Двигатель с внешним подводом теплоты. Двигатель с внешним подводом теплаТепловой двигатель с внешним подводом теплоты. Cтатьи. Наука и техникаДмитрий КОНЮХОВ ВведениеАвтомобильный двигатель прошел длительный путь развития и с технической точки зрения является совершенным. Однако до настоящего времени наибольшее внимание в процессе его совершенствования уделялось достижению максимальной мощности, малой массы и размеров двигателя, минимальных производственных затрат. Теперь на первый план как важнейший критерий оценки двигателя выступает минимизация потребления им топлива. Снижения потребления топлива достичь непросто, и, кроме того, оно может оказывать неблагоприятное влияние на ряд параметров двигателя. Несмотря на постоянно сокращающиеся возможности совершенствования современных двигателей внутреннего сгорания, им по-прежнему уделяется большое внимание. Это связано, прежде всего, с трудностями перевооружения такой громадной отрасли как автомобилестроение. Тем не менее, выполнение выдвигаемых на перспективу жестких требований к чистоте отработавших газов и экономичности, к бензиновым и дизельным двигателям внутреннего сгорания не представляется возможным. Поэтому целесообразно уделять внимание радикальному изменению силовых установок механических транспортных средств. Одним из вариантов такого радикального изменения силовой установки является двигатель с внешним подводом теплоты. Возможности совершенствования, такого двигателя еще не исчерпаны. Необходимо совершенствовать как его термодинамический цикл, так и саму силовую установку его использующую. ТермодинамикаВ настоящий момент для двигателей с внешним подводом теплоты наиболее известен термодинамический цикл Стирлинга, состоящий из двух изотерм и двух изохор. Но возможно применение и других термодинамических циклов в подобных двигателях. Рассмотрим идеальный термодинамический цикл с изотермическим сжатием и адиабатическим расширением некого гипотетического двигателя. На рис. 1 приведен такой идеальный термодинамический цикл, показанный в pV- и sT-координатах. Рис. 1. Идеальный термодинамический цикл В цикле принят изохорический процесс подвода теплоты так как, его термический КПД больше изобарического. Для упрощения расчетов, изохорический процесс 2–3 показан прямой линией. Термический КПД цикла по sT-диаграмме рис. 1а:
Термический КПД цикла по pV-диаграмме рис. 2б:
где: λ – степень повышения давления; κ – показатель адиабаты; ε – степень сжатия. Как видно из формулы (1) термический КПД такого цикла зависит от отношения температур холодильника и нагревателя, а формулы (2) – соответствия между необходимой производимой работой, степенью сжатия и количеством подводимой теплоты. Например, при T3 = 1173K; T1 = 337K; ε = 6,5; κ = 1,6 и λ = 3,5 термический КПД цикла составит 0,55. Что, при прочих равных условиях, сопоставимо с термическим КПД цикла Стирлинга. Но в реальном двигателе добиться, чтобы он работал по такому циклу конечно трудно, поэтому обобщенный термодинамический цикл реального двигателя будет выглядеть так, как показано на рис. 2. Рис. 2. Реальный термодинамический цикл РаботаДля объяснения принципа работы ДВПТ по циклу с изохорическим сжатием и адиабатическим расширением воспользуемся рис. 3. Рис. 3. Принцип работы ДВПТ Такт впуска (рис. 3а). В верхней мертвой точке (ВМТ) открывается клапан расположенный в поршне и при движении поршня к нижней мертвой точке (НМТ) рабочее тело, с давлением p1 и температурой T1, поступает в цилиндр. В НМТ клапан в поршне закрывается. Такт сжатия (рис. 3б). При движении поршня к верхней мертвой точке (ВМТ) происходит сжатие рабочего тела, при этом выделяющаяся в процессе сжатия теплота Q1 (см. рис. 1) рассеивается в окружающей среде, вследствие этого температура стенки цилиндра, а, следовательно, и температура рабочего тела поддерживается постоянной и равной T1. Давление рабочего тела возрастает и достигает значения p2. Такт расширения (рис. 3в). В процессе нагревания теплота через стенку цилиндра передается рабочему телу. При мгновенном подводе теплоты Q2 к рабочему телу давление и температура в цилиндре возрастают, соответственно до p3 и T3. Рабочее тело воздействует на поршень и перемещает его к НМТ. В процессе адиабатного расширения рабочее тело производит полезную работу, а давление и температура уменьшаются до p1 и T1. Такт выпуска (рис. 3г). При движении поршня к ВМТ в цилиндре открывается клапан и через него осуществляется выпуск рабочего тела из цилиндра, с давлением p1 и температурой T1. В НМТ клапан в цилиндре закрывается. Цикл замыкается. СхемаУпрощенная схема двигателя представлена на рис. 4. Рис. 4. Схема работы ДВПТ В двигателе такты сжатия и расширения осуществляются в разных цилиндрах, соответственно компрессионном 1 и расширительном 2. Цилиндры 1 и 2 связаны между собой через компрессионную 3 и расширительную 4 магистрали. В компрессионной магистрали 3 находится охладитель 5, а в расширительной магистрали 4 находится нагреватель 6. Компрессионная магистраль 3 подключена к компрессионному цилиндру 1 через выпускной клапан 7, а к расширительному цилиндру 2 через впускной клапан 8. Расширительная магистраль 4 подключена к расширительному цилиндру 2 через выпускной клапан 9, а к компрессионному цилиндру 1 через впускной клапан 10. Поршни 11 и 12 цилиндров 1 и 2 связаны с валом двигателя 13 через механизм преобразования движения 14. ЗаключениеГлавный вопрос – как технически реализовать рассмотренный выше цикл на реальном устройстве. Без сомнения существует несколько вариантов. Автор предложил вариант реализации цикла в двигателе, содержащем компрессионные и расширительные цилиндры расположенные вокруг оси приводного вала с наклонной шайбой. Причем впускной орган компрессионных и выпускной орган расширительных цилиндров выполнены в поршнях. Это позволит сделать геометрические характеристики впускных и выпускных органов максимально возможных размеров, и вследствие чего, максимально уменьшить сопротивление при впуске и выпуске рабочего тела. Впускные и выпускные органы компрессионных и расширительных цилиндров управляются электроникой. В качестве источника тепла применен тепловой аккумулятор. К тепловому аккумулятору подключена камера сгорания, которая автоматически поддерживает в нем постоянную температуру. Совокупность выше названных технических решений, по мнению автора, позволит:
Источники информации:
Дата публикации: 30 сентября 1999 года n-t.ru Двигатель с внешним подводом теплаКрутящий момент образуется следующим образом. Имеем кольцо и в кольце диск. Между ними натянуто 32 цилиндрические с коническими оконечностями пружины с усилием натяжения 7 килограмм, которые в зоне нагрева-охлаждения продолжаются пучками тонких стальных проволок или токостенных пластин из стали с большим коэффициентом теплового удлиннения.При сборке вал диска и подшипники кольца устанавливаются с эксцентриситетом, который создает искажение картины этих натяжений. Пружины, которые лежат вдоль линии, проходящей через эксцентричные оси вращения диска и кольца имеют натяжение: 7+3 килограмма и 7-3 килограмма. Таких пружин по обе стороны вдоль этой линии может быть по одной, остальные пружины имеют углы к этой линии, возрастающие от 0* до 90*, и эта разница в 3 килограмма к 90* практически исчезает. Эти 2 пружины имеют разницу в натяжении в 6 килограмм, а все остальные все меньше и меньше – в среднем для всех пружин это уже не 6 килограмм, а 3 килограмма. И при этом на крутящий момент работают не 32 пружины, а их половина – 16 пружин. 16х3 килограмма = 48 килограмм. Но когда нагрева нет, то эти 48 килограмм имеют вектор, проходящий через обе эти оси вращения и система уравновешена. Чтобы прокрутить вал, нужно совершить работу по преодолению силы натяжения этих пружин. Но как только мы начинаем греть одну из этих уравновешивающих друг друга половин, то сразу появляется результирующий вектор уже не проходящий через эти обе оси и начинается вращение, чтобы это равновесие восстановить. Но если мы будем греть пружины, а вал не будут доведен стартером до угловой скорости в 1000 оборотов в минуту, то проволоки или пластины тут же поимеют пластическую деформацию и выйдут из строя, так как нагрев может быть и при температуре 1500*С. Эти проволоки или пластины переходя из горячей зоны в холодную, должны при холостом ходе иметь подогрев на 1-5*С, который в холодной зоне вентилятором снимается. Специального вентилятора нет – кольцо связано со своим двумя подшипниками (установленными в корпусе и имеющими внутренние обоймы большого диаметра, чтобы через них проходил со свом эксцентриситетом вал диска) через пластины, в которых сделаны прорези и тело этих пластин по этим прорезям имеет загибы в виде вентиляторных лопаток. Сами проволоки или пластины рабочего тела установлены так, что они тоже служат лопатками вентилятора и сами себя нагревают-охлаждают. Самый большой подогрев в горячей зоне на максимум 50*С эти проволоки или пластины получат, когда нагрузка будет максимальной. Так как рабочее тело твердое, то силы действующие и силы полезного сопротивления уравновешиваются на рабочем теле. Нет никакой необходимости в коробке скоростей. И систем никаких нет, кроме блокировки подачи тепла на пружины до 1000 оборотов в минуту. Из горячей зоны горячий воздух идет в топку. КПД может быть до 85%. Крутящий момент тем больше, чем больше плечо равнодействующей силы при нагреве. Все эти натяжения даны для малой мощности, для большей – больше, для мощных грузовиков и 100 или 200 килограмм, а количество пружин до 500. Пружины работают вне зоны нагрева охлаждения и могут быть покупными в стандартном исполнении. www.innoros.ru Двигатель с внешним подводом теплоты
Сущность изобретения: двигатель содержит корпус 1 с патрубком 2, вне корпуса установлен на рабочем валу 20 барабан 18, оснащенный механизмом реверса. В патрубке смонтирован второй приводной реверсивный барабан 3. В корпусе и в патрубке закреплены первые концы гибких рукавов 7 и 15 разного диаметра. Вторые концы рукавов закреплены на регенераторе 5. Регенератор соединен гибкой связью 4 и 17 с каждым из барабанов 3 и 18. Корпус сообщен с системой 12 подачи холодного газа, а патрубок - с системой 10 подачи горячего газа. В рукаве меньшего диаметра выполнены отверстия. Механизм реверса выполнен в виде спиральной пружины либо в виде двух дополнительных барабанов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологичности и универсальности по отношению к источнику энергии. Известны двигатели Стирлинга, содержащие два цилиндра с двумя поршнями. В одном цилиндре воздух сжимается и вытесняется во второй цилиндр, нагреваемый снаружи. Там воздух расширяется и толкает рабочий поршень, а после этого вытесняется в холодный цилиндр. Порция воздуха непрерывно циркулирует между теплым и холодным цилиндрами, периодически изменяя свой объем. Двигатель может работать практически от любого источника энергии (Двигатели Стирлинга./Под ред. М.Г.Круглова, М.: Машиностроение, 1977, с. 84-86). Наиболее близким к предлагаемому является двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус с полостями расширения и сжатия, системы подачи и отвода теплоты, поршни и регенератор. К недостаткам такого двигателя относятся проблема уплотнений, возможность заклинивания поршней, потери на трение, уровень шума. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности путем снижения потерь на трение и интенсификации теплообмена. Для этого двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус с полостями расширения и сжатия, системы подачи и отвода теплоты, рабочий вал, поршни и регенератор, согласно изобретению снабжен барабаном, установленным вне корпуса на рабочем валу с помощью муфты одностороннего хода и оснащенным механизмом реверса, корпус оснащен патрубком, в котором смонтирован приводной реверсивный барабан, поршни выполнены в виде двух гибких рукавов разного диаметра, при этом первые концы каждого из рукавов закреплены на регенераторе, а вторые вывернуты наизнанку и закреплены соответственно в корпусе и в патрубке, регенератор соединен гибкой связью с каждым из барабанов с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом корпус сообщен с системой подачи холодного газа, а патрубок - с системой подачи горячего газа, в рукаве меньшего диаметра выполнены отверстия. Механизм реверса может быть выполнен в виде спиральной пружины или в виде двух дополнительных барабанов, жестко связанных с первым и вторым барабанами, а между собой соединенных гибкой связью. На фиг.1 изображен двигатель в сечении; на фиг.2 - механизм реверса барабанов. Устройство содержит корпус 1 с патрубком 2, в котором установлен приводной реверсивный барабан 3 с намотанной на нем лентой (гибкой связью) 4, которая закреплена на регенераторе 5, на котором закреплен также конец 6 гибкого рукава 7. Другой конец 8 рукава 7 закреплен в патрубке 2. Полость 9 патрубка 2 сообщена с системой 10 подачи горячего газа. Полость 11 сообщена с системой 12 подачи холодного газа. В рукаве 7 выполнены отверстия 13. В корпусе 1 закреплен конец 14 гибкого рукава 15. Конец 16 рукава 15 закреплен на регенераторе 5, который соединен лентой (гибкой связью) 17 с барабаном 18 через одностороннюю муфту 19 с рабочим валом 20. Барабан 18 имеет механизм для реверса, например спиральную пружину 21. Реверс барабанов 18 и 3 может быть осуществлен с помощью барабанов 22 и 23, на которые в разных направлениях намотана лента 24. Барабаны 22 и 23 жестко соединены с барабанами 18 и 3. Устройство работает следующим образом. Регенератор 5 нагревается в полости 9. Системой 10 в полость 9 постоянно подают горячий газ. В полость 11 подают системой 12 холодный газ. Рукава 15 и 7 перемещаются влево. Рукав 15 выходит из полости 11, а рукав 7 заходит в нее. Регенератор 5 из рукава 7 выходит в рукав 15, нагревая холодный газ. Газ нагревается в полости 11 и расширяется. Когда рукав 7 вывернется так, что полости 11 и 9 будут сообщены между собой через отверстия 13, горячий газ из полости 9 выходит в полость 11, где нагревает холодный газ. Барабан 18 механизмом реверса вращается и наматывает на себя ленту 17. Регенератор 5, попадая в рукав 15, охлаждается. Газ в полости 11 начинает охлаждаться, так как поступление тепла в полость 11 прекратилось, а площадь охлаждения очень выросла. Давление газа в полости 11 становится меньше, чем давление окружающей среды. Агент из окружающей среды начинает вдавливать в полость 11 рукав 15 и заполнять ее. Газ, находящийся в полости 11, постоянно реагирует с новым охлажденным участком рукава 15 и порцией охлажденного агента поэтому давление газа в полости 11 все время уменьшается. Лента 17 вращает барабан 18, который передает крутящий момент на вал 20. Охлажденный регенератор 5 выходит из рукава 15, проходит через газ, отбирая от него тепло, и заходит в рукав 7, который сжимает газ в полости 9, повышая его температуру. Регенератор 5 в полости 9 нагревается. Рукава 15 и 7 и регенератор 5 занимают исходное положение в полостях 11 и 9. Затем цикл повторяется. Реверс барабанов 18 и 3 может осуществляться за счет наматывания ленты на барабан 22 и сматывания ее принудительно с барабана 23, который вращает барабан 3, наматывая на него ленту 4. Когда лента 4, принудительно вращая барабан 3, вращает барабан 23, он наматывает ленту 24, которая вращает барабан 22. Барабан 22 вращает барабан 18, наматывающий ленту 17.РИСУНКИ Рисунок 1, Рисунок 2Похожие патенты:
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех областях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологичности и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех областях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех областях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех областях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологичности и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех областях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех областях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии
Изобретение относится к разделу двигатели и насосы и может быть использовано в транспортных средствах передвижения Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологичности и универсальности по отношению к источнику энергии www.findpatent.ru Двигатель с внешним подводом теплаМоё изобретение "Двигатель с внешним подводом тепла" по патенту РФ № 2001298 несколько раз заказывалось мне на высылку по нему материалов описания к патенту. На него там дана короткая аннотация, что это изобретение по двигателям Стирлинга и имеет много преимуществ перед существующими двигателями Стирлинга: в моем заложена очень простая свободнопоршневая схема, специальные автоматические и скрытые от окружающего пространства перепускные клапаны между холодной и горячей зонами и имеется магнитный механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршневого штока во вращательное движение шестерни, который очень эффективно решаетпроблему уплотнения в двигателе: постоянные магниты штока связаны с постоянными магнитами втулки шестерени посадкой скольжения через прочную оболочку, например, из титана. Этот двигатель практически лишен многочисленных недостатков двигателей Стирлинга и мог бы, в отличае от всех остальных двигателей Стирлинга, претендовать на массовое его производство. Есть необходимость показать всем желающим "Двигатель с внешним подводом тепла" по совсем недавно поданной мной заявке в Укрпатент, так как в нем пружины вынесены за пределы зон нагрева-охлаждения, а на их месте остаются рабочим телом пучки тонкой проволоки или тонких пластин, выполняющих роль воздуходувки. Пружины, перестав быть рабочим телом, выполняются самым обычным способом из обычной пружинной толстой проволоки. Это новшество очень упрощает изготовление этого двигателя и позволяет обойтись без больших научных исследований. Мной совсем недавно подана заявка на мой "Двигатель с внешним подводом тепла", это большой шаг вперед по потребительским свойствам этого двигателя. Пружины там выведены из тепловой зоны и они имеют натяжение через пучки тонкой стальной проволоки или тонкие стальные лопасти, выполняющие роль не только рабочего тела, но и воздуходувки для собственного нагрева-охлаждения. Это на много увеличивает надежность конструкции, так как рабочее тело, выполненное этим последним способом, может сохранять свои нужные свойства при гораздо более высокой температуре. Теперь в двигателе нет деталей, которые бы требовали при их выполнении какого-то значимого научного обоснования и каких-то лабораторных исследований. Опытный образец можно выполнять на много дешевое и сам двигатель в массовом производстве будет работать на много надежнее, а стоимость его будет меньше. ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛАКрутящий момент образуется следующим образом. Имеем кольцо и в кольце диск. Между ними натянуто 32 цилиндрические с коническими оконечностями пружины с усилием натяжения 7 килограмм. При сборке вал диска и подшипники кольца устанавливаются с эксцентриситетом, который создает искажение картины этих натяжений. Пружины, которые лежат вдоль линии, проходящей через эксцентричные оси вращения диска и кольца имеют натяжение: 7+3 килограмма и 7-3 килограмма. Таких пружин по обе стороны вдоль этой линии может быть по одной, остальные пружины имеют углы к этой линии, возрастающие от 0* до 90*, и эта разница в 3 килограмма к 90* практически исчезает. Эти 2 пружины имеют разницу в натяжении в 6 килограмм, а все остальные все меньше и меньше – в среднем для всех пружин это уже не 6 килограмм, а 3 килограмма. И при этом на крутящий момент работают не 32 пружины, а их половина – 16 пружин. 16х3 килограмма = 48 килограмм. Но когда нагрева нет, то эти 48 килограмм имеют вектор, проходящий через обе эти оси вращения и система уравновешена. Чтобы прокрутить вал, нужно совершить работу по преодолению силы натяжения этих пружин. Но как только мы начинаем греть одну из этих уравновешивающих друг друга половин, то сразу появляется результирующий вектор уже не проходящий через эти обе оси и начинается вращение, чтобы это равновесие восстановить. Но если мы будем греть пружины, а вал не будут доведен стартером до угловой скорости в 1000 оборотов в минуту, то пружины тут же поимеют пластическую деформацию и выйдут из строя, так как нагрев может быть и при температуре 1500*С. Пружины, переходя из горячей зоны в холодную, должны при холостом ходе иметь подогрев на 1-5*С, который в холодной зоне вентилятором снимается. Специального вентилятора нет – кольцо связано со своим двумя подшипниками (установленными в корпусе и имеющими внутренние обоймы большого диаметра, чтобы через них проходил со свом эксцентриситетом вал диска) через пластины, в которых сделаны прорези и тело этих пластин по этим прорезям имеет загибы в виде вентиляторных лопаток. Самый большой подогрев в горячей зоне на максимум 50*С пружины получат, когда нагрузка будет максимальной. Так как рабочее тело твердое, то силы действующие и силы полезного сопротивления уравновешиваются на рабочем теле. Нет никакой необходимости в коробке скоростей. И систем никаких нет, кроме блокировки подачи тепла на пружины до 1000 оборотов в минуту. Из горячей зоны горячий воздух идет в топку. КПД может быть до 85%. Крутящий момент тем больше, чем больше плечо равнодействующей силы при нагреве. Все эти натяжения даны для малой мощности, для большей – больше, для мощных грузовиков и 100 или 200 килограмм, а количество пружин до 500. ПРОДАМ ПАТЕНТНЫЕ ПРАВА, НОУ-ХАУ И ДОВЕДУ ИЗДЕЛИЯ ДО МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА, ВОЗМОЖНЫ РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ ЭТИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ НА ВЗАИМОВЫГОДНОЙ ОСНОВЕ. Двигатель с внешним подводом тепла, содержащий корпус, нагреватель, охладитель, детали, имеющие возможность вращаться в корпусе и связанные между собой термочувствительными элементами, отличающийся тем, что диск с валом находится в корусе с возможностью вращения и связан через радиальныевитые пружины с кольцом, которое через радиальные лопатки жестко связано с другим диском, имеющим возможность вращения его вала в корпусе, валы эксцентричны друг другу. На фиг.1 схематично показан двигатель, общий вид с разрезом в плоскости вращения; а фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Предложенный двигатель содержит кольцо 1, радиально связанное с находящимся в нем диском 2 витыми пружинами 3. Кольцо 1 через лопатки 4 жестко связано с диском 5, вал 6 которого находится с возможностью вращения в подшипнике 7. Диск 2 жеско связан с валом 8, находящимся с возможностью вращения в подшипнике 9. Валы 6 и 8 имеют эксцентриситет "а". Подшипники 7 и 9 установлены в корпусе, который на чертеже не показан и в котором установлены нагреватель 10 и охладитель 11 Пружины 3 выполнены из металла с большим коэффициентом теплового линейного расширения, например, из стали. Предложенный двигатель работает следующим образом. Стартер (на чертеже не показан) вращает вал 8. Это вращение через пружины 3 предается на кольцо 1, а от него через лопатки 4 и диск 5 на вал 6. Это вращение на фиг.1 показано стрелкой. Включаются затем в работу нагреватель 10 и охладитель 11. Пружины 3 из-за эксцентриситета "а" сверху на чертеже фиг.1 имеют растяжение найбольшее, а снизу - найменьшее. В нагревателе 10 за счет тепла пружины 3 удлинняются, а в охладителе 11 - укорачиваются охлаждением. Деформации пружин 3 от эксцентриситета "а" и от нагрева-охлаждения создают крутящий момент, вращение от которого показано на фиг.1 стрелкой. Этот крутящий момент тем больше, чем больше эти деформации и чем больше сила натяжений этих пружин 3. При останове двигателя вначале отключается нагреватель 10, а затем охладитель 11. Крутящий момент подается при запуске и снимается при работе двигателя с вала 6 или вала. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА ИЗМАЛКОВА Г.И. и ОБЩЕПРИНЯТОГО ДВС
Г.Измалков Изобретения «Двигатель с внешним подводом тепла» по 7 патентам: СССР № 1509561 - рабочее тело твердое в виде лопаток, крутящий момент без ускорений образуется во внутреннем зубчатом зацеплении с возможностью почти полной утилизации тепла через теплоноситель «натрий-калий». Из-за того, что рабочее тело твердое, коробка скоростей не нужна. Нет вибраций, шума, КПД большой. Зубчатые венцы из-за малой высоты зуба можно выполнять накатом. РФ № 1747747 - все, что изложено выше, но усовершенствовано: крутящий момент не проходит через лопатки, которые уже набраны из пластин, чтобы тепловые деформации были в одной плоскости. Это на несколько порядков улучшает показатели и возможности применения. он применяется на транспорте, различных машинах, тепловых электростанциях, в том числе от любого тепла (гейзеры, дно глубоких шахт и т.д.) и в космосе. РФ № 2027899 - он улучшен - тепловые удлинения складываются. СССР № 1808101 и РФ № 2029133 - все изложенное выше, но зубчатые зацепления заменены на шариковые соединения по двум различным вариантам. РФ № 2006673 - зубчатое зацепление, но вместо лопаток - замкнутая лента. РФ № 2001298 -принцип Стирлинга, свободнопоршневая очень простая схема с использованием автоматических клапанов. КПД большой. Нет необходимости в уплотнениях, тек как везде замкнутое пространство, а крутящий момент образуется магнитными силами через оболочку по пат. РФ № 2004830. По заявке РФ № 96112252/06 - простой, как по РФ № 2006673, но без зубчатого зацепления. Используются тепловые и магнитные силы, дешев и технологичен. РФ № 1523726 и 1767200 - «Роторная машина» дает очень производительные компрессоры и насосы. Второй усовершенствует первый, увеличивает возможности применения как компрессор и ДВС. Нет ускорений и никаких линейных перемещений. Широк диапазон применений: нефтяная, газовая и другие отрасли. РФ № 1490365 - «Механизм преобразования движения» дает при его использовании в роторно-поршневых машинах с попеременным остановом роторов очень производительный насос для любых жидкостей и смесей, а также ДВС раздельных т. зон. По 22 патентам №: 1683741, 1688869, 1698544, 1785675, 1787222, 1789212, 1803342, 1832020. 1833648. 1833180, 1833181, 2000093, 2000243, 2000244, 2000246, 2003303, 2002657, 2043239. 2043240. 2047633, 2028960, 2071434 предложены мускульные приводы: велосипеды, веломобили, инвалидные коляски и роллеры. Все они имеют 1 заявка принципиально новые схемы, дающие на несколько порядков улучшение всех показателей. Многие имеют нефиксированную амплитуду работы рук или ног. что исключает коробку скоростей. Если их применить в современных устройствах такого типа с элементами применения и электропривода и ДВС, то эффект будет еще больше. РФ № 2001840 и заявка РФ с пол, реш. в применении, дешевый и технологичный. РФ № 1705128 и заявка РФ № 96112253/11 - предложены отличные колеса без собственных колебаний, без пневматики, очень надежные и не нуждаются в балансировке. РФ № 1808211 и 1650990 - очень выгодная альтернатива коленчатому валу, есть возможность получить отличную смазку зеркала цилиндров и избавиться от распределительного вала, а также иметь отличное устройство изменения объема пространства в цилиндре над поршнем за счет смещения вдоль оси поршня положений верхней и нижней точек хода поршня без изменения самой длины хода поршня. РФ № 1795178 – очень синхронный, способный выдерживать большие нагрузки и технологичны в изготовлении кардан. РФ № 1820094 и 1804579 - автоматические коробки скоростей с плавным изменением скорости. РФ № 10440858 и 1180583 - варианты двухсторонних стопорных механизмов, простые в изготовлении и очень надежные, гораздо надежнее своих прототипов, имеющих сложное устройство с элементами электроники. РФ № 1804589 и 2067742 и заявки с положительными решениями по экспертизе по существу № 92009029/02 93050915/02 - стрелковые пистолеты с большими потребительскими свойствами и разных конструкций, не имеющие аналогов в мире. Как у револьвера, у них вся длина полезная. В трех вариантах подача патронов транспортерная, в одном – винтовая. Магазины: один вариант – трубчатый и подствольный, два варианта – патроны вставляются в рукоятку снизу и один вариант – патроны вставляются в рукоятку сзади Много очень ценных технических решений и по остальным патентам №№: 549614, 676779, 853227, 855275, 8555276, 987120, 1104317, 1176121, 1204837, 1208383, 1221418, 1234680, 1247598, 1259061, 1263931, 1281795, 1298460, 1449734, 1471022, 1656228, 1698534, 1700310, 1762061, 1778407, 1779786. Наbболее перспективным из моих изобретений является изобретение "Двигательс внешним подводом тепла". В 1996 году "АвтоВАЗ" хотел его внедрять,заплатил все мои пошлины в ВНИИГПЭ, благодаря чему все мои патенты на тотгод имели силу и еще получил 21 патент РФ и 11 положительных решения, покоторым я патенты не получил, потому что у "АвтоВАЗ"а исчезли деньги и поним он последние пошлины "за получение патента" заплатить не успел. Тогдаже Богуславский О.И. хотел строить завод за свои деньги по выпуску этихдвигателей, но в Правительстве РФ стали его отговаривать с мотивировкойтого, что могут от внедрения такого двигателя создаться в обществеколизии: безработица и т.д.. Потому что этот двигатель гораздо проще, чемсовременный ДВС, так как не имеет никаких систем, кроме подачи топлива.Эти системы забирают солидную часть КПД у ДВС. И кроме того, у него, вотличае от ДВС, тепловые зоны находятся в разных объемах, что позволяетзначительно повысить КПД за счет возвращения значительной части тепла изхолодной зоны в зону сгорания топлива. Рабочее тело твердое (лопатки,набранные из тонких пластин, витые пружины и замкнутые ленты из материалапо вариантам: с большим коэффициентом теплового расширения, биметаллы иметаллы с термомеханической памятью по 7 патентам РФ и 11 заявкам), чтоисключает необходимость в коробке скоростей, выхлопной трубе, масляномнасосе и системе приготовления топливной смеси. Крутящий момент образуетсяпри блокировке подачи тепла от 1000 оборотов в минуту за счетвзаимодействия геометрического эксцентриситета с тепловымэксцентриситетом. Разность нагрева рабочего тела в обоих тепловых зонах:для холостого хода - 1-5*С, а при нагрузке - 5-50*С. Работает от любоготепла и на любом топливе. В мире много накопилось (особенно в РФ и наУкраине, где разведанная и добываемая нефть самая плохая в мире - наБлижнем Врстоке - отличная) в законсервированных нефтяных скважинах, вкоторых нефть из-за присутствия в ней вредных примесей не годится дляполучения из нее топлива для ДВС - на зеркале цилиндра осаждаются абразивыв виде карбидов. В колуарах Правительства РФ Богуславскому О.И. из-завсего этого пригрозили: "бензиновый бизнес в обиду не дадим!". Хочу сообщить свое мнение об инвесторах. Похоже, они себе добра нежелают, а за одно и тем, проекты которых хотят оплачивать. Промышленный НЕ венчурный инвестор, в принцепе не должен быть вообщеинвестором, так как делать промышленные инвестиции по уже не новомубизнесу нет смысла, любой бизнес долго не живет. А венчурныйинвестор идет на новый бизнес и его ждет успех, но так как ставитвопрос венчурный инвестор, то эти все вопросы к уже старомупромышленному бизнесу: чтобы команда была готова и они прямо таки накаждого управленца досье должны иметь. Форд, когда собиралсявыпускать новую модель, то всех своих зашореных старой модельюуправленцев увольнял с почестями и нанимал совершенно свежих людейему не знакомых. И это идиотское требование опытной модели, это ихтупое не желание разобраться в том, что им предлагают. Ведь онивникать и в первом приближении не хотят, мнят себя крутымифинансистами, требуют рассчитать все расходы до копейки там, где ипрактических данных еще никаких нет, а есть только обоснования, чтоу них прибыль будет и при том немалая, а то сколько придетсяпопотеть над успехом, дело ведь новое, нужен технарский нюх ибольшой набор технических знаний и пониманий. Предложенная альтернатива коленчатому валу представляет собойвнешнее зубчатое зацепление нескольких зубчатых колес, связанныхмеханизмами преобразования возвратно-поступательного движения вовращательное со штоками, жестко связанными с поршнями. Последнихмеханизмов тут мной предложено два: без действия магнитных сил и сдействием магнитных сил. Эта альтернатива позволяет избавиться отшатуна, который дает на поршень боковые нагрузки, которые понижаютКПД и создают взаимное истирание поршня и цилиндра, кроме того этаальтернатива позволяет изменять объем надпоршневого пространства безкаких-либо нарушений в блоке цилиндров, а самим изменением начала иконца хода поршня, не изменяя длины самого хода, но это тутконкретно не показано, чтобы не увеличивать и так уже большуюинформацию. Смотрите патенты РФ №№ 1808211 и 1650990 по п.2 формулыизобретения. Мной сделано 302 очень разных изобретений с отличнымибизнес-планами, их можно запросто увидеть на сайтах по ключевымсловам "Измалков Герман", изобретателем стал я фактически случайно,старший брат вручил мне 4 брошюры по физике-технике летом в мои 7лет перед моим первым классом начальной школы, чтобы я не надоедалему моими постоянными вопросами на самые разные темы, но чаще всегопо физике-технике. По этим брошюрам я моментально научился быстромучтению и начал много читать, но большей частью по физике-технике,так что я стал фанатом физики-техники. После школы я поступал вМосковский физико-технический институт, основные письменные экзаменысдал с оценкой "отлично", а на первом устном экзамене я попал внемилость к экзаменатору из-за того, что ошибочно назвал законНьютона не под тем номером, что он значился в учебнике, он менявсячески стыдил и лишил меня возможности ответить на этотэкзаменационный билет и на дальнейшее продолжение мной сдачиоставшихся экзаменов. Продам патентные права, ноу-хау и доведуизделия до массового производства. Тот, кто поможет мне найти венчурного инвестора, с тем я поделюсь 10% моей прибыли от этого проекта. www.apxu.ru Двигатель с внешним подводом теплаДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА Крутящий момент образуется следующим образом. Имеем кольцо и в кольце диск. Между ними натянуто 32 цилиндрические с коническими оконечностями пружины с усилием натяжения 7 килограмм. При сборке вал диска и подшипники кольца устанавливаются с эксцентриситетом, который создает искажение картины этих натяжений. Пружины, которые лежат вдоль линии, проходящей через эксцентричные оси вращения диска и кольца имеют натяжение: 7+3 килограмма и 7-3 килограмма. Таких пружин по обе стороны вдоль этой линии может быть по одной, остальные пружины имеют углы к этой линии, возрастающие от 0* до 90*, и эта разница в 3 килограмма к 90* практически исчезает. Эти 2 пружины имеют разницу в натяжении в 6 килограмм, а все остальные все меньше и меньше – в среднем для всех пружин это уже не 6 килограмм, а 3 килограмма. И при этом на крутящий момент работают не 32 пружины, а их половина – 16 пружин. 16х3 килограмма = 48 килограмм. Но когда нагрева нет, то эти 48 килограмм имеют вектор, проходящий через обе эти оси вращения и система уравновешена. Чтобы прокрутить вал, нужно совершить работу по преодолению силы натяжения этих пружин. Но как только мы начинаем греть одну из этих уравновешивающих друг друга половин, то сразу появляется результирующий вектор уже не проходящий через эти обе оси и начинается вращение, чтобы это равновесие восстановить. Но если мы будем греть пружины, а вал не будут доведен стартером до угловой скорости в 1000 оборотов в минуту, то пружины тут же поимеют пластическую деформацию и выйдут из строя, так как нагрев может быть и при температуре 1500*С. Пружины, переходя из горячей зоны в холодную, должны при холостом ходе иметь подогрев на 1-5*С, который в холодной зоне вентилятором снимается. Специального вентилятора нет – кольцо связано со своим двумя подшипниками (установленными в корпусе и имеющими внутренние обоймы большого диаметра, чтобы через них проходил со свом эксцентриситетом вал диска) через пластины, в которых сделаны прорези и тело этих пластин по этим прорезям имеет загибы в виде вентиляторных лопаток. Самый большой подогрев в горячей зоне на максимум 50*С пружины получат, когда нагрузка будет максимальной. Так как рабочее тело твердое, то силы действующие и силы полезного сопротивления уравновешиваются на рабочем теле. Нет никакой необходимости в коробке скоростей. И систем никаких нет, кроме блокировки подачи тепла на пружины до 1000 оборотов в минуту. Из горячей зоны горячий воздух идет в топку. КПД может быть до 85%. Крутящий момент тем больше, чем больше плечо равнодействующей силы при нагреве. Все эти натяжения даны для малой мощности, для большей – больше, для мощных грузовиков и 100 или 200 килограмм, а количество пружин до 500. Над двигателем с внешним подводом тепла я работаю уже давно, 7 патентов и 11 заявок, там вариантов очень много и некоторые резко отличаются друг от друга. Последний вариант самый простой в выполнении. У меня на него есть чертежи опытного образца.Устройство там достаточно простое. По тем размерам для того, чтобы продемонстрировать его работу (на столе) достаточно зажечь круглые большие таблетки сухого спирта. Я прекрасно понимаю, что Вам, технарю, тяжело разобраться во множестве моих устройств (мной на них лет потрачено немало, а Вам нужно достаточно быстро разобраться), а инвесторы вообще в обморок падают. Среди инвесторов могут быть и очень хорошо проявившие себя на производстве инженеры. Но производственный инженер в интересах самого производства не лезет со своими домыслами что-то изменить и свято соблюдает то, что проверено в лаборатории и на практике, но это его делает совершенно невосприимчивым к чему-то новому, не зря часто пишут, что Форд, когда брался за что-то новое всегда с почестями увольнял своих главных инженеров в полном составе. Тот двигатель, который я сейчас предлагаю, выглядит в опытном образце так. Имеем 2 П-образные стойки, которые меньшая в большей установлены на платформе-пластине, в них установлены 2 пары шариковых подшипников, в которых установлены на вале диск и кольцо через вентеляторные пластины. Кольцо связано с внутренней обоймой своего подшипника через тонкотелые жесткие пластины с радиальными Г-образными разрезами, по которым сделаны отгибы этих пластин в этих разрезах по форме, что они становятся лопастями вентиляторов, с двух сторон от диска, жестко связанного со своим валом, проходящим через внутренние обоймы подшиников кольца (они для обоих сторон одинаковы и подбирается большого диаметра), что делает всю конструкцию не участвующей в каких-то невыгодных изгибающих моментах - вращающиеся детали имеют опору на парах подшипников, расположенных не по одну строну от вращающейся детали, по обе стороны. В конечно итоге что мы имеем. Диск связан с кольцом растянутыми пружинами (они витые в виде цилиндра с конусами с двух сторон, концы проволоки выходят из вершин этих конусов, чтобы не было изгибающего момента на пружину от ее растяжки) и картина этих растяжек симметрична относительно плоскости, проходящей через эти эксцентричные оси вращения диска и кольца. Эти система уравновешенная - если начинаем вращать вал диска, то вращение идет с сопротивлением, так как при этом происходят упругие деформации пружин и на это затрачивается работа. Когда мы греем одну из этих симметричных половин, то это равновесие нарушается: от нагрева пружины расширяются и это увеличение их длины изменяет их силу натяжения. От этого система начинает стремиться к возврату этого нарушенного теплом равновесия и вал от этого вращается уже сам. Как видите, принцип работы СОВЕРШЕННО другой, чем у двигателя внутреннего сгорания. Имеется только топка (или какой-то другой источник тепла, например тепло поступает на батарею в двигателе, сообщающуюся через трубопровод с "прямой" и "обратной" трубами, как в отопительной системе, с другой батареей, находящейся где-то в источнике какого-то тепла: гейзере или в наземном дымопроводе к основанию дымовой трубы на заводе, трубопровод теплоизолируется, а теплоноситель выбирается хороший, например, как в атомной промышленности, металл, плавящийся почти при комнатной температуре "натрий-калий". Для того, чтобы этот двигатель работал, достаточно разности температур между этими симметричными вначале половинами: 1-5*С - на холостом ходу и 10-50*С - при рабочих нагрузках. Но источник тепла может иметь температуру до 5000*С (чем больше эта температура, тем больше обороты и при большой нагрузке мы можем иметь), поэтому при запуске вначале от стартера обороты доводят до 1000 оборотов в минуту, а потом подают тепло, иначе инерция покоя заберет время и заставит пружины перегреться и они вместо упругих деформаций дадут пластические деформации и выйдут из строя, не закрутив вал. Чтобы случайно персонал не нарушил эту инструкцию, в двигателе должна быть единственная для него система - система блокировки подачи тепла в тепловую зону до достижения валом 1000 оборотов в минуту.Такой настольный образец двигателя лучше всяких макетов для успокоения инвесторов. Идти на поводу у инвесторов и заниматься в угоду успокоения их страхов всякими макетами, диаграммами и т.д. - путь не конструктивный и ни к чему хорошему не приведет. Единственно, что я могу предложить для пугливого инвестора - это заняться моими роторными насосами вытеснения.Их у меня больше 20, из которых 4 защищены патентами РФ и заявки есть и в Укрпатент, и в Роспатент. Заявки инвестору вполне подходят, так как по ним можно получить патент, который будет в силе, а патенты эту силу уже утеряли из-за неуплаты своевременно пошлин. Можно выбрать самую выгодную во все отношениях конструкцию и иметь насос, о котором давно МЕЧТАЕТ потребитель, так как в настоящее время найболее потребляемым насосом является центробежный насос, который прекрасно работает (из бочки в бочку), когда сопротивление в трубопроводе минимальное, при увеличении этого сопротивления производительность падает почти до нуля, он не может выкачать воздух (правда, есть навороченные варианты центробежного насоса, именуемые вихревым насосом, которые могут выкачивать воздух, но с небольшой глубины) из скважины, чтобы потом за выкачанным воздухом из скважины пошла вода или нефть. Кроме того из-за вихревого потока в них центробежные насосы подвержены разрушению кавитацией и при проектировке их от специалиста требуется очень сложная система расчетов, чтобы избежать найболее вредных кавитационных вихрей. В моем же всего этого нет. И поток не вихревой, а ламинарный и принцип работы не центробежный, а вытеснения и качать вначале воздух, а затем и жидкость может, хоть с глубины 100 километров. Моим заменили бы абсолютно все насосы повсеместно: и в автомобиле, на трубопроводе и на скважине нефти и так далее. Все эти вихревые теплогенераторы имеют тормозные устройства (в моих торможение происходит из-за гидроударов - неравноменость длины шага навивки шнека создает уменьшения проходимости потока, а затем увеличение проходимости его и так далее), которые предъявляют к насосу очень большие требования, чтобы напор и производительность были большими. Поэтому и ставят там насосы повышенной мощности, а часто и последовательно несколько штук. Насосов вытеснения создано много, но все они очень малопроизводительны и имеют кучу всевозможных недостатков. investtalk.ru Двигатель с внешним подводом теплоты
Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: в двигателе внешнего сгорания один из нагревателей и надпоршневое пространство цилиндра сообщены каналом, перекрываемым стенкой поршня на высоте 0,7-0,85 хода поршня от НМТ, а механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала выполнен в виде планетарного редуктора, соединенного с поршнем через шток, причем сателлит планетарного редуктора имеет диаметр в два раза меньше диаметра эпицикла и установлен на водиле с радиусом, равным радиусу сателита. 1 ил. Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании двигателей с внешним подводом теплоты. Известны двигатели с внешним подводом теплоты, включающие цилиндр, рабочий поршень, поршень-вытеснитель, источник внешнего подвода теплоты, регенератор, устройство преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала [1,2] Известные двигатели обладают рядом недостатком: низкий эффективный КПД, низкая литровая мощность и большой удельный вес; сложность конструкции двигателя и механизма передачи поступательного движения поршня во вращательное движение выходное вала, сложность удержания рабочего тела в цилиндре (гелия, водорода и др.). В качестве прототипа выбран наиболее близкий по совокупности существенных признаков к предлагаемому двигатель, включающий картер с цилиндром, поршень, не менее двух нагревателей, сообщающихся с рабочим объемом цилиндра посредством каналов с клапанами, теплообменник, связывающий надпоршневое и подпоршневое пространство в конце расширения, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала [3] Недостатком известного двигателя является низкий КПД, сложность конструкции двигателя, большая удельная масса и объем, сложность конструкции герметизации рабочего тела в цилиндре, быстрый износ поршневой группы, сложность конструкции механизма передачи возратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала. Предлагаемое изобретение позволяет повысить КПД двигателя, упростить его конструкцию, снизить удельную массу, объем и износ, упростить герметизацию рабочего тела в цилиндре, снизить общую стоимость двигателя, один из нагревателей и надпоршневое пространство цилиндра сообщены каналом, перекрываемым стенкой поршня на высоте 0,70-0,85 хода поршня от НМТ, а механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала выполнен в виде планетарного редуктора, соединенного с поршнем через шток, причем сателлит планетарного редуктора имеет диаметр в два раза меньше диаметра эпицикла и установлен на водиле с радиусом, равным радиусу сателлита. Указанные отличия являются существенными, так как проявляются в свойствах, которыми не обладают известные двигатели с внешним подводом теплоты: сообщение одного из нагревателей с надпоршневой полостью цилиндра каналом, перекрываемым стенкой поршня на высоте 0,7-0,85 хода поршня от НМТ, позволяет осуществлять рабочий процесс с меньшими затратами на сжатие и изохорически сжимать основную массу рабочего тела, что значительно повышает КПД и упрощает конструкцию двигателя, снижает удельную его массу, удельный объем; введение механизма преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение выходного вала в виде планетарного редуктора, соединенного с поршнем через шток, в котором сателлит имеет диаметр в два раза меньше эпицикла и установлен на водиле с радиусом, равным радиусу сателлита, уменьшает износ цилиндро-поршневой группы, так как тангенциальные усилия в данном случае отсутствуют, введение в двигатель этого механизма еще больше снижает габариты и вес двигателя. Все это в конечном итоге позволяет значительно улучшить эффективные показатели двигателя (топливную экономичность, литровую мощность, общую стоимость двигателя, износ и др.). Аналогичные решения в процессе поиска не найдены. На чертеже представлена схема двигателя с внешним подводом теплоты. Двигатель содержит корпус 1 с цилиндром 2, внутренняя полость которого разделена поршнем 3 в надпоршневую (А) и подпоршневую (B) полости, сообщающиеся между собой при положении поршня в НМТ теплообменником 4, канал 5 соединяет полость надпоршневого пространства (A) с нагревателем 6, а второй нагреватель 7 сообщен непосредственно с головкой цилиндра 2, поршень 3 через шток 8 сообщен с сателлитом 9 и связан с эпициклом 10 через водило 11, тепло нагревателям 6 и 7 сообщается от источника теплоты 12. Двигатель работает следующим образом. От источника теплоты 12 тепло передается нагревателям 6 и 7. От нагревателя 7 тепло через головку цилиндра 2 передается постоянно в надпоршневую полость А. В эту же полость передается тепло от нагревателя 6 через канал 5, но только тогда, когда канал 5 не перекрыт поршнем 5. При движении поршня 3 вверх на высоте 0,7-0,85 от НМТ канал 5 перекрывается стенкой поршня 3 и подача тепла от нагревателя 6 прекращается. В нагревателе 6 резко поднимается давление и температура по изохорическому закону и продолжается этот процесс от 30-90o по углу поворота выходного вала. В течение этого времени идет процесс сжатия и расширения только под влиянием источника теплоты 7. Здесь имеет место политропно-изотермический процесс. При движении поршня вниз и открытии канала 5 накопившееся тепло в нагревателе 6 устремляется в полость (А), совершая работу по политропному процессу. Анализ работы циклов по диаграммам P и Т показал, что среднее индикаторное давление в предлагаемом двигателе в сравнении с известными двигателями подобного типа возрастает более, чем в 1,5 раза. По индикаторным показателям предлагаемый двигатель превосходит двигатели внутреннего сгорания на 10-15 процентов. Поршень, двигаясь вниз через шток 8, передает давление на сателлит 9, где он к сателлиту присоединен шарнирно в точке 0. В силу того, что радиус водила 11 равен радиусу сателлита 9, а радиус сателлита равен 0,5 радиуса эпицикла 10, точка 0 совершает строго возвратно-поступательное движение, не имея тангенциальных усилий на штоке, и далее через водило 11 передает вращательное движение на выходной вал. Из процесса работы двигателя видим, что использование новой совокупности элементов двигателя с внешним подводом теплоты выгодно отличает его от прототипа, так как позволяет повысить КПД двигателя, упростить его конструкцию, снизить удельную массу и габариты, а также износ, упростить герметизацию рабочего тела в цилиндре, снизить общую стоимость двигателя. Кроме указанного выше экономического эффекта, использование предлагаемого технического решения позволяет: многократно снизить выбросы в атмосферу токсичных компонентов, обеспечить бесшумную работу двигателя, использовать любые источники тепла, значительно снизить расход топлива (Gt/Ne) и иметь его ниже, чем в двигателях внутреннего сгорания. Источники информации, принятые во внимание. 1. Двигатели Стирлинга. Перевод с английского под редакцией д.т.н. профессора Бродянского В.М. М. "Мир", 1975. 2. Г. Ридер, Ч. Хупер. Двигатели Стирлинга. Перевод с английского. М. "Мир", 1985. 3. Авт.св. СССР N 1387562, кл. F 02 G 1/04, 1987.Формула изобретения Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий картер с цилиндром, поршень, не менее двух нагревателей, сообщающихся с рабочим объемом цилиндра, теплообменник, преобразователь возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД двигателя, упрощения его конструкции, снижения его удельной массы, объема и износа, упрощения конструкции герметизации рабочего тела в цилиндре, снижения общей стоимости двигателя, один из нагревателей и надпоршневое пространство цилиндра сообщены каналом, перекрываемым стенкой поршня на высоте 0,7 0,85 хода поршня от НМТ, а механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала выполнен в виде планетарного редуктора, соединенного с поршнем через шток, причем сателлит планетарного редуктора имеет диаметр, в два раза меньший диаметра эпицикла, и установлен на водиле с радиусом, равным радиусу сателлита.РИСУНКИ Рисунок 1www.findpatent.ru Электромагнитная машина. Двигатель с внешним подводом теплаСамые лучшие из моих и всех остальных в мире магнитные двигатели - это мои изобретения под названием "Электромагнитная машина" и "Электродвигатель - генератор тока". Но теперь интересуются пристально всеми магнитными двигателями, чтобы найти среди них те, на которые не обращают внимание и никто ими не занимается, а они имеют достаточно много положительных свойств. Многие хотят не платить компании PERENDEV за лицензию на изготовление их (бестопливного) магнитного мотора миллион долларов, а самим выпускать такое устройство и продавать лицензии. У меня 10 заявок на изобретения под названием "Магнитный двигатель". Предложенный двигатель содержит кольцо 1, радиально связанное с находящимся в нем диском 2 витыми пружинами 3. Кольцо 1 через лопатки 4 жестко связано с диском 5, вал 6 которого находится с возможностью вращения в подшипнике 7. Диск 2 жеско связан с валом 8, находящимся с возможностью вращения в подшипнике 9. Валы 6 и 8 имеют эксцентриситет "а". Подшипники 7 и 9 установлены в корпусе, который на чертеже не показан и в котором установлены нагреватель 10 и охладитель 11 Пружины 3 выполнены из металла с большим коэффициентом теплового линейного расширения, например, из стали. Предложенный двигатель работает следующим образом. Стартер (на чертеже не показан) вращает вал 8. Это вращение через пружины 3 предается на кольцо 1, а от него через лопатки 4 и диск 5 на вал 6. Это вращение на фиг.1 показано стрелкой. Включаются затем в работу нагреватель 10 и охладитель 11. Пружины 3 из-за эксцентриситета "а" сверху на чертеже фиг.1 имеют растяжение найбольшее, а снизу - найменьшее. В нагревателе 10 за счет тепла пружины 3 удлинняются, а в охладителе 11 - укорачиваются охлаждением. Деформации пружин 3 от эксцентриситета "а" и от нагрева-охлаждения создают крутящий момент, вращение от которого показано на фиг.1 стрелкой. Этот крутящий момент тем больше, чем больше эти деформации и чем больше сила натяжений этих пружин 3. При останове двигателя вначале отключается нагреватель 10, а затем охладитель 11. Крутящий момент подается при запуске и снимается при работе двигателя с вала 6 или вала 8. В конце статьи смотрите новый чертёж с описанием. Двигатель с внешним подводом теплаДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА Предложенный проект позволит самым эффективным способом сжигать биогазы на всевозможных фермах, а так же сжигать в отдаленных от города условиях всевозможные горючие материалы: сухой навоз, ветки, листья и всевозможные сельскохозяйственные отходы. Этот двигатель является исключительно простым в производстве, в нем нет никаких сложных систем, как в современном двигателе внутреннего сгорания. Подробнее об этом можно посмотреть в прикрепленных файлах. Изготовить опытный образец не сложно (чертежи его в прикрепленных файлах), затруднение может вызвать только выбор материала и размерные характеристики пружин, которые легко можно быстро и легко менять в одном и том же опытном образе без каких-либо потерь для его первоначальных характеристик. Приужины выпускают некоторые предприятия (например, ООО "Мозаика - XXI век", www.neobroker.ru/org/d17/31614.html?bk=1&p num=4&id org from=36705), которым можно заказывать изготовление пружин для опытного образца и при этом менять материал и размерные характеристики. Лабораторные испытсния покажут какие из этих пружин должны быть задействованы в массовом производстве в этом двигателе. Справа - электродвигатель - генератор тока, чертёж. Можно провести подробные расчеты этих пружин по материалу и размероным характеристикам заранее, но достаточно точных результатов для практического применения они не дадут и эти расчеты должны быть только предварительными данными для практического применения, а точные эти данные должны быть получены только в результате испытаний их вариантов в опытном образце. ЭТОТ ДВИГАТЕЛЬ МОЖЕТ СЛУЖИТЬ ПРИВОДОМ ДЛЯ САМЫХ РАЗНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ И МАШИН - ПРИ ПОДСОЕДИНЕНИИ К НЕМУ ГЕНЕРАТОРА ТОКА МОЖНО ПОЛУЧАИТ ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЮ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ. По этому изобретению получено 7 патентов РФ и подано 11 заявок в Укрпатент и Роспатент. 2. "РОТОРНАЯ МАШИНА". Предложенный проект дает очень большие возможности выполнять другие проекты: "ВИХРЕВОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ СРЕД", "ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ", "ВИХРЕВОЙ ТЕПЛОБУР" и "ВЕЛОМОБИЛЬ". Кроме того по этому проекту изделия "РОТОРНЫЙ НАСОС ВЫТЕСНЕНИЯ" и "РОТОРНЫЙ КОМПРЕССОР" по своим потребительским свойствам на очень большой порядок лучше тех, которые сейчас продаются на рынке, поэтому успех на рынке им обеспечен. По этому изобретению получено 2 патента РФ и подано 18 заявок в Укрпатент и Роспатент. 3. "ВИХРЕВОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ СРЕД". Предложенный проект позволяет с минимальными затратами электроэнергии получать нагрев жидкостей для отапливания всевозможных помещений и в мясомолочном производстве, а так же для подогрева воздуха в помещениях, например, теплицах. Такими устройствами в наши дни занимаются многие фирмы и компании, но большого успеха они не имеют, задекларированные ими большие проценты КПД на практике бывают низкими и по рентабельности почти такие же, как у простых нагревателей. Причиной этого является использование в этих устройствах современных центробежных насосов, которые по своей технитческой сущности не могу дать большую скорость и большое давление жидкости в этих устройствах. Мой "РОТОРНЫЙ НАСОС ВЫТЕСНЕНИЯ" может как минимум в 2 раза повысить КПД любого из уже выпускаемых этих устройств. Но, если в этих устройствах еще и вместо их узлов поставить мой ШНЕКОВЫЙ ЗАВИХРИТЕЛЬ, то это КПД повысится еще как минимум в 2-3 раза. По этому изобретению подано 20 заявок в Укрпатент и Роспатент. 4. "ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ". Предложенный проект позволяет иметь оченьэффективную ветровую установку в комплексе с воздушним аккумулятором, который позволяет устанавливать генератор тока внизу и даже отдаленно, например, в закрытом помещении. Сам вытродвигатель имеет конусный ветрозахват, который можно выполнять легким и дешевым, и в нем по принцыпу "ВИХРЕВОГО НАГРЕВАТЕЛЯ СРЕД" воздух от работы камертонов будет иметь нагрев и этот нагрев увеличивает КПД устройства. В этой ветровой установке исключены специальные устройства для ориентации относительно направления ветра, сама колона для установки трех вертодвигателей на раме выполняется из объемной трубы, объем которой можно увеличить еще и герметичным котлованом для воздуха. Подано 2 заявки в Укрпатент и Роспатент. 5. "ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА". Предложенный проект позволит иметь очень мощный и эффективный бестопливный двигатель. Это устройство относится к магнитным двигателям и имеет очень много положительных качеств: полная уравновншенность по массе - центра масс лежит на оси вращения и полная уравновешенность по действию магнитных сил - равнодействующая всех сил равна нулю и находится на оси вращения. Сейчас много таких устройств показано работающими с озвучиванием в интернете, например, если зайти в YAHOO или GOOGLE на слова "magnetic engines", то можно там сразу много этого увидеть. Некоторые компании, как например, "PERENDEV" уже продают эти устройства, но за дорого и никому продавать лицензии на их изготовление не хотят, у них имееются ноу-хау, которые они не перед кем не раскрывают. Многие из этих устройств по своей технической сущности очень маломощные и практическое применения иметь не могут. Подано 2 заявки в Украпатент и Роспатент. 6. "ВИХРЕВОЙ ТЕПЛОБУР". Предложенный проект позволит иметь очень эффективную буровую устанвку, в которой дорогостоящее с использованием алмазов долото заменено на усиленное устройство по моему изобретению "ВИХРЕВОЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР" (подано 20 заявок в Укрпатент и Роспатент) и которое позволяет проходку вести за одно опускание даже через очень твердые породы без отклонений (нет опорных реакций - разрушение породы происходит завихренным потоком разогретой до 1000 С жидкости с включением мелких кусков породы) на очень большую глубину. Подано 2 заявки в Укрпатент и Роспатент. 7. "ВЕЛОМОБИЛЬ". Предложенный проект позволит иметь очень эффективный веломобиль, в котором задействовано в качестве пневмодвигателя мое изобретение "РОТОРНАЯ МАШИНА" и которое имеет КПД гораздо больше, чем у традиционной цепной передачи, в которой имеются в верхнем и нежнем положениях педалей "мертвые точки", в которых крутящий момент не образуется, а движение идет по инерции. В моем веломобиле нет загребательных сложных движений ноги с утомлением большой нижней мышци ноги, а есть движения простые и при которых можно использовать ударную силу с использованием веса тела человека. В нем не требуется коробка скоростей, так как амплитуда движения ног не фиксированная и позволяет при малых очень удобных для ноги амплитудах двигаться с малой скорость, например, на уклон с большим грузом. Подано 2 заявки в Укрпатент и Роспатент. По подобным устройствам мной получено 22 патента РФ и подано 7 заявок. В мире назревает экономический обвал гораздо крупнее, чем современные события. Почитайте ниже об этом. И сделайте выводы. Мной совсем недавно сделано изобретение, которое я Вам излагаю ниже - ЭТО ГРОМАДНАЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ НАХОДКА - ТАМ СОВЕРШЕННО НЕТ МИНУСОВ, НАД КОТОРЫМИ УЖЕ ДАВНО БЬЮТСЯ МНОГИЕ ИЗОБРЕТАТЕЛИ В СВОИХ БЕСТОПЛИВНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ. Я эту информацию уже через интернет разослал в очень продвинутые НИИ и корпорации. ЭТО Я ДЕЛАЮ, ЧТОБЫ УПРЕДИТЬ КИТАЙЦЕВ: они вынашивают много планов, как стать экономическими гегемонами в мире, а теперь уже хотят это сделать по бестопливным энергетическим устройствам, чтобы поставить весь мир на колени. Моё изобретение "Двигатель с внешним подводом тепла" делает революцию в двигателестроении. Но вся загвоздка в том, что хотя это устройство исключительно простое, но браться за него не хотят, так как в его основе лежит изготовление пружин, которые имеют очень много циклов в минуту и по надежной работоспособности которых нужны исследовательские работы. В 1996 году его внедрению помешали топливные олигархи. Но времена изменились, очень скоро наступит бестопливная эра и многие государства из передовых станут очень сильно экономически ущемленными, а такие как Китай и Япония будут экономическими гегемонами в мире. Kомпании PERENDEV, которая уже продает бестопливные двигатели по очень большой цене, у японцев в интернете много транспорта, который ездит на бестопливных устройствах и они ждут часа икс, чтобы запустит бестопливные двигатели в массовое производство. Со мной в интернете ведут перписку очень многие люди, среди которых есть очень осведомленные, на днях я получил информацию, что китайцы хотят наводнить мир этими устройствами задешево и обвалить мировую экономику. У меня есть много бестопливных двигателей вполне работоспособных. Мое изобретение "Электромагнитная машина". ЭТО БЕСТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, имеющий работоспособность как бестопливный на все 100%. Практические у всех магнитных двигателей есть какая-то НЕУРАВНОВЕШЕННОСТЬ, которая создает из-за отклонения центра масс системы от оси вращения от ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ и создает большие боковые нагрузки на подшипники вала и эти силы создают в подшипниках большие силы трения, а неуравновешенность - ВИБРАЦИИ. В этом моей "Электромагнитной машине" имеется уравновешенность на все 100% и постоянные магниты ПОДЪЕЗЖАЮТ под магнитопроводы обесточенных катушек электромагнитов без потребления какой-либо посторонней энергии. В МОЕМ ЭТОМ УСТРОЙСТВЕ ВСЕ МАГНИТНЫЕ СИЛЫ ИМЕЮТ РЕЗУЛЬТИРУЮЩУЮ СИЛУ ВСЕХ ДЕЙСТВУЮЩИХ, СИЛ РАВНУЮ НУЛЮ, И ЭТА РАВНОДЕЙСТВУЮЩАЯ СИЛА НЕ УЧАСТВУЕТ ПО ЭТОЙ ПРИЧИНЕ В БОКОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА ПОДШИПНИКИ ВАЛА, КОТОРЫЕ МОГУТ ДАТЬ БОЛЬШУЮ СИЛУ ТРЕНИЯ И ЛИШИТЬ ЭТО УСТРОЙСТВО ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШАТЬ ПОЛЕЗНУЮ РАБОТУ, На фиг.1 схематично показана предложенная машина, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - в увеличенном масштабе магниты, Предложенная электромагнитная машина состоит из корпуса 1 из немагнитного материала, на котором равномерно по окружности жестко установлены электромагниты 2 с полюсами, расположенными в одну строну параллельно оси корпуса 1, с расстояниями между ними по окружности, равными их длине по окружности. Под электромагнитами 2 с минимальным зазором могут проходить постоянные магниты 3 с полюсами, расположенными так же, как и у электромагнитов 2, количество которых такое же, как и у электромагнитов 2, и которые жестко установлены равномерно по окружности с расстояниями между ними по окружности, равными их длине по окружности, на немагнитном диске 4 с центральным выходным валом 5. Электромагнит 2 выполнен из подковообразного магнитопровода 6, на котором намотана обмотка 7 в направлении, при котором на концах магнитопроводов 6 магнитные полюса одинаковы по отношению к магнитным полюсам магнитов 3. На диске 4 и на корпусе 1 установлены элементы устройства на чертеже не показано) для включения тока в обмотках 7 электромагнитов 2 в момент их положения, показанного на фиг.2, когда магниты 3 находятся полностью под магнитами 2. Предложенная электромагнитная машина работает за счет взаимодействия магнитов 2 и 3. В положении магнитов 2 и 3, показанном на фиг.2, магниты 3 втягиваются под магнитопроводы 6, так как они притягиваются к магнитопроводу 6 и когда через обмотку ток не идет. Когда же в этот момент происходит включение обмоток 7 от взаимодействия элементов ее включения на диске 4 и корпусе 1, то этот ток создает на концах магнитопроводов б одноименные магнитные полюса с магнитами 3 и магниты 3 из-за этого выталкиваются из-под магнитов 2 в ту же строну, в какую они втягивались до попадания их в положение на фиг.2. Затем устройство включения тока выключает ток в момент полного выхода магнитов 3 из-под магнитов 2 и эти магниты 3 сближаются уже со следующими магнитами 2 и притягиваются их магнитопроводами 6 до наступления этого положения на фиг.2. Машина требует разгон для преодоления инерции покоя и получения инерции для преодоления равновесных положений взаимодействия магнитов 2 и 3. Машина работает после разгона, как бестопливный двигатель. Крутящий момент снимается с вала 5. ЭТА ЗАЯВКА ЗАЯВЛЕНА В УКРПАТЕНТ И РОСПАТЕНТ И НА НЕЕ ПОЛУЧЕНА ПРИОРИТЕТНАЯ ДАТА. С уважением Герман Измалков ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА ИЗМАЛКОВА Г.И.
Дополнение, май 2010Внедрение моего изобретения "Электромагнитная машина" затягивается, таккак нужны постоянные магниты нужных размеров и нужной формы, которых нет впродаже. Спецзаказ сделали, но процесс изготовления этих магнитовзатягивается, так как производитель не может быстро выполнить специальныеформы и специальное устройство для намагничивания. www.apxu.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
