RU2537324C1 - Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber - Google Patents

Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2537324C1
RU2537324C1 RU2013137231/06A RU2013137231A RU2537324C1 RU 2537324 C1 RU2537324 C1 RU 2537324C1 RU 2013137231/06 A RU2013137231/06 A RU 2013137231/06A RU 2013137231 A RU2013137231 A RU 2013137231A RU 2537324 C1 RU2537324 C1 RU 2537324C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
combustion chamber
air
groups
compressor
Prior art date
Application number
RU2013137231/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Рыбаков
Original Assignee
Анатолий Александрович Рыбаков
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 Анатолий Александрович Рыбаков filed Critical Анатолий Александрович Рыбаков
Priority to RU2013137231/06A priority Critical patent/RU2537324C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537324C1 publication Critical patent/RU2537324C1/en

Links

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: method of generation of the atmosphere air compressed in the compression cavities of the piston groups by free-piston power module with common external combustion chamber and by opposite movement of the piston groups, including two expansion machines with piston groups of the power module, external combustion chamber installed between the compressor cavities and combustion chamber, 2-way air distribution valve and control system; according to the invention at the time moment when air compressed in the compressor cavities of the piston groups enters the combustion chamber the control system sets the 2-way air distributing valve to position where access of the atmosphere air compressed in the compressor cavities of the piston groups to the external combustion chamber is closed, and channel of user provision with air compressed in the compressor cavities of the piston groups is opened.
EFFECT: extended scope of application by generation at output of the compressed atmosphere air.
1 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области энергомашиностроения.The invention relates to the field of power engineering.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Ближайший прототип заявленного изобретения «Способ продувки камеры сгорания свободнопоршневого двухцилиндрового энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором», патент 2476699.The closest prototype of the claimed invention "Method for purging the combustion chamber of a free-piston two-cylinder energy module with a common external combustion chamber and a linear electric generator", patent 2476699.

Принцип его действия.The principle of its action.

Перед пуском энергомодуля (см. чертеж) в камере сгорания 1 должно присутствовать достаточное для его пуска количество воздуха. Так как устройство и действие правой левой и правой (по чертежу) расширительных машин энергомодуля идентичны, для упрощения изложения рассматривается действие только левой расширительной машины в составе поршневой группы - поршни 2, 3, штоки 4 и 5. Если поршневая группа находится в правом крайнем положении, система управления форсункой 6 подает в камеру сгорания 1 дозу топлива и воспламеняет его свечой зажигания 7. Топливо горит, в результате чего температура и давление продуктов сгорания увеличивается и по каналу 8 через открытый клапан 9 поступают в правую полость поршня 3. Под их воздействием поршневая группа начинает движения справа налево. Площадь правой поверхности поршня 3 больше площади его левой поверхности на величину разности площадей поперечных сечений штока 4 с левой и штока 5 с правой стороны поршня 3. Поэтому давление сжимаемого в левой компрессорной полости поршня 3 воздуха больше давления продуктов сгорания в его правой полости. Сжимаемый в левой компрессорной полости поршня 3 воздух через обратный клапан 10 и по каналу 11 подается в камеру сгорания 1, обеспечивая горение топлива. В правую компрессорную полость поршня 2 через обратный клапан 12 засасывается воздух из атмосферы, а из его левой полости через открытый клапан 13 воздух выбрасывается в атмосферу. По прибытию поршневой группы в левую крайнюю точку движения система управления закрывает клапаны 9 и 13 и открывает клапаны 14 и 15. Под действием поступающих из камеры сгорания 1 через открытый клапан 14 в левую полость поршня 2 продуктов сгорания поршневая группа начинает движение слева направо. Теперь сжимаемый в правой компрессорной полости поршня 2 воздух через обратный клапан 16 по каналу 11 поступает в камеру сгорания 1, поддерживая горение подаваемого туда же топлива. Из правой полости поршня 3 отработавшие газы через открытый клапан 15 выбрасываются в атмосферу, а в его левую компрессорную полость через обратный клапан 17 из атмосферы засасывается воздух.Before starting the energy module (see drawing), sufficient amount of air must be present in the combustion chamber 1 to start it. Since the device and the action of the right left and right (according to the drawing) expansion machines of the energy module are identical, to simplify the presentation, we consider the action of only the left expansion machine as part of the piston group - pistons 2, 3, rods 4 and 5. If the piston group is in the right extreme position , the control system of the nozzle 6 delivers a dose of fuel into the combustion chamber 1 and ignites it with a spark plug 7. The fuel burns, as a result of which the temperature and pressure of the combustion products increase through channel 8 through an open valve 9 pos upayut into the right cavity of the piston 3. Under their influence piston group begins to move from right to left. The area of the right surface of the piston 3 is greater than the area of its left surface by the difference between the cross-sectional areas of the rod 4 on the left and the rod 5 on the right side of the piston 3. Therefore, the pressure of the air compressed in the left compressor cavity of the piston 3 is greater than the pressure of the combustion products in its right cavity. Compressed in the left compressor cavity of the piston 3, the air through the check valve 10 and through the channel 11 is fed into the combustion chamber 1, providing fuel combustion. Air from the atmosphere is sucked into the right compressor cavity of the piston 2 through the non-return valve 12, and air is discharged into the atmosphere from its left cavity through the open valve 13. Upon arrival of the piston group to the left extreme point of movement, the control system closes valves 9 and 13 and opens the valves 14 and 15. Under the action of the combustion products coming from the combustion chamber 1 through the open valve 14 into the left piston cavity 2, the piston group starts to move from left to right. Now, the air compressed in the right compressor cavity of the piston 2 through the check valve 16 through the channel 11 enters the combustion chamber 1, maintaining the combustion of the fuel supplied there. From the right cavity of the piston 3, the exhaust gases through the open valve 15 are emitted into the atmosphere, and air is sucked from the atmosphere into the left compressor cavity through the check valve 17.

В правой части чертежа изображена вторая расширительная машина энергомодуля. В ней одновременно протекают те же процессы, что и в левой расширительной машине. Особенность состоит в том, что движение поршневых групп обеих расширительных машин организуется в противофазе относительно друг друга. Оппозитное движение поршневых групп энергомодуля позволяет компенсировать реакцию от их движений - исключить вибрацию корпуса энергомодуля и одновременно обеспечить действие линейного генератора.The second expansion machine of the energy module is shown on the right side of the drawing. It simultaneously proceeds the same processes as in the left expansion machine. The peculiarity is that the movement of the piston groups of both expansion machines is organized in antiphase relative to each other. The opposite movement of the piston groups of the energy module allows you to compensate for the reaction from their movements - to exclude vibration of the housing of the energy module and at the same time ensure the operation of the linear generator.

По аналогии с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) цилиндр энергомодуля можно представить условно разделенным на два объема. Первый - соответствует камере сгорания ДВС, виртуальная камера сгорания. Остальной объем цилиндра, как и в ДВС, виртуальный рабочий объем. Когда поршневая группа пройдет путь соответствующий виртуальной камере сгорания, система управления закрывает впускной клапан 14. Доступ продуктов сгорания в цилиндр прекращается и начинается собственно процесс их расширения. Сжимаемый в правой полости поршня 2 воздух продолжает поступать в камеру сгорания 1 до тех пор, пока давление и температура газов в ней не достигнет того уровня, который был до момента открытия клапана 14. Одновременно система управления отслеживает текущие значения скорости и ускорения поршневой группы, давление продуктов сгорания в камере сгорания 1 и в левой рабочей полости поршня 2 и давление сжимаемого воздуха в его правой компрессорной полости. На основе этих величин система управления вырабатывает алгоритм момента времени открытия перепускного клапана 18, обеспечивающий максимальное расширение продуктов сгорания в рабочей полости поршня 2 к моменту времени прибытия поршневой группы в противоположную крайнюю точку движения и подает команду на открытие перепускного клапана 18. В результате сжатый в правой компрессорной полости поршня 2 воздух перетекает в левую компрессорную полость поршня 3, куда к этому моменту уже поступило некоторое количество воздуха из атмосферы. Поступающий туда же через клапан 18 до определенной степени сжатый в правой полости поршня 2 воздух дополнительно заряжает левую компрессорную полость поршня 3 и засасывание воздуха из атмосферы через клапан 17 прекращается. При этом энергия, затрачиваемая на сжатие воздуха на данной фазе такта, также вместе с воздухом перебрасывается туда же и, расширяясь, сообщает дополнительный импульс кинетической энергии поршневой группе. Энергия, затрачиваемая на преодоление динамического сопротивления в клапане 17, переносятся на клапан 18. То есть, моменты времени открытия и закрытия газораспределительного клапана 14 и перепускного клапана 18, система управления определяет таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса расширения продуктов сгорания в виртуальной камере сгорания и в виртуальном рабочем объеме цилиндра - левой рабочей полости поршня 2.By analogy with an internal combustion engine (ICE), the cylinder of an energy module can be conventionally divided into two volumes. The first - corresponds to the combustion chamber of the internal combustion engine, a virtual combustion chamber. The remaining volume of the cylinder, as in the internal combustion engine, is the virtual working volume. When the piston group passes the path corresponding to the virtual combustion chamber, the control system closes the inlet valve 14. The access of the combustion products to the cylinder is terminated and the actual expansion process begins. The air compressed in the right cavity of the piston 2 continues to flow into the combustion chamber 1 until the pressure and temperature of the gases in it reaches the level that was before the valve 14 was opened. At the same time, the control system monitors the current values of the speed and acceleration of the piston group, pressure combustion products in the combustion chamber 1 and in the left working cavity of the piston 2 and the pressure of the compressible air in its right compressor cavity. Based on these values, the control system generates an algorithm for the time of opening of the bypass valve 18, which ensures maximum expansion of the products of combustion in the working cavity of the piston 2 by the time of arrival of the piston group at the opposite extreme point of movement and gives a command to open the bypass valve 18. As a result, the compressed valve on the right the compressor cavity of the piston 2, air flows into the left compressor cavity of the piston 3, where at this point a certain amount of air from the atmosphere has already arrived. The air coming there through valve 18 to a certain degree, compressed in the right cavity of the piston 2, additionally charges the left compressor cavity of the piston 3, and air suction from the atmosphere through the valve 17 is stopped. At the same time, the energy expended in compressing the air at a given phase of the clock stroke is also transferred there together with the air and, expanding, gives an additional impulse of kinetic energy to the piston group. The energy spent on overcoming the dynamic resistance in the valve 17 is transferred to the valve 18. That is, the timing of the opening and closing of the gas distribution valve 14 and the bypass valve 18, the control system determines in such a way as to maximize the efficiency of the expansion of the combustion products in the virtual combustion chamber and in the virtual working volume of the cylinder - the left working cavity of the piston 2.

Генерирование электроэнергии осуществляется в линейном с оппозитным движением якорей генераторе. Статорный магнит генератора составной. Он состоит из двух частей - из статорных магнитов 19 и 20. Статорный магнит 19 изготовлен из магнитомягкого материала, а статорный магнит 20 может представлять собой как постоянный магнит, так и электромагнит - тогда на статорном магните размещается катушка подмагничивания. Здесь рассматривается вариант с постоянным магнитом. На статорном магните 19 расположена катушка перемагничивания 21, а на статорном магните 20 - катушка генератора 22. Одними концами статорные магниты 19 и 20 плотно прилегают друг к другу по плоскости сопряжения 23, а другими концами охватывают якоря 24 и 25. При движении поршневых групп из одних крайних точек в другие, например при расхождении, якоря 24 и 25, соединенные с поршневыми группами штоками 5, также расходятся. Магнитный поток составного статорного магнита замыкается по контуру: часть статорного магнита 20, часть статорного магнита 19, якорь 25 и якорь 24. В результате площадь в зазоре между внутренней и внешней поверхностями якорей 24 и 25 сначала увеличивается, а затем сокращается. Протекающий по контуру магнитный поток также увеличивается и уменьшается и в катушке генератора 22 индуцируется импульс электроэнергии. При схождении поршневых групп и якорей протекает обратный процесс и в катушке генератора 22 индуцируется импульс электроэнергии противоположного знака.Electricity is generated in a generator linear with the opposite movement of the anchors. Stator generator magnet composite. It consists of two parts - from stator magnets 19 and 20. The stator magnet 19 is made of soft magnetic material, and the stator magnet 20 can be either a permanent magnet or an electromagnet - then a magnetization coil is placed on the stator magnet. A permanent magnet option is considered here. A magnetization reversal coil 21 is located on the stator magnet 19, and a generator coil 22 is located on the stator magnet 20. The stator magnets 19 and 20 are tightly adjacent to each other along the conjugation plane 23, while the other ends cover the armature 24 and 25. When the piston groups move from one extreme points to others, for example, when diverging, the anchors 24 and 25 connected to the piston groups by rods 5 also diverge. The magnetic flux of the composite stator magnet closes along the contour: part of the stator magnet 20, part of the stator magnet 19, anchor 25 and anchor 24. As a result, the area in the gap between the inner and outer surfaces of the anchors 24 and 25 first increases and then decreases. The magnetic flux flowing along the circuit also increases and decreases, and an electric pulse is induced in the coil of the generator 22. With the convergence of the piston groups and the anchors, the reverse process takes place and an electric pulse of the opposite sign is induced in the coil of the generator 22.

Перед пуском энергомодуля в камере сгорания 1 по тем или иным причинам, например в результате большой доли продуктов сгорания, оставшихся там после последнего рабочего такта, может оказаться недостаточно кислорода для гарантированного воспламенения топлива. В этом случае необходима принудительная предстартовая продувка камеры сгорания свежим воздухом.Before starting the energy module in the combustion chamber 1 for one reason or another, for example, as a result of a large fraction of the combustion products remaining there after the last working cycle, there may not be enough oxygen to guarantee ignition of the fuel. In this case, forced pre-start purging of the combustion chamber with fresh air is necessary.

Так как магнитный поток правой части постоянного статорного магнита 20 наводит на якорях 24 и 25 разноименные магнитные полюса, то в состоянии покоя якоря 24 25, притягиваясь, устанавливают поршневые группы энергомодуля в среднее положение. Система управления пропускает ток через катушку перемагничивания 21 такого направления, при котором в левой части статорного магнита 19 индуцируется магнитный поток встречный магнитному потоку правой части статорного магнита 20 по направлению. На обеих частях статорных магнитов 19 и 20 в плоскости их сопряжения 23 и на якорях 24 и 25 индуцируются одноименные магнитные полюса и в результате якоря 24 и 25 отталкиваются друг от друга. Причем величина магнитной индукции магнитного потока определяется такой, чтобы преодолеть силу трения при движении поршневых групп, силу сжимаемого воздуха в компрессорных полостях и силу вакуумного противодействия всасываемого воздуха в компрессорных полостях поршней. Если поршневая группа перед этим находилась, например, в крайних точках схождения, то сжимаемый в левой полости поршня 3 воздух через клапан 10 и канал 11 вытесняет газ из камеры сгорания 1, а из нее по каналу 8 через клапан 9 поступает в правую полость поршня 3. Через обратный клапан 12 воздух из атмосферы засасывается в правую полость поршня 2, а из левой его полости через клапан 13 выбрасывается в атмосферу. По прибытию поршневых групп в крайние точки расхождения система управления прекращает подачу тока через катушку перемагничивания 21 и переводит клапаны 9, 13, 14, 15 в противоположные положения. Якоря 24 и 25 втягиваются друг в друга, поршневые группы сходятся, и происходит дополнительная продувка камеры сгорания 1.Since the magnetic flux of the right side of the permanent stator magnet 20 induces opposite poles on the anchors 24 and 25, in the resting state of the armature 24 25, attracting, set the piston groups of the energy module in the middle position. The control system passes current through the magnetization reversal coil 21 in such a direction that a magnetic flux is induced in the direction opposite to the magnetic flux of the right side of the stator magnet 20 in the left side of the stator magnet 19. On both parts of the stator magnets 19 and 20 in the plane of their conjugation 23 and at the anchors 24 and 25, the same magnetic poles are induced and as a result of the armature 24 and 25 are repelled from each other. Moreover, the magnitude of the magnetic flux density is determined so as to overcome the friction force during movement of the piston groups, the force of compressible air in the compressor cavities and the force of the vacuum reaction of the intake air in the compressor cavities of the pistons. If the piston group was located, for example, at the extreme points of convergence, then the air compressed in the left cavity of the piston 3 through the valve 10 and channel 11 displaces the gas from the combustion chamber 1, and from it through the channel 8 through the valve 9 enters the right cavity of the piston 3 Through the check valve 12, air from the atmosphere is sucked into the right cavity of the piston 2, and from its left cavity through the valve 13 is discharged into the atmosphere. Upon arrival of the piston groups at the extreme points of divergence, the control system stops supplying current through the magnetization reversal coil 21 and puts the valves 9, 13, 14, 15 in opposite positions. The anchors 24 and 25 are drawn into each other, the piston groups converge, and an additional purge of the combustion chamber 1 takes place.

Энергомодуль - машина двойного назначения. Рассмотрена работа в режиме электрогенератора. Для перевода энергомодуля в режим генератора газообразного рабочего тела с целью обеспечения пневматических машин газообразным рабочим телом открывается задвижка 26 и происходит выдача рабочего тела потребителю. При этом энергомодуль может действовать одновременно как генератор газообразного рабочего тела, так и как электрогенератор.The energy module is a dual-use machine. The operation in the mode of an electric generator is considered. To put the energy module into the generator mode of a gaseous working fluid in order to provide pneumatic machines with a gaseous working fluid, a valve 26 opens and the working fluid is dispensed to the consumer. In this case, the energy module can act simultaneously as a generator of a gaseous working fluid, and as an electric generator.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION

Однако, поскольку генерируемое энергомодулем газообразное рабочее тело на выходе имеет высокую температуру и, к тому же, состоит из продуктов сгорания, область его использования ограничена. Поэтому для расширения области применения необходимо на его выходе получать сжатый атмосферный воздух.However, since the gaseous working fluid generated by the energy module has a high temperature at the outlet and, moreover, consists of combustion products, its area of use is limited. Therefore, to expand the scope of application, it is necessary to obtain compressed atmospheric air at its outlet.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Генерирование сжатого атмосферного воздуха осуществляется путем его сбора из компрессорных полостей расширительных машин. С этой целью между компрессорными полостями (между обратными клапанами 10, 16) и камерой сгорания 1 устанавливается двухходовой воздухораспределительный клапан 27. В момент времени, когда в камеру сгорания 1 поступит необходимая для полного сгорания топлива масса воздуха, система управления переводит воздухораспределительный клапан 27 в правое положение. Теперь воздух из компрессорных полостей через обратные клапаны 10, 16 по каналу 11 через воздухораспределительный клапан 27 и канал 28 выдается потребителю сжатого воздуха. Дальше сжатый воздух может поступать непосредственно потребителю через обратный клапан или через ресивер (на чертеже не показаны). После выдачи потребителю определенной массы сжатого атмосферного воздуха система управления возвращает двухходовой воздухораспределительный клапан 27 в исходное положение и начинается очередной такт поршневых групп энергомодуля.Compressed air is generated by collecting it from the compressor cavities of expansion machines. For this purpose, between the compressor cavities (between the check valves 10, 16) and the combustion chamber 1, a two-way air distribution valve 27 is installed. At the time when the air mass necessary for complete combustion of the fuel enters the combustion chamber 1, the control system transfers the air distribution valve 27 to the right position. Now the air from the compressor cavities through the check valves 10, 16 through the channel 11 through the air distribution valve 27 and the channel 28 is issued to the consumer of compressed air. Further, compressed air can enter directly to the consumer through a non-return valve or through a receiver (not shown in the drawing). After issuing to the consumer a certain mass of compressed atmospheric air, the control system returns the two-way air distribution valve 27 to its original position and the next cycle of the piston groups of the energy module begins.

Таким образом, энергомодуль может функционировать как в режиме электрогенератора и генератора газообразного рабочего тела (продуктов сгорания), так и генератора сжатого атмосферного воздуха. Следует добавить, что для получения атмосферного сжатого воздуха после соответствующей модернизации могут использоваться любые свободнопоршневые машины с оппозитным движением поршней и внешней камерой сгорания, например, патенты: 2324060 «Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с двумя поршнями привода компрессора»; 2324830 «Свободнопоршневой генератор газов прямоточного двигателя с одним поршнем привода компрессора»; 2342546 «Электрогенератор на основе свободнопоршневого двигателя с вынесенной камерой сгорания»; 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей»; 2468224 «Свободнопоршневой двухцилиндровый с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором энергомодуль двойного назначения»; 2474706 «Комбинированный свободнопоршневой электрогазогенератор».Thus, the energy module can function both in the mode of an electric generator and a generator of a gaseous working fluid (combustion products), and a generator of compressed atmospheric air. It should be added that to obtain atmospheric compressed air after appropriate modernization, any free-piston machine with the opposite movement of the pistons and an external combustion chamber can be used, for example, patents: 2324060 “Free-piston gas generator of a ram engine with two compressor drive pistons”; 2324830 “Free-piston gas generator of a ram engine with one piston of the compressor drive”; 2342546 "An electric generator based on a free piston engine with a remote combustion chamber"; 2422655 "Two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with the opposite movement of the anchors"; 2468224 “Two-cylinder free piston with a common external combustion chamber and a linear electric generator dual-purpose power module”; 2474706 "Combined free-piston electric gas generator."

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, отличающийся тем, что в момент времени, когда в камеру сгорания поступит необходимая для полного сгорания топлива масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха.A method for generating compressed air in piston groups of piston groups of atmospheric air with a free piston energy module with a common external combustion chamber and opposed movement of piston groups, including two expansion machines with piston groups of the energy module, an external combustion chamber installed between the compressor cavities and the combustion chamber with a two-way air distribution valve and control system, characterized in that at the time when the top necessary for complete combustion enters the combustion chamber willow mass compressed in compressor air piston cavities groups, the control system needs a two-way air distribution valve in a position in which closes access compressed in compressor piston cavities groups outside into the outer combustion chamber and opens the way to the consumer of compressed air compressor piston cavities groups.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯTECHNICAL APPLICABILITY OF THE INVENTION

Затраты на НИОКР и производство заявленного изобретения не могут значительно отличаться от таковых при проектировании и отработки классических компрессоров. Требования к материалам и технологиям не выходят за рамки современных возможностей.The costs of R&D and production of the claimed invention cannot differ significantly from those in the design and development of classical compressors. Requirements for materials and technologies do not go beyond the scope of modern capabilities.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL

Чертеж - свободнопоршневой двухцилиндровый энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором: 1 - камера сгорания; 2, 3 - поршень; 4, 5 - шток; 6 - форсунка; 7 - свеча зажигания; 8, 11, 28 - канал; 9, 13, 14, 15 - газораспределительный клапан; 10, 12, 16, 17 - обратный клапан; 18 - перепускной клапан; 19, 20 - статорный магнит; 21 - катушка перемагничивания; 22 - катушка генератора; 23 - плоскость сопряжения статорных магнитов; 24, 25 - якорь; 26 - задвижка; 27 - двухходовой воздухораспределительный клапан.Drawing - free-piston two-cylinder power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator: 1 - combustion chamber; 2, 3 - the piston; 4, 5 - stock; 6 - nozzle; 7 - a spark plug; 8, 11, 28 - channel; 9, 13, 14, 15 - gas distribution valve; 10, 12, 16, 17 - check valve; 18 - bypass valve; 19, 20 - stator magnet; 21 - magnetization reversal coil; 22 - generator coil; 23 - the plane of coupling of the stator magnets; 24, 25 - anchor; 26 - valve; 27 - two-way air distribution valve.

Claims (1)

Способ генерирования сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха свободнопоршневым энергомодулем с общей внешней камерой сгорания и оппозитным движением поршневых групп, включающим две расширительные машины с поршневыми группами энергомодуля, внешнюю камеру сгорания, установленный между компрессорными полостями и камерой сгорания двухходовой воздухораспределительный клапан и систему управления, отличающийся тем, что в момент времени, когда в камеру сгорания поступит масса сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха, система управления переводит двухходовой воздухораспределительный клапан в положение, при котором закрывается доступ сжатого в компрессорных полостях поршневых групп атмосферного воздуха во внешнюю камеру сгорания и открывается путь потребителю сжатого в компрессорных полостях поршневых групп воздуха. A method for generating compressed air in piston groups of piston groups of atmospheric air with a free piston energy module with a common external combustion chamber and opposed movement of piston groups, including two expansion machines with piston groups of the energy module, an external combustion chamber installed between the compressor cavities and the combustion chamber with a two-way air distribution valve and control system, characterized in that at the time when the mass of compressed in the compressor cavity enters the combustion chamber x groups air piston, the control system needs a two-way air distribution valve in a position in which closes access compressed in compressor piston cavities groups outside into the outer combustion chamber and opens the way to the consumer of compressed air compressor piston cavities groups.
RU2013137231/06A 2013-08-08 2013-08-08 Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber RU2537324C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137231/06A RU2537324C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137231/06A RU2537324C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537324C1 true RU2537324C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=53287711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137231/06A RU2537324C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537324C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659598C1 (en) * 2017-07-14 2018-07-03 Анатолий Александрович Рыбаков Method of thermal energy transformation to electricity by free linked energy-module with linear electric generator, heat exchanger and refrigerator
RU2735975C1 (en) * 2020-05-27 2020-11-11 Анатолий Александрович Рыбаков Method for blowing external combustion chamber of free-piston with opposite movement of pistons of power module by external combustion chamber and linear electric generator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2028331A (en) * 1933-05-20 1936-01-21 Hugo Junkers Free piston engine compressor
US4270054A (en) * 1980-04-25 1981-05-26 Dowd Norton W Power plant
RU62989U1 (en) * 2006-06-01 2007-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Новая механика" FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR
RU2476699C1 (en) * 2011-10-26 2013-02-27 Анатолий Александрович Рыбаков Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2028331A (en) * 1933-05-20 1936-01-21 Hugo Junkers Free piston engine compressor
US4270054A (en) * 1980-04-25 1981-05-26 Dowd Norton W Power plant
RU62989U1 (en) * 2006-06-01 2007-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Новая механика" FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR
RU2476699C1 (en) * 2011-10-26 2013-02-27 Анатолий Александрович Рыбаков Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659598C1 (en) * 2017-07-14 2018-07-03 Анатолий Александрович Рыбаков Method of thermal energy transformation to electricity by free linked energy-module with linear electric generator, heat exchanger and refrigerator
RU2735975C1 (en) * 2020-05-27 2020-11-11 Анатолий Александрович Рыбаков Method for blowing external combustion chamber of free-piston with opposite movement of pistons of power module by external combustion chamber and linear electric generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8601988B2 (en) Free piston assembly and method for controlling a free piston assembly
JP3607909B2 (en) Improvement of free piston engine
US9032918B2 (en) Free-piston internal combustion engine
RU2422655C1 (en) Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures
EP2516826A1 (en) Combustion management system
RU2476699C1 (en) Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator
WO2008028216A1 (en) An improved free-piston engine
RU2537324C1 (en) Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber
GB2476496A (en) Piston for an engine generator, eg a free piston engine
RU2479733C1 (en) Method for increasing efficiency of expansion process of combustion products by air bypass between compressor cavities of expansion machines in free-piston two-cylinder power module with total external combustion chamber and linear electric generator
JP2018062902A (en) Free piston engine generator
JP2020045903A (en) engine
RU2468224C1 (en) Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator
RU2411379C2 (en) Linear electric hydrodynamic internal combustion engine by va kushchenko
RU2680289C1 (en) Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of the free-piston energy module with an external combustion chamber
RU2525766C1 (en) Circulation of exhaust gases into external combustion chamber of free-piston power module with external combustion chamber
KR20100037321A (en) Pre-piston engine of linear generator system
RU2809423C1 (en) Piston internal combustion engine with linear generator
RU2650216C1 (en) Method of increasing the degree of fuel dispersing with a one-stroke fuel injector drive of a free-piston power module with a common external combustion chamber
RU2426900C1 (en) Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in plunger-free power module with external combustion chamber
RU2548704C1 (en) Method to optimise combustion product expansion process in pistons of free piston power unit with opposite piston movement connected to pistons of gas compressor with help of relief valves
CN103827465A (en) Piston for a free piston engine generator
RU2152523C1 (en) Internal combustion engine
RU2680279C1 (en) Method of controlling the coefficient of the excess of air in the external combustion camera of a free-piston energy module with the external combustion chamber
RU2520727C1 (en) Control over phases of electric power polymodular electric generator built around free-piston power module with external combustion chamber