[go: up one dir, main page]

RU2072434C1 - Internal combustion engine and method of its operation - Google Patents

Internal combustion engine and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2072434C1
RU2072434C1 SU5048456A RU2072434C1 RU 2072434 C1 RU2072434 C1 RU 2072434C1 SU 5048456 A SU5048456 A SU 5048456A RU 2072434 C1 RU2072434 C1 RU 2072434C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working
turbine
housing
gases
channels
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Д. Погуляев
А.Д. Погуляев
Original Assignee
Погуляев Юрий Дмитриевич
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 Погуляев Юрий Дмитриевич filed Critical Погуляев Юрий Дмитриевич
Priority to SU5048456 priority Critical patent/RU2072434C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2072434C1 publication Critical patent/RU2072434C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: method is based on two cycle operation with conversion of reciprocating motion into rotary motion with cylinders operating in antiphase and delivery of gases to turbine at starting. During working stroke, part of gases from power cylinders is taken off and delivered to turbine. Takeoff of gases is performed in series sequence at advance from periphery of working volume to center. At exhaust gas is taken off simultaneously from periphery of working volume and center, and air and fuel-air mixture is delivered into central part of working volume and then, at compression, air or fuel-air mixture is transferred into periphery part of working volume. Internal combustion engine has cylindrical housing, piston unit with two working pistons at ends of unit and compression piston in middle part connected with carburetor or with atmosphere, intake channels made in shaft between compression and working pistons in form of smaller diameter grooves, exhaust holes made in housing, and fuel, timing and lubrication systems. Engine has turbine unit installed in housing in which hole is made to deliver gases from working cylinders. Each working piston has central and periphery portions. Each power cylinder has ring made integral with end face wall installed in housing. Outlet holes are made in lower ring portion of cylinder. Holes to intake fuel-air mixture or air into peripheral working volume are made in upper portion of cylinder. EFFECT: enlarged operating capabilities. 7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to internal combustion engines.

Цель изобретения повышение КПД двигателя достигается созданием центральных и периферических силовых цилиндров, взаимодействующих между собой и с газовой турбиной на рабочем ходу и на выпуске, а также взаимодействием силовых поршней с гидропреобразователем возвратно-поступательного движения во вращательное. The purpose of the invention is to increase engine efficiency by creating central and peripheral power cylinders, interacting with each other and with a gas turbine on the move and at the outlet, as well as by the interaction of the power pistons with a reciprocating to rotary hydraulic converter.

Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания (Изобретатель и рационализатор, 1990, N 5, с. 44). Этот способ работы основан на двухтактном цикле с преобразованием поступательного движения во вращательное с работой силовых цилиндров в одинаковой последовательности, но в противофазе, подаче газов на турбину при выпуске. A known method of operation of an internal combustion engine and an internal combustion engine (Inventor and rationalizer, 1990, N 5, p. 44). This method of operation is based on a two-stroke cycle with the translation of the translational motion into rotational with the work of the power cylinders in the same sequence, but in antiphase, the supply of gas to the turbine at the outlet.

Способ не позволяет наилучшим образом использовать энергию газов после сгорания и осуществлять оптимальное тепломеханическое преобразование в двигателе. The method does not allow the best use of the energy of gases after combustion and to carry out optimal thermomechanical conversion in the engine.

Известен двигатель внутреннего сгорания двигатель Штельцера - (Изобретатель и рационализатор, 1990, N 5, с. 44), содержащий поршневой блок, состоящий из трех поршней двух рабочих на концах блока и компрессионного в средней его части, соединенной с карбюратором или атмосферой. Впускные каналы выполнены на валу между поршнями в виде проточек, и выпускные в цилиндрическом корпусе. A well-known internal combustion engine is the Steltzer engine - (Inventor and Rationalizer, 1990, N 5, p. 44), containing a piston block consisting of three pistons of two workers at the ends of the block and compression in its middle part connected to the carburetor or atmosphere. Inlet channels are made on the shaft between the pistons in the form of grooves, and exhaust in a cylindrical housing.

Устройство не позволяет наилучшим образом использовать энергию газов, образующихся при сгорании. The device does not allow the best use of the energy of the gases generated during combustion.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства; на фиг. 2 продольный разрез части корпуса и блок-схема внешних устройств, соединенных с двигателем и между собой; на фиг. 3 продольный разрез устройства и системы смазки, топливоподачи и зажигания. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a device; in FIG. 2 is a longitudinal section of a part of the housing and a block diagram of external devices connected to the engine and to each other; in FIG. 3 is a longitudinal section through a device and a lubrication, fuel supply and ignition system.

Устройство (фиг. 1) состоит из корпуса 1, поршневого блока, состоящего из трех поршней: компрессионного 2 в средней части и рабочих на его концах, причем, каждый рабочий состоит из центральных 3, 4 и периферических частей 5, 6. Впускные каналы 7, 8 для каждого из силовых цилиндров выполнены на центральном валу, соединенном с компрессионным поршнем. The device (Fig. 1) consists of a housing 1, a piston block, consisting of three pistons: compression 2 in the middle part and workers at its ends, and each worker consists of central 3, 4 and peripheral parts 5, 6. Inlet channels 7 , 8 for each of the power cylinders are made on a central shaft connected to the compression piston.

Каждый силовой цилиндр состоит из центрального рабочего объема 9, 10 и периферических рабочих объемов 11, 12. Объемы разделены концентрическими кольцами 13, 14, входящими в концентрические полости 15, 16 в рабочих поршнях. В концентрических кольцах 13, 14 выполнены в конце у НМГ выпускные отверстия 17, 18 для центральных рабочих объемов, а общие выпускные каналы 19, 20 выполнены в корпусе 1 и соединены между собой каналами 21 в корпусе. Each power cylinder consists of a central working volume 9, 10 and peripheral working volumes 11, 12. The volumes are separated by concentric rings 13, 14 included in the concentric cavities 15, 16 in the working pistons. In concentric rings 13, 14, at the end, the NMH has outlet openings 17, 18 for central working volumes, and the common outlet channels 19, 20 are made in the housing 1 and are interconnected by channels 21 in the housing.

В кольцах 13, 14 выполнены в верхней их части впускные отверстия 22, 23 для подачи топливно-воздушной смеси или воздуха из центральных рабочих объемов в периферические и каналы 24, 25, в кольцах и торцевых стенках в ВМТ соединяющие рабочие объемы при поджиге рабочей смеси. In the rings 13, 14, inlet openings 22, 23 are made in their upper part for supplying the air-fuel mixture or air from the central working volumes to the peripheral and channels 24, 25, in the rings and end walls of the TDC connecting the working volumes during the ignition of the working mixture.

В концентрические кольца 13, 14 входят стержни 26, 27, соединенные с компрессионным поршнем 2 в рабочей полости 28 компрессионного цилиндра. The concentric rings 13, 14 include rods 26, 27 connected to the compression piston 2 in the working cavity 28 of the compression cylinder.

В стержнях в их конце у нижней мертвой точки выполнены отверстия 29, 30, которые служат для выпуска газов из центрального объема, впуска топливно-воздушной смеси из центрального объема в периферический и для соединения камер сгорания: центральной и периферической. Holes 29, 30 are made in the rods at their end at the bottom dead center, which serve to release gases from the central volume, inlet the fuel-air mixture from the central volume to the peripheral and to connect the combustion chambers: central and peripheral.

Концентрические кольца 13, 14 выполнены заодно с крышками 31, 32, установленными неподвижно в корпусе. Concentric rings 13, 14 are made integral with the covers 31, 32 mounted motionlessly in the housing.

Выпускные каналы 19, 20 корпуса соединены каналами 33 с направляющим аппаратом 34, многоступенчатой турбины 35, установленной на корпусе. The outlet channels 19, 20 of the housing are connected by channels 33 to a guide apparatus 34, a multi-stage turbine 35 mounted on the housing.

Входной поршень соединен с гидропреобразователем 36 возвратно-поступательного движения во вращательное, работающего по двухтактному циклу или непрерывному циклу. The input piston is connected to the hydraulic transducer 36 of the reciprocating motion in the rotary, operating on a push-pull cycle or a continuous cycle.

В корпусе выполнены каналы пароперегревателя 37, соединенные радиальными щелями с каналами 21 для отвода газов и последовательно с каналами водонагревателя 38, соединенный радиальными щелями с каналами 21 и соединенного с насосом 39. Каналы водонагревателя (фиг.2) взаимодействуют с каналами 40 в корпусе, соединяющими выход турбины трубой 41 с дополнительным силовым цилиндром 42. Трубопровод 41 соединен с конденсатором 43 первой частью его, который в свою очередь через блок 44 водоочистки с водяным насосом. Емкость 45 для воды соединена с блоком водоочистки, а водяной насос на входе с каналами паронагревателя. Выход дополнительного силового цилиндра соединен с конденсатором второй частью от первой. In the housing, channels of the superheater 37 are made, connected by radial slots with channels 21 for exhausting gases and in series with the channels of the water heater 38, connected by radial slots with channels 21 and connected to the pump 39. The channels of the water heater (Fig. 2) interact with channels 40 in the housing connecting the turbine outlet with a pipe 41 with an additional power cylinder 42. The pipe 41 is connected to the condenser 43 by the first part of it, which, in turn, through the water treatment unit 44 with a water pump. A water tank 45 is connected to the water treatment unit, and a water pump at the inlet with the channels of the steam heater. The output of the additional power cylinder is connected to the capacitor by the second part from the first.

Устройство (фиг.3) содержит маслопроводы 46, 47, соединенные с аксиальными отверстиями 48, 49 в концентрических кольцах 13, 14 с поверхностями цилиндров и поршней, а через каналы 50, 51 и 52, 53 со сливом. The device (figure 3) contains oil pipes 46, 47 connected to axial holes 48, 49 in concentric rings 13, 14 with the surfaces of the cylinders and pistons, and through channels 50, 51 and 52, 53 with a drain.

Полость 28 компрессионного цилиндра соединена через отверстие 54 с карбюратором, а камера сгорания крайних цилиндров взаимодействуют со свечами зажигания 55, 56. The cavity 28 of the compression cylinder is connected through a hole 54 to the carburetor, and the combustion chamber of the outer cylinders interact with the spark plugs 55, 56.

Способ осуществляется следующим образом (фиг 1). Поршни 3, 5 и 4, 6 движутся как одно целое, каждый в своем цилиндре 9, 11 и 10, 12. Когда поршни 3, 5 подходят к НМТ, то поршни 4, 6 подходят к ВМТ и наоборот. Смесь поступает через отверстие 54 (фиг. 2) в компрессионный цилиндр. При движении (фиг. 1) поршней 3, 5 к НМТ на рабочем ходу под действием сил давления расширяющихся пазов сначала открываются на рабочем ходу выпускные каналы 19 и на рабочем же ходу части рабочего хода газы поступают в радиальные каналы 33 и направляющий аппарат 34 и лопатки 35 многоступенчатой турбины. The method is as follows (Fig 1). Pistons 3, 5 and 4, 6 move as a single unit, each in its cylinder 9, 11 and 10, 12. When pistons 3, 5 approach the BDC, the pistons 4, 6 approach the TDC and vice versa. The mixture enters through the hole 54 (Fig. 2) into the compression cylinder. During the movement (Fig. 1) of the pistons 3, 5 to the BDC on the stroke under the action of the pressure forces of the expanding grooves, the exhaust channels 19 first open on the stroke and the gases enter the radial channels 33 and the guide apparatus 34 and the vanes on the stroke 35 multi-stage turbines.

В конце рабочего хода у НМТ совмещаются выпускные каналы 17 в неподвижном концентрическом кольце 13 и каналы 29 в стержне 26. At the end of the working stroke at the BDC, the outlet channels 17 in the stationary concentric ring 13 and the channels 29 in the rod 26 are combined.

При совмещении каналов 17 и 29 при движении к НМТ и к ВМТ происходит выпуск газов на турбину 35 из центрального рабочего объема в конце рабочего хода под действием топливно-воздушной смеси, которая подается компрессионным поршнем 2 через выпускной канал 7 при движении рабочего поршня к НМТ. When the channels 17 and 29 are combined when moving to the BDC and to the TDC, gases are released to the turbine 35 from the central working volume at the end of the stroke under the influence of the fuel-air mixture, which is supplied by the compression piston 2 through the exhaust channel 7 when the working piston moves to the BDC.

Продувке центрального и периферического рабочих объемов 9 и 11 в большой степени способствует дополнительный силовой цилиндр 42, соединенный с турбиной трубопроводом 41 и канал 40 в корпусе, который создает разрежение в основных силовых цилиндрах на части рабочего хода. The purging of the central and peripheral working volumes 9 and 11 is greatly facilitated by the additional power cylinder 42 connected to the turbine by a pipe 41 and a channel 40 in the housing, which creates a vacuum in the main power cylinders on the part of the working stroke.

Насос может быть выполнен аналогично компрессионному блоку двигателя со входом в середине и двумя выходами у торцов. Вытягивая газы из камер 9, 11 через турбинный блок одного силового цилиндра, дополнительный силовой цилиндр 42 одновременно выталкивает отработанные газы другого силового цилиндра через конденсатор, поскольку рабочее тело содержит и перегретый пар, который поступает в поток на пути в турбину. The pump can be made similar to the compression unit of the engine with an entrance in the middle and two outputs at the ends. Pulling gases from the chambers 9, 11 through the turbine block of one power cylinder, the additional power cylinder 42 simultaneously pushes the exhaust gases of another power cylinder through the condenser, since the working fluid also contains superheated steam, which enters the stream on the way to the turbine.

Турбоузел работает с высоким КПД по ряду причин. Цилиндр 42 является утилизационным устройством, сильно снижает скорость газов на многоступенчатой турбине и заставляет срабатывать на ее ступенях значительно больший теплоперепад, а следовательно, повышает КПД преобразования. Цилиндр 42, работая как вакуум-насос заставляет отдавать большую часть тепла на части цикла для нагрева воды и превращения ее в пар и перегрева пара в каналах 38 и 37 соответственно. При этом вода проходит от насоса 39 по каналам 38 сначала (фиг. 2) образование пара, а затем по каналам 37 (перегрев пара), соединенными с каналами 38 на входе. На выходе каналы 37 через радиальные щели в корпусе соединены с каналами 19 и 21 отвода рабочих газов. Через щели каналов 37 и 38 вода подается под углом к высокотемпературным газам. В каналах 19 и 12 пар дополнительно перегревается. Происходит пленочное испарение воды. Корпус 1 играет роль теплообменника. С одной стороны вода превращается в перегретый пар в струе газа, с другой стороны корпус 1 не перегревается, ибо отдает тепло (пленочное испарение в трубопроводах 19, 21). The turbo unit operates with high efficiency for a number of reasons. Cylinder 42 is a recycling device, it greatly reduces the gas velocity on a multi-stage turbine and makes it operate at its steps a much greater heat drop, and therefore increases the conversion efficiency. Cylinder 42, working as a vacuum pump, makes it possible to transfer most of the heat on a part of the cycle to heat water and turn it into steam and superheat steam in channels 38 and 37, respectively. When this water passes from the pump 39 through the channels 38, first (Fig. 2) the formation of steam, and then through the channels 37 (superheating of the steam) connected to the channels 38 at the inlet. At the output, the channels 37 are connected through radial slots in the housing to the working gas channels 19 and 21. Through the slots of the channels 37 and 38, water is supplied at an angle to the high-temperature gases. In channels 19 and 12, the steam overheats additionally. Film evaporation of water occurs. Case 1 plays the role of a heat exchanger. On the one hand, water turns into superheated steam in a gas stream, on the other hand, housing 1 does not overheat, because it gives off heat (film evaporation in pipelines 19, 21).

Корпус 1 также, являясь теплообменником, представляет собой часть утилизационного устройства и выполнен может быть из металла или другого матеpиала с соответствующими характеристиками. The housing 1 also, being a heat exchanger, is a part of a recycling device and may be made of metal or other material with the corresponding characteristics.

С частотой ходов поршней КПД утилизационных блоков будет возрастать, а также будет возрастать частота вращения турбины и ее мощностная рабочая характеристика. With the piston stroke frequency, the efficiency of the utilization units will increase, and the turbine speed and its power performance will also increase.

Частота вращения турбины будет зависеть и от производительности (регулирования) водяного насоса 39. Турбина 35 не нуждается в термостойких материалах. Двигатель тоже. Максимальный КПД турбины будет достигнут при определенном соотношении частоты ходов поршней, объема силового цилиндра 42 и объемов газа и пара в газопаровой смеси и будет НОУ-ХАУ для каждого типа двигателя. КПД комбинированного двигателя в целом будет выше КПД только двигателя вследствие расширения газо-паровой смеси до больших объемов, эффективной утилизации. The frequency of rotation of the turbine will depend on the performance (regulation) of the water pump 39. The turbine 35 does not need heat-resistant materials. Engine too. The maximum turbine efficiency will be achieved with a certain ratio of the piston stroke frequency, the volume of the power cylinder 42 and the volumes of gas and steam in the gas-vapor mixture and will be KNOW-HOW for each engine type. The efficiency of the combined engine as a whole will be higher than the efficiency of only the engine due to the expansion of the gas-vapor mixture to large volumes, effective utilization.

При малых частотах ходов поршня силовой цилиндр 42 захватывает большую часть газопроводной смеси от турбины, меньшая ее часть уходит в конденсатор на входе. At low frequencies of the piston strokes, the power cylinder 42 captures most of the gas mixture from the turbine, a smaller part of it goes to the inlet condenser.

При больших частотах ходов поршня часть газопаровой смеси уходит во входную часть конденсатора, минуя силовой цилиндр 42. At high frequencies of the piston strokes, part of the gas-vapor mixture goes into the inlet part of the condenser, bypassing the power cylinder 42.

Целесообразно выбрать число ступеней турбины и объем дополнительного цилиндра 42 такими, чтобы происходило полное расширение пара, а газ расширялся бы до разреженного состояния. При этом возможен наибольший КПД при минимальной затрате топлива. Однозначно можно сказать, что объем силового цилиндра 42 больше и намного объема рабочих объемов силовых цилиндров. It is advisable to choose the number of stages of the turbine and the volume of the additional cylinder 42 so that there is a complete expansion of the vapor, and the gas expands to a rarefied state. At the same time, the highest efficiency is possible with a minimum fuel consumption. We can definitely say that the volume of the power cylinder 42 is larger and much more than the volume of the working volumes of the power cylinders.

Двигатель на базе двигателя Штельцера не имеет шатунов, поршневых втулок, в нем минимальный нагрев от трения при отсутствии боковых усилий. Поэтому при использовании корпуса 1 в качестве теплообменника охлаждение можно осуществлять маслом по схеме (фиг. 3), когда масло подводится по трубопроводам 46, 47, каналам 48, 49 к трущимся частям, а отвод осуществляется через каналы 50, 51, 52, 53. The engine based on the Steltzer engine does not have connecting rods, piston bushings, it has minimal heat from friction in the absence of lateral forces. Therefore, when using the housing 1 as a heat exchanger, cooling can be carried out with oil according to the scheme (Fig. 3), when the oil is supplied through pipelines 46, 47, channels 48, 49 to the rubbing parts, and the discharge is carried out through channels 50, 51, 52, 53.

При движении поршней 3, 5 к ВМТ отверстия 17 перекрываются. Происходит сжатие в центральном рабочем объеме 9 рабочей смеси. Когда совпадают отвеpствия 22 и 29 в стержне 26, то одновременно замыкается периферический рабочий объем 11 и в него поступает через совпадающие отверстия 22 и 29 топливно-воздушная смесь из рабочего объема 9. В ВМТ происходит окончательное сжатие смеси, в обеих камерах сгорания, через свечу 48 подается искра. В дизельном варианте осуществляется воспламенение от сжатия. When the pistons 3, 5 move to TDC, the openings 17 overlap. There is a compression in the Central working volume 9 of the working mixture. When holes 22 and 29 in the rod 26 coincide, the peripheral working volume 11 closes at the same time and the fuel-air mixture from the working volume 9 enters through the matching holes 22 and 29. The final compression of the mixture in the combustion chamber occurs in both combustion chambers through a candle 48 a spark is supplied. In the diesel version, compression ignition is carried out.

Воспламеняется топливно-воздушная смесь в периферическом объеме и через канал 24 и канал 29 стержня 26 в ВМТ воспламеняется топливно-воздушная смесь в центральном рабочем объеме. Может быть осуществлено воспламенение и в центральном объеме. The air-fuel mixture is ignited in the peripheral volume, and the air-fuel mixture in the central working volume is ignited through the channel 24 and the channel 29 of the rod 26 at the TDC. Ignition can also be carried out in a central volume.

В это время в противоположном силовом цилиндре происходит рабочий ход с процессами, аналогично описанным выше. At this time, a working stroke occurs in the opposite power cylinder with processes similar to those described above.

Только выход парогазовой смеси осуществляется через выпускные каналы 20, каналы 21, 19 и далее через турбину 34, 35 и через вакуум-насос 42 и конденсатор 43. Only the outlet of the gas-vapor mixture is carried out through the exhaust channels 20, channels 21, 19 and further through the turbine 34, 35 and through the vacuum pump 42 and the condenser 43.

Момент создается во время всего цикла при условии, что выпускные каналы 19 и 20 равны сумме длины рабочего хода поршня, либо цикла и при этом турбина (лопасти) не перегреваются, ибо в высокотемпературные газы впрыскивается вода и перегретый пар, который снижают температуру газов, подаваемых на турбину и увеличивают количество рабочего тела. В той части цикла, когда на турбину подается минимальное количество выходных газов при давлении основных силовых поршней к ВМТ), непрерывно подается вода от водяного насоса 39 в паронагреватель 38. A moment is created during the entire cycle, provided that the exhaust channels 19 and 20 are equal to the sum of the piston stroke length, or the cycle and the turbine (blades) do not overheat, because water and superheated steam are injected into high-temperature gases, which reduce the temperature of the gases supplied to the turbine and increase the amount of working fluid. In that part of the cycle, when the minimum amount of exhaust gases is supplied to the turbine at the pressure of the main power pistons to TDC), water is continuously supplied from the water pump 39 to the steam heater 38.

Таким образом на турбину в течение цикла подается высокотемпературная газопаровая смесь, нашпигованная включениями из пара более низкой температуры. Вместе с тем можно говорить о том, что турбина будет работать в оптимальном температурном режиме и в оптимальном режиме тепломеханического преобразования, ибо на турбину будет поступать смесь с усредненными параметрами. Thus, a high-temperature gas-vapor mixture, stuffed with inclusions from lower temperature steam, is fed to the turbine during the cycle. At the same time, it can be said that the turbine will operate in the optimum temperature regime and in the optimal thermomechanical conversion mode, because a mixture with averaged parameters will arrive at the turbine.

Размеры выпускных каналов 19, 20, а также выпускных окон 17, 18 и отверстий 22, 23 размеры выпускных каналов 7 и 8 могут быть выполнены так, что на большей части цикла выпускные высокотемпературные газы будут поступать на турбину. Это будет способствовать созданию газопаровой смеси для оптимального тепломеханического преобразования. The sizes of the exhaust channels 19, 20, as well as the exhaust windows 17, 18 and the openings 22, 23, the sizes of the exhaust channels 7 and 8 can be made so that for the greater part of the cycle the high-temperature exhaust gases will flow to the turbine. This will contribute to the creation of a gas-vapor mixture for optimal thermomechanical conversion.

Расход энергии на прокачивание воды минимальны, а подвод дополнительного количества рабочего тела пара будет значительным при высокой частоте ходов рабочих поршней, что возможно в двигателе Штельцера, взятого за прототип. The energy consumption for pumping water is minimal, and the supply of an additional amount of the working fluid of the steam will be significant at a high frequency of strokes of the working pistons, which is possible in the Steltzer engine, taken as a prototype.

Двигатель может работать и без воды, в этом случае на турбине будет преобразовываться только энергия выпускных газов. The engine can work without water, in this case only the energy of the exhaust gases will be converted on the turbine.

Шток поршня основного силового цилиндра взаимодействует с гидропреобразователем 36. The piston rod of the main power cylinder interacts with the hydraulic Converter 36.

При этом преобразователь может быть либо двухтактной турбиной, либо турбиной непрерывного действия, работающей в двухтактном режиме. In this case, the converter may be either a two-stroke turbine or a continuous turbine operating in a two-stroke mode.

В итоге тепловая энергия газов оптимальным образом преобразовывается в механическую, ибо создаются одновременно два момента на газовой и гидравлической турбине, которые могут суммироваться на выходе. As a result, the thermal energy of gases is optimally converted into mechanical energy, because two moments are created simultaneously on a gas and hydraulic turbine, which can be summed up at the output.

Claims (7)

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания, основанный на двухтактном цикле с преобразованием поступательного движения во вращательное с работой силовых цилиндров в одинаковой последовательности, но в противофазе, подаче газов на турбину при выпуске, отличающийся тем, что на рабочем ходу отбирают часть газов из силовых цилиндров и подают на турбину, при этом отбор газов осуществляют последовательно с опережением от периферии рабочего объема к центру, на выпуске газы отбирают одновременно от периферии рабочего объема и центральной части его, а впуск воздуха или топливно-воздушной смеси осуществляют в центральную часть рабочего объема, затем при сжатии воздух или топливно-воздушную смесь передают в периферийную часть рабочего объема. 1. The method of operation of the internal combustion engine, based on a two-stroke cycle with the conversion of translational motion into rotational with the work of the power cylinders in the same sequence, but in antiphase, the supply of gases to the turbine at the outlet, characterized in that some of the gases are taken from the power cylinders on the move and fed to the turbine, while the selection of gases is carried out sequentially ahead of the periphery of the working volume to the center, at the outlet gases are taken simultaneously from the periphery of the working volume and the central parts of it, and the air or fuel-air mixture inlet is carried out in the central part of the working volume, then, during compression, air or fuel-air mixture is transferred to the peripheral part of the working volume. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газы после турбины подаются в дополнительный силовой цилиндр с объемом, большим рабочего объема цилиндров, с продолжением процесса расширения и создают разрежение в каждом силовом цилиндре. 2. The method according to claim 1, characterized in that the gases after the turbine are fed into an additional power cylinder with a volume greater than the working volume of the cylinders, with the continuation of the expansion process and create a vacuum in each power cylinder. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к отводимым на турбину газам подают воду или пар под углом к газовому потоку. 3. The method according to claim 1, characterized in that water or steam is supplied to the gases discharged to the turbine at an angle to the gas stream. 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что из дополнительного силового цилиндра парогазовую смесь подают в конденсатор, разделяют на газ, который сбрасывают в атмосферу, и пар, который конденсируют и возвращают в газовый поток. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the steam-gas mixture is supplied from the additional power cylinder to the condenser, separated into gas, which is discharged into the atmosphere, and steam, which is condensed and returned to the gas stream. 5. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус, поршневой блок, состоящий из трех поршней двух рабочих на концах блока и компрессионного в его средней части, соединенной с карбюратором или атмосферой, впускные каналы, выполненные на валу между компрессионным и рабочим поршнями в виде проточек меньшего диаметра, выпускные отверстия, выполненные в корпусе, системы топливоподачи, газораспределения, смазки, отличающийся тем, что он снабжен турбинным блоком, установленным на корпусе, в котором выполнены отверстия для подвода газов от рабочих цилиндров, при этом каждый из рабочих поршней выполнен в виде центральной и периферической кольцевой частей, а каждый силовой цилиндр состоит из кольца, выполненного заодно с торцевой стенкой, установленной в корпусе, внутренняя поверхность которого образует с торцом центральной части поршня и валом центральный рабочий объем, наружная поверхность кольца образует с торцом периферической кольцевой части и корпусом двигателя периферический рабочий объем, при этом в нижней кольцевой части цилиндра выполнены выпускные отверстия, соединяющие центральный и периферические рабочие объемы, а в его верхней части выполнены отверстия для впуска топливно-воздушной смеси или воздуха в периферический рабочий объем, в торцевой стенке и в кольце у верхней мертвой точки выполнены отверстия, соединяющие оба рабочих объема при воспламенении рабочей смеси, в кольцах выполнены аксиальные каналы для стержней, соединенных с компрессионным поршнем, а в стержнях у нижней мертвой точки выполнены отверстия, поочередно взаимодействующие с отверстиями кольца силового цилиндра при движении к верхней мертвой точке, при этом периферические рабочие объемы сообщены с выпускными каналами в корпусе, соединенными между собой и с турбиной через отверстия в корпусе, а двигатель снабжен преобразователем с гидротурбиной. 5. An internal combustion engine comprising a cylindrical housing, a piston block, consisting of three pistons of two workers at the ends of the block and a compression in its middle part connected to a carburetor or atmosphere, inlet channels made on the shaft between the compression and working pistons in the form of smaller grooves diameter, exhaust openings made in the housing, fuel supply systems, gas distribution, lubrication, characterized in that it is equipped with a turbine unit mounted on the housing in which openings for an ode of gases from the working cylinders, each of the working pistons being made in the form of a central and peripheral annular parts, and each power cylinder consists of a ring made integral with the end wall mounted in the housing, the inner surface of which forms with the end face of the central part of the piston and the shaft the central working volume, the outer surface of the ring forms a peripheral working volume with the end face of the peripheral annular part and the engine housing, with the outlet made in the lower annular part of the cylinder holes connecting the central and peripheral working volumes, and in its upper part holes are made for inlet of the air-fuel mixture or air into the peripheral working volume, holes are made in the end wall and in the ring at the top dead center for connecting both working volumes when the working mixture is ignited , axial channels are made in the rings for the rods connected to the compression piston, and holes are made in the rods at the bottom dead center, which alternately interact with the holes of the power qili ring core when moving to the upper dead point, the peripheral working volumes communicate with the outlet channels in the housing and interconnected with the turbine through the openings in the housing, and the motor is provided with a water turbine converter. 6. Двигатель по п. 5, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным силовым цилиндром с поршнем, соединенным с блоком силовых поршней и с выходом турбины через каналы в корпусе. 6. The engine according to claim 5, characterized in that it is equipped with an additional power cylinder with a piston connected to the power piston block and with the turbine exit through channels in the housing. 7. Двигатель по пп.5 и 6, отличающийся тем, что он снабжен водяным насосом, емкостью для воды, конденсатором, блоком водоочистки, паронагревателем и пароперегревателем, соединенными между собой и выполненными в виде каналов в корпусе, причем аксиальные каналы пароперегревателя и паронагревателя соединены через щели в корпусе с каналами для отвода газов, а каналы паронагревателя соединены с водяным насосом, дополнительный силовой цилиндр соединен с конденсатором, который соединен выходом турбины и через блок водоочистки с насосом, при этом емкость с водой соединена с блоком водоочистки. 7. The engine according to PP.5 and 6, characterized in that it is equipped with a water pump, a water tank, a condenser, a water treatment unit, a steam heater and a superheater, interconnected and made in the form of channels in the housing, and the axial channels of the superheater and steam heater are connected through slots in the casing with channels for exhausting gases, and the channels of the steam heater are connected to the water pump, an additional power cylinder is connected to the condenser, which is connected by the turbine output and through the water treatment unit to the pump, the water tank is connected to the water treatment unit.
SU5048456 1992-05-06 1992-05-06 Internal combustion engine and method of its operation RU2072434C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5048456 RU2072434C1 (en) 1992-05-06 1992-05-06 Internal combustion engine and method of its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5048456 RU2072434C1 (en) 1992-05-06 1992-05-06 Internal combustion engine and method of its operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2072434C1 true RU2072434C1 (en) 1997-01-27

Family

ID=21607371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5048456 RU2072434C1 (en) 1992-05-06 1992-05-06 Internal combustion engine and method of its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2072434C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Изобретатель и рационализатор, N 5, 1990, с.44. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6095100A (en) Combination internal combustion and steam engine
US7937943B2 (en) Heat engines
EP0236344A1 (en) Shaft power generator
US7273023B2 (en) Steam enhanced double piston cycle engine
JP5654533B2 (en) Method of burning fuel in a rotary internal combustion engine
US4571946A (en) Internal combustion engine with rankine bottoming cycle
BG105831A (en) Combined piston engine
RU2072434C1 (en) Internal combustion engine and method of its operation
EP0137621A1 (en) Improvements in or relating to engines
RU2567159C2 (en) Two-stage expansion with new crank gear configuration in opposed ice with opposed cranks
US3893433A (en) Rotary engine with rotating cylinders
RU2362881C2 (en) Multicylinder cubical expansion turbine
KR20080038273A (en) Steam Powered Dual Piston Cycle Engine
US4489560A (en) Compound internal combustion engine and method for its use
RU2018015C1 (en) Internal combustion engine
RU2153085C1 (en) Method of operation of four-stroke internal combustion engine and design of such engine
EP0006747A1 (en) Internal-combustion engine with additional expansion
RU2335636C2 (en) Method of heat engine operation and romanov's gas-steam turbo-engine
RU2160844C1 (en) Internal combustion engine with turbine
RU2162952C1 (en) Internal combustion engine with turbine
RU2092696C1 (en) Axial internal combustion engine
RU2413084C2 (en) Kazantsev piston engine
WO1986004388A1 (en) Regenerative thermal engine
RU95114621A (en) METHOD FOR WORKING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
AU717934B2 (en) Combination internal combustion and steam engine