[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2680279C1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
RU2680279C1
RU2680279C1 RU2018122542A RU2018122542A RU2680279C1 RU 2680279 C1 RU2680279 C1 RU 2680279C1 RU 2018122542 A RU2018122542 A RU 2018122542A RU 2018122542 A RU2018122542 A RU 2018122542A RU 2680279 C1 RU2680279 C1 RU 2680279C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
external combustion
combustion chamber
air
coefficient
excess
Prior art date
Application number
RU2018122542A
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 RU2018122542A priority Critical patent/RU2680279C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680279C1 publication Critical patent/RU2680279C1/en

Links

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)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to power plant engineering. Method of controlling the coefficient of excess air in the external combustion chamber of a free piston power module with an external combustion chamber is as follows. When a dose of fuel is supplied to the external combustion chamber, the control system simultaneously opens the pneumatic accumulator valve for a period of time, which provides the supply of air mass from the pneumatic accumulator to the external combustion chamber corresponding to the specified excess air ratio.EFFECT: invention provides the optimization of the air excess coefficient depending on the load of a two-cylinder free piston power module with a common external combustion chamber.1 cl, 1 dwg

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 unit 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 оптимизацию коэффициента избытка воздуха в зависимости от нагрузки на двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой 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 optimization of the coefficient of excess air depending on the load on the two-cylinder free-piston power module with a common external combustion chamber.

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. чертеж). 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 drawing). When the energy module starts up, the control system supplies fuel to the external combustion chamber 1 with the nozzle 2 and ignites it with the spark plug 3. The combustion products through the open valve 4 enter the right (in the figure) piston cavity 5. Under their influence, the piston 5 connected by the rod 6 to the piston 7 and stock 8 with anchor 9, begins to move from right to left. Air from the right cavity of the piston 5 through the check valve 10 enters the pneumatic accumulator 11. Air from the atmosphere through the check valve 12 is sucked into the right cavity of the piston 7. From the left cavity of the piston 7 through the valve 13 the exhaust products of combustion are discharged. The stator magnet 14 is a permanent magnet, the magnetic flux of which is closed along the contour: anchor 9, stator magnet 14, anchor 15 and again anchor 9. When the anchors 9 and 15 diverge, an alternating magnetic flux arises in the stator magnet 14, which crosses the turns of the generator coil 16 As a result of which an impulse of electricity is generated in it. When the pistons 5, 7 and the armature 9 reach the extreme left position, the control system moves the valves 4, 13, 17, 18 to opposite positions and opens the valve of the pneumatic accumulator 19. Air from the pneumatic accumulator 11 enters the external combustion chamber 1. At the same time, a dose is supplied to the nozzle 2 there fuel and is ignited by the spark plug 3. The fuel burns and the combustion products through the open valve 17 enter the left cavity of the piston 7, as a result of which the pistons 5, 7 and the armature 9 move to the right. Compressed air in the right cavity of the piston 7 through the check valve 20 enters the pneumatic accumulator 11. Exhaust combustion products from the right cavity of the piston 5 through the valve 18 are released into the atmosphere, and through the check valve 21 the air from the atmosphere is sucked into the left cavity of the piston 5. In the generator coil 16 an electric pulse of opposite sign is generated. In the future, the control system, manipulating the gas distribution valves, provides the generation of electricity.

Сущность способа управления коэффициентом избытка воздуха во внешней камере сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания состоит в следующем. При подаче дозы топлива во внешнюю камеру сгорания 1 система управления одновременно открывает клапан пневмоаккумулятора 19 на промежуток времени, обеспечивающий подачу массы воздуха из пневмоаккумулятора 11 во внешнюю камеру сгорания 1 соответствующей задаваемому коэффициенту избытка воздуха.The essence of the method of controlling the coefficient of excess air in the external combustion chamber of a free-piston energy module with an external combustion chamber is as follows. When a dose of fuel is supplied to the external combustion chamber 1, the control system simultaneously opens the valve of the pneumatic accumulator 19 for a period of time, which provides the supply of air mass from the pneumatic accumulator 11 to the external combustion chamber 1 corresponding to a given coefficient of excess air.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ управления коэффициентом избытка воздуха во внешней камере сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего внешнюю камеру сгорания, систему управления, клапан пневмоаккумулятора и пневмоаккумулятор, отличающийся тем, что при подаче дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления одновременно открывает клапан пневмоаккумулятора на промежуток времени, обеспечивающий подачу массы воздуха из пневмоаккумулятора во внешнюю камеру сгорания соответствующей задаваемому коэффициенту избытка воздуха.A method for controlling the excess air coefficient in an external combustion chamber of a free-piston power module with an external combustion chamber, including an external combustion chamber, a control system, an air accumulator valve and an air accumulator, characterized in that when a dose of fuel is supplied to the external combustion chamber, the control system simultaneously opens the air accumulator valve for a period of time providing air mass supply from the pneumatic accumulator to the external combustion chamber corresponding to a preset coefficient of huts Air scrubbing.

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.

На чертеже приведена принципиальная схема двухцилиндрового свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания.The drawing shows a schematic diagram of a two-cylinder 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.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.

Claims (1)

Способ управления коэффициентом избытка воздуха во внешней камере сгорания свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, включающего внешнюю камеру сгорания, систему управления, клапан пневмоаккумулятора и пневмоаккумулятор, отличающийся тем, что при подаче дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления одновременно открывает клапан пневмоаккумулятора на промежуток времени, обеспечивающий подачу массы воздуха из пневмоаккумулятора во внешнюю камеру сгорания соответствующей задаваемому коэффициенту избытка воздуха.A method for controlling the excess air coefficient in an external combustion chamber of a free-piston power module with an external combustion chamber, including an external combustion chamber, a control system, an air accumulator valve and an air accumulator, characterized in that when a dose of fuel is supplied to the external combustion chamber, the control system simultaneously opens the air accumulator valve for a period of time providing air mass supply from the pneumatic accumulator to the external combustion chamber corresponding to a preset coefficient of huts Air scrubbing.
RU2018122542A 2018-06-20 2018-06-20 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 RU2680279C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122542A RU2680279C1 (en) 2018-06-20 2018-06-20 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122542A RU2680279C1 (en) 2018-06-20 2018-06-20 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680279C1 true RU2680279C1 (en) 2019-02-19

Family

ID=65442843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122542A RU2680279C1 (en) 2018-06-20 2018-06-20 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

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680279C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416344A1 (en) * 1978-02-02 1979-08-31 Kovacs Andre INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXTENSION CHAMBER
RU2398118C1 (en) * 2009-04-20 2010-08-27 Анатолий Александрович Рыбаков Piston engine with external combustion chamber
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
US20170370277A1 (en) * 2014-12-29 2017-12-28 Douglas David Bunjes Internal combustion engine, combustion systems, and related methods and control methods and systems
RU2641998C1 (en) * 2016-11-23 2018-01-23 Анатолий Александрович Рыбаков Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of a two-motor engine with external combustion chamber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416344A1 (en) * 1978-02-02 1979-08-31 Kovacs Andre INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXTENSION CHAMBER
RU2398118C1 (en) * 2009-04-20 2010-08-27 Анатолий Александрович Рыбаков Piston engine with external combustion chamber
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
US20170370277A1 (en) * 2014-12-29 2017-12-28 Douglas David Bunjes Internal combustion engine, combustion systems, and related methods and control methods and systems
RU2641998C1 (en) * 2016-11-23 2018-01-23 Анатолий Александрович Рыбаков Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of a two-motor engine with external combustion chamber

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
Jia et al. Development approach of a spark-ignited free-piston engine generator
KR20050120718A (en) Internal explosion engine and generator using non-combustible gases
RU2427718C1 (en) Procedure for cooling pistons of two-cylinder single phase plunger-free power module with common external combustion chamber and linear electro-generator with opposite motion of anchors
RU2680289C1 (en) Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of the free-piston energy module with an external combustion chamber
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
RU2476699C1 (en) Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator
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
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
RU2328608C1 (en) Electrical module with armature accelerator
RU2537324C1 (en) Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber
JP6630024B2 (en) engine
RU2340783C1 (en) Unit of pistons and power module armature
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
RU2659006C1 (en) Fuel supply to the free-piston power module external combustion chamber by the single-cycle fuel injector drive control method
RU2642006C1 (en) Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber
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
RU2468224C1 (en) Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator
RU2641997C1 (en) Method of pneumatic drive of two-valved gas distributor of a free piston power module with a generic 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
RU2345232C1 (en) Gas-distributing method for synchronisation of power module plungers motion