Что такое комбинированный двигатель

Что такое комбинированный двигатель

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к комбинированным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве привода в различных машинах, стационарных и передвижных энергетических установках в автомобильной, тракторной, электроэнергетической и других отраслях промышленности, связанных с изготовлением и эксплуатацией различных транспортных средств и силовых установок. Изобретение объединяет в один механизм поршневой двигатель внутреннего сгорания, роторный двигатель внешнего сгорания и центробежный вытяжной насос.

Известны поршневые ДВС с дополнительной турбиной, отдающие мощность на коленчатый вал, — в этой схеме энергия отработавших газов поршневого ДВС совершает работу в газовой турбине, которая посредством механической передачи поступает на коленчатый вал поршневого двигателя. То есть часть процесса расширения происходит в лопаточной машине (газовой турбине). К достоинствам схемы следует отнести преобразование энергии отработавших газов в механическую, что позволяет повысить КПД агрегата. К недостаткам следует отнести сложность согласования моментно-скоростных характеристик поршневого ДВС и газовой турбины (для этих целей приходится применять гидротрансформатор). Наилучшие результаты достигаются при работе поршневого ДВС при высоких давлениях наддува (от приводного компрессора или турбокомпрессора). На практике такая схема (под торговой маркой Turbo Compound) используется в двигателях большегрузных автомобилей Scania.

Так как при масштабировании массогабаритных параметров турбины в сторону уменьшения ТТХ (тактико-технические характеристики — совокупность количественных характеристик единицы техники описывающих ее возможности) турбины резко ухудшаются, значительно снижается удельная мощность, падает КПД, при том что дороговизна изготовления и высокие обороты главного вала (потребность в редукторе) остаются, то такая, так называемая, компаудная схема нашла некоторое распространение только в больших двигателях для большегрузных грузовиков и судов.

Снижение характеристик турбины при уменьшении ее размеров описывается характеристическим коэффициентом Парсонса, который характеризует окружной КПД турбины в целом и который возрастает с увеличением числа ступеней, диаметра дисков и частоты вращения вала турбины. Таким образом, два параметра коэффициента Парсонса — «число ступеней» и «диаметр дисков» напрямую пропорциональны линейным размерам турбины.

Известен двигатель британской фирмы «Ilmor Engineering», представленный на выставке «Engine EXPO 2009», пятитактный ДВС, который можно применить на автомобиле. Три цилиндра 5-тактного двигателя внутреннего сгорания имеют разный внутренний диаметр. Меньшие (высокого давления) — первый и третий — работают по обычному четырехтактному циклу. Средний (низкого давления) использует остаточное расширение отработавших газов из меньших цилиндров в двухтактном режиме. Недостатком этой системы следует считать существенное усложнение конструкции двигателя из-за размещения дополнительного цилиндра.

В роторных ДВС необходимость цикла сжатия приводит или к необходимости эксцентрического вращения ротора вокруг вала (двигатель Ванкеля), что, общепризнано, приводит к многочисленным недостаткам такого рода двигателей, или для обеспечения планетарного вращения ротора приходится выносить камеру сгорания, куда выдавливается сжимаемая ротором смесь и где происходит зажигание смеси, за приделы рабочей камеры двигателя, в которой происходит вращение ротора (патенты RU 2161708, RU 2163678). Что в свою очередь приводит к усложнению конструкции, снижению характеристик смеси и падению компрессии в камере сгорания, и, как следствие, к потерям мощности, что является существенными недостатками этих двигателей.

Иными словами, поршневой ДВС хорошо отрабатывает цикл сжатия, но теряет мощность при преобразовании поступательных движений поршней во вращения вала, роторные ДВС хорошо крутят вал, но плохо отрабатывают цикл сжатия.

Поэтому логично использовать ротор как двигатель внешнего сгорания, рабочее тело для которого поставляет поршневой ДВС.

Известны роторные двигатели внешнего сгорания, например роторный двигатель с уплотнительными заслонками, которые движутся, совершая возвратно-поступательные движения в корпусе роторного двигателя.

В представленном изобретении отработанные газы поршневого ДВС отводятся в находящийся с ним на одном валу роторный двигатель. Таким образом, вал двигателя проворачивается под воздействием как движения поршней в цилиндрах поршневого ДВС, в которых происходит сгорание топлива, так и под воздействием на лопатки ротора давления отработанных газов из поршневого ДВС.

Использование ротора вместо турбины или цилиндра низкого давления позволит создать комбинированные двигатели широкого диапазона и литража, в том числе и малолитражные, в отличие от двигателей Turbo Compound, и не вносить изменений в конструкцию поршневых ДВС, как в случае двигателя Ilmor Engineering.

Отработанные газы из поршневого ДВС отводятся в рабочую камеру роторного двигателя, объем которой превышает рабочий объем цилиндра поршневого ДВС настолько, чтобы в конце рабочего цикла давление газов в рабочей камере роторного двигателя было ниже атмосферного (в зависимости от типа поршневого ДВС в 3-6 раз), что дает максимальное использование остаточной энергии выходных газов.

Отработанные газы в конце рабочего цикла из роторного двигателя удаляются центробежным насосом приводимым в движение общим рабочим валом поршневого ДВС и роторного двигателя.

На Фиг. 1, Фиг. 2 представлена схема и соотношение основных элементов комбинированного роторно-поршневого двигателя: поршневой двигатель, роторный двигатель, вытяжной центробежный насос, рабочий вал гибридного двигателя.

На Фиг. 3 представлена схема отвода отработанных газов из поршневого двигателя в соосный с ним роторный двигатель, где поршневой двигатель представлен в продольном разрезе, а роторный двигатель в поперечном сечении.

На Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6 представлены основные элементы роторного двигателя и последовательно циклы его работы.

На Фиг. 7 представлено поперечное сечение роторного двигателя.

На Фиг. 8 представлено поперечное сечение вытяжного центробежного насоса.

На Фиг. 9 представлена схема отвода отработанных газов из поршневого двигателя в соосный с ним роторный двигатель, где поршневой двигатель и роторный двигатель представлены в продольном разрезе.

Комбинированный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из поршневого ДВС с рабочим валом — 1, рабочим поршнями — 2 и 3, клапанами выпуска отработанных газов из цилиндров поршневого ДВС — 4, коллектора отвода отработанных газов — 5, входов коллектора отработанных газов в рабочую камеру ротора — 6, ротора — 7, корпуса рабочей камеры роторного двигателя — 8, корпуса внешней камеры вокруг роторного двигателя и вытяжного центробежного насоса — 9, находящегося на одном рабочем валу с поршневым двигателем и ротором вытяжным насосом — 10, выходных отверстий для отработанных газов из рабочей камеры роторного двигателя — 11, задвижек, формирующих в рабочей камере роторного двигателя между ними и лопатками (крыльями) ротора рабочие области давления на лопатки (крылья) ротора отработанных газов — 12, возвратных пружин задвижек — 13.

Работа комбинированного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом.

Лопатки (крылья) ротора 7 и задвижки 12 разбивают объем рабочей камеры роторного двигателя на четыре зоны. Две зоны a1 и а2, включающие в себя входы коллекторов отработанных газов 5 через отверстия 6 в рабочую камеру роторного двигателя, и две зоны b1 и b2, включающие в себя отверстия для выхода отработанных газов 11, Фиг. 4.

Отработанные газы из поршневого ДВС, выходящие последовательно из цилиндров 2 или 3, через коллектор отработанных газов 5, поступают через отверстия 6 в зоны a1 и а2. В зонах a1 и а2, таким образом, возникает повышенное давление. Одновременно в зонах b1 и b2, из-за работы соосного с поршневым двигателем и роторным двигателем вытяжного насоса 10, возникает пониженное давление.

Таким образом, ротор 7 испытывает давление на плоские части лопаток и получает импульс к вращению, вращает вал двигателя 1 общего с поршневым ДВС, увеличивая мощность и КПД всей системы, Фиг. 5.

По мере движения ротора 7 задвижки 12 сдвигаются внутрь корпуса роторного двигателя или от давления на них ротора дугообразными сторонами своих лопаток (крыльями), или посредством механизма синхронизации. При достижении лопатками (крыльев) ротора 7 отверстий 11 происходит удаление газов из рабочей камеры ротора, Фиг. 6.

При дальнейшем вращении ротора происходит полное выдавливание задвижек 12 за пределы рабочей камеры роторного двигателя, так что они не мешают лопаткам (крыльями) ротора 7 занять исходное положение, после чего давление тела ротора 7 на задвижки 12 прекращается и возвратные пружины 13 возвращают их обратно, формируя зоны a1 и а2.

Ротор возвращается в положение Фиг. 4, которое можно назвать верхней мертвой точкой ротора, и готов принять выхлоп газов от следующего цилиндра, сопряженного и синхронизированного с ним, поршневого ДВС.

Отработанные газы через отверстия 11 попадают в область, ограниченную корпусом внешней камеры вокруг роторного двигателя и вытяжного насоса 9, откуда удаляются вытяжным центробежным насосом 10, соосным с валом двигателя 1.

Комбинированный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, состоящий из поршневого двигателя внутреннего сгорания и расположенных на его рабочем валу заключенных в общую камеру роторного двигателя, объем рабочей камеры которого превышает объем цилиндра поршневого двигателя внутреннего сгорания настолько, чтобы в конце рабочего цикла роторного двигателя, в рабочую камеру которого отводятся отработанные газы из поршневого двигателя внутреннего сгорания, давление газов в рабочей камере роторного двигателя было несколько ниже атмосферного, и вытяжного насоса, удаляющего отработанные газы из роторного двигателя, поступающие в общую для роторного двигателя и вытяжного насоса камеру, за ее приделы.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Комбинированный двигатель

Комбинированные двигатели по сравнению с двигателями без наддува характеризуются не только более высокой мощностью, но и лучшей экономичностью вследствие использования части энергии выпускных газов. [1]

Комбинированный двигатель , состоящий из поршневого двигателя внутреннего сгорания, компрессора и газовой турбины, работает по следующему принципу. [2]

Комбинированный двигатель , выполненный по этой схеме, позволяет получить значительно более высокую мощность, чем у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания, и более высокую экономичность благодаря использованию части энергии отработавших газов. [3]

Комбинированные двигатели , могут быть и с безвальными, сво-боднопоршневыми машинами; к ним относятся свободнопоршне-вые. [4]

Комбинированный двигатель , выполненный по схемам третьей группы, более сдожен и громоздок. Однако тепловой расчет показывает довольно высокую экономичность установки. Кроме того, при данной схеме можно осуществить какой угодно высокий наддув, так как наддувочный агрегат работает независимо от основного двигателя, тогда как наддув от приводного компрессора ограничивается затратами мощности а его привод, которые при некотором значении давления наддува становятся равными мощности наддуваемого двигателя. [5]

Комбинированным двигателем называют такую теплосиловую установку, IB которой цилиндры поршневого двигателя внутреннего сгорания наддуваются воздухом от нагнетателей, а энергия выпускных газов используется в каких-либо расширительных машинах. [6]

Комбинированным двигателем внутреннего сгорания называют двигатель, состоящий из поршневого двигателя, компрессионных и расширительных машин ( или устройств), а также устройств для подвода и отвода теплоты, объединенных между собой газовой связью. [7]

Комбинированными двигателями внутреннего сгорания называются двигатели, состоящие из поршневой части и нескольких компрессионных и расширительных машин ( или устройств), а также устройств для подвода и отвода теплоты, объединенных между собой общим рабочим телом. В качестве поршневой части комбинированного двигателя используется поршневой двигатель внутреннего сгорания. [9]

Такой комбинированный двигатель ( рис. 1.11) позволяет в области высоких температур и давлений, недоступных современным высоконапряженным газовым турбинам, использовать поршневой агрегат, а в области низких давлений и больших расходов — газовую турбину. [11]

Схемы комбинированных двигателей с механической связью характеризуются тем, что давление наддува может быть высоким, не зависящим от мощности турбины. Имеется возможность более полного использования энергии выпускных газов, независимо от давления наддува. Вследствие наличия механической передачи компрессор и поршневой двигатель работают синхронно па всех режимах, что обеспечивает хороший газообмен и на переходных режимах. Последнее особенно важно для двухтактных двигателей. Наконец, наличие механической связи обусловливает хорошую приемистость и хорошие пусковые качества двигателя. [13]

Энергия комбинированного двигателя передается потребителю через вал поршневой части или газовой турбины, а также обоими валами одновременно. [14]

Поршень комбинированного двигателя подвергается высоким тепловым и механическим нагрузкам, поэтому он выполнен с отъемной головкой из жаропрочной стали и охлаждается маслом. Головка поршня крепится к его корпусу четырьмя шпильками. В корпусе поршня установлен палец плавающего типа, который фиксируется от осевых перемещений пружинными стопорными кольцами. Масло для охлаждения поршня подводится по каналу в шатуне; оно движется от центра поршня к периферии. Масло не полностью заполняет полость охлаждения, при движении поршня оно взбалтывается, что обусловливает охлаждение элементов поршня. [15]

Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение кпд двигателя путем утилизации тепла отработавших газов. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит турбину привода компрессора наддува и преобразователь энергии, подключенный к газовпускному патрубку турбины. Согласно изобретению, преобразователь энергии выполнен в виде компрессора теплового сжатия с подводящим и отводящим патрубками и расположенным внутри него рабочим колесом с радиальными лопатками, а также неподвижным распределительным органом, расположенным внутри рабочего колеса. При этом окно подвода высокого давления и окно отвода высокого давления связаны магистралью, в которой размещен теплообменник утилизационного контура, а на участке, примыкающем к окну отвода высокого давления, расположен патрубок отбора сжатого рабочего тела, соединенный с магистралью выпуска отработавших газов из цилиндра. Преобразователь энергии позволяет увеличить расход рабочего тела через турбину за счет использования атмосферного воздуха с подведенной к нему теплотой отработавших газов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к комбинированным двигателям внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.

Известен комбинированный двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия отработавших газов (ОГ) срабатывается на турбине, которая передает крутящий момент компрессору, используемому для наддува двигателя (см. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов, Н.А. Иващенко и др.. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова.- 4 изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1983. -372 с.).

Недостатком комбинированных двигателей внутреннего сгорания является неиспользование тепловой энергии ОГ, покидающих газовую турбину.

В качестве прототипа выбран комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбину привода компрессора наддува, подключенную впускным патрубком к магистрали выпуска отработавших газов из цилиндров и преобразователь энергии, выполненный в виде трансформатора давления с двумя каналами: первым для выпуска газов пониженного давления в атмосферу и вторым для выпуска газов повышенного давления, причем газы повышенного давления подводятся к газовпускному патрубку турбины, куда одновременно подводятся газы из цилиндров двигателя, а преобразователь энергии подключен своим газовпускным каналом к выхлопному патрубку турбины (см. А. с. СССР 1717853 F 02 В 33/42, F 04 F 11/02, опубл. 07.03.92, бюл 9).

Недостатком описанного двигателя с данной системой утилизации является то, что в нем используется только кинетическая энергия ОГ, которая преобразуется в трансформаторе в потенциальную энергию давления, а главная составляющая вторичной энергии — тепловая — преобразуется в полезную энергию весьма незначительно. Это приводит к недоиспользованию вторичной тепловой энергии ОГ и, следовательно, невысокому КПД системы в целом.

Техническим результатом изобретения является повышение КПД комбинированного двигателя путем использования вторичной теплоты, уходящей в атмосферу с ОГ.

Это достигается тем, что комбинированный двигатель внутреннего сгорания содержит турбину привода компрессора наддува, подключенную газовпускным патрубком к магистрали выпуска отработавших газов из цилиндров, и преобразователь энергии, подключенный к газовыпускному патрубку турбины. Согласно изобретению, преобразователь энергии выполнен в виде компрессора теплового сжатия (КТС), содержащего корпус с подводящим и отводящим патрубками и расположенное внутри него рабочее колесо с радиальными лопатками, а также неподвижный распределительный орган, расположенный внутри рабочего колеса, с выполненными в нем параллельными друг другу каналами, попарно соединяющими смежные межлопаточные объемы, и оппозитно расположенными окнами подвода низкого и высокого давления, при этом в корпусе, охватывающем рабочее колесо, выполнены окна отвода низкого и высокого давления, окно подвода высокого давления и окно отвода высокого давления связаны магистралью, в которой размещен теплообменник утилизационного контура, а на участке, примыкающем к окну отвода высокого давления, расположен патрубок отбора сжатого рабочего тела, соединенный с магистралью выпуска отработавших газов из цилиндра.

Патрубок отбора сжатого воздуха КТС может быть также соединен с активным соплом эжектора, пассивное сопло которого подключено к магистрали выпуска отработавших газов из цилиндров двигателя, а камера смешения — к газовпускному патрубку турбины.

Реализация вышеперечисленных решений позволяет повысить КПД комбинированного двигателя как за счет вторичного использования низкопотенциальной тепловой энергии ОГ путем преобразования ее в энергию давления в КТС, с последующим срабатыванием на турбине, так и за счет снижения противодавления выхлопу вследствие увеличения расхода газов через турбину.

Отличительной особенностью заявляемого устройства по отношению к прототипу является выполнение преобразователя энергии в виде КТС. Данное отличие позволяет использовать вторичную низкопотенциальную тепловую энергию для повышения эффективности комбинированного двигателя.

Благодаря наличию окон подвода и отвода низкого давления обеспечивается возможность продувки и пополнения межлопаточных объемов свежим воздухом в нижней части КТС. Окна подвода и отвода высокого давления позволяют реализовать вытеснение относительно холодного сжатого воздуха в теплообменник с целью подвода теплоты в конце процесса сжатия.

Расположение в магистрали отвода и подвода высокого давления теплообменника, связанного с газовыпускным патрубком турбины, обеспечивает утилизацию недоиспользованной в турбине тепловой энергии ОГ для последующего использования ее в цикле КТС.

Размещение патрубка отбора сжатого воздуха КТС за окном отвода высокого давления позволяет осуществить отвод части воздуха к турбине не только с максимальным давлением как традиционных КТС, но и с максимальной температурой цикла, что обеспечивает высокие термодинамические параметры рабочего тела, отведенного в турбину. Соединение патрубка отбора сжатого воздуха КТС с активным соплом эжектора, пассивное сопло которого подключено к магистрали выпуска ОГ из цилиндров двигателя, а камера смешения — к газовпускному патрубку турбины, обеспечивает снижение противодавления выхлопа из цилиндров двигателя при сохранении избыточного давления перед сопловым аппаратом турбины.

Следует отметить, что перечисленные выше признаки устройства обеспечивают реализацию заявляемого эффекта лишь в своей совокупности.

Сущность изобретение поясняется чертежом.

Комбинированный двигатель содержит поршневую часть с цилиндрами 1, турбокомпрессор 2 с размещенными на его валу компрессором 3 наддува и газовой турбиной 4, компрессор 3 подключен к впускному трубопроводу 5, а турбина подключена своим газовпускным патрубком 6 к магистрали 7 выпуска ОГ из цилиндров, а также КТС, содержащий подводящий патрубок 8, отводящий патрубок 9 и ротор 10 с радиальными лопатками 11, охватывающий распределительный орган 12, с выполненными в нем параллельными друг другу каналами 13, попарно соединяющими смежные межлопаточные объемы 14, и оппозитно расположенными окнами 15 подвода низкого давления (ПНД) и окнами 16 подвода высокого давления (ПВД). Наружная поверхность ротора 10 выполнена охваченной кожухом 17, содержащим окно 18 отвода низкого давления (ОНД) и окно 19 отвода высокого давления (ОВД), окна 16 ПВД и 19 ОВД связаны магистралью 20 с размещенным в ней теплообменником 21, соединенным с газовыпускным патрубком турбины 22. За окном 19 ОВД расположен патрубок 23 отбора сжатого воздуха к потребителю, который соединен с активным соплом 24 эжектора, пассивное сопло 25 которого подключено к магистрали 7 выпуска ОГ из цилиндров двигателя, а камера смешения 26 — к газовпускному патрубку турбины.

Двигатель работает следующим образом.

ОГ из цилиндров 1 двигателя по магистрали 7 поступают в турбину 4, мощность которой расходуется на привод компрессора 3. Из турбины 4 ОГ, еще имеющие достаточно высокий тепловой потенциал, подводятся к теплообменнику 21, где передают свою теплоту воздуху, используемому в качестве рабочего тела в КТС. При вращении ротора 10 каждый из межлопаточных объемов 14 с предварительно сжатым воздухом сообщается с окнами 16 ПВД и 19 ОВД, где поддерживается максимальное давление цикла. Под действием центробежных сил в межлопаточном объеме 14 осуществляется вытеснение относительно холодного сжатого воздуха горячим, причем холодный воздух поступает в теплообменник, где происходит его подогрев и расширение. Вследствие этого в окне 16 ПВД поддерживается максимальное давление цикла. После подключения межлопаточного объема 14 к патрубку 23 отбора сжатого воздуха часть воздуха с максимальными термодинамическими параметрами цикла КТС отводится к магистрали 7 выпуска ОГ из цилиндров и далее, смешиваясь с ОГ, подводится в турбину 4. Благодаря увеличению расхода рабочего тела через турбину 4 требуемая мощность турбокомпрессора 2 реализуется при меньшем противодавлении выпуску газов из цилиндров. Другая часть воздуха при совмещении межлопаточного объема 14 с каналами 13 частями отводится в смежные, по отношению к каналам 13 межлопаточные объемы. В результате приближения межлопаточного объема 14 к окну 18 ОНД давление и температура в указанном объеме снижаются. В первоначальный момент совмещения с окном 18 ОНД давление и температура в межлопаточном объеме 14 имеет еще некоторый избыточный потенциал по отношению к параметрам окружающей среды. В период подключения рассматриваемого объема к окнам 18 ОНД и 15 ПНД, под действием центробежных и инерционных сил осуществляется продувка: свежий заряд поступает через подводящий патрубок 8 и окно 15 ПНД, а отработанный воздух вытесняется через окно 18 ОНД и отводящий патрубок 9 в атмосферу. При дальнейшем вращении ротора 10 межлопаточный объем 14 последовательно сообщается с каналами 13, через которые обеспечивается подвод воздуха от смежных межлопаточных объемов, что сопровождается ступенчатым повышением давления (до давления предварительного сжатия) и температуры в нем. Далее межлопаточный объем 14 совмещается с окнами 19 ОВД и 16 ПВД и описанный процесс, повторяясь, обеспечивает непрерывную работу КТС.

На режимах частичных нагрузок двигателя сжатый воздух из КТС через активное сопло 24 эжектора поступает в камеру смешения 26, где смешиваясь с ОГ двигателя, подводится к газовпускному патрубку 6 турбины 4, чем обеспечивается избыточное давление перед турбиной по отношению к противодавлению выпуску ОГ из цилиндров.

Таким образом, необходимая мощность турбины может быть достигнута за счет увеличения расхода ОГ через турбину при снижении противодавления выпуску газов из цилиндров, что способствует повышению КПД поршневой части двигателя как за счет снижения работы выталкивания газов из цилиндров, так и за счет повышения индикаторного КПД двигателя вследствие улучшения продувки и повышения коэффициента избытка воздуха.

К преимуществам предложенного технического решения по сравнению с прототипом следует отнести следующее: использование вторичной низкопотенциальной тепловой энергии ОГ путем преобразования ее в энергию сжатого воздуха в КТС с последующим срабатыванием на турбине; повышение КПД поршневой части двигателя вследствие увеличения мощности газовой турбины за счет большего расхода рабочего тела через турбину и связанного с этим снижением противодавления выпуску ОГ из цилиндров.

Эффект от использования изобретения получается за счет более рационального использования тепловой энергии.

1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбину привода компрессора наддува, подключенную газовпускным патрубком к магистрали выпуска отработавших газов из цилиндров, и преобразователь энергии, подключенный к газовыпускному патрубку турбины, отличающийся тем, что преобразователь энергии выполнен в виде компрессора теплового сжатия, содержащего корпус с подводящим и отводящим патрубками и расположенное внутри него рабочее колесо с радиальными лопатками, а также неподвижный распределительный орган, расположенный внутри рабочего колеса, с выполненными в нем параллельно друг другу каналами, попарно соединяющими смежные межлопаточные объемы, и оппозитно расположенными окнами подвода низкого и высокого давления, при этом в корпусе, охватывающем рабочее колесо, выполнены окна отвода низкого и высокого давления, окно подвода высокого давления и окно отвода высокого давления связаны магистралью, в которой размещен теплообменник утилизационного контура, а на участке, примыкающем к окну отвода высокого давления, расположен патрубок отбора сжатого рабочего тела, соединенный с магистралью выпуска отработавших газов из цилиндра.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что патрубок отбора сжатого воздуха компрессора теплового сжатия соединен с активным соплом эжектора, пассивное сопло которого подключено к магистрали выпуска отработавших газов из цилиндров двигателя, а камера смешения — к газовпускному патрубку турбины.

Что такое комбинированный двигатель

Программа направлена на выпуск технически грамотных специалистов Уровня «Магистр», которые обладают богатым багажом знаний для проектирования, производства, проведения испытаний, эксплуатации и ремонта тепловых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а так же комбинированных энергосиловых установок. После окончания обучения наши выпускники без труда адаптируются в условиях современных условий экономики и достаточно насыщенного рынка труда и легко устраиваются на работу не только в энергомашиностроении, но и во многих других отраслях.

Актуальность и значимость программы обусловлены широким диапазоном областей привлечения выпускников программы и широкой гаммой продукции энергетического машиностроения, как в Удмуртии, так и за ее пределами.

• Математические модели ДВС;
• Современные проблемы науки и производства в энергетическом машиностроении;
• Автоматическое регулирование и управление ДВС;
• Современные энергетические технологии;
• Испытания ДВС;

• Способность формулировать цели и задачи исследования, выявлять приоритеты решения задач, выбирать критерии оценки
• Способность применять современные методы исследования, оценивать и представлять результаты выполненной работы;
• Способность к управлению проведением испытаний и исследований двигателей и их компонентов;
• Способность к управлению разработкой конструкций двигателей и их компонентов;
• Способность к организации работ по реализации концепции инновационно-технического развития производства двигателей
• Способность осуществлять критический анализ проблемных ситуаций на основе системного подхода, вырабатывать стратегию действий;
• Способность управлять проектом на всех этапах его жизненного цикла;
• Способность организовать и руководить работой команды, вырабатывая командную стратегию для достижения поставленной цели;
• Способность применять современные коммуникативные технологии, в том числе на иностранном(ых) языке(ах), для академического и профессионального взаимодействия;

• Исследование влияния фаз газораспределения на технико-экономические параметры работы двигателя.
• Исследование характеристик РПД с использованием водорода.
• Исследование характеристик гибридного силового агрегата на различных режимах работы.
• Использование цикла Миллера на двигателе с комбинированной системой наддува.
• Исследование работы двигателя на неустановившихся режимах работы.

Наши выпускники способны занять следующие должности:

• Ведущий инженер-конструктор;
• Начальник конструкторского бюро;
• Начальник отдела главного конструктора;
• Начальник отдела главного технолога;
• Начальник инжинирингового отдела;
• Главный инженер и др.

Выпускники программы имеют широкую географию трудоустройства во всевозможные ведущие предприятия города, республики и России: ПАО «КАМАЗ» ОАО «АвтоВАЗ»l ОАО «ОАГ» («ИжАвто»); ООО «Ижевский котельный завод»; Техцентры и автосалоны: «Рено-Ниссан», «Датсун», «Лео-Смарт» и др.; АПОУ УР «Топливно — энергетический колледж»; УЧ ПОО «Нефтяной техникум»; Институт механики УРО РАН; АО «Белкамнефть» имени А.А.Волкова; ОАО «УдмуртНефть»; ПАО «Ижнефтемаш»; ОАО «ИЭМЗ «Купол»; ОАО «Ижевский радиозавод»; ОАО «ИжМАШ»; Группа компаний «Калашников»; ОАО «АКСИОН Холдинг»; BOSCH (Germany); Инженерный центр «i-Дизайн».