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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2097627
ENGINE Tochter VG Bei externen Verbrennung arbeitet in einem geschlossenen umweltfreundlich und sehr wirtschaftlich CYCLE
Name des Antragstellers: Dochkin Vyacheslav G.
Name des Erfinders: Dochkin Vyacheslav G.
Der Name des Patentinhabers: Dochkin Vyacheslav G.
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1996.12.05
Anwendung: Lokomotiven, Traktoren, Mähdrescher, Lastwagen, Schiffbau, in sich geschlossene Kraftwerk, Baumaschinen, Geräte für die thermische Energie in andere Energieformen umgewandelt werden .
Die erfindungsgemäße externe Verbrennungsmaschine umfasst einen Arbeitszylinder mit einer Kolbenstange, eine Kurbelwelle, einen Brennraum, der Hilfskolben-Wärmetauscher-Regenerator Akkumulator Füllstoff Dampfrohr Wärmekapazität auf den Zylinder gefüllt und. Der Wert der Motorleistung wird durch eine Änderung der Kraftstoffzufuhr und die Änderung der Zufuhr des Arbeitsfluids Hilfskolben gesteuert. Die Restwärme wird in der Verbrennungsluft vorwärmen Tauscher in die Verbrennungskammer eingespeist verwendet.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Kraftwerke , die thermische Energie in mechanische Energie umwandelt.
Die Verwendung der Erfindung in Eisenbahnlokomotiven, Traktoren, Lastkraftwagen, im Schiffbau, in Kraftwerken Strom, in verschiedenen Kraftwerken für eine hocheffiziente Nutzung der Wärme zu erzeugen , es in andere Energieformen umgewandelt.
Bestehenden Brennkraftmaschinen mit hoher Herstellbarkeit für die Massenproduktion und werden in einer Vielzahl von Anwendungen weit verbreitet ist, haben eine Reihe von erheblichen Nachteilen auf. Chief unter ihnen: a) relativ geringe Effizienz; b) die Toxizität der Abgase, was zu einer Verschmutzung der Umwelt (umwelt unrein); c) erhöhte Rauscheigenschaften, wodurch Zonen ihrer Anwendung auf die Beschwerden der Bevölkerung; d) eine gut definierte Art von Kraftstoff, wobei sie in der Lage sind zu arbeiten.
Weitgehend haben diese einige Nachteile externe Verbrennungsmotoren, und zuvor für Arbeitszyklen Stirling, Erickson, und Brighton, ( zum Beispiel US - N 3867816, US N 3995431, FR N 2512881, FR N 2411301) vorgeschlagen.
in diesen Motoren jedoch schwierig, eine zufriedenstellende Wärmetauscher-Design-Lösung ist, wie Sie mit dem Wärmetauscher Gas-Luft zu tun haben (Arbeitsfluid ein Gas ist, und die Kühlluft Mittel). Typischerweise wird der Wirkungsgrad solcher Wärmetauscher gering ist, und Größen sind voluminös im Vergleich zu dem Motor selbst.
Die vorgeschlagene Erfindung stellt eine Motorkonstruktion, mit äußerer Verbrennung, am Körper arbeiten, ein Zweiphasenzyklus in der Umwandlung der Flüssigkeitsdampf Flüssigkeit unterzogen. In diesem Phasenübergänge in der Arbeitsfluidvolumen auftreten akkumulyatorore kompakten Wärme Regenerator mit einem speziellen Füllstoff. Diese Batterie Regenerator führt beide Funktionen des Verdampfers und des Kondensators.
Aufgrund der Tatsache, dass die Taktphasenübergängen Arbeitselemente Motor mit Flüssigkeit und Flüssigkeitsdampf auftreten, wird während des Zyklus geschieht kompakte Aggregate und hoher Zykluseffizienz erzielt werden.
 Fig. 1 ist ein Strukturdiagramm des Motors nach der Erfindung (Querschnitt) |
 Fig. 2 ein Diagramm des Arbeitszyklus |
Fig. 3 ein Rückschlagventil (Punkt 11 in Fig. 1)
Fig. 4 Hilfskolben-Design
Fig. 5 Nocke (Pos. 10 in Fig. 1)
Die Motorkonstruktion in Fig. 1. Der Motor weist einen Arbeitszylinder 1 mit einem Kolben 2, der Mechanismus, der die translatorische Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Antriebswelle in dem Kurbelgehäuse umwandelt 3, eine Kurbelwelle 4, 5 das Kurbelgehäuse, die Ölwanne 6, eine Verbrennungskammer 7, eine Batterie 8, einen Regenerator, eine Hilfs der Kolben 9, der Nocken 10, 12 das Rückschlagventil doppelt wirkend 11, Tank Expansion der Kühlradiator 13, Dampfleitung 14, Heizung 15 des Arbeitszylinderdeckel, Abfallwärmetauscher 16, die Luftpumpe 17, die Ölpumpe mit dem Saug 18, die Zirkulationspumpe 19, das Kühlgebläse 20, Funkenfänger-Wandler 21, das Antriebszahnrad 22 von Nebenaggregaten.
Das Rückschlagventil 11 ist für zwei Zwecke: Batterie-Regenerator Arbeitsmedium 8 des Ausdehnungsgefäßes 12 und begrenzen die maximale Zyklusdruck aufzuladen. Es besteht aus einem Gehäuse 24, ein Niederdruckventil 25 mit einer Feder 27 mit der Niederdruckplatte 29 und die Mutter 30 wird das Hochdruckventil 26 mit dem Hochdruckfeder 28 und der Mutter 33, Hebel 31 und Ferse 32 Start-up-Modus.
Der Hilfskolben besteht aus einem Körper 34, Spule 35, die Hülse 36 mit dem Hebel 41, der Stützwalze 38 mit der Achse 37, Dichtungsringe 39, anti-Reibscheiben Lager 40.
Die Geometrie des Nockens 10 (optional) besteht aus einer zylindrischen Fläche des minimalen Radius R min, der zylindrischen Oberfläche Übergang Hebe m 1 m 2, mit einem maximalen Radius R max hat. Alle Schnittstellenverbindungen Radius r Artikel0,25 R min. Die Oberfläche des Hilfskolbens descent n 1 n 2 Clips mit einem maximalen Radius R max hat.
Der Motor arbeitet in einem Zyklus von Fig. 2 in den Koordinaten P V.
Starten Sie den Motor Arbeitsablauf ist wie folgt.
Zu Beginn des Arbeitszyklus des Kolbens 2 in seine obere Position, und der Hilfskolben 9 in der unteren Position und steht auf der Nockenfläche 10 mit einem kleinen Radius zu Beginn des Anhebens des Nockenfläche 10 auf dem großen Radius. Das Volumen des Hilfskolbens 9 und das untere Ende des Füllstoffes-8-Batterie Regenerator mit flüssigem Arbeitsmedium kommt durch das Rückschlagventil 11 des Ausdehnungsgefäßes 12 gefüllt.
Betrieb des Ventils 11 ist aus der Zeichnung deutlich. Startmodus wird durch Drehen des Hebels 32 gegen den Uhrzeigersinn durchgeführt wird, es auf dem Fersendruck 31 und Öffnen des Ventils 25, wobei der Arbeitszylinder des Motors 1, die Heizung 15 und der Regenerator Batterie 8 sind mit einem Ausgleichsbehälter 12 mit dem Eingang des optimalen Temperaturregelung. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur, der Hebel 32 im Uhrzeigersinn gedreht, und der Motor ist betriebsbereit.
Wenn der Arbeitskolben 1 seine Abwärtsbewegung beginnt, 10 der Nocken gedreht wird und der Sekundärkolben 9 steigt schnell durch die Nockenfläche auf dem Abschnitt mit großem Radius Zuführen des flüssigen Mediums in den Akkumulator Regenerator arbeitet 8. Filling Akkumulator Regenerator 8 bei einer Temperatur in der unteren Zone, die untere Grenze gleich Temperatur, das heißt kalt und im oberen Bereich nahe der oberen Grenze, d.h. heiß.
Hilfskolben arbeitet wie folgt.
Die Rolle 38 des Schiebers 35, an dem Nocken Kletter 10, hebt die Spule innerhalb der Hülse 36. Die Hülse 36 innen "ein" Loch in dem Schieber 35 "b" mit einem Seiteneingang eine spiralförmige Nut aufweist. Durch Drehen des Hebels 41 der Hülse 36, die Nut "und" ändert seine Position relativ zu dem Loch "b", wodurch die Position der Stellen Ändern nadporshnevogo Raum "d" in der Nut "in" mit dem Ausgleichsbehälter. Dementsprechend ändert es den Wert der Zufuhr des Arbeitsfluids durch die Batterie in den Arbeitszylinder.
Wenn durch den Regenerator Batterie Füllkörper vorbei 8 arbeitet, leitet die Wärme aus dem Füllstoff nehmen in den gasförmigen Zustand und weiter durch die Dampfleitung 14 geht in die Zone des Heizungsabdeckung 15, wo die Temperatur die obere Grenze erreicht, und führt Arbeiten von 2. auf den Arbeitskolben wirkenden In dies durch die Batterie Regenerator 8, das Arbeitsfluid Aggregatzustand ändert, erhöht sich der Druck (Fig. 2) der Ströme aus Diagramm 1 zu Punkt 2, während der Arbeitskolben 2 führt einen sehr kleinen Bruchteil ihres Hubs verläuft. Wenn es durch die Heizvorrichtung 15 vorbei, führt das Arbeitsfluid, ein Verfahren durch die Linie 3 in Figur 2 angedeutet (Fig. 2). Auf der Seite 2. März Diagramme, die die Arbeitskolben mehr als die Hälfte der gesamten Hub macht. Nach 3 Punktdiagramm 9 Hilfskolben steigt schnell über die Oberfläche des kleinen Radius des Nockens, wobei der flüssige Teil des Arbeitsfluids aus dem Akkumulator Regenerator gelangt 8 in der overpiston Raum Hilfskolben 9 in den flüssigen Zustand einen Teil des Arbeitsfluids zurück. Zu diesem Zeitpunkt wird unter fortgesetztem Arbeitsbewegung des Kolbens 2 nach unten dem Arbeitsfluid in der Dampfphase beginnt, durch die Dampfleitung 14 in den Akkumulator Regenerator 8, bewegt von der heißen Schicht zu der kalten, kondensiert und tritt teilweise in die flüssige Phase zu bewegen, Wärme an die Batterie füllstoffhaltigen Regenerator geben 8 und Reduktions Druck (in dem Diagramm in Fig. 2) von Punkt 3 bis Punkt 4 zu dieser Zeit die meisten der Arbeitsfluids in der flüssigen Phase, Wärmeregenerator Füllstoff Batterie 8. der verbleibende Teil des kleineren Arbeitsfluids im Dampfzustand Betätigungskolben geben in eine kalte geschoben 2 Batterie Regeneratorzone 8, wenn es sich von der unteren Position nach oben (Linie 4 in Abbildung 5). Am Punkt 5, all das Arbeitsfluid gelangt in einen flüssigen Zustand, Rückstände von Wärme und mit dem weiteren Arbeitsbewegung des Kolbens ergibt, wird in den Raum über den Hilfskolben 9 mit flüssigem Arbeitsfluid gekühlt, aus dem Ausdehnungsbehälter durch die Pumpe im Kreislauf 19 durch den Radiator 13, der die Umgebungsluft kühlt durch den Lüfter 20 an den Arbeitszyklus endet.
Das Rückschlagventil 11 stellt eine Niederdruckrückgewinnung des Ausdehnungsgefäßes 12 (entsprechend 1 auf dem Diagramm der Figur zu zeigen. 2). Die Konstruktion des Ventils 11 (Fig. 3) wird ein Druck auf 3 Zyklusdiagramm Ausstoßflüssigkeit aufgeblasen Limiting Arbeitsmedium in Expansionstank 12. Die Brennkammer 7 in der externen Kraftmaschine wird durch eine Struktur, die auf beiden flüssigen und festen Brennstoffen betrieben werden können.
Verschwenden Wärmetauscher 16 des Zuluftventilators 17 in der Verbrennungskammer zum Vorwärmen. Im Wärmetauscher 16 auftritt Wärmerückgewinnung nach dem Durchgang der heißen Gase der Verbrennungskammer verbleibt, nachdem die Heizvorrichtung 15. Die abgekühlten Gase (Verbrennungsgase) zu der Funkenfänger-Wandler gesendet 21. Da die Verbrennung bei im wesentlichen Atmosphärendruck auftritt, korrosive Abgase, die bei einem hohen Innendruck in Motoren ausgebildet sind Verbrennung (beispielsweise Stickoxid) gebildet ist. Daher dreht Konverter einfach genug aus.
Wenn eine Mehrmotoren Regeneratoren Schaffung Akkumulatoren, Heizungen, Hilfskolben und die Nocken auf den Hilfskolben einwirkenden muß individuell für jeden Arbeitszylinder ausgebildet sein.
Die übrigen Einheiten können auf die gesamte Gruppe von Zylindern gemeinsam sein.
FORDERUNGEN
Der Motor mit äußerer Verbrennung, die Arbeit am Arbeitsfluids mit einem veränderlichen Aggregatzustand in einem geschlossenen Kreislauf einen Arbeitszylinder mit einem Kolbenmechanismus aufweist, der die translatorische Bewegung des Arbeitskolbens in eine Drehbewegung der Antriebswelle umwandelt, ein Hilfszylinder mit einem Kolben, einer Verbrennungskammer, einer Heizung, einer Dampfleitung, die Kühlradiator, Ausdehnungsgefäß, Umwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Nocken der Antriebswelle verbunden vorgesehen ist und montiert ist, um einen Eingriff mit dem Kolben des Hilfszylinders, der Luftzufuhrventilator in eine Verbrennungskammer, einem Wärmetauscher, der Wärmetauscher die Verbrennungsprodukte in Bezug auf die Heizung und der Brennkammer gefüllt Wärmekapazität Füllstoff Regenerator Akkumulator mit dem Hilfszylinder verbunden ist und der Dampfleitung durch den Erhitzer mit einem Arbeitszylinder und entwickelt, um die Gesamtarbeitsfluid Zustand von flüssig zu ändern, wieder zu Dampf und zurück, der Kühlradiator, Expansionstank und eine Zirkulationspumpe in Reihe mit dem Hilfszylinder in einem geschlossenen Kreislauf.
Druckversion
Erscheinungsdatum 28.12.2006gg
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