Generator liniar cu miez magnetic în mișcare. Generator cu magnet permanenti de viteza redusa DIY

Dacă dotăm un laptop cu tuner, vom avea radio, televizor, internet și alte clopote și fluiere pentru divertisment și muncă. Să adăugăm câteva Becuri LEDși suntem deja aproape complet independenți de Chubaisks. Cu un consum redus de energie al laptopurilor, o baterie de 7 amperi va dura 8-12 ore de funcționare. Daca incarci bateria pe un generator liniar, care o va reincarca continuu, problema va fi rezolvata.

Ofer pasionaților un model mai simplu și mai ieftin, care a fost deja „testat” și funcționează. Oricine dorește să experimenteze în acest domeniu poate asambla acest model; nu sunt necesare cunoștințe speciale, dar bineînțeles că este de dorit.

Mă refer la „generator liniar”. Mulți au văzut lanterne făcute folosind un generator liniar. Odată ce le scuturați puțin, energia este suficientă pentru ca LED-ul să ardă câteva minute. http://mobipower.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=55 urmând acest link vă puteți familiariza cu un generator liniar realizat de amatori pentru încărcarea bateriei. Acest generator liniar, asamblat pe magneți mici, are deja suficientă putere pentru a încărca bateria.

Desigur, un generator liniar asamblat de amatori necesită îmbunătățiri - nu trebuie să vă faceți griji cu mâinile toată ziua. Am achiziționat un magnet de căutare P-60-06-30-N; acesta diferă de toți ceilalți magneți de căutare prin faptul că nu are o cupă de oțel și funcționează la fel de bine atât în ​​plan, cât și în cercuri. Acesta este un magnet destul de puternic, cu o forță de lipire de 124 kg, generatorul liniar de pe acesta ar trebui să fie puternic.

Acest magnet are un orificiu în centru care îl face ușor de utilizat. Imaginați-vă un ac de păr în centrul căruia acest magnet este fixat cu șaibe și piulițe. Știftul, printr-o placă în formă de „U” fixată de capetele știftului, este suspendat orizontal pe un suport fix. Acest lucru îi permite, împreună cu magnetul, să se deplaseze orizontal în interiorul unei bobine fixate rigid. Suspensia este rigidă, astfel încât magnetul se poate mișca doar de-a lungul bobinei. Dacă prindem capătul pinului cu mâna și începem să-l mișcăm în bobină, acesta va începe să genereze curent - și astfel avem un generator, tot ce rămâne este să-l automatizăm.

Acest lucru se poate face folosind un electromagnet și un senzor Hall. La un capăt al știftului atașăm un magnet de disc, opus atașăm un electromagnet cu un miez egal în diametru cu magnetul. Electromagnetul este conectat la baterie printr-un actuator controlat de un senzor Hall.

Când știftul se deplasează spre electromagnet, magnetul permanent atașat la capătul știftului este atras de miezul electromagnetului. Dar la o distanță minimă față de electromagnet, senzorul Hall este declanșat, electromagnetul este pornit de același câmp cu un magnet permanent și, ca urmare, cu o apăsare puternică, aruncă știftul cu magnetul în capătul opus. .

La celălalt capăt, vizavi de știft, puteți fixa un arc, care va arunca știftul în direcția opusă. Astfel, procesul va dura continuu. În loc de arc, poți fixa un magnet de disc permanent nemișcat, iar pe un știft același disc magnet, cu aceiași poli îndreptați unul spre celălalt.

Dacă ați încercat să conectați doi magneți de neodim, chiar nu foarte mari, cu aceiași poli, vă puteți imagina cât de dificil este. Mai mult, atunci când sunt conectați, magneții tind să se deplaseze în lateral, așa că în loc de un magnet, poate fi necesar să instalați 4, cu o ușoară înclinare, astfel încât să se echilibreze între ei. În acest caz, știftul va primi o împingere strict orizontală, ceea ce este necesar. Astfel, va fi un magnet pe știft, iar 4 vor fi fixați fix; poate 3, situate simetric, vor fi suficiente.

Când asamblați un astfel de dispozitiv, bobina electromagnetului va trebui să fie ajustată la rezonanță pentru un consum minim de curent. Pentru a face acest lucru, este necesar să conectați un ampermetru la spațiul bobinei și să conectați condensatori nepolari în paralel cu bobina în sine, obținând cel mai mic consum de curent de către electromagnet. La intrarea în rezonanță, electromagnetul va consuma un curent minim, toată puterea rămasă a generatorului va fi cheltuită pentru reîncărcarea bateriei.

Înfășurarea generatorului poate fi înfășurată, pe baza experienței amatorilor, obțineți două bobine cu o secțiune transversală de 30x20 fiecare. Firul are o grosime de 1,5-2 mm astfel incat produce aproximativ 20 de volti, cu cat mai mult curent.

Prin prelungirea bolțului, suspensia acestuia se poate realiza cu ajutorul magneților, apoi suspensia pendulului superior poate fi eliminată. Alungind și mai mult știftul, puteți plasa două sau trei astfel de generatoare pe el, mărind puterea totală. În general, există ceva pentru un amator de experimentat.

Iată concluziile la care au ajuns amatorii când au efectuat experimente cu bobine:

„Uitați-vă la acest proces mai detaliat. Dacă magnetul nu se află în bobină și începe să intre în el cu un pol, atunci până când bobina ajunge la mijlocul magnetului, în bobină va fi indus un impuls de o singură polaritate. Dar când celălalt pol începe să intre în bobină, atunci apare un impuls de o polaritate diferită. Numai la început este mic (din moment ce câmpul magnetic din mijlocul magnetului este nesemnificativ), dar pe măsură ce magnetul se deplasează mai adânc în bobină, contrapulsul devine din ce în ce mai mare și vine un moment în care aceste impulsuri sunt egale. Acesta este momentul în care tensiunea trece prin 0. Acesta este exact momentul în care magnetul este complet în bobină și distanța de la capetele (polii) acestuia până la marginea bobinei este egală. Și, în consecință, tensiunile induse ale polilor opuși sunt egale. Când unul dintre poli părăsește bobina, imaginea este similară.”

„Așa cum era de așteptat, capetele magnetului formează o CEM multipolară. Și bobina situată în „partea” magnetului face puțin. Impulsul principal se formează atunci când capătul magnetului trece opus spirelor. Iar pe laturi MP este deja împrăștiat semnificativ.

De aici concluziile:

1) Aveți nevoie de 2 bobine, direcționate opus și comutate, astfel încât emf-urile să fie însumate.

2) amplitudinea oscilațiilor magnetului nu trebuie să fie mai mare decât lungimea bobinelor, astfel încât capetele magnetului să nu se extindă dincolo de limitele bobinei „lor”.

Cu o suspensie magnetică, un astfel de generator generează aproape o undă sinusoidală! În alte cazuri, există și generare, dar acestea sunt tot felul de impulsuri diferite, diferite atât ca amplitudine, cât și ca polaritate.”

Generator liniar de tip vertical

La acest generator bobina va fi aceeași ca la generatorul precedent, doar că va fi amplasată vertical. Magnetul, în consecință, va efectua mișcări alternative în interiorul bobinei într-un plan vertical. Cadru bobina 2, cu diametrul interior de 62 mm, lungime 60 mm. Un magnet de 30 mm grosime se va mișca cu 30 mm.

In partea de jos a bobinei va exista un magnet permanent fixat fix, indreptat cu acelasi pol catre magnetul in miscare. Va servi ca un arc care respinge magnetul în mișcare.

Miezul metalic al electromagnetului va fi fixat deasupra bobinei. Miezul trebuie să fie de o asemenea dimensiune încât magnetul în mișcare să reacționeze (atrage) la el din punctul cel mai de jos. Cauciucul sau pielea pot fi lipite pe miezul metalic pentru a ajuta la ajustări. Ca și în generatorul anterior, electromagnetul va fi controlat de un senzor Hall.

La Asamblarea finala al acestui generator, magnetul în mișcare va fi atras de miezul electromagnetului. Când bateria este conectată, senzorul Hall va funcționa și electromagnetul va respinge cu forță magnetul permanent. După ce a ajuns în punctul de jos, magnetul va primi o împingere de la magnetul permanent atașat dedesubt și va începe să fie atras de miezul electromagnetului. După ce a ajuns la punctul de sus, chiar înainte de contactul cu miezul electromagnetului, senzorul Hall va funcționa, electromagnetul se va porni și va urma o altă apăsare.

În ciuda simplității comparative a designului, nu totul este atât de simplu pe cât pare. Magnetul în mișcare are o masă de 620 g, care este destul de greu. Prin urmare, electromagnetul trebuie să fie suficient de puternic pentru a stinge inerția acestei mase atunci când se deplasează în sus. Când un magnet se deplasează în punctul de sus, electromagnetul trebuie să se pornească în timp ce magnetul se apropie de punctul de sus pentru a stinge inerția, oprește-l și apoi aruncă magnetul în jos. Electromagnetul se poate opri numai după ce magnetul permanent a trecut la ¾ din coborâre. Astfel, perioada de pornire a electromagnetului va fi destul de lungă, ceea ce înseamnă că va consuma multă energie. Va mai rămâne ceva energie pentru munca utilă?

Generator de pendul vertical

Puteți compensa consumul de energie al unui electromagnet căi diferite. Una dintre ele este să atârnați magnetul pe un arc, care este ales să fie de o astfel de rigiditate încât magnetul să se balanseze în 30 mm. Electromagnetul poate fi plasat de jos, miezul electromagnetului poate să nu fie atât de masiv. În acest caz, un impuls scurt va fi suficient pentru a oferi magnetului o accelerație suplimentară pentru o balansare continuă.

Puteți compensa forța de inerție în schema anterioară de descriere a generatorului. Pentru a face acest lucru, puteți plasa o axă suplimentară pe magnetul în mișcare de mai jos, pe care să plasați un magnet compensator suplimentar. Magnetul de respingere inferior în acest caz ar trebui să aibă forma unui inel pentru a permite axei să treacă liber.

Când un magnet permanent se mișcă, în bobină va fi indus un EMF și va apărea propriul său câmp magnetic, care va contracara mișcarea magnetului. Cu cât scoatem mai multă putere din bobină, cu atât mai mult va încetini mișcarea magnetului. Este posibil să se compenseze această forță?

În generatoarele cu magnet permanenți, această forță este compensată în moduri diferite. Cea mai eficientă este metoda utilizată în generatoarele de tip fără slot, deoarece se știe că au rezistență la rotație zero. Poate că această metodă poate fi aplicată generatoarelor liniare.

Atunci generatorul ideal va arăta ca un set de inele. Bobinele, care pot fi mai numeroase decât magneții, pot fi amplasate atât în ​​exterior, cât și în interiorul inelelor. Designul ideal ar fi sub forma unui pendul, cu două generatoare liniare la capete.

Generator liniar tip vertical poate fi asamblat pe orice disc magnet de neodim. Cu cât dimensiunea este mai mare, cu atât puteți obține mai multă putere. O gaură în centrul magnetului este opțională.

Dacă cineva obține un succes vizibil în asamblarea unui generator liniar, scrieți despre rezultate - îl voi posta pe această pagină, va fi mai ușor pentru alții să urmeze calea bătută. El însuși a reușit să cumpere un magnet și un ac de păr și, cam în același timp, a reușit să-și piardă locul de muncă. Prin urmare, nu există timp pentru experimente - pentru a supraviețui aici, este dificil să găsești un loc de muncă înainte de pensionare.

Invenția se referă la inginerie energetică și permite creșterea eficienței combustibilului și reducerea emisiilor de gaze toxice la motoarele cu piston liber. combustie interna. Într-un generator autogen (1), în care puterea electrică este generată prin cuplarea electromagnetică între înfășurări fixe (2) și magneți permanenți care se mișcă în interior prin mișcarea alternativă a unuia sau mai multor pistoane ale unui motor cu ardere internă în doi timpi, cilindrii (5) ) sunt împerecheate cu pistoanele (4), au o precamera conică (10) deschisă în direcția cilindrilor (5). Motorul funcționează cu curse de compresie variabile, iar magneții (3) și înfășurările (2) sunt aranjate astfel încât raportul dintre cantitățile de energie mecanică utilizate pentru a produce electricitate în timpul celor două curse diferite ale magneților (3) să fie egal cu raportul. între cele două rapoarte de compresie obținute în cilindri (5) raportate la două curse diferite efectuate de pistoane (4), unite cu magneții indicați (3), înmulțit cu raportul dintre cele două valori ale randamentului general al motorului relativ la rapoartele de compresie indicate. 15 salariu, 9 bolnavi.

Această aplicație se referă la domeniul generatoarelor de putere autonome și, mai ales, la generatoarele în care energia mecanică creată de mișcarea alternativă a pistoanelor unui motor cu ardere internă fără arbore cotit este transformată în curent electric prin interacțiunea magneților permanenți ca un întreg cu pistoanele sus-menționate în mișcare, cu înfășurări staționare care sunt scufundate ciclic într-un câmp magnetic asociat magneților menționați. Acest tip de generator este aparent potrivit pentru producerea de curent electric, care poate fi apoi folosit fie direct, de exemplu pentru iluminat sau încălzire, fie indirect pentru furnizarea de energie a motoarelor electrice, care poate fi folosit în diverse tipuri de mijloace de tracțiune pe uscat sau pe apă. , sau în aer , sau în alte aplicații. Cu toate acestea, generatoarele utilizate necesită o execuție precisă în ceea ce privește tensiunea de ieșire și reglarea pentru a minimiza zgomotul și daunele aduse mediului. Exemple de tipuri deja cunoscute de astfel de generatoare au limitări semnificative în ceea ce privește cerințele menționate mai sus. Un exemplu tipic de generator este dat în aplicația GB 2219671A. Acest generator produce energie electrică și prin mișcarea alternativă a magneților împotriva înfășurărilor staționare, magneții formând o singură unitate la mișcare, cu pistoanele unui motor cu ardere internă fără arbore cotit, dar în ceea ce privește configurația pieselor și scopul lor, este semnificativ diferit de generator, așa cum este descris mai jos: magneții oscilează în raport cu un punct fix situat în planul mijlociu al secțiunii transversale a dispozitivului care conține înfășurările și, în plus, alternativ, înfășurările fixe pot fi, de asemenea, utilizate pentru a produce electricitate, care poate fi folosită în afara generatorului, sau pentru a consuma energie electrică pentru a împinge magneții de mai sus, pentru a face posibilă mișcarea de întoarcere a pistonului în timpul cursei de compresie. Prin urmare, este clar că dimensiunile dispozitivului în funcție de energia furnizată sunt semnificativ mai mari decât dimensiunile generatorului conform prezentei invenții, în care, așa cum se va vedea mai jos, energia electrică este produsă atât de magneții care intră în înfășurări. si prin revenirea lor in sens opus, si in care pornirea si reglarea functionarii dispozitivului se poate realiza prin simpla schimbare a cantitatii de combustibil pe ciclu de functionare. Reglarea generală a dispozitivului conform brevetului britanic, însă, atât în ​​partea de ardere internă, cât și în partea electromagnetică, este foarte dificilă și costisitoare, deoarece presiunea și cantitatea de aer furnizată, cantitatea de combustibil și valorile dintre caracteristicile sunt într-o anumită relație cu curentul care trece prin înfășurări (impedanță, rezistență, direcție etc.) trebuie reglat electronic, ciclu cu ciclu. Reglarea cantității de aer admis, de exemplu în cazul arderii interne a benzinei, trebuie efectuată aproximativ prin măsurarea cantității de substanțe chimice participarea la reactie chimica atât pentru două timpi, cât și pentru patru timpi, care se efectuează independent de valorile mai sus menționate ale parametrilor electrici din zona supapelor de închidere de admisie pentru aer și benzină. Valori ale parametrilor electrici despre care despre care vorbim , trebuie reglat secvenţial, ciclu cu ciclu, în conformitate cu rezultatele ajustării iniţiale tocmai descrise. Aceasta implică utilizarea unui hardware de computer adecvat, capabil să stocheze și să proceseze cantități mari de date, ceea ce face ca dispozitivul să fie atât scump, cât și susceptibil la deteriorare. Valorile energiei electrice și ale tensiunii produse în timpul diferitelor cicluri, care depind în mare măsură de frecvența de oscilație a magneților, nu sunt direct sau automat proporționale cu cantitatea de energie mecanică produsă de motor în timpul unei modificări a compresiei. accident vascular cerebral. Aceasta presupune in general folosirea bateriilor mari situate intre partea de ardere care le incarca si motoarele electrice care alimenteaza bateriile. Designul funcțional al unui motor cu ardere internă, altul decât absența unui arbore cotit, este convențional și, prin urmare, provocarea este de a obține o eficiență generală bună prin maximizarea energiei pe ciclu pentru a obține temperaturile și presiuni ridicate necesare. Deși acest lucru este acceptabil strict din punct de vedere energetic, nu este așa din punct de vedere al poluării mediului, deoarece este practic imposibil să se prevină formarea de compuși toxici precum protoxidul de azot și monoxidul de carbon atunci când dispozitivul funcționează pe o setați amestecul la temperaturi ridicate în interiorul cilindrului. Un alt exemplu similar de generator liniar include motorul Jarrett, în care, deși controlul „întoarcerii” pistonului sub presiune creată de curentul electric este mai puțin o problemă, există toate dezavantajele de mai sus, plus faptul că, pentru să nu mărească și mai mult pierderile că aerul deja mare, proaspăt pentru ciclu intră în cilindru prin rezonanță acustică, care poate fi realizată doar într-un interval de frecvență limitat al ciclului și care presupune ca acest tip de motor să fie pornit doar electric. , iar apoi funcționează cu o compresie fixă ​​foarte mare , care este un raport de 26:1, ceea ce înseamnă că motorul poate funcționa numai cu țiței și numai la turații fixe foarte mari, are nevoie de răcire, există probleme cu particulele etc. . Inventatorul a ajuns la concluzia că pentru a rezolva simultan problemele emisiilor nocive, complexitatea proiectării, necesitatea bateriilor intermediare, posibilitatea de pre-reglare și eficiență scăzută este nevoie de un generator în care partea electromagnetică și cea internă. partea de ardere trebuie să formeze împreună o unitate funcțională și să formeze un singur întreg, caz în care mișcarea pistonului cu curse variabile va face ca cantitatea de energie mecanică produsă de partea de ardere internă să corespundă exact cu cantitatea de energie absorbită de electromagnetic. contribuie la producerea curentului electric pentru fiecare cursă, conform legilor termodinamicii, arderii gazelor și electromagnetismului. Pe baza acestui concept, folosind una sau mai multe precamere pe lângă cilindrii existenți, a fost creat un dispozitiv ultra-simplu, controlat electronic, în primul rând controlând doar cantitatea de combustibil admisă pe ciclu și poziția finalului cursei de compresie a pistonul sau pistoanele. Toate acestea s-au realizat, așa cum se va descrie mai detaliat mai jos, cu temperaturi maxime, medii și minime foarte scăzute ale ciclurilor termodinamice aplicate (aproximativ jumătate din valorile obișnuite pentru motoarele cu ardere internă), și deci cu poluare practic zero și funcționarea cu eficiență globală foarte mare a părții de ardere internă la toate turațiile de funcționare. Pe baza celor de mai sus, autorul a inventat obiectul a acestei descrieri care se referă de fapt la un generator de energie electrică autogen în care generarea de energie este realizată prin cuplarea mijloacelor electromagnetice, inclusiv înfășurări staționare cu unul sau mai mulți magneți permanenți care se deplasează cu mișcarea alternativă a unuia sau mai multor pistoane ale unui motor cu ardere internă în doi timpi care poate să fie operat cu cursă de compresie variabilă, fiecare piston realizează o cursă de lucru ca urmare a arderii combustibilului și expansiunii gazelor în cilindru și o cursă de compresie ca urmare a efectului componentei care returnează energia mecanică, care diferă după cum se prevede în partea distinctă a revendicării 1 a revendicărilor anexate. Beneficiile menționate mai sus vor fi evidente din descriere detaliata generator prezentat mai jos cu referire la ilustrațiile însoțitoare, în care: FIG. 1 este o secțiune schematică longitudinală printr-un exemplu de proiectare a unui generator cu un singur cilindru în doi timpi conform invenției; smochin. 2 este o secţiune longitudinală schematică printr-o altă variantă de realizare a proiectului, cu două pistoane faţă în faţă cu o cameră de ardere comună; smochin. 3 este o vedere în plan schematică a unui generator conform invenţiei, echipat cu patru pistoane în perechi şi două camere de ardere; smochin. 4 este o secțiune longitudinală prin structura de ghidare care arată amplasarea magneților și a înfășurărilor staționare; smochin. 5 prezintă o diagramă a consumului de combustibil ars în funcţie de raportul de greutate aer/combustibil din amestec; smochin. 6 este o secțiune longitudinală printr-un exemplu de structură cu un singur cilindru echipată cu doi cilindri de evacuare auxiliari; smochin. 7 prezintă o curbă de eficienţă globală a unui motor cu ardere internă ca generator conform invenţiei; smochin. 8 prezintă curba consumului specific de combustibil; smochin. 9 prezintă un tip de precamera tronconic într-o configuraţie având două duze de injecţie. Smochin. 1 prezintă un generator în care magneții 3 și înfășurările fixe 2 sunt aranjate astfel încât cuplarea lor electromagnetică să fie redusă pe măsură ce crește cursa de lucru a pistonului 4, dar crește pe măsură ce crește cursa de compresie a pistonului 4. Cu toate acestea, sunt posibile alte modele în care piesele sunt conectate astfel încât să se producă opusul, adică atunci când cuplarea electromagnetică dintre magneții 3 și înfășurările 2 crește odată cu creșterea cursei și invers. Generatorul este format dintr-un cilindru 5 în care pistonul 4 se mișcă (Fig. 1) cu două dispozitive identice de magneți 3 situate simetric față de axa cilindrului, unite cu acesta prin intermediul unei ramificații 4". Acești magneți 3 sunt scufundați în timpul cicluri în timpul cursei de compresie și al cursei de lucru efectuate de pistonul 4, această plonjare variază la un unghi în funcție de lungimea cursei menționate în cadrul celor două înfășurări staționare 2, care sunt astfel identice și simetrice. Pe măsură ce cursa de compresie crește, este a stabilit că cuplarea electromagnetică dintre magneții 3 și înfășurările asociate 2 crește și, dimpotrivă, scade pe măsură ce cursa crește. Mișcarea pistonului 4 este cauzată într-o singură direcție de dilatarea gazului comprimat în conformitate cu efectul arderii de combustibil, iar în cealaltă direcție prin acțiunea unui mijloc conceput pentru a returna energia mecanică, de exemplu, unul sau mai multe arcuri elicoidale sau alte mijloace, inclusiv mijloace electromagnetice de tip cunoscut, care utilizează energia electrică pentru a returna energia mecanică către piston, de exemplu tipurile de generatoare deja cunoscute și menționate mai devreme, chiar dacă acest din urmă dispozitiv este mai complex și mai scump. Combustibilul furnizat prin duza de injecție 14 este atomizat astfel încât să satureze cel puțin o parte din volumul de aer conținut în precamera 10, care are o configurație substanțial conică cu o bază de 10" deschisă spre cilindrul 5. Pistonul/magnetul ansamblul este susținut de două mijloace 15, 16 cu frecare de rulare (alunecare), care pot fi atașate de corpul cilindrului specificat 5 și care permit cursa pistonului, așa cum este descris mai sus, cu pierderi mecanice minime. Privind aceeași Fig. 1, care prezintă un generator 1 cu un motor în doi timpi în poziția de nefuncționare, este ușor de descris funcționarea acestuia: tot ceea ce este necesar pentru pornire este injectarea unei cantități predeterminate de combustibil atomizat corespunzător în pre- camera 10 și, numai pentru ciclul de pornire, în cilindrul 5, și formarea unei scântei între electrozii 13 situat în apropierea conului de bază 10" care formează precamera 10. "Explozia" amestecului de aer și combustibil împinge ansamblul piston/magnet în direcția arcurilor specificate 7, comprimându-le, iar aceste arcuri sunt apoi eliberate, returnând aceeași cantitate de energie cinetică „absorbită”, astfel încât pistonul 4 finalizează compresia cursei de retur. Lungimea acestei curse de compresie depinde de energia cinetică dobândită de pistonul 4 ca urmare a „exploziei” inițiale specificate, din care cantitățile de energie care sunt transformate în electricitate în înfășurările 2 de-a lungul pistonului se deplasează în ambele direcții, în timp ce diferitele pierderi sunt reduse,
Energia cinetică reziduală rezultată a pistonului 4 este apoi convertită într-o cursă de compresie având o anumită lungime. La sfârșitul acestui proces de compresie, densitatea și, prin urmare, masa de aer conținută în precamera 10 va crește la o valoare corespunzătoare raportului de compresie obținut și o cantitate de benzină echivalentă cu sau puțin mai mare decât cantitatea corespunzătoare necesară pentru a obține reacția chimică dorită este apoi injectată cu ajutorul unei duze de injecție 14, iar acest combustibil este apoi aprins de electrozii 13. Dacă dispozitivul electromagnetic este de construcție conform invenției, adică astfel încât pentru această cursă de compresie și pentru curba corespunzătoare a vitezei pistonului, care crește odată cu creșterea compresiei din motive fizice evidente, energia mecanică, absorbită de dispozitivul generator de putere electromagnetică menționat în timpul cursei înainte și înapoi a pistonului 4 va fi egală cu energia generată în timpul cursei de putere (putere). grila de ieșire), pistonul 4 va finaliza o cursă de putere plus o cursă de retur de compresie, oprindu-se exact în același punct ca și mai devreme, fără a modifica raportul de compresie. Astfel, la injectarea aceleiași cantități de combustibil pe un număr nelimitat de cicluri, este asigurată funcționarea stabilă, stabilă a generatorului. Pentru a crește cantitatea de energie electrică produsă pe ciclu, este suficient doar să creșteți cu o valoare predeterminată cantitatea de combustibil injectată în precamera 10. Creșterea energiei produse în timpul arderii combustibilului față de ultimul ciclu când funcționează în regim constant este împărțit într-o creștere a cantității de energie electrică produsă și o creștere a raportului de compresie, care se stabilește la un nou nivel, care, la rândul său, depinde numai de noua poziție ocupată de pistonul 4 la sfârșitul cursei de compresie și un cantitatea de combustibil corespunzătoare masei mai mari de aer conținută în precamera 10 trebuie apoi injectată pentru a îndeplini noile condiții, iar modul de funcționare va rămâne stabil în noile condiții, asigurându-se că se obține confirmarea procesului descris mai sus, în alte condiții. cuvinte, din nou cu această nouă cursă de compresie și curbă de viteză relativă a cilindrului 4, energia absorbită de dispozitivul electromagnetic (adică cantitatea energie electrica, generat pe ciclu, împărțit la randamentul electromagnetic) în condiții noi, cu o nouă cantitate de energie generată în timpul arderii combustibilului, rămâne exact aceeași. Evident, acest lucru este valabil și pentru încetinirea și reducerea cursei pistonului, deși în acest caz cantitatea de benzină pe ciclu ar trebui redusă în loc să fie crescută. Inventatorul recomandă creșterea saturației aerului din precamera 10 în funcționare constantă cu aproximativ 20% față de cantitatea strict necesară pentru reacția chimică, adică raportul aer/benzină ar trebui să fie de aproximativ 12,2. În aceste condiții, accelerarea și decelerația rapidă a cursei pistonului 4 poate fi realizată prin creșterea și scăderea cantității de combustibil, așa cum este descris, cu până la 14% față de ciclul anterior, menținând de fiecare dată o astfel de stare a amestecului. în precamera 10, care asigură o viteză de ardere cât mai apropiată de cea optimă (vezi fig. 5), cu avantaje relative ale configurației ciclului și eficienței sale termodinamice. Dacă în precamera 10 se utilizează amestecuri îmbogățite la schimbarea vitezei, impactul acestora asupra emisiilor nocive asupra generatorului conform invenției va fi redus semnificativ: aprinderea determină de fapt o expansiune imediată și rapidă cu o inhibare relativă a creșterii temperaturii amestec, care este amestecat separat cu un volum foarte important de aer conținut în cilindrul 5, care are o temperatură relativ scăzută în toate condițiile de funcționare. Orientativ, într-un prototip experimental cu un raport de compresie maxim = 8,5, pentru acest raport de compresie fiind la un nivel constant, temperatura maximă a ciclului este aproximativ egală cu 765 o C (1029 K), iar temperatura de evacuare este aproximativ egală cu 164 o C (437 K ), c ​​() v = 10. Inginerii care lucrează în acest domeniu al tehnologiei nu vor avea dificultăți în calcularea formației substante toxice ca urmare a arderii combustibilului (NOx, CO), practic egal cu zero în aceste condiții. Procedurile de ardere descrise, care sunt posibile prin utilizarea precamerei 10, permit, de asemenea, modificări ale producției de energie pe ciclu, menținând în același timp același raport de compresie în timpul cursei pistonului sau invers, fără alte ajustări și, după cum s-a constatat, fără consecințe negative, cu excepția cazului în care energia generatorului este furnizată unei sarcini fixe de tip ohmic, caz în care controlul funcționării generatorului este limitat la cel descris mai sus și o sarcină care poate varia în funcție de legile specifice, de exemplu, cele referitoare la motoarele electrice, sau fenomenul de saturație magnetică. În acest caz, se poate urma aceeași procedură sau se poate modifica cantitatea de combustibil furnizată pe ciclu cu o modificare a compresiei, menținând însă aceeași cursă a pistonului, sau, dimpotrivă, să se adapteze la sarcina în creștere în cazurile în care, de exemplu, , cuplul de basculare instantaneu se abate rapid de la cuplul de antrenare, iar sarcina se modifică ca urmare, afectând cantitatea de energie produsă de generator pe ciclu. Inginerii calificați în domeniu au libertatea de a determina curbele de funcționare cu diferite caracteristici, dimensiunile geometrice ale pieselor motorului și generatorului și tipul de reglare în funcție de tipul de sarcină, precum și creșterea sau scăderea procentuală a cantității de combustibil pe ciclu care ar trebui furnizat în diferite situații de funcționare, cu avantajul că în generatorul conform invenției, în sfera de aplicare a acestuia, pe măsură ce crește cursa de compresie, tensiunea efectivă la capetele înfășurării crește de-a lungul aceluiași curbe, dar la un nivel mai înalt decât înainte. Acest lucru se aplică și cantității de energie pe ciclu în cel mai simplu caz în care sarcina este o sarcină pur ohmică. Este evident că curentul monofazat menționat mai sus produs de generator poate fi rectificat prin diode sau modulat în alte moduri folosind un convertor în funcție de cerințele utilizatorului, permițând astfel alimentarea directă a energiei electrice către motoarele electrice ale vehiculelor fără a fi nevoie. pentru bateriile intermediare. Tot ceea ce este necesar pentru reglarea motorului cu ardere internă al generatorului 1, conform invenției, este fixarea poziției de capăt a cursei de compresie a pistonului 4 și introducerea acestor date în unitatea electronică centrală (nefigurată), care reglează cantitatea de combustibil furnizată pe ciclu de duza de injecție 14 în mod precis în funcție de poziția atinsă de pistonul 4 în timpul ciclului anterior și/sau de sarcină, crescând sau micșorându-l după caz, dacă este necesar, prin emiterea de comenzi de creștere. sau scădeți cantitatea de combustibil, de exemplu, prin schimbarea poziției unghiulare sau liniare a pedalei de accelerație sau alte mijloace care îndeplinesc un rol similar. Se va remarca faptul că pentru un motor de aproximativ 35 CP, proiectat în conformitate cu parametri specificati iar cu o modificare a cantității de combustibil pe ciclu echivalentă cu 14% menționată anterior, trecerea de la puterea minimă la puterea maximă are loc în mai puțin de 2 secunde. Totuși, dacă alimentarea cu combustibil este întreruptă complet, pistoanele se opresc după o cursă reziduală foarte scurtă „prin inerție” într-o poziție în care rezistența la compresiune a gazului situat în cilindrul 5 este echivalentă și se opune forței efective de atracție dintre magneții în mișcare 3 și alte părți magnetizate, sau chiar pur și simplu prin feromagneți conectați la înfășurările staționare 2. Ultimele părți menționate nu sunt prezentate în desene, deoarece pot varia foarte mult în configurație și aranjare în funcție de dorința proiectantului, care , fiind o persoană de specialitate în domeniu, nu va avea nicio dificultate în a determina dimensiunile și aranjarea acestor piese. Este necesar să repetăm ​​asta, evident, pentru a asigura operatiune adecvata generator, raportul dintre cantitățile de energie mecanică absorbite de generator (echivalent cu cantitățile de energie electrică produse împărțite la randamentul electromagnetic corespunzător), atunci când funcționează cu două curse de compresie diferite într-un motor cu ardere internă, va fi substanțial egal cu raportul dintre cele două rapoarte de compresie corespunzătoare înmulțit cu raportul dintre cele două puteri de ieșire a motorului însuși în raport cu aceste rapoarte de compresie. De exemplu în cifre:
Să presupunem că pentru două curse diferite ale pistonului (și, prin urmare, magneții conectați la acestea), cele două rapoarte de compresie rezultate sunt echivalente cu 8,5 (:1) și 3,6 (:1) și că valorile de eficiență globală ale arderii interne. motor sunt 0,46 și 0,30 în raport cu aceste rapoarte de compresie. Pentru a îndeplini sarcinile prezentate, magneții și înfășurarile trebuie să aibă dimensiuni corespunzătoare și tipului de sarcină, valorile lor electrice pot fi controlate astfel încât raportul dintre cantitățile de energie consumate de partea electromagnetică a generatorului în două diferite cicluri relative, adică în timpul unei curse de compresie și a unei curse de funcționare, pistonul corespunde rapoartelor de compresie specificate, echivalent cu 8,5/3,6 0,46/0,30 = 3,6. Cu alte cuvinte, energia mecanică consumată de magneți într-un ciclu de mișcare corespunzător unui raport de compresie de 8,5 trebuie să fie de 3,6 ori mai mare decât energia mecanică consumată într-un ciclu corespunzător unui raport de compresie de 3,6. Aceasta înseamnă că două cantități diferite de combustibil, care pot fi amestecate aproximativ în volumele necesare unei reacții chimice, cu două sensuri diferite mase de aer conținute în precamera în conformitate cu rapoartele de compresie specificate vor furniza cantitatea necesară de energie, rețeaua de ieșire pentru mișcarea magneților în timpul producției de energie electrică. Dacă sarcina dintre înfășurări este o sarcină pur ohmică, aceasta poate fi obținută cu ușurință prin simpla ajustare a dimensiunilor fizice și a configurației magneților și înfășurărilor, așa cum este descris mai jos, și astfel apare automat la fiecare cursă de compresie. În caz contrar, cantitatea de combustibil pe ciclu și/sau valorile electrice legate de sarcină pot varia, așa cum s-a descris anterior. Eficiența internă a părții de funcționare efectivă a generatorului determină cantitatea de energie electrică generată efectiv cu diferite curse de compresie ale motorului cu ardere internă. Cele de mai sus pot fi realizate fizic, de exemplu, prin creșterea numărului de spire ale înfășurărilor 2 fie liniar, fie urmând alte curbe adecvate în direcția de scufundare a magneților 3 (vezi săgeata din fig. 4), formând configurația magneții 3 în conformitate cu/sau modifică valorile electrice în raport cu sarcina. Cu toate acestea, sunt posibile și alte configurații, create de specialiști în domeniu, inclusiv utilizarea mai multor magneți sub formă de paralelipiped și înfășurări staționare (Fig. 4), având astfel de aranjament și dimensiuni încât energia electrică generată într-un ciclu în timpul mișcarea lor relativă pentru diferite curse ale pistonului (care sunt egale cu Vidt integral în timpul ciclului) urmează o curbă a cărei configurație poate fi îndreptată prin aducerea ei în conformitate cu curba de energie generată pe ciclu a unui motor cu ardere internă (puterea ieșită). grilă) prin modificarea, de exemplu, a grosimii magneților, a lățimii acestora și/sau a deschiderii pentru aer (T în Fig. 4) în direcția de mișcare. Nu este necesar să se facă aceste modificări: proiectantul poate decide, de asemenea, să utilizeze magneți având o configurație paralelipipedică, modificând proporția din volumul de aer amestecat în precamera și/sau cantitatea de combustibil folosită pentru a o satura, astfel încât cantitatea de energia generată de motor la orice turație este deci aceeași cu cea utilizată de un generator pentru a produce electricitate. Acest lucru este mai ales ușor dacă sarcina este o sarcină pur ohmică cu o valoare constantă (Fig. 4). Tipul de ardere obținut utilizând o precameră 10 care funcționează conform descrierii sau, de preferință, două precamere situate diametral opuse și față în față 110 (vezi smochin. 9), se aseamănă mai mult cu cel furnizat de un arzător decât cu arderea internă convențională într-un motor cu ardere internă și se spune că prezintă o temperatură foarte scăzută în interiorul cilindrului, care, împreună cu abundența de oxigen necesară arderii complete, în mare măsură asigură absența produselor toxice precum CO, HC și NOx. Precamerele prezentate în Fig. 1, 2 și 6, au o configurație conică și doar o duză de injecție 14 situată la vârful conului, dar uneori pot exista aplicație utilă precamere, care, de exemplu, au o configurație subcilindrică sau trunchiată de con cu o duză de injecție 111 instalată într-o poziție predeterminată perpendiculară pe axa precamerei (Fig. 9). Dacă cilindrul 9 este conectat prin intermediul canalelor corespunzătoare 112 la o bază închisă 113 situată pe partea din spate, care nu este în fața cilindrului 9 menționat, este posibil să se satureze în măsura necesară doar o parte din volumul total de aer conținut în prealabil. -cameră. A doua duză de injecţie 14, instalată în baza închisă specificată 113, poate fi utilizată numai pentru ciclul iniţial de pornire. În această ultimă configurație a dispozitivului și cu precamere față în față, este posibil să se elimine complet reziduurile de HC datorită vârtejurilor foarte puternice generate de ciocnirea a două volume de amestec în timpul expansiunii și arderii acestuia. Este de asemenea posibilă utilizarea uneia sau mai multor duze de injecție. Procesul descris se aplică cazurilor în care motorul cu ardere internă este alimentat de carburanți cu o temperatură scăzută de aprindere, cum ar fi benzina, alcoolii sau combustibilii gazoși, dar pot fi utilizate și combustibili diesel sau similari; în acest scop, se folosesc două duze de injecție într-o pre-camera (ca în fig. 9), iar prima duză este folosită pentru a injecta benzină, de exemplu, la anumite intervale, numai în perioada de tranziție a pornirii motorului, până la un se realizează un raport de compresie adecvat pentru autoaprinderea motorinei, motiv pentru care se injectează cu a doua duză. Această soluție poate fi recomandată în cazul generatoarelor staționare de înaltă eficiență, unde puterea maximă de ieșire poate fi mai importantă decât problema emisiilor de particule (care pot fi de fapt reduse prin recirculare parțială a gazelor de eșapament, așa cum este descris mai jos). Cu această metodă, munca poate fi din nou susținută foarte mult temperaturi scăzute comparativ cu motoarele convenționale similare. S-a remarcat deja modul în care conexiunea piston/magnet poate fi susținută mobil, de exemplu, prin două sau mai multe bucșe de frecare rulante 15 care alunecă de-a lungul tijelor de ghidare 16 (FIG. 1), sau alte mijloace similare pentru a minimiza frecarea și astfel. În caz contrar, nu este nevoie să furnizați lubrifiant niciunei părți în mișcare din cauza temperaturilor scăzute de funcționare. De asemenea, nu este necesar un sistem de răcire și, de fapt, este indicat să izolați motorul cu ardere internă astfel încât să funcționeze adiabatic. Un motor cu ardere internă este un motor în doi timpi deoarece, după cum am văzut, fiecare ciclu necesită ca aer să fie introdus și scos din cilindru sau cilindri. O soluţie propusă de autor este realizarea acestui lucru prin deplasarea pistonului auxiliar de eliberare 19 prezentat în fig. 6, care la deplasare este solidar cu pistonul 4 al motorului și care, în timpul cursei de compresie a pistonului, atrage aer în cilindrul 20, care reține aerul prin intermediul unei supape unidirecționale 21, în timp ce în timpul puterii cursa respectivului piston 4 comprimă acest aer până în momentul în care a doua supapă unidirecțională 22 admite aer în precamera 10 și în cilindrul corespunzător 5 din cauza căderii de presiune în interiorul cilindrului motor 5. Cu un astfel de dispozitiv, o valoare a eficienței de evacuare care se apropie de 0,90 poate fi atinsă fără probleme și, mai important, rămâne constantă la orice cursă de compresie și, prin urmare, la orice cantitate de combustibil pe ciclu. Un rezultat similar poate fi obținut cu un piston auxiliar 19" prezentat în FIG. 9, care este solidar cu pistonul 6 și utilizează o porțiune din cilindrul motorului 9 menționat ca cilindru auxiliar 20", în conformitate cu metoda de funcționare a două motoare cu cursă bine cunoscute în domeniu motoare cu gaze de evacuare interne. Această soluţie prezentată în fig. 3, în cazul pistoanelor opuse, este descrisă mai jos. Deoarece cursa efectivă de lucru a pistoanelor motorului 4, 6 este echivalentă numai cu lungimea corespunzătoare a cilindrilor 5, 9, în timp ce cursa de compresie a pistoanelor auxiliare 19, 19" este egală cu suma acestei lungimi și a cursei de compresie. a arcurilor, în stadiul de dezvoltare a dispozitivului, diametrul pistonului auxiliar 19, 19" poate fi selectat mai mare decât, egal sau mai mic decât diametrul pistonului motorului, în funcție de evacuarea completă sau doar parțială a arderii. gazele sunt necesare pentru un interval de viteză dat. De exemplu, în prototipul menționat mai devreme având un piston auxiliar 19 (FIG. 6), care are același diametru ca și pistonul motorului 4, gazele de evacuare complete apar atunci când cursa de compresie corespunde unui raport de compresie echivalent cu 3,5:1 și evacuarea parțială cu o cantitate redusă de aer admisă cu o cursă mai mică a pistonului a avut loc la raportul de compresie minim admis echivalent cu 1,6:1, când evacuarea atinge doar 50% din volumul cilindrului. S-a constatat că recircularea parțială a gazelor de eșapament la rapoarte de compresie mai mici crește lungimea cursei, deoarece cursa pistonului este redusă pentru a menține temperaturile și, prin urmare, timpii de ardere, suficient de mari pentru a evita formarea de HC în gazele de eșapament în starea de tranziție cu presiune scăzută atunci când pornirea generatorului 1. Pentru funcționarea optimă a dispozitivului, va fi util să folosiți senzori pentru măsurarea temperaturii și presiunii cilindrului, primul ar trebui folosit pentru a modifica ușor cantitatea de combustibil injectată când motorul este rece (la pornire) și al doilea din nou în funcție de poziția pistonului la sfârșitul cursei de compresie - pentru a schimba dominanța pompei de combustibil pentru a obține o injecție eficientă, reglată pentru toate modurile de funcționare. Aceste componente nu sunt prezentate în desene deoarece sunt cunoscute şi pot fi realizate cu uşurinţă de către un specialist în domeniu. Fără a aduce atingere tuturor celor de mai sus, pentru a simplifica și mai mult proiectarea generatorului autogen conform invenției și pentru a elimina feedback-ul limitator și/sau vibrațiile în același timp, este recomandabil să se utilizeze una sau mai multe perechi de pistoane de 6,6" față în față. , de preferință cu o singură cameră de ardere comună 9 (Fig. 2). În acest caz, este posibil să existe doar o precamera 10 (sau două precamere 111 față în față, așa cum se arată în Fig. 9), situate în centru cu axa longitudinală h perpendiculară pe axa k a pistoanelor 6, 6". Pentru a asigura o sincronizare corectă între mai multe perechi de pistoane în timpul funcționării, dacă este necesar, autorul propune să realizeze pistoanele de 6,6" ca o singură unitate folosind mijloace de conectare 8,8" (Fig. 3), aceste pistoane la un moment dat în ciclu funcționează în aceeași direcție (practic - o jumătate din pistoane). Dacă proiectul include componente pentru returnarea energiei mecanice, adică arcuri 7, în cazul descris, astfel încât poziția lor să poată fi ajustată în direcția axei K de mișcare a pistoanelor asociate cu acestea, atunci cantități diferite de energie electrică poate fi produsă pe ciclu fără modificarea frecvenței necesare sau se poate modifica frecvența, cu un ciclu constant corespunzător eficienței optime, prin modificarea lungimii cursei pistoanelor și prin urmare modificarea timpului necesar pentru finalizarea cursei. Efectuarea monitorizării continue a vitezei și sincronizarii pistoanelor înseamnă, de asemenea, că cursa pistonului poate fi variată micrometric, astfel încât să poată fi menținută constantă și sincronizată corespunzător. Evident, pentru a obţine acest ultim rezultat este suficient ca poziţia arcurilor conectate doar la o jumătate de pistoane să poată fi reglată, adică acele pistoane care sunt conectate în ansamblu prin intermediul mijloacelor de legătură 8 prezentate în fig. 3. Mijloacele adecvate pentru reglarea menționată pot fi, de exemplu, un motor pas cu pas sau un motor de curent continuu 17 conectat printr-un sistem de șuruburi și filete interne de primire care acționează ca un suport liniar pentru componenta 18 conectată integral la un arc corespunzător 7. autorul a furnizat, de asemenea, mijloace suplimentare pentru a preveni vibrațiile care rezultă dintr-o pierdere momentană a sincronizării între două pistoane aflate în fața celuilalt. De fapt, la conectarea pieselor mecanice ale generatorului, care acționează ca bază și locație a arcurilor 7 (în Fig. 2, aceste părți constau dintr-o carcasă 11 care formează corpul cilindrilor 5 și 5"), cu împământat sau cu o componentă care susține generatorul, prin intermediul unei conexiuni 12, care are elasticitate limitată predeterminată în direcția de mișcare a pistoanelor 6, 6", deformarea elastică a conexiunii 12 nu are loc cu o sincronizare adecvată a pistoanelor. , deoarece forțele care acționează în direcții opuse asupra a două arcuri 7 conectate la două pistoane față în față sunt întotdeauna egale între ele pentru un prieten. Totuși, dacă unul dintre cei doi croitori se mișcă înaintea celuilalt, aceasta va face ca o forță să fie aplicată mai întâi arcului corespunzător și apoi conexiunilor elastice 12, care va extrage o parte din energia cinetică pe care arcul ar trebui să o absoarbă și apoi să revină. la pistonul corespunzător ca urmare a efectelor histerezii elastice sub influența compresiunii arcului. Aceasta implică o încetinire a cursei de întoarcere a pistonului și sincronizarea sa treptată cu un alt piston (întârziat) în fața acestuia. Evident, această reglare a temporizării implică o pierdere, deși ușoară, a bilanţului energetic global și, prin urmare, este recomandabil să se folosească o metodă electronică, așa cum sa menționat mai sus, de schimbare a poziției de întoarcere a arcului pentru a asigura sincronizarea inițială precisă. Pentru a încheia această descriere, invităm cititorul să se uite la diagramele (Fig. 7) randamentul global al motorului cu ardere internă al generatorului corespunzător invenţiei şi consumul specific de energie al acestuia (Fig. 8). Nu există niciun motiv pentru comentarii detaliate speciale asupra acestor diagrame, deoarece acestea vor fi ușor de înțeles de către o persoană de specialitate în domeniu. Eficiența totală este de fapt de două ori mai mare decât cea a unui motor convențional la orice turație. Toate componentele, scopul și locația lor, precum și metodele de reglare pot fi modificate și îmbunătățite în conformitate cu experiența unei persoane de specialitate în domeniu. De exemplu, în loc să fie ținuți de o furcă de 4", magneții 2 prezentați în fig. 1 și 2 pot fi montați pe o bază cilindrică având o singură axă cu pistonul și solidar cu acesta, cu componente, aranjat așa cum s-a descris deja în ceea ce privește motorul Jarrett. Această opțiune nu este prezentată în desene. Structurile ilustrate descrise sunt astfel exemple de realizare preferate ale invenţiei şi nu sunt intenţionate a fi limitative sau obligatorii.

Revendicare

1. Generator electric liniar (1), în care generarea de energie electrică se realizează prin intermediul unui dispozitiv electromagnetic care conține înfășurări staționare (2) și unul sau mai mulți magneți permanenți (3), care se mișcă odată cu mișcarea alternativă a unuia sau mai multor pistoane (4) motor cu ardere internă în doi timpi, adaptat și pentru a lucra cu curse de compresie variabile, fiecare piston (4) completează o cursă de lucru datorită arderii și expansiunii amestecului din cilindru (5) și o cursă de compresie datorită acțiunea mijloacelor (7) de returnare a energiei mecanice, datorită cărora cilindrii (5) ai unui motor cu ardere internă, împerecheați cu pistoane (4), au cel puțin o pre-camera (10) cu o bază (10"). , care este deschisă în direcția cilindrilor și în care, în orice condiții de funcționare a motorului, cel puțin , o parte din volumul de aer conținut în precamera este amestecată cu cel puțin cantitatea de combustibil necesară reacției chimice, caracterizată prin că arderea amestecului din precamera (10) produce toată energia necesară de ieșire și face ca aceasta să se răspândească în aerul conținut în cilindri, în care nu a fost injectat combustibil și în care arderea s-a încheiat, dispozitivul electromagnetic menționat este construit astfel încât, pentru un raport aer/combustibil dat și cu o porțiune specificată a volumului de aer rămânând constantă, raportul dintre cele două cantități de energie totală care este efectiv utilizată pentru producerea de energie electrică atunci când generatorul funcționează în moduri constante diferite, corespunzătoare oricăror două diferite curse finalizate de dilatare și compresie ale pistoanelor menționate (4), este în esență egală cu raportul dintre cele două rapoarte de compresie obținute în precamere (10) și cilindrii corespunzători (5) ca rezultat al acțiunii peste două curse diferite ale pistoanelor specificate (4), înmulțite cu raportul dintre cele două valori ale eficienței totale a motorului cu ardere internă corespunzătoare rapoartelor de compresie specificate. 2. Generator liniar de energie electrică conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că o parte a volumului de aer din precamera (10), care trebuie amestecată cu combustibil, este instalată prin canale (112) care duc de la cilindrii (5) la cel închis. baza (113) a precamerei. 3. Generator liniar conform oricăruia dintre paragrafele precedente, caracterizat prin aceea că magneții (3) și înfășurările fixe (2) sunt amplasate astfel încât cuplarea lor electromagnetică să scadă odată cu creșterea cursei pistoanelor (4), dar crește odată cu creșterea cursei de compresie. ale pistoanelor menționate (4). 4. Generator liniar conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că între capetele înfășurărilor (2) se aplică o sarcină ohmică de valoare constantă și se utilizează cantități adecvate de energie mecanică pentru a produce energie electrică în raport cu două curse diferite de dilatarea și contracția pistoanelor menționate (5), sunt obținute automat datorită configurației, aranjamentului și dimensiunilor adecvate ale magneților (3) și înfășurărilor fixe (2) specificate. 5. Generator liniar conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că magneţii (3) menţionaţi au formă în esenţă paralelipiped, ei şi înfăşurările staţionare (2) au o astfel de dispunere şi dimensiuni încât energia mecanică utilizată pentru producerea energiei electrice atunci când se deplasează relativ unul. ciclu, urmează o curbă corespunzătoare unei modificări a cursei de compresie a pistonului sau pistoanelor (4) menționate, care poate fi considerată a fi substanțial identică cu curba energiei produse într-un ciclu al unui motor cu ardere internă în conformitate cu același cursa de compresie datorată modificării grosimii magneților (3 ), lățimii acestora și/sau întrefierului (T) în direcția de mișcare. 6. Generator liniar conform oricăruia dintre paragrafele precedente, caracterizat prin aceea că cel puţin o precamera (10) are o configuraţie substanţial conică cu o duză de injecţie (14) situată la vârful conului. 7. Generator liniar conform oricăreia dintre revendicările de la 1 la 5, caracterizat prin aceea că cel puţin o precameră (10) are în esenţă o configuraţie tronconica şi baza sa închisă (113) îndreptată în sens opus de cilindrul (9), conectată la cilindrul menţionat. (9) prin intermediul unuia sau mai multor canale (112), o duză de injecție (114) este situată pe axa bazei închise menționate și o a doua duză de injecție (111) este situată perpendicular pe axa precamerei la un poziție prestabilită. 8. Generator liniar conform oricăruia dintre paragrafele precedente, caracterizat prin aceea că pentru a elimina vibraţiile şi limitarea feedback-ului există una sau mai multe perechi de pistoane (6,6") faţă în faţă. 9. Generator liniar conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că numărul de pistoane (6,6") este în întregime un multiplu de doi și sunt conectați împreună în perechi unul cu celălalt folosind mijloace de legătură de 8,8" (Fig. 3), iar aceste pistoane (6,6") lucrează într-o singură direcție în fiecare moment de ciclul. 10. Generator liniar conform revendicării 8 sau 9, caracterizat prin aceea că doi cilindri poziționați unul față de celălalt (6, 6") au o cameră de combustie comună (9), în care trece cel puțin o precameră (10), cu o axă longitudinală. (h) perpendicular pe axa longitudinală (K) a doi cilindri (6, 6"). 11. Generator liniar conform revendicării 10, caracterizat prin aceea că pentru fiecare pereche de cilindri se folosesc două precamere (110) orientate unul pe altul (6, 6"), amplasate diametral opus şi faţă în faţă. 12. Generator liniar conform unuia dintre 12. revendicările 8 - 11, caracterizate prin aceea că poziţia a cel puţin unei părţi din componentele menţionate (7) destinate returnării energiei mecanice poate fi reglată în direcţia axei de mişcare a pistoanelor asociate cu aceste componente, caracterizată prin aceea că numai Poziția componentelor pentru returnarea energiei, asociată cu jumătate din pistoane (6, 6" Fig. 2), care se mișcă într-o direcție dată la un moment dat al ciclului, poate fi reglată. 14. Generator liniar conform oricăruia dintre paragrafele precedente, caracterizat prin aceea că piesa (11), care acționează ca bază și amplasare a mecanismelor de retur (7) menționate mai sus, este conectată la pământ sau la elementul de susținere a generator (1) prin intermediul legăturilor (12), având elasticitate predeterminată în direcția de mișcare a pistoanelor (6, 6" Fig. 2). 15. Generator liniar conform oricăruia dintre paragrafele precedente, caracterizat prin aceea că aer pt. îndepărtarea gazelor de eșapament și umplerea cilindrilor (5) este alimentată de precamerele (10) prin intermediul unuia sau mai multor pistoane auxiliare de evacuare (19) solidare cu pistoanele (4) ale motorului cu ardere internă, aceste pistoane auxiliare ( 19) aspirarea aerului în timpul fazei de compresie a pistoanelor (4) prin intermediul supapelor primare unidirecționale (21) fixate în cilindri auxiliari interacționați și pomparea acestuia în respectivele camere (10) folosind supape secundare unidirecționale (22) situat în apropierea respectivelor camere (10) în timpul fazei de expansiune a acestor pistoane (4). 16. Generator liniar conform oricăruia dintre paragrafele precedente, caracterizat prin aceea că în orice mod de funcționare, cel puțin o parte din aerul conținut în precamera/camere (10) ale motorului cu ardere internă este amestecată cu o cantitate de combustibil echivalent. la 120% din cantitatea de combustibil necesară unei reacții chimice. Prioritate pe puncte:
06/09/94 conform alin. 1, 3, 6, 8, 9, 10, 12 - 14;
04.11.94 conform paragrafelor 4, 5, 11, 15, 16;
02/07/95 conform alin. 2 si 7.

Un prototip al unui dispozitiv care generează electricitate atunci când merge pe jos a fost dezvoltat de oamenii de știință canadieni de la Universitatea Simon Fraser din Columbia Britanică, cu participarea colegilor din Statele Unite. Potrivit liderului de proiect, conferențiar la universitatea Max Donelan, aparatul, cu o greutate de aproximativ 1,6 kilograme, este atașat de genunchi și poate genera în medie 5 wați de energie electrică fără efort excesiv din partea unei persoane. Încercările anterioare de a folosi energia cheltuită la mers prin instalarea de dispozitive adecvate pe picior sau într-un rucsac special, potrivit dezvoltatorilor, s-au dovedit a fi mai puțin eficiente decât noua metodă.

După cum a menționat CBC, tehnologia ar putea fi folosită în cele din urmă pentru a alimenta proteze sau dispozitive medicale implantate, telefoane mobile sau senzori prin satelit. Poate găsi aplicație și în armată - soldații nu vor trebui să poarte baterii suplimentare cu ei.

Dispozitiv generator de curent alternativ

Pentru a asigura cea mai confortabilă existență, omul a dezvoltat și inventat o mare varietate de diferite dispozitive tehnologiceși sisteme complexe. Dar unul dintre cele mai eficiente și mai eficiente dispozitive care permite utilizarea energiei electrice a devenit un generator de curent alternativ.

Astăzi există două tipuri principale de construcție:

• Dispozitive cu o parte staționară - un stator și un element rotativ - un pol magnetic. Elementele de acest tip sunt utilizate pe scară largă în rândul populației, deoarece prezența unei înfășurări fixe a eliminat necesitatea ca utilizatorul să elimine sarcina electrică în exces.
• Un dispozitiv electric cu o armătură rotativă și un pol magnetic fix.

Se pare că proiectarea generatorului se reduce la prezența a două părți principale: în mișcare și staționară, precum și a elementelor care servesc ca o legătură de legătură între ele.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al unui alternator de mașină:

• partea rotativă a rotorului sau acționarea mecanismului este considerată nominal ca fiind un magnet electric. El este cel care va transmite câmpul magnetic creat către „corpul” statorului. Acesta este un element extern al dispozitivului, care constă din bobine cu fire conectate la acestea.
• tensiunea este transmisă prin inele și panouri comutatoare. Inelele sunt din cupru și se rotesc simultan cu rotorul și arborele cotit. În timpul mișcării, periile sunt apăsate pe suprafața inelelor. În consecință, curentul va fi transferat din partea staționară în partea mobilă a sistemului.

Specificații

Atunci când achiziționați un alternator, trebuie să vă concentrați pe următoarele caracteristici tehnice:

• Energie electrică;
• Tensiune de operare;
• Numărul de rotații ale părții rotative a generatorului;
• Factorul de putere net;
• Puterea curentă.

Generator de curent continuu liniar polifazat

Nikola Tesla a abordat întotdeauna problemele pe care le-a studiat într-un mod non-standard. Toată lumea pare evident că roțile cu palete sau palete răspund la mișcarea mediului mai bine decât obiectele plate. Tesla, în maniera sa caracteristică, a demonstrat că, dacă asamblați un sistem de rotor din discuri situate pe o axă în serie, atunci datorită fluxului de gaz care preia straturile limită, acesta nu se va roti mai rău, și în unele cazuri chiar mai bine decât o elice cu mai multe pale, care în esență este același șurub lui Arhimede.

Direcția mediului în mișcare trebuie să fie tangențială, ceea ce nu este întotdeauna posibil sau de dorit în unitățile moderne, dar designul este simplificat semnificativ - nu necesită deloc lame. Turbinele cu gaz conform schemei Tesla nu sunt încă construite, dar s-ar putea să nu se încheie încă.

Este foarte posibil să se utilizeze căldura secundară a unui generator turboelectric, utilizându-l pentru o varietate de nevoi - de la reciclarea secundară în sistemul în sine, la încălzirea spațiilor casnice și alimentarea cu energie termică. unități frigorifice tip de absorbtie. Această abordare se numește trigenerator, iar eficiența în acest mod se apropie de 90%. Asta e pentru combustibil.

Principalele pierderi prin frecare la un motor cu piston sunt în etanșarea camerei de ardere. Rotiți orice motor cu ardere internă chiar și cu capacul cilindrului scos. Va trebui să depui un efort semnificativ. Pierderile datorate frecării de rulare în mecanismul manivelei sunt mici.

Surse: newforum.delaysam.ru, howelektrik.ru, electricalschool.info, electrotransport.ru, kurstoe.ru, www.idlect.ru, pro-radio.ru

Regatele troll

Iriy

Sfinxul egiptean

Religia Greciei Antice

Hainele unui cavaler medieval

Acestea erau costume de luptă foarte grele, iar sabia, pe care toți războinicii călare medievali o iubeau atât de mult, nu se hotărâse încă să o înlocuiască cu nimic...

Producția de hidrogen pe Lună

Un grup de oameni de știință americani de la National Space Society și Exploration Foundation spațiul cosmic a vorbit despre modalități de a reduce costul colonizării Lunii...

Animale mistice

Animalele sunt organisme care alcătuiesc unul dintre regate lumea organică. Proprietățile comune ale animalelor și plantelor se datorează unității originii lor. Totuși, spre deosebire de...

Combustibil pentru reactoare nucleare spațiale

Pentru a localiza combustibilul nuclear care s-a topit la centrala nucleară Fukushima-1 în martie 2011, Tokyo Electric Power Company urmează să instaleze un...

Nanomotoare promițătoare

Organismele vii pot crea nanomotoare care au dimensiuni de câteva ori mai mici decât cele mai mici motoare create de om. Spre tipuri promițătoare de biologice...

zeul slav Cal

Khors este zeul ordinii mondiale asociat cu cursul soarelui. Khors și Dazhdbog sunt înrudiți ca grecii Helios și Apollo. Dumnezeu Navi ar putea...

Din punct de vedere tehnic, motoarele cu ardere internă din orice mașină hibridă sunt componente, extensii, care fac posibilă creșterea autonomiei de rulare a acestei mașini. Acest termen se referă la motoarele care rotesc doar un generator electric care furnizează energia generată motoarelor și încărcărilor electrice ale mașinii. baterii reîncărcabile. În marea majoritate a cazurilor, motoarele de extensie sunt motoare clasice cu ardere internă de dimensiuni mici, care au toate componentele și dezavantajele unor astfel de motoare. Dar cercetătorii de la Centrul Spațial German (DLR) au dezvoltat tip nou extender, care este construit pe baza unui motor liniar cu ardere internă fără supape și care poate funcționa cu aproape orice tip de combustibil.

Un generator liniar cu pistoane libere constă dintr-o cameră de ardere, două pistoane, generatoare electrice liniare și arcuri cu gaz de retur. Motorul de extindere funcționează în același mod ca și motoarele convenționale, prin aprinderea amestecului combustibil-aer din camera de ardere, ceea ce provoacă mișcarea pistoanelor. Cu toate acestea, în loc să folosească arborele cotit pentru a converti mișcarea liniară a pistonului în mișcare de rotație a arborelui, dispozitivul transformă energia cinetică a mișcării pistoanelor direct în energie electrică.

Explozia amestecului aer-combustibil din camera de ardere împinge ambele pistoane departe de centrul camerei, comprimând arcurile cu gaz, care încetinesc și le împing înapoi. Motorul de extensie funcționează la o frecvență de 40-50 Hz și produce până la 35 kW de energie electrică.

„Principiile construcției motoarelor liniare cu ardere internă sunt cunoscute de ingineri de destul de mult timp”, spune Ulrich Wagner, directorul Departamentului Energie și Transport al agenției DLR, „Dar prin utilizarea arcurilor cu gaz. design original Inginerii noștri au obținut o stabilitate uimitoare de funcționare a unui astfel de motor. Și prin utilizarea unei unități electronice de control dinamic puternic, suntem capabili să reglam cu precizie funcționarea tuturor componentelor motorului, forțându-le să interacționeze ca o singură unitate.”

Sistemul de control electronic creat de inginerii DLR controlează mișcarea pistoanelor liniare ale motorului cu o precizie de o zecime de milimetru, detectând fluctuațiile de presiune în timpul procesului de ardere și compensând aceste fluctuații. Acest mecanism permite, de asemenea, reglarea flexibilă a raportului de compresie, a vitezei pistonului și a deplasării camerei de ardere. Astfel de capacități fac posibilă utilizarea benzinei ca combustibil, combustibil diesel, gaz natural, biocombustibili, etanol și hidrogen.

Sistemul de control al unui generator liniar cu pistoane libere permite dispozitivului să selecteze independent modul de funcționare care este cel mai eficient la o anumită viteză a vehiculului și sarcina pe care o testează, ceea ce ajută la reducerea emisiilor la minim. Substanțe dăunătoare V mediu inconjurator. Absența arborelui cotit, a arborelui cu came și a altor atribute obligatorii ale motoarelor convenționale cu ardere internă face posibilă producerea unor astfel de generatoare cu costuri mai mici și, prin urmare, la un cost mai mic.

Dimensiunea redusă a noului generator face posibilă instalarea cu ușurință a acestuia pe oricare dintre mașinile hibride produse în prezent în serie pentru a extinde raza suplimentară de deplasare cu cel puțin 600 de kilometri, fără a crește greutatea mașinii.

Primul prototip al noului generator liniar a fost demonstrat recent pe bancul de testare al Institutului de Concepte de Vehicule DLR din Stuttgart. Și acum, specialiștii DLR, împreună cu compania Universal Motor Corporation GmbH, lucrează la crearea primelor mostre industriale, ale căror teste vor fi efectuate pe mașini hibride de diferite mărci.

Invenția se referă la inginerie electrică, generatoare liniare care asigură producerea de energie electrică. Rezultatul tehnic este de a crește stabilitatea și eficiența producției de energie, simplificând în același timp proiectarea și reducând volumul și greutatea. Generatorul liniar are o structură de cilindru hidrodinamic pentru mutarea pistonului (6) în cilindrul (1) în direcția axială prin aplicarea alternativă a presiunii fluidului asupra pistonului (6) din camera hidrodinamică stângă (4) în contact cu capătul din stânga. peretele (2) cilindrul (1) și presiunea fluidului în camera hidrodinamică dreaptă (5) în contact cu peretele de capăt drept al cilindrului (1). Se formează un magnet permanent (9) între suprafața de presiune stângă (7) în contact cu camera hidrodinamică stângă (4) a pistonului (6) și suprafața de presiune dreaptă (8) în contact cu camera hidrodinamică dreaptă (5). ) a pistonului (6). O bobină de inducție electrică (11) este instalată deasupra camerelor hidrodinamice din stânga și din dreapta (4, 5), formată pe un perete cilindric între pereții de capăt din stânga și din dreapta (2,3) ai cilindrului (1), astfel încât generarea de electricitatea în bobina electrică de inducţie este asigurată prin mişcare alternativă pe direcţia axială a pistonului (6) având magnet permanent. 4 salariu f-ly, 11 bolnav.

Desene pentru brevetul RF 2453970

DOMENIUL TEHNIC

Prezenta invenţie se referă la un generator liniar care asigură generarea de energie între un piston şi un cilindru care constituie un cilindru hidrodinamic.

CONTEXTUL ART

Documentul de brevet 1 dezvăluie un sistem de generare a energiei în care un motor cu piston liber (cilindru hidrodinamic) și un generator liniar sunt combinate unul cu celălalt pentru a genera energie.

Similar cu designul cilindrului unui motor de automobile, motorul cu piston liber (cilindrul hidrodinamic) care constituie un sistem de generare a energiei este un cilindru cu cameră de ardere nedivizată care conține o cameră de ardere (camera hidrodinamică) prevăzută doar la un capăt al cilindrului. Procesul de aspirație, procesul de comprimare și procesul de evacuare al unui motor cu piston liber sunt efectuate prin deplasarea pistonului într-o singură direcție datorită presiunii fluidului care curge creat de arderea și explozia combustibilului într-o cameră de ardere nedivizată și deplasarea pistonul în cealaltă direcție prin acțiunea unui generator liniar ca motor electric. Îndepărtarea electricității într-un generator liniar are loc în timpul arderii și exploziei într-un motor cu piston liber.

PROBLEME SOLUȚIONATE DE INVENȚIE

Sistemul liniar de generare a energiei conform documentului de brevet 1 are o structură în care arderea și explozia într-un motor cu piston liber (cilindru hidrodinamic) care conține un cilindru într-o cameră de ardere nedivizată, iar funcțiile unui generator liniar și ale unui motor electric sunt combinate pentru a realiza mișcarea alternativă a motorului cu piston fără piston în direcția axială, iar bobina generatorului liniar servește ca o componentă a motorului electric și a generatorului. În cazul unui sistem liniar de generare a energiei și având un controler pentru controlul sistemului liniar de generare a energiei, apare problema că structura devine complicată și costul este ridicat.

În plus, deoarece pistonul este deplasat într-o direcție din cauza arderii și exploziei, iar în cealaltă direcție este deplasat de motorul electric, apare o problemă că generarea de energie va fi insuficientă.

În plus, deoarece motorul cu piston liber și generatorul liniar sunt conectate în serie, volumul și lungimea cresc și, prin urmare, este necesar un spațiu de lucru prea mare.

REZOLVAREA PROBLEMEI

Pentru a rezolva problemele de mai sus, prezenta invenţie furnizează un generator liniar care generează energie electrică între un piston şi un cilindru constituind un cilindru hidrodinamic.

În general, generatorul liniar conform prezentei invenții are o structură de cilindru hidrodinamic în care presiunea fluidului din camera hidrodinamică stângă în contact cu peretele de capăt stâng al cilindrului și presiunea fluidului din camera hidrodinamică dreaptă în contact cu cea dreaptă. peretele de capăt al cilindrului sunt aplicați alternativ pe pistonul la cilindru pentru a efectua mișcarea alternativă a pistonului în direcția axială. Generatorul liniar conține o curea cu magnet permanent și o curea cu bobină de inducție electrică. Între suprafața de presare din stânga în contact cu camera hidrodinamică stângă a pistonului este prevăzută o curea cu magnet permanent și suprafața de presare din dreapta în contact cu camera hidrodinamică dreaptă. O centură de bobină de inducție electrică prevăzută deasupra camerelor hidrodinamice din stânga și din dreapta este formată pe un perete cilindric între pereții de capăt din stânga și din dreapta ai cilindrului. Un piston având o curea cu magnet permanent efectuează o mișcare alternativă în direcția axială, generând astfel energie electrică în cureaua unei bobine de inducție electrică.

Camerele hidrodinamice stânga și dreapta constituie camerele de ardere, iar pistonul se deplasează în direcția axială sub presiunea fluidului produsă de arderea și explozia combustibilului în camera de ardere.

Alternativ, un fluid presiune ridicata este alimentat alternativ camerelor hidrodinamice stânga și dreapta din exterior, iar pistonul se deplasează pe direcția axială sub presiunea fluidului de înaltă presiune.

Pistonul poate fi compus dintr-un magnet permanent cilindric, iar ambele suprafețe deschise ale găurii tubulare ale pistonului cilindric pot fi închise de plăci de capăt de presiune, astfel încât presiunea fluidului să poată fi primită de placa de capăt de presiune.

Pistonul cilindric este compus dintr-un singur corp tubular care conține un magnet permanent, sau este compus prin stivuirea mai multor inele sau corpuri tubulare scurte, fiecare dintre acestea conținând un magnet permanent.

EFECTELE INVENŢIEI

Prezenta invenție folosește ca structură principală o structură de cilindru hidrodinamic, în care presiunile fluidului din camerele hidrodinamice din stânga și din dreapta la ambele capete ale cilindrului sunt aplicate alternativ pentru a realiza mișcarea alternativă a pistonului și, în același timp, prezenta invenție poate realiza generarea de energie între piston și cilindrul care constituie cilindrul hidrodinamic, simplificând structura generatorului și reducând volumul și greutatea, astfel încât să se poată obține în mod fiabil o generare eficientă de energie.

În plus, pistonul are formă cilindrică, iar presiunea fluidului este primită de placa de capăt de presiune pentru a deplasa pistonul, prin care greutatea pistonului poate fi redusă și poate fi realizată o mișcare alternativă lină și o generare eficientă de energie.

În plus, magnetul permanent al pistonului poate fi protejat eficient împotriva impactului dinamic și a temperaturii ridicate prin intermediul unei plăci de capăt de presiune.

SCURTĂ DESCRIERE A DESENELOR

Fig. 1 este o vedere în secţiune care arată un exemplu în care pistonul (corpul tubular cu magnet permanent) al generatorului liniar conform prezentei invenţii este compus dintr-un corp tubular separat care conţine un magnet permanent;

Fig. 2 este o vedere în secţiune care prezintă un exemplu în care un piston (corp tubular al unui magnet permanent) al unui generator liniar este compus dintr-un set de corpuri tubulare scurte care conţin un magnet permanent;

Fig. 3 este o vedere în secţiune care arată un exemplu în care un piston (corp tubular al unui magnet permanent) al unui generator liniar este compus dintr-un set de inele care conţin un magnet permanent;

Fig. 4 este o vedere în secţiune care arată un exemplu în care un piston (corp tubular cu magnet permanent) al unui generator liniar este compus din corpuri coloane scurte care conţin un magnet permanent;

Fig. 5 este o vedere în secţiune care arată un exemplu în care un corp tubular staţionar cu magnet permanent şi o clemă cilindrică staţionară sunt prevăzute în generatorul liniar din exemplele de mai sus;

Figura 6A este o vedere în secţiune care arată prima funcţionare a generatorului liniar, care permite pistonului să înceapă să se mişte din cauza arderii şi exploziei combustibilului;

Figura 6B este o vedere în secţiune care arată a doua funcţionare a generatorului liniar, care permite pistonului să înceapă să se mişte din cauza arderii şi exploziei combustibilului;

Figura 6C este o vedere în secţiune care arată cea de-a treia funcţionare a generatorului liniar, care permite pistonului să înceapă să se mişte datorită arderii şi exploziei combustibilului;

Figura 6D este o vedere în secţiune care arată a patra funcţionare a generatorului liniar, care permite pistonului să înceapă să se mişte din cauza arderii şi exploziei combustibilului;

Figura 7A este o vedere în secţiune care arată prima funcţionare a generatorului liniar, care permite pistonului să înceapă să se mişte datorită fluidului de înaltă presiune furnizat din exterior; Și

FIGURA 7B este o vedere în secţiune care arată a doua funcţionare a generatorului liniar, care permite pistonului să înceapă să se mişte datorită fluidului de înaltă presiune furnizat din exterior.

OPŢIUNI PREFERATE PENTRU IMPLEMENTAREA INVENŢIEI

Exemplele de realizare preferate ale prezentei invenţii sunt discutate în detaliu mai jos în legătură cu figurile 1-7.

Generatorul liniar conform prezentei invenţii are o structură de cilindru hidrodinamic. În această construcție, presiunea fluidului din camera hidrodinamică stângă 4 în contact cu peretele de capăt stâng 2 al cilindrului 1 și presiunea fluidului din camera hidrodinamică dreaptă 5 în contact cu peretele de capăt din dreapta 3 al cilindrului 1 sunt aplicate alternativ la piston (piston liber) 6 în cilindrul 1 pentru a efectua mișcarea alternativă a pistonului 6 în direcția axială.

Cilindrul 1 constă dintr-un corp tubular complet cilindric și închis la ambele capete, unde capetele din stânga și dreapta ale corpului tubular sunt închise de pereții de capăt 2 și, respectiv, 3. Cilindrul 1 conține un piston (piston liber) 6, care se deplasează în direcția axială. Camera hidrodinamică stângă 4 este definită de peretele cilindric de la capătul stâng al cilindrului 1, pistonul 6 și peretele de la capătul stâng 2. Camera hidrodinamică dreaptă 5 este definită de peretele cilindric de la capătul drept al cilindrului 1, pistonul 6 și peretele de capăt drept 3.

Generatorul liniar conform prezentei invenții folosește o structură de cilindru hidrodinamic și, în același timp, este prevăzută o curea cu magnet permanent 9 între suprafața de presare din stânga 7 a pistonului 6 în contact cu camera hidrodinamică din stânga 4 și cea dreaptă. suprafața de presare 8 în contact cu camera hidrodinamică dreaptă 5 și o curea bobină de inducție electrică 11 prevăzută deasupra camerelor hidrodinamice stânga și dreaptă 4 și 5 este formată pe un perete cilindric între pereții de capăt stâng și drept 2 și 3 ai cilindrului 1 Pistonul 6 având o curea cu magnet permanent 9 se deplasează alternativ în direcția axială, datorită căruia este indusă generarea de energie electrică în cureaua 11 a bobinei electrice de inducție.

Camerele hidrodinamice stânga și dreapta 4 și 5 constituie camera de ardere, iar pistonul 6 este deplasat axial de presiunea fluidului produsă de arderea și explozia combustibilului în camera de ardere.

Alternativ, fluidele de înaltă presiune 20 și 20" sunt furnizate alternativ către camerele hidrodinamice stânga și dreapta 4 și 5 din exterior, iar pistonul 6 este deplasat axial de presiunea fluidelor de înaltă presiune 20 și 20".

După cum se arată în fig.1, 2 și 3, pistonul 6 este compus dintr-un corp tubular cu magnet permanent 6". Ambele suprafețe deschise ale găurii tubulare 13 ale corpului tubular cu magnet permanent 6" sunt închise de plăcile de capăt de presiune 14. , iar presiunea fluidului este primită de plăcile de capăt de presiune 14 .

Ca exemplu particular, în structura pistonului din fig.1, pistonul cilindric 6 constă dintr-un corp tubular cu magnet permanent 6" care conține un corp tubular separat 6a, un corp tubular cu magnet permanent 6" extern este introdus în clema cilindrică 10, iar ambele suprafețe de capăt deschise sunt închise de plăcile de capăt de împingere 14.

În structura pistonului din fig.2, pistonul cilindric 6 este compus dintr-un corp tubular cu magnet permanent 6" având o structură în care o multitudine de corpuri tubulare scurte 6c, fiecare conţinând un magnet permanent, sunt stivuite integral şi coaxial. Corpul tubular al magnetului 6" este montat exterior pe o clemă cilindrică 10, iar ambele găuri de capăt sunt închise de plăci de capăt de presiune 14.

În structura pistonului din fig.3, pistonul cilindric 6 este compus dintr-un corp tubular de magnet permanent 6" având o structură în care o multitudine de inele 6b, fiecare dintre ele conţinând un magnet permanent, sunt stivuite integral şi coaxial. Corpul magnetului permanent 6" este montat exterior pe clema cilindrică 10, iar ambele suprafețe deschise ale capetelor sunt închise de plăci de capăt de presiune 14.

În structura pistonului din fig.4, pistonul 6 este compus dintr-un corp columnar cu magnet permanent 6" având o structură în care o multitudine de corpuri columnare scurte 6d, fiecare având o structură rigidă și conținând un magnet permanent, sunt integral și coaxial. stivuite, iar plăcile de capăt de presiune 14 sunt prevăzute pe ambele suprafeţe de capăt, respectiv.

Atunci când inelele 6b sau corpurile tubulare scurte 6c sunt stivuite în pistonul 6, lungimea pistonului 6 (curea cu magnet permanent 9) poate fi mărită sau micşorată prin creşterea sau descreşterea numărului de inele stivuite 6b sau a corpurilor tubulare scurte 6c.

Este de preferat ca placa de capăt de presiune 14 discutată în legătură cu figurile 1 la 4 să fie compusă dintr-o placă ignifugă, cum ar fi o placă ceramică, o placă de fibre, o placă de piatră, o placă de beton, o placă de carbon și o placă de metal.

Corpul de magnet permanent tubular 6" și corpul de magnet permanent columnar 6" sunt prevăzute pe periferiile exterioare ale ambelor capete cu garnituri cu inele O 15 pentru utilizare la etanșarea cu periferia interioară a cilindrului 1. Alternativ, garnituri cu inele O. 15 sunt prevăzute pe periferiile exterioare ale plăcilor de capăt de împingere 14, acoperind ambele suprafeţe de capăt deschise ale unui piston cilindric 6, constând dintr-un corp tubular 6" al unui magnet permanent.

Corpul magnetului permanent tubular 6" și corpul magnetului permanent columnar 6" au polarități în conformitate cu principiul cunoscut al inducției magnetice și sunt aranjate astfel încât liniile magnetice ale magnetului permanent să fie aplicate efectiv la bobina electrică de inducție în curea bobinei de inducție electrică 11.

De exemplu, porțiunea periferică interioară a corpului tubular a unui magnet permanent de 6" are un pol nord (sau pol sud), iar porțiunea periferică exterioară are un pol sud (sau pol nord).

De asemenea, așa cum se arată în figurile 2 și 3, de asemenea, atunci când corpurile tubulare scurte 6c sau inelele 6b sunt stivuite pentru a constitui un corp tubular cu magnet permanent 6", porțiunile periferice interioare ale corpurilor tubulare scurte 6c și inelele 6b pot avea un nord. pol (sau un pol sudic), iar porțiunile periferice exterioare pot avea un pol sud (sau un pol nord).

Ca exemplu particular, în figura 3, inelul 6b în care porțiunea periferică exterioară are un pol nord și porțiunea periferică interioară are un pol sudic și inelul 6b în care porțiunea periferică exterioară are un pol sud și porțiunea periferică interioară are un pol nord sunt stivuite alternativ în direcția axială astfel încât să constituie un corp tubular cu magnet permanent 6" . De asemenea, atunci când o multitudine de corpuri tubulare scurte 6c din FIG. 2 sunt stivuite pentru a constitui un corp tubular cu magnet permanent 6" , corpurile tubulare scurte 6c pot fi stivuite astfel încât polii nord și sud au fost stabiliți alternativ.

În Fig. 4, corpurile scurte de coloană 6d în care miezul central are un pol sudic, iar porţiunea periferică exterioară are un pol nord, iar corpurile scurte de coloană 6d în care miezul central are un pol nord, iar porţiunea periferică exterioară are un pol sudic sunt stivuite în direcția axială.

Bobina electrică de inducție care constituie cureaua de bobine de inducție electrică 11 poate fi compusă dintr-o multitudine de grupuri de bobine de inducție electrice individuale în conformitate cu aranjamentul polilor din exemplele menționate mai sus.

Este de la sine înțeles că toate corpurile tubulare scurte 6c, inelele 6b sau corpurile scurte columnare 6d care constituie corpul tubular cu magnet permanent 6" și corpul columnar cu magnet permanent 6" pot fi stivuite astfel încât porțiunea periferică exterioară și porțiunea periferică interioară au aceiași poli, respectiv.

În exemplul de realizare din fig.5, pistonul 6 este compus dintr-un corp tubular cu magnet permanent 6" (sau un corp columnar cu magnet permanent 6") și, în același timp, cilindrul 1 este prevăzut cu un corp tubular cu magnet permanent staționar 1" în formă de inel care înconjoară periferia exterioară a centurii bobinei electrice de inducție 11, astfel încât bobina electrică de inducție să poată produce energie electrică mai eficient.

în exemplul de realizare din fig.5, este prevăzută de asemenea o clemă cilindrică staţionară 16, în formă de inel, înconjurând periferia exterioară a corpului tubular staţionar 1" al magnetului permanent.

Un corp de magnet permanent tubular staționar 1", o clemă staționară cilindrică 16 care înconjoară un corp de magnet permanent tubular staționar 1", un corp de magnet permanent tubular 6" sau un corp de magnet permanent columnar 6" care constituie pistonul 6 și o clemă cilindrică 10 pe care corpul tubular cu magnet permanent de 6 inchi, toate împreună măresc eficiența generării de energie.

Figura 5 arată ca exemplu că un numar mare de Inelele cu magnet permanent la sunt stivuite pentru a constitui un corp tubular cu magnet permanent staționar 1"; bobina electrică de inducție din cureaua bobinei de electroinducție 11 are formă inelală înconjurată de corpul tubular staționar cu magnet permanent 1"; iar corpul tubular cu magnet permanent 6 " care constituie pistonul 6 este înconjurat în continuare prin cureaua 11 a bobinei electrice de inducție.

Cu alte cuvinte, corpurile tubulare cu magnet permanent 6" și 1" sunt montate pe periferia interioară și periferia exterioară a bobinei electrice de inducție în centura bobinei electrice de inducție 11, iar bobina electrică de inducție este intercalată între corpurile tubulare cu magnet permanent 6. „și 1”.

Inelele cu magnet permanent la care constituie corpul de magnet permanent tubular staționar 1" și, respectiv, inelele cu magnet permanent 6b care constituie pistonul 6 sunt stivuite astfel încât inelele adiacente la și 6b să aibă polarități opuse unul față de celălalt, așa cum se arată în fig. 5. De exemplu.

De asemenea, atunci când corpul tubular cu magnet permanent 6" (pistonul 6) este compus din corpuri tubulare scurte 6c prezentate în FIG. 2, o multitudine de corpuri tubulare scurte cu magnet permanent pot fi stivuite pentru a asigura un corp tubular staționar cu magnet permanent magnet permanent de 1" corpul tubular 6" care constituie pistonul 6 poate fi înconjurat inelar de un corp tubular cu magnet permanent staționar 1" și corpurile tubulare scurte ale corpurilor tubulare 1" și 6" pot fi montate astfel încât corpurile tubulare scurte adiacente să aibă polarități opuse față de reciproc.

În exemplele din figurile 1 până la 4, poate fi prevăzut un corp tubular cu magnet permanent 1" care înconjoară cureaua bobinei de electroinducție 11. Când este prevăzut corpul tubular cu magnet permanent 1", grosimea corpului tubular cu magnet permanent 6" care constituie pistonul 6 poate fi redus, iar diametrul corpului columnar 6" al magnetului permanent al pistonului 6 poate fi de asemenea redus, prin care pistonul 6 poate fi redus în continuare în greutate.

După cum s-a descris mai sus, atunci când camerele hidrodinamice din stânga și din dreapta 4 și 5 constituie o cameră de ardere, de exemplu, bujiile 19 sunt prevăzute pe pereții extremi din stânga și din dreapta 2 și 3, supapele de injecție de combustibil 17 sunt prevăzute la capătul stâng și drept. pereții 2 și 3, sau pe pereții cilindrici de la extremitatea stângă și dreaptă ai cilindrului 1, iar supapa de evacuare 18 este prevăzută pe pereții de capăt stâng și drept 2 și 3, pereții cilindric de la capătul stâng și drept sau o porțiune intermediară a peretele cilindric al cilindrului 1.

Mai jos, în legătură cu figurile 6A până la 6D, va fi discutată o operaţie în care camerele dinamice fluide stânga şi dreapta 4 şi 5 constituie camerele de ardere stânga şi dreapta.

După cum se arată în fig.6A și 6B, combustibilul comprimat din camera de ardere stângă 4 alimentat de bujia din partea stângă 19 prin supapa de injecție de combustibil 17 arde și explodează, aplicând astfel presiune a fluidului pe suprafața de presiune din stânga 7 a capătului de presiune. placa 14, iar pistonul 6 (corp tubular 6" magnet permanent sau corp columnar 6" magnet permanent) se deplasează spre dreapta de-a lungul liniei centrale.

După cum se arată în figurile 6C și 6D, pistonul 6 se deplasează spre dreapta așa cum este descris mai sus, prin care combustibilul (amestecat cu gaz) injectat în camera de ardere dreaptă 5 prin supapa de injecție a combustibilului din dreapta 17 este comprimat, apoi aprins de către bujia dreapta 19 și , astfel arde și explodează în camera de ardere dreaptă 5. Ca rezultat, presiunea fluidului este aplicată pe suprafața de presare din dreapta 8 a plăcii de capăt de presare 14, iar pistonul 6 (corp de magnet permanent tubular 6" sau corpul de magnet permanent columnar 6") se deplasează spre stânga de-a lungul liniei centrale.

Fluidul (gaz inflamabil) 20 produs de arderea și explozia combustibilului în camerele hidrodinamice din stânga și din dreapta 4 și 5 este eliberat prin supapa de evacuare 18, însoțită de mișcarea alternativă a pistonului 6.

Operația de mai sus este repetată, prin care corpul magnetului permanent tubular 6" sau corpul magnetului permanent columnar 6" (curea cu magnet permanent 9) care constituie pistonul 6 se deplasează în mod repetat, iar electricitatea este generată în cureaua bobinei electrice de inducție 11.

În continuare, în legătură cu figurile 7A și 7B, este luată în considerare un exemplu de realizare în care fluidul de înaltă presiune este furnizat către camerele hidrodinamice din stânga și dreapta 4 și 5 din exterior pentru a face pistonul 6. Ca fluid de înaltă presiune, 20" Diverse se pot folosi gaze pe lângă aer și abur.

De exemplu, supapele de alimentare cu combustibil 21 și supapele de evacuare 22 sunt prevăzute pe pereții extremi din stânga și din dreapta 2 și 3. După cum se arată în FIG. 7A, fluidul de înaltă presiune 20" este alimentat în camera hidrodinamică din stânga 4 prin supapa de alimentare cu fluid din stânga. 21, astfel o presiune a fluidului de înaltă presiune 20" este aplicată pe suprafața de presare din stânga 7 a plăcii de capăt de presare 14, iar pistonul 6 (corp tubular cu magnet permanent 6" sau corp columnar 6") este deplasat spre dreapta de-a lungul centrului linia.

Apoi, așa cum se arată în fig.7B, când pistonul 6 ajunge la porțiunea de capăt a mișcării drepte, fluidul de înaltă presiune 20" este alimentat în camera de ardere dreaptă 5 prin supapa de alimentare cu fluid din dreapta 21, prin care presiunea de înaltă presiune. fluidul de presiune 20" este aplicat pe suprafața de presare din dreapta 8 a plăcii de capăt de presare 14, iar pistonul 6 (corp de magnet permanent tubular 6" sau corpul de magnet permanent columnar 6") se deplasează spre stânga de-a lungul liniei centrale.

Operația de mai sus este repetată, prin care corpul magnetului permanent tubular 6" sau corpul magnetului permanent columnar 6" (curea cu magnet permanent 9) care constituie pistonul 6 este în mod repetat să genereze putere în cureaua bobinei electrice de inducție 11.

LISTA POZIȚIILOR DE REFERINȚĂ

1 - Cilindru

1" - Corp tubular fix de magnet permanent

la - Inel cu magnet permanent

2 - Peretele din capătul stâng

3 - Peretele de capăt drept

4 - Cameră hidrodinamică stângă

5 - Camera hidrodinamica dreapta

6 - Piston

6" - Corp tubular cu magnet permanent

6" - Corp coloan de magnet permanent

6a - Corp tubular individual

6b - Inel

6c - Corp tubular scurt

6d - Corp columnar scurt

7 - Suprafața de presiune din stânga

8 - Suprafata de presiune dreapta

9 - Curea cu magnet permanent

10 - Clemă cilindrică

11 - Curea electrică cu bobine de inducție

13 - Orificiu tubular

14 - Împingeți placa de capăt

15 - inel O

16 - Clemă cilindrică fixă

17 - Supapa de injecție de combustibil

18 - Supapa de evacuare

19 - Bujie

20 - Fluid (gaz inflamabil)

20" - Fluid de înaltă presiune

21 - Supapă de alimentare cu fluid

22 - Supapa de evacuare

REVENDICARE

1. Un generator liniar având o structură de cilindru hidrodinamic, în care presiunea fluidului din camera hidrodinamică stângă în contact cu peretele de capăt stâng al cilindrului și presiunea fluidului din camera hidrodinamică dreaptă în contact cu peretele de capăt drept al cilindrului sunt aplicate alternativ pe pistonul din cilindru pentru a realiza mișcarea alternativă a pistonului în direcția axială, generatorul liniar cuprinzând:

un magnet permanent prevăzut între suprafața de presare stângă în contact cu camera hidrodinamică stângă a pistonului și suprafața de presare dreaptă în contact cu camera hidrodinamică dreaptă; Și

o bobină de inducție electrică prevăzută deasupra camerelor hidrodinamice din stânga și din dreapta și formată pe un perete cilindric între pereții de capăt stâng și drept ai cilindrului,

în care pistonul având un magnet permanent se deplasează alternativ într-o direcție axială pentru a genera electricitate în bobina de inducție electrică,

în care generatorul liniar conține suplimentar un corp tubular staționar al unui magnet permanent, în formă de inel care înconjoară periferia exterioară a bobinei de inducție electrică și o clemă cilindrică staționară, în formă de inel care înconjoară periferia exterioară a corpului tubular staționar al magnetului permanent .

2. Generator liniar conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că camerele hidrodinamice stânga şi dreapta constituie camere de ardere, iar pistonul este deplasat axial prin presiunea fluidului generată de arderea şi explozia combustibilului în camera de ardere.

3. Generator liniar conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că fluidul de înaltă presiune este alimentat alternativ în camerele hidrodinamice din stânga şi din dreapta din exterior, iar pistonul este deplasat axial de presiunea fluidului de înaltă presiune.

4. Generator liniar conform revendicării 1, 2 sau 3, caracterizat prin aceea că pistonul este de formă cilindrică şi ambele suprafeţe deschise de capăt ale orificiului tubular al pistonului cilindric sunt închise de plăci de capăt de presiune care primesc presiunea fluidului.

5. Generator liniar conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că pistonul cilindric este format prin stivuirea mai multor inele sau corpuri tubulare scurte, fiecare dintre acestea fiind realizat dintr-un magnet permanent.