RU2680280C1 - Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam - Google Patents
Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680280C1 RU2680280C1 RU2018123441A RU2018123441A RU2680280C1 RU 2680280 C1 RU2680280 C1 RU 2680280C1 RU 2018123441 A RU2018123441 A RU 2018123441A RU 2018123441 A RU2018123441 A RU 2018123441A RU 2680280 C1 RU2680280 C1 RU 2680280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- external combustion
- combustion chamber
- piston
- pneumatic accumulator
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
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
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к области энергомашиностроения.The invention relates to the field of power engineering.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Ближайший аналог заявленного изобретения - патент РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей».The closest analogue of the claimed invention is RF patent 2422655 "Two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors."
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION
По патенту 2422655 коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания изменяется в зависимости от нагрузки на двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей. Цель заявленного изобретения - обеспечить давление воздуха в пневмоаккумуляторе свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, при котором достигается задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорания топлива во внешней камере сгорания.According to patent 2422655, the coefficient of excess air during fuel combustion in the external combustion chamber varies depending on the load on the two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors. The purpose of the claimed invention is to provide air pressure in the pneumatic accumulator of a free-piston power module with a common external combustion chamber, at which a predetermined coefficient of excess air during fuel combustion in the external combustion chamber is achieved.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Сущность заявленного изобретения поясняется на примере принципа действия двухцилиндрового свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания (далее - энергомодуль). В состав энергомодуля входят две идентичные по устройству расширительные машины, поршни и якоря которых движутся оппозитно. Поэтому действие энергомодуля поясняется на примере одной, левой, расширительной машины (см. фиг.). При пуске энергомодуля система управления подает топливо во внешнюю камеру сгорания 1 форсункой 2 и воспламеняет его свечой зажигания 3. Продукты сгорания через открытый клапан 4 поступают в правую (по фигуре) полость поршня 5. Под их воздействием поршень 5, соединенный штоком 6 с поршнем 7 и штоком 8 с якорем 9, начинает движение справа налево. Воздух из правой полости поршня 5 через обратный клапан 10 поступает в пневмоаккумулятор 11. Воздух из атмосферы через обратный клапан 12 засасывается в правую полость поршня 7. Из левой полости поршня 7 через клапан 13 выбрасываются отработавшие продукты сгорания. Статорный магнит 14 представляет собой постоянный магнит, магнитный поток которого замыкается по контуру: якорь 9, статорный магнит 14, якорь 15 и снова якорь 9. При расхождении якорей 9 и 15 в статорном магните 14 возникает переменный магнитный поток, который пересекает витки катушки генератора 16, в результате чего в ней генерируется импульс электроэнергии. По достижению поршнями 5, 7 и якоря 9 крайнего левого положения система управления переводит клапаны 4, 13, 17, 18 в противоположные положения и открывает клапан пневмоаккумулятора 19. Воздух из пневмоаккумулятора 11 поступает во внешнюю камеру сгорания 1. Одновременно туда же форсункой 2 подается доза топлива и воспламеняется свечой зажигания 3. Топливо горит и продукты сгорания через открытый клапан 17 поступают в левую полость поршня 7, в результате чего поршни 5, 7 и якорь 9 движутся вправо. Сжимаемый в правой полости поршня 7 воздух через обратный клапан 20 поступает в пневмоаккумулятор 11. Отработавшие продукты сгорания из правой полости поршня 5 через клапан 18 выбрасываются в атмосферу, а через обратный клапан 21 воздух из атмосферы засасывается в левую полость поршня 5. В катушке генератора 16 генерируется импульс электроэнергии противоположного знака. В дальнейшем система управления, манипулируя газораспределительными клапанами, обеспечивает генерирование электроэнергии.The essence of the claimed invention is illustrated by the example of the principle of operation of a two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber (hereinafter - power module). The energy module consists of two expansion machines, identical in design, whose pistons and anchors move in opposite directions. Therefore, the action of the energy module is illustrated by the example of one, left, expansion machine (see. Fig.). When the energy module starts up, the control system supplies fuel to the external combustion chamber 1 with the
Сущность заявленного изобретения состоит в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.
В момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе 11 достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания 1, система управления устанавливает клапан стравливания воздуха 22 в открытое положение. Сжимаемый в левой полости поршня 5 воздух выбрасывается в атмосферу. При противоположном движении поршней 5, 7 и якорей 9, 15 стравливание воздуха производится через клапан стравливания 23. Стравливание воздуха из полостей (левая полость поршня 5 и правая полость поршня 7) может производиться на отрезке трубопровода до клапанов стравливания 22, 23 (как показано на фигуре), так и на отрезке трубопровода до обратных клапанов 12, 21.At the time when the air pressure in the pneumatic accumulator 11 reaches a value that provides a preset coefficient of excess air during fuel combustion in the external combustion chamber 1, the control system sets the
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Способ управления давлением воздуха в пневмоаккумуляторе свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего пневмоаккумулятор, внешнюю камеру сгорания, систему управления и клапаны стравливания воздуха, отличающийся тем, в момент времени, когда давление воздуха в пневмоаккумуляторе достигнет величины, обеспечивающей задаваемый коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива во внешней камере сгорания, система управления устанавливает клапан стравливания воздуха в открытое положение и сжимаемый в левой полости поршня воздух выбрасывается в атмосферу.A method for controlling the air pressure in a pneumatic accumulator of a free-piston energy module with an external combustion chamber including an pneumatic accumulator, an external combustion chamber, a control system and air bleeding valves, characterized in that at a time when the air pressure in the pneumatic accumulator reaches a value that provides a predetermined coefficient of excess air during fuel combustion in the external combustion chamber, the control system sets the air bleed valve to the open position and compressible in the left lanes These pistons release air into the atmosphere.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯTECHNICAL APPLICABILITY OF THE INVENTION
Затраты на НИОКР заявленного изобретения не могут значительно отличаться от таковых при проектировании и отработки классических ДВС.The cost of research and development of the claimed invention cannot differ significantly from those in the design and development of classic internal combustion engines.
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL
Фигура. Принципиальная схема двухцилиндровогоFigure. Schematic diagram of a two-cylinder
свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания.free-piston power module with an external combustion chamber.
1 - внешняя камера сгорания; 2 - форсунка; 3 - свеча зажигания; 4, 13, 17, 18 - клапан; 5, 7 - поршень; 6, 8 - шток; 9, 15 - якорь; 11 -пневмоаккумулятор; 10, 12, 20, 21 - обратный клапан; 14 - статорный магнит; 16 - катушка генератора; 19 - клапан пневмоаккумулятора; 22, 23 - клапан стравливания воздуха.1 - external combustion chamber; 2 - nozzle; 3 - spark plug; 4, 13, 17, 18 - valve; 5, 7 - piston; 6, 8 - stock; 9, 15 - anchor; 11-pneumatic accumulator; 10, 12, 20, 21 - check valve; 14 - stator magnet; 16 - generator coil; 19 - pneumatic accumulator valve; 22, 23 - air bleed valve.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123441A RU2680280C1 (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123441A RU2680280C1 (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2680280C1 true RU2680280C1 (en) | 2019-02-19 |
Family
ID=65442658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123441A RU2680280C1 (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2680280C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1992031A (en) * | 1932-12-22 | 1935-02-19 | Gen Electric | Insulating liquid seal |
RU12304U1 (en) * | 1999-04-16 | 1999-12-16 | Уфимский государственный авиационный технический университет | DEVICE FOR CONTROL OF INVERTER WITH WIDTH-PULSE MODULATION |
EP1761694B1 (en) * | 2004-06-28 | 2010-02-10 | Ford Global Technologies, LLC. | A sodium cooled piston for a free piston engine |
RU2422655C1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-06-27 | Анатолий Александрович Рыбаков | Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures |
RU2654689C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-05-22 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of the thermal energy transformation to electricity by the two-cylinder free linked energy-module with the opposite pistons movement, linear electric generator, heat exchanger and refrigerator |
-
2018
- 2018-06-27 RU RU2018123441A patent/RU2680280C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1992031A (en) * | 1932-12-22 | 1935-02-19 | Gen Electric | Insulating liquid seal |
RU12304U1 (en) * | 1999-04-16 | 1999-12-16 | Уфимский государственный авиационный технический университет | DEVICE FOR CONTROL OF INVERTER WITH WIDTH-PULSE MODULATION |
EP1761694B1 (en) * | 2004-06-28 | 2010-02-10 | Ford Global Technologies, LLC. | A sodium cooled piston for a free piston engine |
RU2422655C1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-06-27 | Анатолий Александрович Рыбаков | Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures |
RU2654689C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-05-22 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of the thermal energy transformation to electricity by the two-cylinder free linked energy-module with the opposite pistons movement, linear electric generator, heat exchanger and refrigerator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422655C1 (en) | Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures | |
RU143160U1 (en) | LINEAR DC GENERATOR WITH DRIVE FROM FREE PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2015105800A (en) | METHOD OF OPERATION OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2680289C1 (en) | Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of the free-piston energy module with an external combustion chamber | |
RU2680280C1 (en) | Method of managing the pressure of the air in the pneumatic battery of the free-piston energy module with the external combustion cam | |
RU2476699C1 (en) | Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator | |
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 | |
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 | |
RU2537324C1 (en) | Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber | |
JP2020045903A (en) | engine | |
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 | |
RU2659006C1 (en) | Fuel supply to the free-piston power module external combustion chamber by the single-cycle fuel injector drive control method | |
RU2468224C1 (en) | Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator | |
RU2642006C1 (en) | Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber | |
RU2426900C1 (en) | Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in plunger-free power module with external combustion chamber | |
RU2653613C1 (en) | Method of piston impacts prevention against the single-cylinder, free-piston external combustion heat engine cylinder walls | |
RU2637591C1 (en) | Method of increasing degree of fuel dispersion by pneumatic actuator of fuel injector nozzle of free-piston energy module with common external combustion chamber | |
RU2641997C1 (en) | Method of pneumatic drive of two-valved gas distributor of a free piston power module with a generic external combustion chamber | |
RU2548527C1 (en) | Method to prevent concussion of piston groups against cylinder ends in double-cylinder free-piston power unit with external combustion chamber with help of gas distribution valves | |
RU2654689C1 (en) | Method of the thermal energy transformation to electricity by the two-cylinder free linked energy-module with the opposite pistons movement, linear electric generator, heat exchanger and refrigerator | |
RU2537322C1 (en) | Method of movement synchronisation of piston groups of free piston pump-compressor with common linear motor | |
RU2480595C1 (en) | Contactor of magnetic flow of anchors and stator magnet of linear power generator with opposition movement of anchors | |
RU2615297C1 (en) | Cooling method of piston groups of plunger-free module with external combustion chamber | |
RU2548702C1 (en) | Method to prevent concussion of piston groups against cylinder ends in free-piston compressor with linear electric motor with help of gas distribution valves |