RU2330166C1 - Internal combustion hydraulic engine - Google Patents
Internal combustion hydraulic engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330166C1 RU2330166C1 RU2007105638/06A RU2007105638A RU2330166C1 RU 2330166 C1 RU2330166 C1 RU 2330166C1 RU 2007105638/06 A RU2007105638/06 A RU 2007105638/06A RU 2007105638 A RU2007105638 A RU 2007105638A RU 2330166 C1 RU2330166 C1 RU 2330166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- oxygen
- working
- liquid
- hydraulic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с гидравлическим приводом выходного вала, и может быть использовано в энергетике для выработки электроэнергии и тепла, а также в транспортном машиностроении.The invention relates to heat engineering, namely to internal combustion engines (ICE) with a hydraulic drive of the output shaft, and can be used in the energy sector to generate electricity and heat, as well as in transport engineering.
Известны ДВС с гидравлическим приводом выходного вала, содержащие, по меньшей мере, два или три рабочих цилиндра, частично заполненных жидкостью, систему питания, зажигания и газообмена, в которых гидравлический привод выходного вала выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма или в виде гидротурбины (см., например, патент Великобритании 1380739, МКИ F02В 75/32, 1975 г., патент РФ 2006622, МКИ F02В 71/04,1994 г., патент РФ 2198308, МКИ F02В 71/04, 2001 г.).ICE with a hydraulic drive of the output shaft is known, containing at least two or three working cylinders partially filled with liquid, a power supply, ignition and gas exchange system in which the hydraulic drive of the output shaft is made in the form of a crank mechanism or in the form of a hydraulic turbine (see ., for example, UK patent 1380739, MKI F02B 75/32, 1975, RF patent 2006622, MKI F02B 71 / 04.1994, RF patent 2198308, MKI F02B 71/04, 2001).
Известные ДВС имеют следующие недостатки:Known ICEs have the following disadvantages:
- невысокий КПД (35-68%), обусловленный потерями на преодоление трения, потерями тепла на охлаждения воды и с выхлопными газами;- low efficiency (35-68%), due to losses to overcome friction, heat losses due to cooling water and with exhaust gases;
- высокие затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт;- high costs of operation, maintenance and repair;
- органическую экономичность (КПД), обусловленную неполным сгоранием топлива;- organic efficiency (Efficiency), due to incomplete combustion of fuel;
- низкий моторесурс.- low motor resource.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному решению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий не менее трех рабочих цилиндров, заполненных жидкостью, нижняя часть которых сообщена с гидравлическим приводом выходного вала в виде гидротурбины и маховиком, где каждый цилиндр снабжен компрессионной камерой и соединен двумя различными магистралями - энергообразующей и сливной - с пополнительной емкостью, размещенной после гидротурбины; компрессионные камеры в нижней части соединены с рабочими цилиндрами по типу сообщающихся сосудов и с пополнительной емкостью через магистраль сжатия, в которой смонтирован гидронасос на выходном валу гидротурбины и установлен насос со стартером, а в верхней части компрессионные камеры дополнительно соединены с рабочими цилиндрами, патрубками подачи горючей смеси, причем система питания с нагнетателем воздуха - вентилятором присоединена к верхней части компрессионных камер; рабочие цилиндры и компрессионные камеры теплоизолированы изнутри и оборудованы поплавками с теплоизолированной поверхностью, установленными на штоках с зазорами (RU 2198308 C1, F02B 71/04, 2003.02.10).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed solution is an internal combustion engine containing at least three working cylinders filled with liquid, the lower part of which is connected with the hydraulic drive of the output shaft in the form of a hydraulic turbine and a flywheel, where each cylinder is equipped with a compression chamber and is connected by two various highways - energy-generating and drain - with a replenishment tank located after the hydraulic turbine; the compression chambers in the lower part are connected to the working cylinders by the type of communicating vessels and with a replenishment tank through a compression line in which the hydraulic pump is mounted on the output shaft of the hydraulic turbine and a pump with a starter is installed, and in the upper part the compression chambers are additionally connected to the working cylinders, fuel supply pipes mixtures, and the power system with an air blower - fan is attached to the upper part of the compression chambers; working cylinders and compression chambers are thermally insulated from the inside and equipped with floats with a thermally insulated surface mounted on rods with gaps (RU 2198308 C1, F02B 71/04, 2003.02.10).
Недостатком известного решения являются невысокий КПД (59-68%), обусловленный потерями тепла с выхлопными газами и недостаточно эффективной теплоизоляцией стенок цилиндров.A disadvantage of the known solution is the low efficiency (59-68%) due to heat loss with exhaust gases and insufficiently effective thermal insulation of the cylinder walls.
Задачей настоящего изобретения является повышение КПД гидродвигателя внутреннего сгорания.The objective of the present invention is to increase the efficiency of an internal combustion hydraulic motor.
Технический результат достигается за счет снижения тепловых потерь при работе гидродвигателя внутреннего сгорания.The technical result is achieved by reducing heat loss during operation of the internal combustion hydraulic motor.
Поставленная задача решается тем, что в гидродвигателе внутреннего сгорания, снабженном системой подачи и забора жидкости, содержащем теплоизолированные рабочие цилиндры, заполненные жидкостью, нижние части которых соединены энергообразующей магистралью и сообщены с гидравлическим приводом выходного вала и маховиком, а верхние снабжены системой зажигания, выполнена, по крайней мере, одна пара рабочих цилиндров, соединенных между собой энергообразующей магистралью, выполненной в виде системы, состоящей из двух трубопроводов, объединенных посредством гидравлического привода выходного вала, соединенных с преобразователем и снабженных перепускными клапанами, причем один из трубопроводов дополнительно снабжен автоматическими запускными клапанами, каждый рабочий цилиндр выполнен состоящим из двух соосно расположенных на одном основании цилиндров, внутреннего и внешнего, выполненных в верхней части в виде полусфер, с выполнением внутреннего цилиндра меньшей высоты и диаметра, чем внешний, полость, образованная между внутренним и внешним цилиндром, заполнена жидкостью и сообщена с полостью внутреннего цилиндра, внешний цилиндр снабжен дозатором топлива - кислородно-водородной смеси и дозатором кислорода, гидродвигатель снабжен системой охлаждения жидкости.The problem is solved in that in an internal combustion hydraulic engine equipped with a fluid supply and intake system containing heat-insulated working cylinders filled with liquid, the lower parts of which are connected by an energy-generating line and connected to the hydraulic drive of the output shaft and the flywheel, and the upper ones are equipped with an ignition system, at least one pair of working cylinders interconnected by an energy-generating line made in the form of a system consisting of two pipelines, combining connected by a hydraulic drive of the output shaft, connected to the converter and equipped with bypass valves, one of the pipelines being additionally equipped with automatic starting valves, each working cylinder is made up of two cylinders coaxially located on one base, internal and external, made in the upper part in the form of hemispheres , with the implementation of the inner cylinder of a lower height and diameter than the outer, the cavity formed between the inner and outer cylinders is filled with liquid It is connected with the cavity of the inner cylinder, the outer cylinder is equipped with a fuel dispenser - an oxygen-hydrogen mixture and an oxygen dispenser, the hydraulic motor is equipped with a liquid cooling system.
Отличительными от прототипа признаками являютсяDistinctive features of the prototype are
- выполнение в гидродвигателе, по крайней мере, одной пары рабочих цилиндров - обеспечивает двухтактный ход работы гидродвигателя;- execution in the hydraulic motor of at least one pair of working cylinders - provides a two-stroke stroke of the hydraulic motor;
- соединение рабочих цилиндров энергообразующей магистралью, выполненной в виде системы, состоящей из двух трубопроводов, объединенных посредством гидравлического привода выходного вала, соединенных с преобразователем и снабженных перепускными клапанами, причем один из трубопроводов дополнительно снабжен автоматическими запускными клапанами - обеспечивает запуск гидродвигателя и поочередную работу цилиндров с вращением выходного вала в одном направлении;- connection of the working cylinders with an energy-generating line made in the form of a system consisting of two pipelines, connected by means of a hydraulic drive of the output shaft, connected to the converter and equipped with bypass valves, one of the pipelines additionally equipped with automatic starting valves - ensures the start of the hydraulic motor and the alternate operation of the cylinders with rotation of the output shaft in one direction;
- выполнение рабочих цилиндров, состоящими из двух соосно расположенных на одном основании цилиндров, внутреннего и внешнего, с теплоизолирующей полостью, образованной между наружной стенкой внутреннего цилиндра и внутренней стенкой наружного цилиндра, заполненной жидкостью и сообщенной с полостью внутреннего цилиндра - обеспечивает улучшение теплоизоляции цилиндров и снижение теплопотерь;- the implementation of the working cylinders, consisting of two cylinders coaxially located on the same base, internal and external, with a heat-insulating cavity formed between the outer wall of the inner cylinder and the inner wall of the outer cylinder, filled with fluid and communicated with the cavity of the inner cylinder - provides improved thermal insulation of the cylinders and reduction heat loss;
- выполнение внутреннего цилиндра, имеющим меньшую высоту и диаметр, чем внешний, и выполненными в верхней части в виде полусфер - позволяет улучшить изолированность внутренней поверхности внешнего цилиндра и уменьшить потери тепла.- the implementation of the inner cylinder having a lower height and diameter than the outer one, and made in the upper part in the form of hemispheres - allows you to improve the isolation of the inner surface of the outer cylinder and reduce heat loss.
- наличие дозаторов топлива и кислорода на внешнем цилиндре - обеспечивает безопасность применения горючей кислородно-водородной смеси вследствие ее барботажа через слой жидкости;- the presence of fuel and oxygen dispensers on the outer cylinder - ensures the safety of the use of a combustible oxygen-hydrogen mixture due to its bubbling through a liquid layer;
- наличие системы охлаждения жидкости позволяет исключить выхлоп за счет конденсации остаточных паров.- the presence of a liquid cooling system eliminates exhaust due to condensation of residual vapors.
Изобретение иллюстрируется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.1 - схематично представлен общий вид одной пары гидродвигателя внутреннего сгорания;figure 1 - schematically shows a General view of one pair of a hydraulic motor of internal combustion;
на фиг.2 - преобразователь роторного типа;figure 2 - Converter rotary type;
на фиг.3 - схема компоновки гидродвигателя, состоящего из двух пар рабочих цилиндров.figure 3 is a layout diagram of a hydraulic motor consisting of two pairs of working cylinders.
Элементы конструкции двигателя внутреннего сгорания обозначены на фигурах следующими позициями:The structural elements of the internal combustion engine are indicated in the figures by the following positions:
1, 2 - рабочие цилиндры;1, 2 - working cylinders;
3 - внутренний цилиндр;3 - inner cylinder;
4 - внешний цилиндр;4 - an external cylinder;
5 - основание рабочих цилиндров;5 - the base of the working cylinders;
6 - теплоизолирующая полость;6 - heat insulating cavity;
7 - дозаторы топлива;7 - fuel dispensers;
8 - дозаторы кислорода;8 - oxygen dispensers;
9 - системы зажигания;9 - ignition systems;
10 - система равномерного распыления охлажденной жидкости с форсунками;10 - a system for uniform atomization of chilled fluid with nozzles;
11 - трубопровод подачи охлажденной жидкости;11 - chilled fluid supply pipe;
12, 13 - клапаны перетока охлажденной жидкости;12, 13 - valves for the flow of chilled fluid;
14 - теплообменник;14 - heat exchanger;
15 - дозатор подачи и удаления жидкости из системы двигателя;15 - dispenser supply and removal of fluid from the engine system;
16 - трубопровод подачи холодной жидкости в теплообменник;16 - pipeline supplying cold liquid to the heat exchanger;
17 - трубопровод удаления нагретой жидкости из теплообменника;17 - pipeline for removing heated liquid from a heat exchanger;
18 - система сброса избыточного давления;18 - pressure relief system;
19 - выводящий трубопровод;19 - output pipeline;
20 - преобразователь;20 - converter;
21, 22 - энергообразующие магистрали;21, 22 - energy-generating lines;
23, 24 - автоматические запускные клапаны энергообразующих магистралей;23, 24 - automatic starting valves of energy-generating lines;
25, 26, 27, 28 - перепускные клапаны энергообразующих магистралей;25, 26, 27, 28 - bypass valves of energy-generating lines;
29 - корпус преобразователя;29 - converter housing;
30 - ротор;30 - rotor;
31 - прорези;31 - slots;
32 - подвижные пластины;32 - movable plates;
33 - впускная полость преобразователя;33 - inlet cavity of the Converter;
34 - выпускная полость преобразователя;34 - exhaust cavity of the Converter;
35 - изолированная камера;35 - insulated chamber;
36 - общий выходной вал;36 - common output shaft;
37 - направляющий цилиндр;37 - a directing cylinder;
38 - сцепная муфта;38 - coupler;
39 - генератор электроэнергии;39 - electric power generator;
40 - маховик;40 - flywheel;
41, 42 - трубопроводы подачи и забора жидкости к дозатору от энергообразующих магистралей;41, 42 — fluid supply and intake pipelines to the dispenser from energy-generating lines;
43, 44 - трубопроводы подачи и забора жидкости к теплообменнику от энергообразующих магистралей;43, 44 — fluid supply and intake pipelines to the heat exchanger from energy-generating lines;
45, 46 - клапаны перетока жидкости;45, 46 - fluid flow valves;
47 - патрубок подачи воды в гидродвигатель;47 - pipe supplying water to the hydraulic motor;
48 - патрубок слива воды из гидродвигателя.48 - pipe drain water from the hydraulic motor.
Заявленный гидродвигатель внутреннего сгорания состоит из не менее одной пары рабочих цилиндров. В паре рабочих цилиндров каждый из рабочих цилиндров 1, 2, включает внутренний цилиндр 3, изготовленный из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, и внешний цилиндр 4, изготовленный из материала с низким коэффициентом теплопроводности. Внутренний 3 и внешний 4 цилиндры выполнены в верхней части в виде полусфер, имеют общее основание 5. Стенки внутреннего и внешнего цилиндров образуют теплоизолирующую полость 6. Внешний цилиндр 4 в нижней части соединен с дозатором топлива 7 и дозатором кислорода 8. В верхней части каждый рабочий цилиндр снабжен системой зажигания 9, форсунками системы равномерного распыления охлажденной жидкости 10, соединенной трубопроводом подачи охлажденной жидкости 11, снабженным клапанами перетока охлажденной жидкости 12, 13 с теплообменником 14, имеющим трубопроводы подачи холодной жидкости 16 и удаления нагретой жидкости 17. Каждый рабочий цилиндр снабжен системой сброса избыточного давления 18, соединенной с выводящим трубопроводом 19. Полости внутренних цилиндров 3 в каждой паре рабочих цилиндров соединены энергообразующими магистралями 21 и 22, снабженными автоматическими запускными клапанами рабочих цилиндров 23, 24 и перепускными клапанами 25, 26, 27, 28. Энергообразующие магистрали 21 и 22 соединены между собой преобразователем 20. Преобразователь 20 содержит: корпус 29; эксцентрично расположенный в направляющем цилиндре 37 ротор 30 с прорезями 31 и подвижными пластинами 32; впускную полость 33; выпускную полость 34; изолированные камеры 35. На оси ротора 30 преобразователя 20 расположен выходной вал 36, на котором установлен электрогенератор 39 и маховик 40. Пары рабочих цилиндров в гидродвигателе соединены между собой через преобразователь 20 выходным валом 36, части которого соединены друг с другом муфтой 38.The claimed internal combustion hydraulic motor consists of at least one pair of working cylinders. In a pair of working cylinders, each of the working cylinders 1, 2 includes an inner cylinder 3 made of a material with a high coefficient of thermal conductivity, and an outer cylinder 4 made of a material with a low coefficient of thermal conductivity. The inner 3 and outer 4 cylinders are made in the upper part in the form of hemispheres, have a common base 5. The walls of the inner and outer cylinders form a heat-insulating cavity 6. The outer cylinder 4 in the lower part is connected to the fuel metering unit 7 and the oxygen metering unit 8. In the upper part, each worker the cylinder is equipped with an ignition system 9, nozzles of a uniform spraying system of chilled fluid 10 connected by a chilled fluid supply pipe 11, equipped with chilled fluid overflow valves 12, 13 with a heat exchanger 14 having pipelines for supplying cold liquid 16 and removing heated liquid 17. Each working cylinder is equipped with an overpressure relief system 18 connected to the outlet pipe 19. The cavities of the inner cylinders 3 in each pair of working cylinders are connected by energy generating lines 21 and 22 equipped with automatic starting valves of the working cylinders 23 , 24 and
Энергообразующая магистраль 21 соединена с дозатором подачи и удаления жидкости из системы гидродвигателя 15 трубопроводами подачи и забора жидкости 41 и 42 и с теплообменником 14 трубопроводами 43 и 44 через клапаны перетока жидкости 45 и 46. Внешние цилиндры 4, энергообразующие магистрали 21, 22, трубопроводы 41, 42, 43, 44 и преобразователь 20 теплоизолированы снаружи материалом с низким коэффициентом теплопроводности.The energy-generating line 21 is connected to a fluid supply and removal batcher from the hydraulic motor system 15 by the liquid supply and intake pipes 41 and 42 and to the heat exchanger 14 by the pipes 43 and 44 through the fluid transfer valves 45 and 46. The outer cylinders 4, the energy-generating lines 21, 22, the pipelines 41 , 42, 43, 44 and the converter 20 are thermally insulated externally by a material with a low coefficient of thermal conductivity.
Для подачи воды в гидродвигатель и слива воды дозатор подачи и удаления жидкости из системы гидродвигателя 15 соединен с патрубками подачи воды 47 и слива воды 48.To supply water to the hydraulic motor and drain the water, the dispenser for supplying and removing liquid from the hydraulic motor system 15 is connected to the nozzles of the water supply 47 and the water drain 48.
Полости рабочих цилиндров, не заполненные жидкостью на отметке уровня «max», являются камерами сгорания.The cavities of the working cylinders that are not filled with liquid at the “max” level mark are combustion chambers.
Полости, не заполненные жидкостью на отметке уровня «min», рабочих цилиндров являются рабочими камерами (конденсации).Cavities not filled with liquid at the “min” level mark of the working cylinders are working chambers (condensation).
Работа гидродвигателя внутреннего сгорания включает стадии:The operation of an internal combustion hydraulic motor includes the steps of:
- запуск гидродвигателя внутреннего сгорания:- starting the internal combustion hydraulic motor:
«первый этап»;"First step";
«второй этап»,"second phase",
- двухтактный ход гидродвигателя:- two-stroke stroke of the hydraulic motor:
«рабочий ход - конденсация - А»;"Working stroke - condensation - A";
«рабочий ход - конденсация - Б»."Working stroke - condensation - B".
Запуск гидродвигателя внутреннего сгорания осуществляют в два этапа.Starting the internal combustion hydraulic motor is carried out in two stages.
«Первый этап» - рабочие цилиндры гидродвигателя полностью заполняют жидкостью с помощью дозатора подачи и забора жидкости 15, чтобы удалить воздух из системы гидродвигателя, при этом клапаны системы сброса избыточного давления 18 рабочих цилиндров, автоматические запускные клапаны 23, 24, перепускные клапаны 25, 26 энергообразующей магистрали 21 и перепускные клапаны 27, 28 энергообразующей магистрали 22 открыты."The first stage" - the working cylinders of the hydraulic motor are completely filled with liquid using a fluid metering unit 15 to remove air from the hydraulic motor system, while the valves of the overpressure relief system are 18 working cylinders, automatic starting valves 23, 24, bypass valves 25, 26 energy-generating line 21 and
«Второй этап» - в межцилиндровую полость 6, заполненную жидкостью, через дозатор кислорода 8 подают кислород во внутреннюю полость рабочих цилиндров, при этом клапаны системы сброса избыточного давления 18 закрыты. В рабочий цилиндр 1 подают объем кислорода, равный объему камеры сгорания (отметка «max»), а в рабочий цилиндр 2 подается объем кислорода, равный объему камеры конденсации (отметка «min»). Соответствующие объемы жидкости, вытесняемые кислородом из рабочих цилиндров, удаляются из системы двигателя через дозатор подачи и забора жидкости 15. С помощью системы сброса избыточного давления газов 18 удаляют избыточное давление газов, если таковое присутствует, из рабочих цилиндров. В результате этого соблюдается конечное давление, возникающее в рабочих цилиндрах, соответствующее номинальному режиму работы гидродвигателя."Second stage" - in the inter-cylinder cavity 6 filled with liquid, oxygen is supplied through the oxygen meter 8 to the inner cavity of the working cylinders, while the valves of the overpressure relief system 18 are closed. A volume of oxygen equal to the volume of the combustion chamber (mark “max”) is supplied to the working cylinder 1, and a volume of oxygen equal to the volume of the condensation chamber (mark “min”) is supplied to the working cylinder 2. Corresponding volumes of liquid displaced by oxygen from the working cylinders are removed from the engine system through a fluid metering and suction doser 15. Using a gas overpressure relief system 18, excess gas pressure, if any, is removed from the working cylinders. As a result of this, the final pressure arising in the working cylinders corresponding to the nominal operation mode of the hydraulic motor is observed.
В результате этих действий система гидродвигателя переходит к рабочему циклу.As a result of these actions, the hydraulic motor system goes to the duty cycle.
Рабочий ход гидродвигателя происходит в два такта.The hydraulic motor travels in two cycles.
«Рабочий ход - конденсация - А» (фиг.1). В теплоизолирующуюю полость 6 равномерно подается через дозатор топлива 7 кислородо-водородная смесь, которая барботирует через слой жидкости и воспламеняется с помощью системы зажигания 9 и горит, создавая давление в камере сгорания рабочего цилиндра 1. В это время клапан системы сброса избыточного давления 18 рабочего цилиндра 1, перепускные клапаны 26, 27, клапан перетока жидкости 46 и клапан перетока охлажденной жидкости 12 закрыты, а клапан системы сброса избыточного давления 18 рабочего цилиндра 2, автоматические запускные клапаны 23, 24, перепускные клапаны 25, 28, клапан перетока жидкости 45 и клапан перетока охлажденной жидкости 13 открыты. Под давлением жидкость переходит из полости внутреннего цилиндра 3 рабочего цилиндра 1 в полость внутреннего цилиндра 3 рабочего цилиндра 2 через энергообразующие магистрали 21, 22 и преобразователь 20."Working stroke - condensation - A" (figure 1). An oxygen-hydrogen mixture is uniformly supplied through the fuel metering chamber 7 to the heat-insulating cavity 6, which sparges through the liquid layer and is ignited by the ignition system 9 and burns, creating pressure in the combustion chamber of the working cylinder 1. At this time, the valve of the overpressure relief system 18 of the working cylinder 1, the bypass valves 26, 27, the fluid overflow valve 46 and the chilled fluid overflow valve 12 are closed, and the overpressure relief valve 18 of the working cylinder 2, the automatic start valves 23, 24, per final year at
Из дозатора дискретной подачи и удаления жидкости 15 по окончании «рабочего хода - конденсация - А» избыток жидкости из энергообразующей магистрали 21 удаляется с помощью соответствующих трубопроводов 41, 42 в количестве, которое образуется при сгорании определенного объема кислорода и водорода, введенного в систему гидродвигателя в качестве горючей смеси.At the end of the "stroke - condensation - A", from the discrete fluid supply and removal batcher 15, excess liquid is removed from the energy-generating line 21 by means of the corresponding pipelines 41, 42 in the amount that is generated by the combustion of a certain amount of oxygen and hydrogen introduced into the hydraulic motor system as a combustible mixture.
При прохождении жидкости через впускную полость 33, камеру 35 и выпускную полость 34 преобразователя 20 ее поток давит на располагаемые в прорезях 31 подвижные пластины 32, которые прижимаются к внутренней поверхности камеры 35 и направляющего цилиндра 37. (Прижим пластин 32 к внутренней поверхности камер 35 и направляющего цилиндра 37 преобразователя 20 осуществляется за счет центробежного ускорения, которое возникает на пластинах 32, при движении их вокруг центральной оси вращающегося ротора 30.) Противоположно расположенные пластины 32 имеют две стороны и, выступающие над диаметром ротора 30, разные площади, которые воспринимают с противоположных сторон разные давления, присутствующие во впускной 33 и выпускной 34 полостях преобразователя 20. В результате этих условий происходит движение пластины 32 из зоны высокого давления в зону низкого давления, там где пластина 32 наиболее выступает над диаметром ротора 30 и имеет наибольшую площадь, воспринимающую разные давления с противоположных сторон. Камеры 35, расположенные в верхней и нижней части преобразователя 20, выполняют роль барьера, разделяющего области высокого и низкого давления. Движение пластины 32, расположенной в прорези 31, приводит во вращение ротор 30 и соединенный с ним выходной вал 36, в результате которого жидкость, отдав энергию на пластины 32, корпус 29 и ротор 30, уходит в выпускную полость 34 из камеры 35.As the fluid passes through the
Часть жидкости под давлением попадает по трубопроводам 11 и 43 из энергообразующей магистрали 21 через теплообменник 14 и клапаны 13 и 45 в форсунку рабочего цилиндра 2 системы равномерного распыления охлажденной жидкости 10 и распыляется на протяжении всего рабочего хода в полости внутреннего цилиндра 3 и полости 6 рабочего цилиндра 2. По окончании распыления охлажденной жидкости в камере конденсации рабочего цилиндра 2 в работу вступает система сброса избыточного давления газов 18, которая удаляет избыточное давление газов, если таковое присутствует, из камеры конденсации по сигналу датчика давления и датчика уровня жидкости (не показаны). Когда жидкость заполнит до отметки «max» полость внутреннего цилиндра 3 рабочего цилиндра 2, клапаны сброса избыточного давления 18 каждого рабочего цилиндра, перепускные клапаны 25, 28, клапан перетока охлажденной жидкости 13 и 45 закрывают, а клапаны 12, 26, 27, 46 открывают.Part of the liquid under pressure enters through pipelines 11 and 43 from the energy-generating line 21 through the heat exchanger 14 and valves 13 and 45 into the nozzle of the working cylinder 2 of the uniform spraying system of the cooled liquid 10 and is sprayed throughout the entire stroke in the cavity of the inner cylinder 3 and cavity 6 of the working cylinder 2. At the end of the spraying of the cooled liquid in the condensation chamber of the working cylinder 2, the gas overpressure relief system 18 is put into operation, which removes the gas overpressure, if any It follows from the condensation chamber by the signal of a pressure sensor and a liquid level sensor (not shown). When the liquid fills the cavity of the inner cylinder 3 of the working cylinder 2 to the mark “max”, the overpressure relief valves 18 of each working cylinder, the
«Рабочий ход - конденсация - Б» - происходит в том же порядке как и «Рабочий ход - конденсация - А», в котором подача топлива и кислорода производится в рабочий цилиндр 2, а конденсация осуществляется в рабочем цилиндре 1. После окончания работы, которую совершила система сброса избыточного давления газов 18 рабочего цилиндра 2, когда топливо начинает подаваться в систему двигателя и уровень жидкости во внутреннем цилиндре достиг отметки «max», через заполненную жидкостью полость 6, образованную внутренним 3 и внешним 4 цилиндрами рабочего цилиндра 2, дозатор дискретной подачи кислорода 8 подает кислород в камеру сгорания малыми порциями, которые необходимы для поддержания начального постоянного объема кислорода, находящегося в камере сгорания и соответствующего определенному условию горения топлива, при котором возможно более полно использовать водород при его сгорании с кислородом. Объем кислорода, который необходимо ввести в систему для поддержания необходимого режима работы двигателя, соответствует его количеству растворенного в определенном объеме жидкости, удаляемого дозатором подачи и удаления жидкости из системы двигателя за один «рабочий ход - конденсация А».“Work stroke - condensation - B” - occurs in the same order as “Work stroke - condensation - A”, in which fuel and oxygen are supplied to the working cylinder 2, and condensation is carried out in the working cylinder 1. After the end of work, which made a gas pressure relief system 18 of the working cylinder 2, when the fuel starts to be supplied to the engine system and the liquid level in the inner cylinder reaches the “max” mark, through the fluid-filled cavity 6, formed by the inner 3 and outer 4 cylinders of the working cylinder 2, the discrete oxygen supply batcher 8 supplies oxygen to the combustion chamber in small portions, which are necessary to maintain the initial constant volume of oxygen in the combustion chamber and corresponding to a certain fuel combustion condition, in which it is possible to use hydrogen more fully when it is burned with oxygen. The amount of oxygen that must be introduced into the system to maintain the required engine operating mode corresponds to its amount of liquid dissolved in a certain volume, removed by the dispenser for supplying and removing liquid from the engine system in one “working stroke - condensation A”.
По завершении такта «рабочий ход - конденсация - Б» вновь начинается такт «рабочий ход - конденсация А» и т.д., в которых клапан сброса избыточного давления 18 рабочих цилиндров закрыт. Клапан 18 служит для поддержания постоянного объема и давления кислорода в камере сгорания, которое соответствует номинальному режиму гидродвигателя.At the end of the "stroke - condensation - B" cycle, the "stroke - condensation A" cycle, etc. begins again, in which the overpressure relief valve of the 18 working cylinders is closed. The valve 18 serves to maintain a constant volume and pressure of oxygen in the combustion chamber, which corresponds to the nominal mode of the hydraulic motor.
Подача и удаление кислорода из камер сгорания с помощью дозаторов и систем сброса лишнего давления газов осуществляется по заданному алгоритму, находящемуся в зависимости от номинального режима работы гидродвигателя.The supply and removal of oxygen from the combustion chambers using metering devices and gas overpressure relief systems is carried out according to a predetermined algorithm, which depends on the nominal operating mode of the hydraulic motor.
Работой клапанов и других рабочих органов управляет автоматизированная система по заданному алгоритму.The operation of valves and other working bodies is controlled by an automated system according to a given algorithm.
Использование заявленного гидродвигателя внутреннего сгорания позволит:The use of the claimed hydraulic internal combustion engine will allow:
- повысить КПД до 80-85% за счет: более полного использования остаточного давления сгораемых газов, которое воздействует на пластины преобразователя (10%); использования пониженного давления (ниже атмосферного), образующегося в результате конденсации остаточных паров и охлаждения газов, образованных при сгорании топлива (5%); применения теплоизолирующей полости, заполненной жидкостью и сферической формы в верхней части внутреннего и внешнего цилиндров, которая уменьшает площадь рабочего цилиндра, на которую воздействуют раскаленные газы, образованные в результате сгорания топлива (2%); более полного использования сгорания водорода, содержащегося в топливе, при его сгорании в камере сгорания, где постоянно присутствует один из компонентов реакции, который смещает константу равновесия реакции горения - смеси водорода и кислорода вправо 2Н2+O2<=>2Н2О;- increase the efficiency to 80-85% due to: more complete use of the residual pressure of combustible gases, which affects the transducer plates (10%); use of reduced pressure (below atmospheric) generated as a result of condensation of residual vapors and cooling of gases generated during fuel combustion (5%); the use of a heat-insulating cavity filled with liquid and spherical in the upper part of the inner and outer cylinders, which reduces the area of the working cylinder, which is affected by the hot gases formed as a result of fuel combustion (2%); more complete use of the combustion of hydrogen contained in the fuel during its combustion in the combustion chamber, where one of the reaction components is constantly present, which shifts the equilibrium constant of the combustion reaction - a mixture of hydrogen and oxygen to the right 2Н 2 + O 2 <=> 2Н 2 О;
- безопасно использовать совместную подачу кислорода и водорода в камеру сгорания;- it is safe to use a joint supply of oxygen and hydrogen to the combustion chamber;
- использовать теплоту, удаленную из системы гидродвигателя с помощью теплообменника для отопления, что приводит к более рациональному использованию тепла, образованного при сгорании топлива в камере сгорания гидродвигателя;- use the heat removed from the hydraulic motor system using a heat exchanger for heating, which leads to a more rational use of heat generated during the combustion of fuel in the combustion chamber of the hydraulic motor;
- снизить материалоемкость изготовления гидродвигателя;- reduce the material consumption of the manufacture of a hydraulic motor;
- повысить экологичность гидродвигателя за счет применения в качестве горючей смеси кислорода и водорода;- to increase the environmental friendliness of the hydraulic motor due to the use of oxygen and hydrogen as a combustible mixture;
- сохранение кислорода окружающей среды.- conservation of environmental oxygen.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105638/06A RU2330166C1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Internal combustion hydraulic engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105638/06A RU2330166C1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Internal combustion hydraulic engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2330166C1 true RU2330166C1 (en) | 2008-07-27 |
Family
ID=39811082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007105638/06A RU2330166C1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Internal combustion hydraulic engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2330166C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466282C1 (en) * | 2011-08-09 | 2012-11-10 | Юрий Феликсович Черняков | Operating method of internal combustion engine, and motor used for its implementation |
| RU2619962C1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Hydraulic internal combustion motor with an electric generator |
-
2007
- 2007-02-14 RU RU2007105638/06A patent/RU2330166C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466282C1 (en) * | 2011-08-09 | 2012-11-10 | Юрий Феликсович Черняков | Operating method of internal combustion engine, and motor used for its implementation |
| RU2619962C1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Hydraulic internal combustion motor with an electric generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK71995A3 (en) | Engine for reciprocal change of heat and work | |
| RU2330166C1 (en) | Internal combustion hydraulic engine | |
| RU2008124277A (en) | METHOD FOR FORMING FUEL AND AIR MIXTURE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) | |
| RU177872U1 (en) | PRE-PREPARATION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| CA2704263C (en) | Hybrid engine | |
| RU2492336C2 (en) | Rotor compressor single-cycle internal combustion engine | |
| RU2198308C1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2242628C2 (en) | Method of operation and design of combination internal combustion engine with gas-steam working medium | |
| RU66016U1 (en) | AUTONOMOUS POWER MODULE (OPTIONS) | |
| RU1605651C (en) | Starting-up system of internal combustion engine of diesel engine | |
| RU2619962C1 (en) | Hydraulic internal combustion motor with an electric generator | |
| RU2469244C1 (en) | Water heating device | |
| RU2268376C2 (en) | Internal combustion engine | |
| CN213513836U (en) | Novel steam generator | |
| RU176215U1 (en) | SECONDARY VEHICLE CIRCUIT OF ICE VEHICLE | |
| RU2258828C2 (en) | Method of and device for converting energy formed at combustion of organic fuel into rotary motion | |
| WO2009008743A1 (en) | Circular run gear-piston engine | |
| RU2016211C1 (en) | Steam-gas plant | |
| RU2364726C2 (en) | Turbo-piston engine | |
| RU2465476C2 (en) | Chamber-injection-turbine engine | |
| RU2285809C1 (en) | Heat engine | |
| EA034899B1 (en) | Modular complex for transformation of energy through combustion of liquid and gaseous fuels | |
| SU1315639A1 (en) | Four-stroke internal combustion engine | |
| RU2266419C2 (en) | Air-jet diesel engine | |
| RU2007142388A (en) | ADVANCED STEAM DOUBLE-PISTON ENGINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20181106 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210215 |