HRP970252A2 - Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy - Google Patents

Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy

Info

Publication number
HRP970252A2
HRP970252A2 HRP970252A HRP970252A2 HR P970252 A2 HRP970252 A2 HR P970252A2 HR P970252 A HRP970252 A HR P970252A HR P970252 A2 HRP970252 A2 HR P970252A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
boxer
energy
linear motion
direct conversion
linear
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Kazimir Grbavac
Original Assignee
Kazimir Grbavac
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kazimir Grbavac filed Critical Kazimir Grbavac
Priority to HRP970252 priority Critical patent/HRP970252B1/xx
Priority to DE1998115395 priority patent/DE19815395A1/de
Publication of HRP970252A2 publication Critical patent/HRP970252A2/hr
Publication of HRP970252B1 publication Critical patent/HRP970252B1/xx

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
    • H02K7/1876—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts
    • H02K7/1884—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts structurally associated with free piston engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/044—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators the engine-generator unit being placed on a frame or in an housing
    • F02B2063/045—Frames for generator-engine sets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1808—Number of cylinders two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/041—Linear electric generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

Područje tehnike
Područje tehnike kojemu izum pripada može se klasificirati pod H02K i F02B po međunarodnoj klasifikaciji patenata. H92K se odnosi na dobivanje električne energije, a klasifikacija F02B općenito na motore sa unutrašnjim sagorijevanjem.
Tehnički problem
Prvi tehnički problem koji se rješava ovim izumom je izravno pretvaranje energije linearnog gibanja kod bokser tipa motora u električnu energiju. Drugi tehnički problem koji je riješen izumom odnosi se na činjenicu da pretvarač ujedno služi i kao pokretač pri paljenju motora, odnosno da sam pretvarač ima dvostruku ulogu. Treći tehnički problem koji se usput rješava je davanje motoru izuzetne elastičnosti-mijenjanjem osnovnih parametara, u prvom redu odnosa kompresije.
Stanje tehnike
S obzirom da na tržištu postoje i koriste se linearni električni motori i/ili generatori (primjerice vibratori), samo korištenje takvog linearnog generatora po sebi ne predstavlja novost. Isto tako vrlo dobro su poznate razne izvedbe bokser motora sa unutrašnjim sagorijevanjem i sami po sebi nisu nikakva novost.
Klasično se bokser motor može koristiti za dobivanje električne energije na način da se linearno gibanje klipova pretvori u rotaciono na neki od poznatih načina, a zatim takvo rotaciono gibanje u rotaciono gibanje rotora električnog generatora.
Za razliku od takvog načina dobivanja električne energije, ovaj izum koristi sve dobre strane boksera motora i klasičnih linearnih električnih generatora. Nije potrebno pretvarati linearna gibanja u rotaciona, a linearni električni generator može se iskoristiti kao linearni električni motor za samo pokretanje bokser motora.
Rješenje tehničkog problema
Slike 1 i 2 prikazuju shematski rješenje zadanog tehničkog problema. Namjera slike 1 je objašnjenje same izvedbe, dok na drugoj slici vidimo kako se mogu mijenjati radne karakteristike danog uređaja promjenom omjera kompresije na način da se cilindri razmiču. Pozicije na slikama su identične i označavaju:
1.) osnovno kućište generatora,
2.) cilindar bokser motora,
3.) prostor iznad klipa,
4.) klip bokser motora,
5.) prostor iznad klipa,
6.) osovina koja veže klipove
7.) linearni generator/motor,
8.) mirna zavojnica,
9.) namotaji mirne zavojnice,
10.) pokretni blok,
11.) zavojnica pokretnog bloka,
12.) četkice,
13.) opruga četkice,
14.) potrošna klizna elektroda,
15.) kolektor,
16.) vijak sa osovinom,
17.) nosač lijevog cilindra
18.) osnovni nosač vezan za linearni generator (7)
19.) nosač desnog cilindra,
20.) okviri po kojima cilindri mogu klizati,
21.) prostor unutar kojeg se mogu cilindri izmicati.
U samom kućištu (1) smješten je klasičan bokser motor koji se sastoji od dva cilindra (2), dva klipa (4) i sa po dva prostora iznad (5) i ispod (3) klipova. Klipovi su vezani osovinom (6) koja nije kruto vezana za same klipove već posjeduje određenu slobodu. Bokser motor može biti izveden u bilo kojem poznatom tipu, a kako to nije predmet izuma sama izvedba tipa nije nacrtana.
Linearni električni generator (7) sastoji se od dijela koji miruje (8) i pokretnog bloka (10). Ležajevi koji omogućavaju pokretanje pokretnog bloka, graničnici i sl. jesu standardne izvedbe i nisu prikazani na slici 1. Mirni dio (8) kroz koji se giba pokretni blok (10) nosi u odgovarajućoj armaturi koja omogućava normalno zatvaranje magnetskog toka zavojnicu (9) na čijim kontaktima A se generira elektromotorna sila (EMS) sukladno Lentzovom zakonu indukcije.
Pokretni blok (10) sa zavojnicom (11) koja je motana na odgovarajućoj jezgri, primjerice od mekog željeza, posjeduje 2 kolektora (15) koji dovode sa kontakta B struju koja odgovarajuću jezgru čini magnetičnom. Kolektori (15), prostiru se na obje strane osovine (6) na način da primjerice gornja polovica čini jedan pol, a donja polovica drugi pol.
Na same kolektore (15) naliježe dva para četkica (12) koje osiguravaju siguran kontakt sa kolektorima za vrijeme klizanja. Četkice (12) sastoje se od uobičajenih dijelova, opruge (13) koja regulira pritisak potrošne elektrode (14) na kolektor (15).
Način pokretanja motora je vrlo jednostavan i bit će prikazan jedan od mogućih načina pokretanja. Dovođenjem istosmjerne struje određene jakosti na kontakte B pokretni blok (10) postaje magnetičan. Dovođenjem pilastog napona određene frekvencije na kontakte a mirni blok (8) tjera pomični blok (10) na osciliranje sa određenom frekvencijom što pokreće klipove lijevo-desno i dovodi do pokretanja bokser motora.
Kretnjom bokser motora kreće se i pokretni blok (10), koji ako je napajan istosmjernom strujom djeluje slično permanentnom magnetu koji se giba unutar zavojnice mirnog bloka. Gibanje takvog magneta generira EMS na kontaktima A. Određena količina energije mora se pretvoriti u snagu za napajanje pomičnog bloka. Ostatak energije može se normalno koristiti nakon određenih pretvarača koji osiguravaju stabilnost I-V karakteristike, kao i same frekvencije.
Dodatno cijeli motor ima mogućnost podešavanja parametra Carnotovog ciklusa, preciznije kompresionog omjera. U tu svrhu moguće je cilindre (uz pomoć uređaja prikazanog na slici 2) razmicati na način da se zakreće vijak (16) sa osovinom koja posjeduje odgovarajuće navoje i koji je u osnovnom nosaču (18) samo uležišten svojim zakretanjem približava ili udaljava nosače (17) i (19), a time i cilindre unutar okvira (20) što omogućava njihov hod u prostoru (21). Takvo primicanje ili razmicanje s obzirom da je osovina koja veže klipove bez te mogućnosti vodi na smanjenje ili povećanje kompresijskog omjera u samom motoru i čini isti primjenjivijim.
Potrebno je spomenuti da se može vezati i više paralelnih bokser motora koji bi pogonili jedan te isti linearni generator ako se za to ukaže potreba vezujući iste za osovinu (6) koja pokreće pokretni blok.
Industrijska primjenjivost izuma
Industrijska primjenjivost izuma u najširem smislu je neupitna s obzirom da se radi o uređaju koji ima zadatak djelotvorne pretvorbe energije linearnog gibanja klipova bokser motora u električnu energiju bez međupretvarača rotacionog tipa.

Claims (5)

1. Izravno pretvaranje energije linearnog gibanja kod bokser motora u električnu energiju naznačeno time da se pretvaranje vrši linearnim električnim generatorom (7) smještenim između cilindara bokser motora (2).
2. Linearan električni generator prema patentnom zahtjevu 1. Koji se sastoji od mirnog (8) i pomičnog bloka (10), četkica (12) i kolektora (15) naznačen time da služi i kao linearni motor prilikom pokretanja bokser motora, a kasnije prilikom uspostave normalnog rada bokser motora i kao linearni generator električne energije.
3. Izravno pretvaranje energije linearnog gibanja kod bokser motora u električnu energiju prema zahtjevu 1 naznačeno time da se nakon uspostave normalnog rada bokser motora dio generirane energije na kontaktima A preusmjerava preko pretvarača na kontakte B za pobudu jezgre pomičnog bloka (10).
4. Izravno pretvaranje energije linearnog gibanja kod bokser motora u električnu energiju prema zahtjevima 1 naznačeno time da cijeli sustav posjeduje mogućnost mijenjanja radnih parametara razmicanjem ili primicanjem cilindara (2) uz pomoć zakretanja vijka sa osovinom (16) koja je slobodno uležištena u nosač (18) i posjeduje odgovarajuće navoje i prisiljava nosače cilindra (17) i (19) na razmicanje ili primicanje.
5. Izravno pretvaranje energije linearnog gibanja bokser motora u električnu energiju prema zahtjevima 1, 3 i 4 naznačeno time da se može mehanički vezati I više bokser motora za osovinu (6).
HRP970252 1997-05-12 1997-05-12 Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy HRP970252B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HRP970252 HRP970252B1 (en) 1997-05-12 1997-05-12 Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy
DE1998115395 DE19815395A1 (de) 1997-05-12 1998-04-06 Die direkte Verwandlung der Energie des linearen Bewegens des Boxermotors in die elektrische Energie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HRP970252 HRP970252B1 (en) 1997-05-12 1997-05-12 Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HRP970252A2 true HRP970252A2 (en) 1999-04-30
HRP970252B1 HRP970252B1 (en) 2003-02-28

Family

ID=10946580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HRP970252 HRP970252B1 (en) 1997-05-12 1997-05-12 Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19815395A1 (hr)
HR (1) HRP970252B1 (hr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9919519D0 (en) * 1999-08-19 1999-10-20 Dawson Richard F Power generator
CN103807016B (zh) * 2013-02-01 2016-07-20 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 直线运动发动机
CN103590898B (zh) * 2013-10-31 2015-12-02 北京理工大学 一种自由活塞直线电机的工作模式切换装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19815395A1 (de) 1999-01-14
HRP970252B1 (en) 2003-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6049146A (en) Electromagnetic piston engine
US20140049124A1 (en) Double-rotor flux-switching machine
Baker et al. A cylindrical linear permanent magnet Vernier hybrid machine for wave energy
JP2006121897A (ja) 横磁束線形電動機を用いた両方向駆動型圧縮機
CN103001423B (zh) 一种内外双定子电励磁双凸极起动发电机
JP2002199695A (ja) 公転式アクチュエータ
CA1108695A (en) Pulsed excitation alternator
US20060131974A1 (en) Electrical machine and use thereof
HRP970252A2 (en) Direct conversion of linear motion energy generated by a double-piston engine to electric energy
Sui et al. Research on a tubular yokeless linear PM machine
Wang et al. Comparison of flux switching and modulated pole linear machines for use with a free piston
Yulong et al. Design of the double-stator permanent magnet synchronous starter and generator used in electric vehicles
CN101005230B (zh) 一种多极内转子式永磁发电机
KR20070029297A (ko) 내연기관을 이용한 선형발전기 시스템
CN201409020Y (zh) 径向磁钢双凸极混合励磁电机
CN100502209C (zh) 活塞式内燃直线发电机
RU2339147C1 (ru) Электрическая машина
Arof et al. Permanent magnet linear generator design using finite element method
RU2085010C1 (ru) Индукторная электрическая машина
JP4258122B2 (ja) 発電機
CN214591075U (zh) 发动机废气涡轮发电机
CN107579641B (zh) 一种汽车起动发电机
WO2009099343A1 (en) A cogeneration system
RU2133545C1 (ru) Генератор переменного тока
JPS631021B2 (hr)

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20051209

Year of fee payment: 8

ODBI Application refused