 достигает 2430 К. Втулка теплоизоляционная сохраняет температуру в камере сгорания 4 за счет чего происходит ее теплоизоляция от окружающей среды. Кроме того, покрытие теплоизоляционное 11 на автономном поршне 6 не передает температуру в камеру нагнетания 1. Топливо-воздушная смесь сгорает с образованием отработанных газов, которые удаляются через клапан выпускной 12.
Заявляемая полезная модель обеспечивает теплоизоляцию камеры сгорания от окружающей среды и камеры нагнетания, что позволяет уменьшить потери тепла из камеры сгорания через стенки цилиндра и автономный поршень бинарных двигателей на 5-7%.
Claims (1)
- Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания, состоящий из двух поршней, один из которых кинематически связан с валом двигателя, а второй разделяет рабочий объем цилиндра на камеры нагнетания и сгорания и перемещается под действием разности давлений между камерами и имеет возможность сообщать эти камеры только для подачи в камеру сгорания атмосферного воздуха, причем оба поршня совершают возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра, который имеет окна впускные, связанные с магистралью подачи атмосферного воздуха, отличающийся тем, что цилиндр рабочий дополнительно снабжен втулкой теплоизоляционной, которая жестко закреплена в верхней части цилиндра рабочего, имеет высоту, равную высоте камеры сгорания, и содержит упор, ограничивающий перемещение поршня автономного с покрытием теплоизоляционным, расположенным со стороны камеры сгорания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136322U RU209106U1 (ru) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136322U RU209106U1 (ru) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU209106U1 true RU209106U1 (ru) | 2022-02-01 |
Family
ID=80215104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136322U RU209106U1 (ru) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU209106U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2253740C2 (ru) * | 2003-04-01 | 2005-06-10 | Прасолов Николай Сергеевич | Двигатель внутреннего сгорания |
DE19909689B4 (de) * | 1999-03-05 | 2009-07-23 | Rohs, Ulrich, Dr.-Ing. | Kolbenmotor mit kontinuierlicher Verbrennung |
RU2369755C2 (ru) * | 2003-10-30 | 2009-10-10 | Юрий Григорьевич Плескачевский | Способ работы бинарного двигателя внутреннего сгорания и бинарный двигатель внутреннего сгорания |
DE102007023295B4 (de) * | 2007-05-16 | 2010-03-04 | Matela, Karel, Dipl.-Ing. | Hochtemperatur-Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines Hochtemperatur-Verbrennungsmotors |
US9920684B2 (en) * | 2012-11-07 | 2018-03-20 | Dave Schouweiler | Fuel-stratified combustion chamber in a direct-injected internal combustion engine |
-
2020
- 2020-11-03 RU RU2020136322U patent/RU209106U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19909689B4 (de) * | 1999-03-05 | 2009-07-23 | Rohs, Ulrich, Dr.-Ing. | Kolbenmotor mit kontinuierlicher Verbrennung |
RU2253740C2 (ru) * | 2003-04-01 | 2005-06-10 | Прасолов Николай Сергеевич | Двигатель внутреннего сгорания |
RU2369755C2 (ru) * | 2003-10-30 | 2009-10-10 | Юрий Григорьевич Плескачевский | Способ работы бинарного двигателя внутреннего сгорания и бинарный двигатель внутреннего сгорания |
DE102007023295B4 (de) * | 2007-05-16 | 2010-03-04 | Matela, Karel, Dipl.-Ing. | Hochtemperatur-Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines Hochtemperatur-Verbrennungsmotors |
US9920684B2 (en) * | 2012-11-07 | 2018-03-20 | Dave Schouweiler | Fuel-stratified combustion chamber in a direct-injected internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101779016B (zh) | 内燃机操作方法以及内燃机 | |
US7273023B2 (en) | Steam enhanced double piston cycle engine | |
US4307687A (en) | Internal combustion engines | |
RU209106U1 (ru) | Бинарный двигатель с теплоизолированной камерой сгорания | |
US4601170A (en) | Explosive evaporation motor | |
RU2324830C1 (ru) | Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с одним поршнем привода компрессора | |
RU2656537C1 (ru) | Способ управления двигателем внутреннего сгорания | |
US6478006B1 (en) | Working cycle for a heat engine, especially an internal combustion engine, and an internal combustion engine | |
CN101253316A (zh) | 蒸汽增强的双活塞循环发动机 | |
US2083730A (en) | Internal combustion engine | |
US6305159B1 (en) | Internal combustion engine and method for the operation of an internal combustion engine | |
RU2027879C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
KR20210000649U (ko) | 저속-운전 대형 엔진을 동작시키는 방법 및 저속-운전 대형 엔진 | |
RU2268376C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JP2001514354A (ja) | 内燃機関の動作方法及び内燃機関 | |
JP2005536582A5 (ru) | ||
SU1314137A1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорани | |
RU2144141C1 (ru) | Четырехтактный комбинированный двигатель внутреннего сгорания и способ использования горячих газов высокого давления | |
RU2435975C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания меньшова | |
EP1875055A2 (en) | Steam enhanced double piston cycle engine | |
RU29101U1 (ru) | Комбинированный V-образный поршневой двигатель | |
US3994135A (en) | Thermal power engine with a separate heating chamber | |
JPS5512225A (en) | Regeneration cycle internal combustion engine | |
RU2254485C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2319849C2 (ru) | Поршневой двухтактный двигатель с камерой сгорания, которая находится за пределом цилиндра и соединена с цилиндром через систему клапанов |