RU2199686C2 - Power transmission of energy of exhaust gases of rotary vane internal combustion engine to working members of set - Google Patents
Power transmission of energy of exhaust gases of rotary vane internal combustion engine to working members of set Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199686C2 RU2199686C2 RU99125782/28A RU99125782A RU2199686C2 RU 2199686 C2 RU2199686 C2 RU 2199686C2 RU 99125782/28 A RU99125782/28 A RU 99125782/28A RU 99125782 A RU99125782 A RU 99125782A RU 2199686 C2 RU2199686 C2 RU 2199686C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exhaust gases
- rotor
- working
- exhaust
- internal combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в энергомашиностроении, тепловозостроении, судостроении, авиации и тракторо- и автомобилестроении. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, namely to rotary internal combustion engines, and can be used in power engineering, diesel locomotive, shipbuilding, aviation, and tractor and car manufacturing.
Известны методы использования сжатого воздуха выхлопных и сжатых газов в силовых передачах: в газовых турбинах, энергоприводах лопаточных машин (см., например, описание изобретения к патенту РФ RU 2056555 C1, 6 F 16 Н 41/000, от 20.03.1996 г. ), в пневмосистемах станков, турбокомпрессорах двигателей внутреннего сгорания (см., например, патент GB 1044176 A, F 02 В 37/00). Known methods for using compressed air exhaust and compressed gases in power transmissions: in gas turbines, power drives of blade machines (see, for example, the description of the invention to the patent of the Russian Federation RU 2056555 C1, 6 F 16 N 41/000, from 03.20.1996) , in the pneumatic systems of machines, turbochargers of internal combustion engines (see, for example, patent GB 1044176 A, F 02 B 37/00).
Эти методы узкоспецифичны и малоэффективны, неуправляемы в изменении вращения по направлению и скорости, в изменении крутящего момента по величине силы и направлению действия, что не позволяет исключать при их помощи из кинематики тракторов, комбайнов и прочей техники громоздких коробок перемены передач и дифференциалов задних мостов. These methods are highly specific and ineffective, unmanageable in changing rotation in direction and speed, in changing torque in magnitude of force and direction of action, which does not allow excluding from the kinematics of tractors, combines and other equipment of bulky gearboxes and rear axle differentials.
В качестве прототипа предлагается принять известный двигатель с турбокомпрессором использования энергии выхлопных газов (патент GB 1044176 А, кл. F 02 В 37/00, опубл. 28.09.1966 г.), содержащий дистибютор, разделенный лопатками и размещенный в полом корпусе с каналами, подводящими выхлопные газы от коллектора с клапаном на оси, управляемой рычагом. As a prototype, it is proposed to adopt a well-known engine with a turbocharger using the energy of exhaust gases (patent GB 1044176 A, class F 02 B 37/00, publ. 09/28/1966), containing a distributor, separated by blades and placed in a hollow body with channels, supplying exhaust gases from a manifold with a valve on an axis controlled by a lever.
Известная конструкция прототипа использования энергии выхлопных газов для приведения рабочих органов агрегата во вращение является неуправляемой по скорости вращения последних, не имеет реверсирования их хода и изменения крутящего момента. The known design of the prototype use of energy of exhaust gases to bring the working bodies of the unit into rotation is uncontrolled by the speed of rotation of the latter, has no reversal of their course and changes in torque.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности управляемости процессом передачи энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания на рабочие органы агрегата с целью достижения возможностей изменения их скорости вращения, реверсирования хода, изменения крутящего момента, необходимых для варьирования при эксплуатации агрегата, без наличия громоздких коробок перемены передач и дифференциала заднего моста. The objective of the present invention is to increase the efficiency of the process of transferring energy from the exhaust gases of the internal combustion engine to the working bodies of the unit in order to achieve the possibility of changing their rotation speed, reversing the stroke, changing the torque required to vary during operation of the unit, without the presence of bulky gearboxes and differential rear axle.
Технический результат достигается тем, что в агрегатах с роторно-лопастными двигателями внутреннего сгорания вместо узлов известной силовой передачи устанавливается роторно-лопастная машина или другая турбинная установка, приводимая в движение выхлопными газами, поступающими по газопроводам с клапанами управления и тройником с лопатками на управляемой оси из выхлопных коллекторов двигателя внутреннего сгорания агрегата, и передающая вращательное движение на ходовую часть, вал отбора мощности или другие органы, изменяя скорость их вращения, направление вращения, крутящий момент с перераспределением его усилия на валы ходовой части без наличия коробки перемены передач и дифференциала заднего моста. The technical result is achieved in that in units with rotary vane internal combustion engines, instead of nodes of a known power transmission, a rotary vane machine or other turbine installation is set in motion by exhaust gases coming through gas pipelines with control valves and a tee with blades on the controlled axis from exhaust manifolds of the internal combustion engine of the unit, and transmitting rotational movement to the chassis, power take-off shaft or other organs, changing their speed rashchenija, direction of rotation, the torque to the redistribution of its efforts on the shafts chassis without the presence of the gearbox and the rear axle differential.
Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемый метод использования выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания в силовой передаче отличается тем, что благодаря конструкции системы газопроводов с клапанами управления, тройника с лопатками на управляемой оси и роторно-лопастной машины, приводимой в движение выхлопными газами и передающей вращение на ходовую часть, вал отбора мощности агрегата или другие рабочие органы, изменяется их скорость вращения, реверсирование хода, крутящий момент, необходимые для варьирования при эксплуатации без наличия коробки перемены передач и дифференциала. A comparable analysis with the prototype shows that the inventive method for using the exhaust gases of an internal combustion engine in a power transmission is characterized in that due to the design of the gas pipeline system with control valves, a tee with vanes on the controlled axis and a rotor-vane machine driven by exhaust gases and transmitting rotation on the chassis, the power take-off shaft of the unit or other working bodies, their rotation speed, stroke reversal, torque necessary to vary When operating without a gearbox and differential.
Таким образом, заявляемый метод использования выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания в силовой передаче соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the inventive method of using the exhaust gases of an internal combustion engine in a power transmission meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, а и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что дает право сделать вывод о соответствии критерию "существенное отличие". Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which gives the right to conclude that the criterion is "significant difference".
На фиг. 1 изображена схема параллельного включения секций роторно-лопастной машины в работу. In FIG. 1 shows a diagram of the parallel inclusion of sections of a rotary vane machine in operation.
На фиг.2 изображена схема последовательного включения секций роторно-лопастной машины в работу. Figure 2 shows a diagram of the sequential inclusion of sections of a rotary vane machine in operation.
На фиг.3 изображена схема параллельного включения заднего хода рабочего вала роторно-лопастной машины. Figure 3 shows a diagram of the parallel inclusion of the reverse of the working shaft of the rotor-blade machine.
На фиг. 4 изображена схема последовательного включения заднего хода рабочего вала роторно-лопастной машины. In FIG. 4 shows a sequential reverse gear circuit of the working shaft of a rotor-blade machine.
На фиг.5 изображено сечение секции вдоль оси вала роторно-лопастной машины. Figure 5 shows a section of a section along the axis of the shaft of a rotor-blade machine.
На фиг. 6 изображено сечение секции вдоль перпендикулярной оси вала роторно-лопастной машины. In FIG. 6 shows a section through a section along the perpendicular axis of the shaft of the rotor-blade machine.
Устройство силовой передачи энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания на рабочие органы агрегата будет выглядеть следующим образом. The device for power transmission of energy of the exhaust gases of an internal combustion engine to the working bodies of the unit will look as follows.
Силовая передача энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания на рабочие органы агрегата содержит по меньшей мере один блок роторно-лопастных машин, приводимых в движение выхлопными газами, включающий в себя одну или более секцию в виде (см. фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6) цилиндрического корпуса (статора) 1, эксцентрично расположенного на валу 7 ротора 2, лопасти 3 которого установлены в его радиальных пазах 4 с возможностью перемещения, двух торцевых крышек 5 с подшипниками 6, крепежных опор 8, газопроводов 9 без клапана к секции "а" и с клапанами 12, 13, 14 к секциям "б", "в", "г", газопроводов 10 (от каждой секции), обводных газопроводов 11 с клапанами 18, 20, 22 к секциям "б", "в", "г", коллектора 15 с клапаном 23, коллектора 16 с клапанами 17, 19, 21, 24 и присоединенным к его концу глушителем 27, газопроводов реверсирования хода 25 и 26 с клапанами 28 и 29, тройника 30 с лопатками на управляемой оси, связанного тягой 31 с рулевым управлением (на фигурах не показано), трехходового клапана стопа 32 (связанного с тормозной педалью, которая на фигурах не показана), соединительной трубы 33, соединяющей силовую передачу с выхлопной трубой двигателя внутреннего сгорания (которая на фигурах не показана). The power transmission of energy of the exhaust gases of the internal combustion engine to the working bodies of the unit contains at least one block of rotor-blade machines driven by exhaust gases, including one or more sections in the form (see Fig. 1, 2, 3, 4 , 5, 6) of a cylindrical housing (stator) 1, eccentrically located on the
Чтобы при работе в силовой передаче не возникало мертвых зон, ее секции на валу 7 смещаются на 45 градусов относительно друг друга. So that when working in the power train there are no dead zones, its sections on the
Работа силовой передачи энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания на рабочие органы агрегата будет происходить следующим образом. The work of the power transmission of energy of the exhaust gases of the internal combustion engine to the working bodies of the unit will occur as follows.
Выхлопные газы из выхлопной трубы двигателя внутреннего сгорания (не показано) через соединительную трубу 33, минуя трехходовой клапан стопа 32, и тройник 30 с лопатками на управляемой оси будут перемещаться:
1. При прямом ходе (фиг.1) газы движутся в коллектор 15, когда клапаны (по ходу движения газов) 23, 12, 13, 14, 17, 19, 21, 24 открыты, а клапаны 18, 20, 22, 28, 29 закрыты, через газопроводы 9 поступают одновременно в секции "а", "б", "в", "г", создавая параллельное усилие на лопасти 3. При этой ситуации на рабочем валу 7 развивается максимальный крутящий момент с минимальной скоростью вращения. Далее выхлопные газы, провернув лопасти 3 в секциях от впускного окна к выпускному, выходят в газопроводы 10, из которых поступают в коллектор 16, а из него через глушитель 27 выходят в атмосферу.The exhaust gases from the exhaust pipe of the internal combustion engine (not shown) through the connecting
1. With a direct stroke (figure 1), gases move into the
2. При прямом ходе (фиг.2), когда клапаны 12, 13, 14, 17, 19, 21, 28, 29 закрыты, а клапаны 18, 20, 22, 23, 24 открыты, газы из коллектора 15 поступают последовательно из секции "а" в секцию "б", из секции "б" в секцию "в", из секции "в" в секцию "г", через глушитель 27 в атмосферу. При такой ситуации развивается максимальная скорость вращения вала 7. 2. With a direct stroke (figure 2), when the
3. При реверсионном вращении вала (фиг.3), когда клапаны 23, 24, 18, 20, 22 закрыты, а клапаны 28, 29, 17, 19, 21, 12, 13, 14 открыты, газы параллельно поступают в секции "а", "б", "в", "г", развивается максимальный крутящий момент при минимальной скорости вращения рабочего вала 7. При таком расположении клапанов обратное вращение вала 7 достигается за счет того, что газы через газопровод реверсирования 26 поступают в коллектор 16, а затем в обратном направлении через газопроводы 10 и 11, через секции "а", "б", "в", "г", приводя их роторы во вращение, и через газопроводы 9 - в коллектор 15, из которого через газопровод реверсирования 25 поступают в глушитель 27, а из него выходят в атмосферу. 3. During the reverse rotation of the shaft (figure 3), when the
4. При последовательном включении (фиг.4) секций "а", "б", "в", "г" для реверсирования вращения вала 7 скорость его вращения развивается максимально, когда клапаны 23, 24, 12, 13, 14, 17, 19, 21 закрыты, а клапаны 28, 29, 18, 20, 22 открыты. 4. With the sequential inclusion (Fig. 4) of sections "a", "b", "c", "g" to reverse the rotation of the
Варианты группирования клапанов в блоки управления могут быть и другими для получения более широкого диапазона скоростей вращения рабочего вала 7. Options for grouping valves into control units may be different to obtain a wider range of speeds of rotation of the working
На фиг. 5 изображено сечение секции роторно-лопастной машины вдоль оси рабочего вала 7. В цилиндрическом корпусе (статоре) 1 на валу 7, подвешенном на опорах 8, установлен ротор 2, в радиальных пазах 4 которого установлены пластины 3 с возможностью перемещаться. При помощи крышек 5 и подшипниковых узлов 6 ротор 2 имеет возможность вращения вокруг своей оси. In FIG. 5 shows a section of a section of a rotor-blade machine along the axis of the working
На фиг. 6 изображено сечение секции роторно-лопастной машины перпендикулярно оси вращения ротора 2, а также показаны места установки газопроводов 9 и 10 в корпусе (роторе) 1.1 In FIG. 6 shows a section of a section of a rotor-blade machine perpendicular to the axis of rotation of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125782/28A RU2199686C2 (en) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Power transmission of energy of exhaust gases of rotary vane internal combustion engine to working members of set |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125782/28A RU2199686C2 (en) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Power transmission of energy of exhaust gases of rotary vane internal combustion engine to working members of set |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99125782A RU99125782A (en) | 2001-10-10 |
RU2199686C2 true RU2199686C2 (en) | 2003-02-27 |
Family
ID=20227831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99125782/28A RU2199686C2 (en) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Power transmission of energy of exhaust gases of rotary vane internal combustion engine to working members of set |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2199686C2 (en) |
-
1999
- 1999-12-08 RU RU99125782/28A patent/RU2199686C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3211195B1 (en) | Integrated method of driving a co2 compressor of a co2-capture system using an exhaust turbine of an internal combustion engine on board a mobile source | |
JP5688417B2 (en) | Super turbocharger with high speed traction drive and continuously variable transmission | |
US8235150B2 (en) | Pneumatic hybrid turbo transmission | |
US6138646A (en) | Rotary fluid mover | |
US20160003045A1 (en) | Integrated Volumetric Energy Recovery and Compression Device | |
CN101790625A (en) | New enhanced supercharging system and an internal combustion engine having such a system | |
WO2010017324A1 (en) | Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission | |
KR20060127883A (en) | Turbo-compound system | |
CN107810315B (en) | Internal combustion engine system | |
EP3060775B1 (en) | A turbocompound unit | |
US6691647B2 (en) | Engine and drive system | |
CN104775900B (en) | Compound cycle engine | |
JPS58172427A (en) | Variable capacity turbine casing in supercharger | |
RU2199686C2 (en) | Power transmission of energy of exhaust gases of rotary vane internal combustion engine to working members of set | |
US5863188A (en) | Fluid flow reducer | |
CN106414945A (en) | A turbocompound unit | |
EP3748143B1 (en) | Turbo-compressors for internal combustion engines | |
RU215237U1 (en) | DEVICE FOR PROVIDING ENGINE PICK-UP OF MILITARY VEHICLES | |
RU2023896C1 (en) | Wheeled force unit | |
RU202366U1 (en) | Sturov gas turbine engine with coaxial rotors rotating in opposite directions | |
JP2504007B2 (en) | Turbo compound engine | |
JPH0125884B2 (en) | ||
RU2792507C1 (en) | Combined power unit with double crankshaft | |
JPS61286531A (en) | Power turbine output recovery device of turbocompound engine | |
RU2359129C2 (en) | Jet-rotor engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031209 |