Силовая установка Советский патент 1988 года по МПК F02B37/00 F02G5/04 

ю

со

00 4 00

1чЭ

Изобретение позволяет повысить экономичность силовой установки путем утилизации тепла двигателя и использования энергии импульсов поршневой расширительной машины (РМ). Волновой обменник 6 давления имеет полости 7 сжатия воздуха и расшире- ния рабочей среды, подсоединенные к впускному отверстию нагнетателя 4 в виде первой ступени сжатия и включенные в контур 10 циркуляции рабочей среды между РМ и конденсатором 11. Вал обменника кинематически связан с валом РМ, а контур включен в систему 14 охлаждения двигателя 1. При таком выполнении отработанный пар,имеющий импульсный X-р течения, после РМ подается в полости обменника. В полости сжатия осуществляется предварительное сжатие.воздуха, который затем поступает в нагнетатель, а из него - во впускной ресивер 8 двигателя. Отработавший пар частично охлаждается и конденсируется в полости расширения, а окончательная конденсация происходит в конденсаторе, откуда рабочая среда подается в систему охлаждения двигателя. 1 ил. SS С/)

. ....- nep /ioSovae

10

Изобретение относится к машино строению, а именно двигателестрое- нию, и может быть использовано в силовых установках с двигателями внутреннего сгорания и с паровыми двигателями .

Целью изобретения является повышение экономичности путем использования энергии импульсов на вькоде из поршневой расширительной машины.

На чертеже изображена схема предлагаемой силовой установки.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания и поршневую рас-15 ширительную машину 2, валы которых связаны друг с другом через муфту 3, нагнетатель 4, парогенератор 5 и волновой обменник 6 давления с полостями 7 сжатия воздуха и расширения рабочей среды.

Нагнетатель 4 воздуха подсоединен к впускному ресиверу 8 двигателя 1. Парогенератор 5 установлен в газовыпускной магистрали 9 двигателя 1 и . включен в контур 10 циркуляции рабочей среды, в котором последовательно установлены поршневая расширительная- машина 2, конденсатор 11 и цирку20

работу в паровой расширительной машине 2, передающей энергию через му ту 3 на вал двигателя 1.

Отработанный пар после поршневой паровой машины 2 имеет импульсный характер течення. Энергия импульсов отработавшего пара используется в полостях 7 расширения волнового об- менника 6 давления.

В полостях 7 сжатия осуществляет ся предварительное сжатие воздуха, который затем поступает в нагнетатель 4, а из него - во впускной ресивер В двигателя 1. Отработавший пар частично охлаждается и конденси руется в полости 7 расширения, а окончательная конденсация пара охлаждающей жидкости происходит в кон денсаторе 11, откуда насос 12 подает рабочую среду (охлаждающую жид кость)в систему 14 охлаждения двига теля 1. На некоторых режимах работы силовой установки энергия волнового 25 обменник а. 6 давления может передаваться через кинематическую связь 13 на- вал расширительной машины 2. Таким образом, за счет утилизации тепла двигателя 1 внутреннего

ляционный насос 12. Полости 7 обмен- 30 сгорания в расширительной машине 2

ника 6 давления подсоединены к впуск ному отверстию нагнетателя 4 в виде первой ступени сжатия и включены в контур 10 циркуляции рабочей среды между поршневой расширительной машиной 2 и конденсатором 1. Вал обмен- ника 6 давления подсоединен через ки нематическую связь 13 к валу поршневой машины 2, а контур 10 циркуляции рабочей среды включен в систему 14 охлаждения двигателя 1.

Установка работает следующим образом.

Химическая энергия топлива, введенного в цилиндры двигателя 1 внутреннего сгорания, после сгорания чаС тично преобразуется в механическую энергию, передаваемую на вал отбора мощности, частично передается в систему 14 охлаждения, а частично отводится в газовьтускную магистраль 9. Отработавшие газы могут совершать полезную работу в турбине привода нагнетателя 4 Энергия отработавших

газов затем используется для подогре-гг ДУха и расширения рабочей среды,приза охлаждающей жидкости и превращения ее в пар в парогенераторе 5.Затем пар поступает в контур 10 циркуляции рабочей среды, где совершает

чем эти полости подсоединены к впускному отверстию нагнетйтеля в виде первой ступени сжатия и включены в контур циркуляции рабочей среды меж0

5

0

работу в паровой расширительной машине 2, передающей энергию через муфту 3 на вал двигателя 1.

Отработанный пар после поршневой паровой машины 2 имеет импульсный характер течення. Энергия импульсов отработавшего пара используется в полостях 7 расширения волнового об- менника 6 давления.

В полостях 7 сжатия осуществляется предварительное сжатие воздуха, который затем поступает в нагнетатель 4, а из него - во впускной ресивер В двигателя 1. Отработавший пар частично охлаждается и конденсируется в полости 7 расширения, а окончательная конденсация пара охлаждающей жидкости происходит в конденсаторе 11, откуда насос 12 подает рабочую среду (охлаждающую кость)в систему 14 охлаждения двигателя 1. На некоторых режимах работы силовой установки энергия волнового 5 обменник а. 6 давления может передаваться через кинематическую связь 13 на- вал расширительной машины 2. Таким образом, за счет утилизации тепла двигателя 1 внутреннего

и в волновом обменнике вьшаеТся экономичность ность силовой установки.

6 давления по- и эффектив-

5

Формула изобретения I

Силовая установка, содержащая дви-, гатель внутреннего сгорания с системой охлаждения и поршневую расширительную машину, валы которых связаны 0 друг другом, нагнетатель воздуха, подсоединенный к впускному ресиверу двигателя и парогенератор, установленный в газовыпускной магистрали двигателя и включенный в .контур циркуляции рабочей среды, в котором последовательно установлены поршневая расширительная машина, конденсатор и циркуляционный насос, о т л и - чающаяся тем, что, с целью повьш1.ения экономичности путей использования энергии импульсов да выходе из поршневой расширительной машины, установка снабжена волновым обменни- ком давления с полостями сжатия воз5

0

чем эти полости подсоединены к впускному отверстию нагнетйтеля в виде первой ступени сжатия и включены в контур циркуляции рабочей среды меж3 13848124

ду поршневой расширительной машиной невой машины, а контур циркуляции ра- и конденсатором, вал обменника давле- бочей среды включен в систему охлаж- ния кинематически связан с валом порш- дения двигателя.