RU2642006C1 - Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber - Google Patents
Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642006C1 RU2642006C1 RU2017116298A RU2017116298A RU2642006C1 RU 2642006 C1 RU2642006 C1 RU 2642006C1 RU 2017116298 A RU2017116298 A RU 2017116298A RU 2017116298 A RU2017116298 A RU 2017116298A RU 2642006 C1 RU2642006 C1 RU 2642006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- dose
- combustion chamber
- fuel injector
- external combustion
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 147
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к области энергомашиностроения.The invention relates to the field of power engineering.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Ближайший прототип заявленного изобретения - патент №2422667 «Газоуправляемая топливная форсунка двигателя внутреннего сгорания».The closest prototype of the claimed invention is patent No. 2422667 "Gas-controlled fuel nozzle of an internal combustion engine."
ЦЕЛЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION
Прототип заявленного изобретения обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания. Цель заявленного изобретения состоит в обеспечении управления дозой топлива во внешнюю камеру сгорания энергомодуля с общей внешней камерой сгорания пневматическим приводом топливной форсунки.The prototype of the claimed invention provides fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine. The purpose of the claimed invention is to provide control of the dose of fuel into the external combustion chamber of the energy module with a common external combustion chamber by a pneumatic drive of the fuel injector.
СУЩНОСТЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Сущность заявленного изобретения поясняется на основе патента РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением поршней», который действует следующим образом. Продукты сгорания (фиг. 1) из общей внешней камеры сгорания 1 (далее - внешняя камера сгорания 1) по каналу 2 через газораспределительный клапан 3 поступают в правую (по фигуре) полость поршня 4 левой расширительной машины 5, а по каналу 6 и газораспределительный клапан 7 в левую полость поршня 8 правой расширительной машины 9. Под действием расширяющихся продуктов сгорания поршни 4 и 8 и соединенные с ними якоря линейного электрогенератора 10 и 11 начинают расходиться. Якоря 10 и 11 могут представлять собой постоянные магниты, либо электромагниты, намагничиваемые катушкой подмагничивания 12 при протекании по ее виткам тока подмагничивания. В обоих случаях магнитный поток замыкается по контуру: якорь 11, статорный магнит 13, якорь 10. При расхождении якорей 10 и 11 магнитные линии их магнитных полей пересекаются, в результате чего в статорном магните 13 и якорях 10 и 11 изменяется магнитный поток и, как следствие, в статорной катушке 14 генерируется импульс электроэнергии. При достижении поршнями и якорями точек крайнего расхождения система управления переводит клапаны 3, 7, 15, 16 в противоположные положения. Теперь продукты сгорания из внешней камеры сгорания 1 по каналу 2 и через газораспределительный клапан 15 поступают в левую полость поршня 17, а по каналу 6 и через газораспределительный клапан 16 в правую полость поршня 18. Поршни и соединенные с ними якоря электрогенераторов начинают сходиться. В статорной катушке 14 генерируется импульс противоположного знака. Отработавшие продукты сгорания при расхождении поршней 17, 18 выбрасываются в атмосферу через газораспределительные клапаны 15 и 16, а при схождении через газораспределительные клапаны 3 и 7. Одновременно из соответствующих полостей поршней 4, 8, 17, 18 через обратные клапаны 19, 20, 21, 22 по трубопроводам 23, 24 во внешнюю камеру сгорания 1 для обеспечения процесса горения топлива подается воздух, а через обратные клапаны 25, 26, 27, 28 из атмосферы засасывается воздух.The essence of the claimed invention is illustrated on the basis of 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 pistons", which operates as follows. The combustion products (Fig. 1) from the common external combustion chamber 1 (hereinafter referred to as the external combustion chamber 1) through the
Способ управления дозой топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания состоит в следующем. Сжатый воздух для привода топливной форсунки отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха (каналы 23, 24) во внешнюю камеру сгорания 1, и по каналу 29 (фигура 2) через обратный клапан 30 поступает в пневмоаккумулятор 31, и заряжает его.A method for controlling a dose of fuel by a pneumatic drive of a fuel injector of a free-piston power module with a common external combustion chamber is as follows. Compressed air to drive the fuel injector is taken from the compressed air supply line (
Для задания подачи минимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания (на фигуре 2 не показана) система управления устанавливает установщик дозы топлива 32 в положение минимальной подачи дозы топлива, как показано на рисунке. Для подачи минимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха 33 в верхнее положение. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 31 по каналам 34, 35 поступает в верхнюю полость поршня привода топливной форсунки 36. Под действием поступающего в эту полость сжатого воздуха поршень привода топливной форсунки 36 движется вниз, соединяется с плунжером топливной форсунки 37 и вместе с ним движется вниз до упора в ограничитель хода плунжера топливной форсунки 38. Топливо из нижней полости плунжера топливной форсунки 37 через обратный клапан 39 подается во внешнюю камеру сгорания. Отработавший воздух из нижней полости поршня привода топливной форсунки 36 по каналам 40, 41 вбрасывается в атмосферу. Для подготовки топливной форсунки к очередному циклу подачи топлива система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха 33 в верхнее положение. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 31 по каналам 34, 40 поступает в нижнюю полость поршня привода топливной форсунки 36. Под действием поступающего в эту полость сжатого воздуха поршень привода топливной форсунки 36 движется вверх. Отработавший воздух из верхней полости плунжера топливной форсунки 36 по каналам 35, 42 вбрасывается в атмосферу. При движении плунжера топливной форсунки 37 вверх пружина плунжера топливной форсунки 43 также перемещает плунжерной форсунки вверх. Топливо из топливного бака (на фигуре не показан) через обратный клапан 44 всасывается в нижнюю полость плунжера топливной форсунки 37. Топливная форсунка готова к очередному циклу подачи топлива. Для задания подачи максимальной дозы топлива система управления устанавливает установщик дозы топлива 32 (фигура 3) в нижнее положение. В дальнейшем для подачи максимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления действует так же, как и при подаче минимальной дозы топлива. Для задания промежуточных доз топлива во внешнюю камеру сгорания система управления устанавливает установщик дозы топлива 32 (фигуры 2 и 3) в соответствующее задаваемой дозе топлива положение.To set the minimum fuel dose to the external combustion chamber (not shown in FIG. 2), the control system sets the
РАСКРЫТИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Способ управления дозой топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания, включающего топливную форсунку, магистраль подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, внешнюю камеру сгорания, пневмоаккумулятор, систему управления, установщик дозы топлива, золотник управления подачей сжатого воздуха, поршень привода топливной форсунки, плунжер топливной форсунки, упор ограничителя хода плунжера топливной форсунки, пружину плунжера топливной форсунки и топливный бак. Сжатый воздух для привода топливной форсунки отбирается из магистрали подачи сжатого воздуха во внешнюю камеру сгорания, поступает в пневмоаккумулятор и заряжает его, для задания подачи минимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления устанавливает установщик дозы топлива в положение минимальной подачи дозы топлива, для подачи минимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода топливной форсунки, при поступлении сжатого воздуха в которую поршень привода топливной форсунки движется в сторону внешней камеры сгорания, соединяется с плунжером топливной форсунки и вместе с ним движется до упора в ограничитель хода плунжера топливной форсунки, топливо из полости плунжера топливной форсунки подается во внешнюю камеру сгорания, для подготовки топливной форсунки к очередному циклу подачи топлива система управления переводит золотник управления подачей сжатого воздуха в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода топливной форсунки, при поступлении сжатого воздуха в которую поршень привода топливной форсунки движется в противоположную сторону от внешней камеры сгорания, плунжер топливной форсунки под действием пружины плунжера топливной форсунки также перемещается в противоположную сторону от внешней камеры сгорания, топливо из топливного бака через всасывается в полость плунжера топливной форсунки и топливная форсунка готова к очередному циклу подачи топлива, для задания подачи максимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления устанавливает установщик дозы топлива в положение максимальной подачи дозы топлива в дальнейшем для подачи максимальной дозы топлива во внешнюю камеру сгорания система управления действует так же, как и при подаче минимальной дозы топлива, для подачи промежуточных доз топлива во внешнюю камеру сгорания система управления устанавливает установщик дозы топлива в соответствующее задаваемой дозе топлива положение.A method of controlling a dose of fuel by a pneumatic drive of a fuel injector of a free piston energy module with a common external combustion chamber including a fuel nozzle, a compressed air supply line to an external combustion chamber, an external combustion chamber, an air accumulator, a control system, a fuel dose adjuster, a compressed air control spool, a drive piston fuel injector, fuel injector plunger, fuel injector plunger travel stop emphasis, fuel injector plunger spring and fuel tank to. Compressed air to drive the fuel injector is taken from the compressed air supply line to the external combustion chamber, enters the pneumatic accumulator and charges it; to set the minimum fuel dose to the external combustion chamber, the control system sets the fuel dose installer to the minimum fuel dose supply, to supply the minimum doses of fuel to the external combustion chamber, the control system moves the control valve for the supply of compressed air to a position in which compressed air from the pneumatic accumulator enters the cavity of the piston of the fuel injector drive, when compressed air enters the piston of the fuel nozzle drive moves towards the external combustion chamber, connects to the fuel injector plunger and moves with it to the stop in the stop of the fuel injector plunger, fuel from the cavity of the fuel injector plunger the nozzle is fed into the external combustion chamber, to prepare the fuel nozzle for the next fuel supply cycle, the control system transfers the control valve for compressed air supply to the condition in which compressed air from the pneumatic accumulator enters the cavity of the fuel injector drive piston, when compressed air enters the fuel injector drive piston moves in the opposite direction from the external combustion chamber, the fuel nozzle plunger also moves in the opposite direction under the action of the spring of the fuel injector plunger from the external combustion chamber, the fuel from the fuel tank is sucked through to the cavity of the plunger of the fuel nozzle and the fuel nozzle is ready for the next supply cycle fuel, to set the maximum dose of fuel to the external combustion chamber, the control system sets the fuel dose installer to the position of maximum fuel dose; in order to supply the maximum dose of fuel to the external combustion chamber, the control system operates in the same way as when supplying the minimum fuel dose, the supply of intermediate doses of fuel to the external combustion chamber, the control system sets the installer of the fuel dose in the position corresponding to the specified dose of fuel.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Затраты на НИОКР системы управления дозой топлива пневматическим приводом топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания не могут существенно отличаться от таковых при проектировании классического ДВС.The R&D costs of a fuel dose control system for a pneumatic drive of a free-piston power injector with a common external combustion chamber cannot differ significantly from those when designing a classic ICE.
ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL
Фигура 1. Принципиальная схема двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей.Figure 1. Schematic diagram of a two-cylinder single-stroke free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors.
1 - камера сгорания; 2, 6, 23, 24 - канал; 3, 7, 15, 16 - газораспределительный клапан; 4, 8, 17, 18 - поршень; 5, 9 - расширительная машина; 10, 11 - якорь; 12 - катушка подмагничивания якоря; 13 -статорный магнит; 14 - статорная катушка; 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - обратный клапан.1 - combustion chamber; 2, 6, 23, 24 - channel; 3, 7, 15, 16 - gas distribution valve; 4, 8, 17, 18 - the piston; 5, 9 - expansion machine; 10, 11 - anchor; 12 - magnetization coil of the armature; 13-stator magnet; 14 - stator coil; 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - check valve.
Фигура 2. Принципиальная схема пневматического привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания в позиции минимальной дозы подаваемого топлива во внешнюю камеру сгорания.Figure 2. Schematic diagram of a pneumatic drive of a fuel injector of a free-piston power module with a common external combustion chamber at the position of the minimum dose of fuel supplied to the external combustion chamber.
29, 34, 35, 40, 41, 42 - канал; 30, 39, 44 - обратный клапан; 31 - пневмоаккумулятор; 32 - установщик дозы топлива; 33 - золотник управления подачей сжатого воздуха; 36 - поршень привода топливной форсунки; 37 - плунжер топливной форсунки; 38 - ограничитель хода плунжера топливной форсунки; 43 - пружина плунжера топливной форсунки.29, 34, 35, 40, 41, 42 - channel; 30, 39, 44 - check valve; 31 - pneumatic accumulator; 32 - the installer of the dose of fuel; 33 - spool control the supply of compressed air; 36 - piston of the fuel injector drive; 37 - a plunger of a fuel atomizer; 38 - stroke limiter of the plunger of the fuel injector; 43 - spring of the plunger of the fuel injector.
Фигура 3. Принципиальная схема пневматического привода топливной форсунки свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания в позиции максимальной дозы, подаваемого топлива во внешнюю камеру сгорания.Figure 3. Schematic diagram of a pneumatic drive of a fuel injector of a free-piston power module with a common external combustion chamber at the position of the maximum dose of fuel supplied to the external combustion chamber.
32 - установщик дозы топлива; 36 - поршень привода топливной форсунки; 37 - плунжер топливной форсунки; 38 - ограничитель хода плунжера топливной форсунки; 39 - обратный клапан; 43 - пружина плунжера топливной форсунки.32 - the installer of the dose of fuel; 36 - piston of the fuel injector drive; 37 - a plunger of a fuel atomizer; 38 - stroke limiter of the plunger of the fuel injector; 39 - check valve; 43 - spring of the plunger of the fuel injector.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116298A RU2642006C1 (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116298A RU2642006C1 (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2642006C1 true RU2642006C1 (en) | 2018-01-23 |
Family
ID=61023849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017116298A RU2642006C1 (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2642006C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US20140165963A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | J. Michael Langham | Hydraulic Engine with One or More of Improved Transmission Control, Valve, and Fuel Injection Features |
| RU2597712C1 (en) * | 2015-07-27 | 2016-09-20 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of controlling a dose of injected fuel into combustion chamber of internal combustion engine using single-cycle drive of fuel injector |
| RU2597710C1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-09-20 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of increasing dispersion of fuel injected into combustion chamber of internal combustion engine |
-
2017
- 2017-05-10 RU RU2017116298A patent/RU2642006C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US20140165963A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | J. Michael Langham | Hydraulic Engine with One or More of Improved Transmission Control, Valve, and Fuel Injection Features |
| RU2597710C1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-09-20 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of increasing dispersion of fuel injected into combustion chamber of internal combustion engine |
| RU2597712C1 (en) * | 2015-07-27 | 2016-09-20 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method of controlling a dose of injected fuel into combustion chamber of internal combustion engine using single-cycle drive of fuel injector |
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 | |
| US3754154A (en) | Sealed pump and drive therefor | |
| RU143160U1 (en) | LINEAR DC GENERATOR WITH DRIVE FROM FREE PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| CN100552219C (en) | Fuel injection system, method of controlling injector, and method of moving pumping assembly | |
| 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 | |
| US20130302181A1 (en) | Zero emissions pneumatic-electric engine | |
| CN102817734A (en) | Control system implementing polarity-switching waveforms | |
| RU2476699C1 (en) | Blowing method of combustion chamber of free-piston two-cylinder power module with common external combustion chamber and linear electric generator | |
| RU2642006C1 (en) | Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber | |
| RU2388928C2 (en) | Pneumatic drive of fuel atomiser of fire piston engine | |
| 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 | |
| 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 | |
| US20200217245A1 (en) | Engine | |
| 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 | |
| RU2680289C1 (en) | Method of controlling the level of charging the pneumatic accumulator of the free-piston energy module with an external combustion chamber | |
| RU2537324C1 (en) | Method of compressed air generation by free-piston power module with common external combustion chamber | |
| RU2468224C1 (en) | Free-piston double-cylinder energy module of double purpose with common external combustion chamber and linear power generator | |
| RU2615297C1 (en) | Cooling method of piston groups of plunger-free module with 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 | |
| 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 | |
| RU2618689C1 (en) | Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft | |
| RU2537322C1 (en) | Method of movement synchronisation of piston groups of free piston pump-compressor with common linear motor | |
| 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 |