RU56477U1 - ELECTRIC POWER ENGINE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к двигателестроению и может применяться на транспорте, в переносных электростанциях, на сварочных агрегатах. Задачей полезной модели является увеличение КПД двигателя и упрощение его конструкции. Поставленная задача решается конструкцией двигателя электрогенерирующего, состоящего из двигателя внутреннего сгорания, содежащего коммутационное устройство, свечи, цилиндры, поршни, карбюратор или топливный насос для инжекторного или дизельного двигателя и глушитель, и электрической машины возвратно-поступательного действия, состоящей из статора и челнока, представляющего собой две катушки индуктивности (силовую для запуска двигателя и выработки электроэнергиии и управляющую для привода топливного насоса и получения искры), отличающегося тем, что челнок электрической машины жестко закреплен на штоке, связанном с поршнями двигателя.The utility model relates to engine building and can be used in transport, in portable power plants, in welding units. The objective of the utility model is to increase engine efficiency and simplify its design. The problem is solved by the design of an electric generating engine consisting of an internal combustion engine containing a switching device, candles, cylinders, pistons, a carburetor or fuel pump for an injection or diesel engine and a silencer, and an electric reciprocating machine consisting of a stator and a shuttle representing two inductors (power for starting the engine and generating electricity and control for driving the fuel pump and generating a spark), excellent The fact is that the shuttle of the electric machine is rigidly fixed to the rod connected with the pistons of the engine.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению и может применяться на транспорте, в переносных электростанциях, на сварочных агрегатах.The utility model relates to engine building and can be used in transport, in portable power plants, in welding units.

Известен СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ШТОКА ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ВАЛА И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (1), имеющий в своем составе цилиндры, поршни, клапаны, смазку и охлаждение, отличающийся тем, что преобразование возвратно-поступательного движения поршней со штоками во вращательное движение двух выходных валов происходит за счет пары сил, воздействующих на кривые поверхности, назовем их синусоидами, синусоиды выполнены на торцах двух цилиндров и их кривизна согласована с принципом Карно при сжигании топлива, поэтому они могут быть, например, более крутыми, максимумы удлинены, минимумы укорочены или по-другому, с синусоидами сопряжены конуса, в том числе и ступенчатые установленные на конце штока, с возможностью их вращения в оси штока. При этом на корпусе ДВС в его главной оси установлена универсальная электрическая машина, статор которой выполняют с максимально возможным числом пар полюсов, что приводит к уменьшению габаритов второй, третьей и так далее электромашин, если электромашина одна, то она может быть введена в режим генератора в период рабочего хода поршней ДВС на некоторую часть оборота, полный оборот или несколько оборотов якоря, ротора, тогда передача крутящего момента на вторичный вал происходит за счет отрицательного крутящего момента якоря, ротора по кинематической цепи планетарного редуктора на вторичный вал с Known METHOD FOR CONVERTING RETURN-STEEL STOKE MOTION TO SHAFT ROTARY MOTION AND ELECTROMECHANICAL INTERNAL COMBUSTION ENGINE (1), which includes cylinders, pistons, valves, lubrication and cooling movement, which rotates into cooling two output shafts occurs due to a pair of forces acting on the curved surfaces, we will call them sine waves, sinusoids are made at the ends of two cylinders and their curvature is consistent with the principle Carnot when burning fuel, so they can be, for example, steeper, the maxima are elongated, the minima are shortened or differently, cones are conjugated with sinusoids, including step mounted on the end of the rod, with the possibility of rotation in the axis of the rod. At the same time, a universal electric machine is installed on the ICE case in its main axis, the stator of which is executed with the maximum possible number of pole pairs, which leads to a decrease in the dimensions of the second, third and so on electric machines, if there is only one electric machine, then it can be entered into the generator mode the period of the working stroke of the internal combustion engine pistons for some part of the revolution, a full revolution or several revolutions of the armature, rotor, then the transmission of torque to the secondary shaft occurs due to the negative torque of the armature, the rotor a nematic chain of a planetary gear on a secondary shaft with

одновременным зарядом конденсатора или аккумулятора. Однако, за счет необходимости преобразования возвратно-поступательного движения поршня двигателя во вращательное, неизбежно происходит потеря энергии, что вызывает увеличение расхода топлива и, как следствие, уменьшение КПД двигателя.simultaneously charging a capacitor or battery. However, due to the need to convert the reciprocating motion of the engine piston into rotational, energy loss inevitably occurs, which causes an increase in fuel consumption and, as a consequence, a decrease in engine efficiency.

Задачей полезной модели является увеличение КПД двигателя и упрощение его конструкции.The objective of the utility model is to increase engine efficiency and simplify its design.

Поставленная задача решается конструкцией двигателя электрогенерирующего, состоящего из двигателя внутреннего сгорания, содежащего коммутационное устройство, свечи, цилиндры, поршни, карбюратор или топливный насос для инжекторного или дизельного двигателя и глушитель, и электрической машины возвратно-поступательного действия, состоящей из статора и челнока, представляющего собой две катушки индуктивности (силовую для запуска двигателя и выработки электроэнергиии и управляющую для привода топливного насоса и получения искры), отличающегося тем, что челнок электрической машины жестко закреплен на штоке, связанном с поршнями двигателя.The problem is solved by the design of an electric generating engine, consisting of an internal combustion engine containing a switching device, candles, cylinders, pistons, a carburetor or fuel pump for an injection or diesel engine and a silencer, and an electric reciprocating machine, consisting of a stator and a shuttle, representing two inductors (power for starting the engine and generating electricity and control for driving the fuel pump and generating a spark), excellent This is due to the fact that the shuttle of the electric machine is rigidly fixed to the rod connected with the pistons of the engine.

Конструкция двигателя, например, двухтактного двухцилиндрового, представлена на рисунке 1, где:The design of the engine, for example, a two-stroke two-cylinder, is shown in Figure 1, where:

1 - поршни, 2 - шток, 3 - челнок, 4 - силовая катушка индуктивности, 5 -управляющая катушка индуктивности, 6 - статор, 7 - токосъемные шины силовой катушки индуктивности, 8 - токосъемные шины управляющей катушки индуктивности, 9 - угольные щетки с клеммами, 10 - коммутационное устройство, 11 - свеча, 12 - карбюратор, 13 - цилиндр, 14 - глушитель.1 - pistons, 2 - rod, 3 - shuttle, 4 - power inductance coil, 5 - control inductance coil, 6 - stator, 7 - current collector busbars of the power inductor, 8 - current collector busbars of the control inductor, 9 - carbon brushes with terminals , 10 - switching device, 11 - a candle, 12 - a carburetor, 13 - a cylinder, 14 - a muffler.

Двигатель электрогенерирующий работает следующим образом.The electric power generating engine operates as follows.

Поршни 1 связаны между собой посредством штока 2, на котором жестко закреплен челнок 3 электрической машины, представляющий собой две катушки индуктивности, одна из которых является силовой 4 и служит для выработки электроэнергии и запуска двигателя, а вторая катушка 5 управляющая служит для обслуживания двигателя, а именно, для выработки электроэнергии, необходимой для получения искры и привода топливного насоса.The pistons 1 are interconnected by means of a rod 2 on which the shuttle 3 of the electric machine is rigidly fixed, which consists of two inductors, one of which is power 4 and serves to generate electricity and start the engine, and the second control coil 5 serves to service the engine, and namely, to generate the electricity necessary to produce a spark and drive a fuel pump.

После воспламенения сжатой топливной смеси поршень 1 начинает двигать шток, а вместе с ним челнок 3 электрической машины и противоположный поршень.After ignition of the compressed fuel mixture, the piston 1 begins to move the rod, and with it the shuttle 3 of the electric machine and the opposite piston.

Челнок 3, проходя через магнитное поле статора 6 генерирует электрическую энергию, которая снимается с токосъемных шин 7 и 8 угольными щетками 9.The shuttle 3, passing through the magnetic field of the stator 6 generates electrical energy, which is removed from the collector tires 7 and 8 by carbon brushes 9.

Электроэнергия, вырабатываемая силовой катушкой 4 через токосъемные шины 7 направляется потребителям. А электроэнергия, вырабатываемая управляющей катушкой 5 через токосъемные шины 8 направляется в коммутационное устройство 9 для получения искры у противоположного поршня и для привода топливного насоса у дизельного или инжекторного двигателя.The electricity generated by the power coil 4 through the collector bus 7 is sent to consumers. And the electricity generated by the control coil 5 through the collector bus 8 is sent to the switching device 9 to obtain a spark from the opposite piston and to drive the fuel pump from a diesel or injection engine.

Коммутационное устройство 9 поднимает напряжение импульса с управляющей катушки 5 до величины, необходимой, чтобы произошел пробой между контактами свечи 10, а также обеспечивает задержку импульса по времени, чтобы искра появилась в нужное время.The switching device 9 raises the pulse voltage from the control coil 5 to the value necessary for a breakdown between the contacts of the plug 10, and also provides a pulse delay in time so that the spark appears at the right time.

Таким образом, на выработку электроэнергии расходуется большая часть энергии расширяющихся газов, а оставшаяся часть энергии расходуется на сжатие топливной смеси проивоположным поршнем.Thus, most of the energy of expanding gases is spent on generating electricity, and the rest of the energy is spent on compressing the fuel mixture with the opposite piston.

Затем весь процесс повторяется в обратном направлении.Then the whole process is repeated in the opposite direction.

Сила тока в силовой и управляющей катушках прямо пропорциональна скорости движения челнока. Скорость движения челнока возрастает от 0 до максимума, а затем падает до 0, после чего процесс повторяется в обратном направлении, в результате генерируется переменный электрический ток. Запуск двигателя осуществляется следующим образом.The current strength in the power and control coils is directly proportional to the shuttle speed. The shuttle speed increases from 0 to maximum, and then drops to 0, after which the process repeats in the opposite direction, as a result an alternating electric current is generated. Starting the engine as follows.

На токосъемные шины 7 силовой катушки 4 подаем через электронное реле ток, например, от аккумулятора. Если магнитное поле статора 6 совпадает по значению с магнитным полем челнока 3, то челнок вместе со штоком и поршнями резко смещается вправо или влево. Через электронное реле меняется полярность на токосъемных шинах силовой катушки, в результате магнитное поле челнока поменяет знак на противоположный и челнок будет притянут магнитным полем статора в центр, затем снова меняется полярность на шинах челнока и в результате поле статора по значению совпадет с магнитным полем челнока.The current collecting bus 7 of the power coil 4 is supplied through an electronic relay current, for example, from the battery. If the magnetic field of the stator 6 coincides in value with the magnetic field of the shuttle 3, then the shuttle, together with the rod and pistons, is sharply shifted to the right or left. Through an electronic relay, the polarity on the collector buses of the power coil changes, as a result, the shuttle magnetic field reverses its sign and the shuttle is pulled to the center by the stator magnetic field, then the polarity on the shuttle tires changes again and as a result, the stator field coincides in value with the shuttle magnetic field.

Челнок под действием магнитных сил и сил инерции черз шток будет толкать поршень и сжимать топливную смесь в цилиндре 13, а в управляющей катушке 5 будет сгенерирован электрический ток, необходимый для получения искры, а также для привода топливного насоса у инжекторных и дизельных двигателей. Двигатель заведется, после чего питание с токосъемных шин силовой катушки отключается и с них снимается генерируемый двигателем переменный электрический ток.The shuttle under the influence of magnetic forces and inertia forces through the rod will push the piston and compress the fuel mixture in the cylinder 13, and in the control coil 5 will generate the electric current necessary to obtain a spark, as well as to drive the fuel pump for injection and diesel engines. The engine will start, after which the power from the collector tires of the power coil is turned off and the alternating electric current generated by the engine is removed from them.

При этом статор электрической машины всегда запитан постоянным током, как в режиме запуска, так и в рабочем режиме. Аналогично работает и четырехтактный двигатель.At the same time, the stator of the electric machine is always powered by direct current, both in the startup mode and in the operating mode. The four-stroke engine works similarly.

Предложенная конструкция двигателя исключает использование подшипников качения и скольжения, поскольку все движения челнока осуществляются на поршневых кольцах, следовательно, потеря энергии минимальны, а значит, КПД двигателя выше, чем у традиционной установки двигателя с электрогенератором.The proposed engine design eliminates the use of rolling and sliding bearings, since all the shuttle movements are carried out on the piston rings, therefore, the energy loss is minimal, which means that the engine efficiency is higher than that of a traditional engine installation with an electric generator.

Отсутствие технологически сложных деталей, присущих традиционным двигателям, таких как, коленчатого вала, шатунов, трамблера, стартера, генератора позволяет уменьшить металлоемкость при изготовлении двигателя, расход топлива, увеличить его компактность и снизить вес.The absence of technologically complex parts inherent in traditional engines, such as a crankshaft, connecting rods, distributor, starter, generator, allows to reduce the metal consumption in the manufacture of the engine, fuel consumption, increase its compactness and reduce weight.

Использованная литература.References.

1. Заявка на патент РФ №2004126907, 2006 г.1. Application for patent of the Russian Federation No. 2004126907, 2006

Claims (1)

Двигатель электрогенерирующий, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, содержащего коммутационное устройство, свечи, цилиндры, поршни, карбюратор или топливный насос для инжекторного или дизельного двигателя и глушителя, и электрической машины возвратно-поступательного действия, состоящей из статора и челнока, представляющего собой две катушки индуктивности (силовую для запуска двигателя и выработки электроэнергии и управляющую для привода топливного насоса и получения искры), отличающийся тем, что челнок электрической машины жестко закреплен на штоке, связанном с поршнями двигателя.

An electric generating engine, consisting of an internal combustion engine comprising a switching device, candles, cylinders, pistons, a carburetor or fuel pump for an injection or diesel engine and a silencer, and an electric reciprocating machine, consisting of a stator and a shuttle, consisting of two inductance coils (power to start the engine and generate electricity and control to drive the fuel pump and obtain a spark), characterized in that the shuttle of an electric machine ECTS is mounted on a rod connected to the engine pistons.