LT5487B

LT5487B - A piston engine and a motion change device

Info

Publication number: LT5487B
Application number: LT2006053A
Authority: LT
Inventors: Gediminas KLIMAVIČIUS
Original assignee: Gediminas KLIMAVIČIUS
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-04-25
Also published as: LT2006053A

Abstract

The invention relates to mechanical engineering and can be used for piston engines and motion change devices. A piston engine and motion change device comprises on an axis (1) mounted rotor (2), with two rings shaped permanent magnets (3). The line(4 ) which separates opposite poles is sinusoid shaped with segment on rotor's (2) side. Electromagnets (7) and (8) are placed over a line (4) on guides (6) and connected to pistons (9) and (10). An engine comprises two cylinders (11) and (12), stator windings (13), a control block (14), a batcher (15) of compressed air, a fuel injector (16) and a synchronic sensor (17). An engine is fixed in a frame (18), a battery (19) is connected to a control block (14), and container (20) of compressed airis connected to a batcher (15). En engine can use heat power of electricity, compressed air and fuel.

Description

Išradimas priskiriamas mašinų gamybos sričiai ir gali būti naudojamas stūmokliniame variklyje ir judesio keitimo įrenginyje.The invention relates to the field of machine manufacture and can be used in piston engine and motion changing device.

Žinomas vidaus degimo variklis, kurį sudaro cilindras, stūmoklis, dujų paskirstymo mechanizmas, o judesio keitimo funkcija atlieka alkūninis velenas ir švaistiklis.Known internal combustion engine consisting of a cylinder, piston, gas distribution mechanism, and the motion change function is performed by the crankshaft and crank.

Šio judesio keitimo mechanizmo, o kartu ir variklio pagrindiniai trūkumai yra mažas sukimo momentas ciklo pradžioje ir pabaigoje, ir labiai žemas ekologinis lygisThe main disadvantages of this motion-changing mechanism, as well as the engine, are low torque at the beginning and end of the cycle and very low ecological level

Žinomas variklis, kurio patento numeris WO99/63206, sukurtas prancūzų inžinieriaus Negre, naudojantis iki 300 atmosferų suspaustą orą. Šį variklį sudaro cilindras ir stūmoklis, sujungtas su judesio keitimo mechanizmu, darantis pauzę viršutineme ciklo taške.Known engine, patent number WO99 / 63206, developed by French engineer Negre using up to 300 atmospheres of compressed air. This engine consists of a cylinder and a piston coupled to a motion change mechanism that pauses at the upper point of the cycle.

Pagrindiniai šio variklio trūkumai yra sukimo momento netolygumas ir vienas energijos šaltinis.The main drawbacks of this engine are torque irregularity and a single power source.

Dvi energijos rūšis naudoja šiuo metu gaminami hibridiniai automobiliai, turintys du panašaus galingumo variklius: elektrinį ir vidaus degimo (www.hibridcars.com).Two types of energy are used in the current production of hybrid cars, with two engines of similar power: electric and internal combustion (www.hibridcars.com).

Šių energetinių sistemų trūkumas yra tas, kad didėja automobilio svoris ir jo savikaina.The disadvantage of these power systems is that they increase the weight and cost of the car.

Žinomas stūmoklinis variklis, autorinio išradimo Nr. SU 1521887, turintis cilindrą su dviem priešpriešiais judančiais stūmokliais, sujungtais su pastoviais magnetais, kurie patalpinti elektros generatoriaus apvijų viduje, rotorių su pastoviais magnetais, įtvirtintą ant veleno ir patalpintą tarp dviejų diskinių pastovaus magneto statorių, kurių profilinis paviršius turi kintamą storį, nukreiptą į rotoriaus paviršių, ir sektorines išpjovas maksimalaus ir minimalaus storių sandūroje, sinchronizacijos daviklį, akumuliatorių ir valdymo bloką.Known piston engine according to the invention no. SU 1521887 having a cylinder with two opposing movable pistons connected to a permanent magnet placed inside the windings of an electric generator, a rotor with permanent magnets mounted on a shaft and sandwiched between two disc permanent magnet stators having a variable thickness directed to the rotor surface, and sector notches at maximum and minimum thickness junction, synchronization sensor, battery, and control unit.

Šiame variklyje buvo panaudotas judesio keitimo mechanizmas, (autorinio išradimo Nr. SU 1588953), turintis nebaigtos spiralinės vijos formos statorių iš pastovaus magneto, įmagnetintą spiralės ašies kryptimi, rotorių su sektoriais iš pastovaus magneto, įtvirtintą ant ašies lygiagrečiai statoriui, sudarantį su juo kintamo dydžio tarpelį, turintis judančią dalį iš paslTv^s^magneto, perduodančią kintamojo judesio energiją, ir sinchrodaviklį.This motor utilized a motion change mechanism, (invented No. SU 1588953) having an incomplete helix winding stator magnetized to the helix axis, a rotor with sector magnet magnets mounted on an axis parallel to the stator forming a variable size therewith. a gap having a moving part of a paslTv ^ s ^ magnet transmitting the variable motion energy, and a syncro detector.

Nors šis variklis gali veikti kartu naudodamas elektros ir šiluminę kuro energiją, 5 tačiau jis neturi galimybės naudoti suspaustą orą, kaip energijos šaltinį.Although this engine can run on both electric and thermal fuel energy 5, it does not have the ability to use compressed air as a power source.

Išradimo uždavinys -išplėsti variklio funkcines galimybes ir padidinti sukamojo momento tolygumą.The object of the invention is to extend the functional capabilities of the engine and to increase the torque uniformity.

Sį uždavinį sprendžia stūmoklinis variklis ir jo judesio keitimo įrenginys, kuris sūmoklio slenkamąjį judesį keičia į rotoriaus sukamąjį judesį, daro sustojimą mirties taškuose ir veikia kaip elektros variklis.This problem is solved by the piston engine and its motion changer, which changes the piston's displacement into rotor rotation, stops at death points and acts as an electric motor.

Išradimas aprašomas pagal brėžinyje fig.l pateiktą struktūrinę stūmoklinio variklio ir jo judesio keitimo įrenginio schemą, brėžinis fig. 2 - vaizdas iš šono.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is described in accordance with a schematic diagram of the piston engine and its motion changing device in FIG. 2 - Side view.

Stūmoklinio variklio judesio keitimo įrenginį sudaro ant ašies 1 įtvirtintas rotorius 2, ant kurio užmauti du žiedo formos pastovūs magnetai 3 su priešingais poliais, nukreiptais į viršų, o skiriamoji linija 4 tarp magnetų 3 yra sinusoidės pavidalo su nuopjova 5 vienoje pusėje. Virš skiriamosios linijos 4, ant kreipiančiųjų 6 įtaisyti elektromagnetai 7 ir 8, kurie sujungti su stūmokliais 9 irThe piston engine's motion changer comprises a rotor 2 mounted on an axis 1, on which two ring-shaped permanent magnets 3 with opposite poles facing upwards are mounted, and the dividing line 4 between the magnets 3 is sinusoidal with a notch 5 on one side. Above the dividing line 4, the solenoids 7 and 8 are mounted on the guides 6 and connected to the pistons 9 and

10. Vietoje elektromagnetų galima naudoti pastovius magnetus.10. Permanent magnets may be used instead of electromagnets.

Stūmoklinis variklis dar turi cilindrus 11 ir 12, virš rotoriaus 2 įtaisytas statoriaus apvijas 13, kurios sujungtos su valdymo bloku 14, prie kurio prijungti suspausto oro padavimo dozatorius 15, kuro purkštukas 16 ir sinchrodaviklis 17. Variklis įtvirtintas korpuse 18. Elektros baterija 19 sujungta su valdymo bloku 14, o suspausto oro talpyklė 20 sujungta su dozatoriumi 15.The piston engine further comprises cylinders 11 and 12, stator windings 13 mounted above the rotor 2, which are connected to a control unit 14 to which a compressed air supply dispenser 15, a fuel nozzle 16 and a synchronous sensor 17 are connected. the control unit 14 and the compressed air container 20 connected to the metering unit 15.

Variklis dirba tokiu būdu. Iš elektros baterijos 19 per valdymo bloką 14 paduodama elektros srovė į statoriaus apvijas 13. Rotorius 2 pradeda suktis, o srovės kryptį reguliuoja valdymo blokas 14, reaguodamas į daviklio 17 signalą.The engine works this way. The electric battery 19 is supplied with current through the control unit 14 to the stator windings 13. The rotor 2 begins to rotate and the current direction is controlled by the control unit 14 in response to the signal from the sensor 17.

Į elektromagnetą 7 iš valdymo bloko 14 paduodama elektros srovė tokios krypties, kad elektromagneto 7 poliai būtų priešingo ženklo rotoriaus 2 magneto 3 poliams , ir dėl jų sąveikos rotoriui 2 sukantis, elektromagnetas 7 kartu su stūmokliu 9 verčiamas slankioti tarp kreipiančiųjų 6 nuo vieno rotoriaus 2 krašto iki kito, darydamas sustojimą virš nuopjovos 5. Tuo metu į stūmoklio 9 suspaudžiamą ir įkaitusį atmosferinį orą dozatorius 15 iš talpyklės 20 paduoda suspausto oro dozę, kuri, veikiama temperatūros, žymiai padidina slėgį virš stūmoklio 9. Išaugęs slėgis stumia stūmoklį 9 į priešingą rotoriaus 2 pusę kartu su elektromagnetu 7, kuris veikia rotorių 2 jėga, kurios dedamoji nukreipta jo sukimosi kryptimi. Pabaigoje įvyksta cilindro 11 prapūtimas, ir ciklas kartojasi iš naujo.The electromagnet 7 is supplied with current from control unit 14 in such a direction that the poles 7 of the electromagnet 7 are opposite to the magnet 3 of the rotor 2 and by their interaction rotating the rotor 2 causes the electromagnet 7 together with the piston 9 to slide between the guides 6 to the next, making a stop above the cut 5. At this point, the metering device 15 delivers a dose of compressed air from the container 20 into the compressible and hot atmospheric air of the piston 9 which, when exposed to temperature, significantly increases the pressure over the piston 9. side, together with an electromagnet 7, which acts on the rotor 2 with a component directed in its rotational direction. At the end, the cylinder 11 blows and the cycle repeats itself.

O jeigu elektros srovė bus paduota į elektromagnetą 8, stūmoklis 10 pradės slankioti cilindre 12, spausdamas atmosferinį orą. Tada kuro purkštukas 16 įpurškia kuro į cilindrą 12, įvyksta savaiminis kuro užsidegimas, įkaitusios dujos plečiasi ir stumia stūmoklį 10 į priešingą rotoriaus 2 pusę kartu su elektromagnetu 8, kuris veikia rotorių 2 jėga, kurios dedamoji nukreipta jo sukimosi kryptimi. Ciklo pabaigoje stūmoklis 10 daro sustojimą, tuo pagerindamas cilindro 12 prapūtimą, ir toliau ciklas kartojasi iš naujo.And if electric current is applied to the electromagnet 8, the piston 10 will begin to slide in the cylinder 12, exerting atmospheric air. The fuel nozzle 16 then injects the fuel into the cylinder 12, spontaneously ignites the fuel, expands the heated gas and pushes the piston 10 to the opposite side of the rotor 2 together with an electromagnet 8 acting on the rotor 2 in a direction of rotation. At the end of the cycle, the piston 10 stops, thereby improving the purge of the cylinder 12, and the cycle continues to be repeated.

Tuo metu, kada cilindruose 11 arba 12 vyksta suspaudimo taktai, valdymo blokas 14 pagal daviklio 17 signalą įjungia elektros srovę, kuri, tekėdama statoriaus apvijomis 13, perduoda galingumo impulsą rotoriui 2 ir išlygina sukomojo momento netolygumą.During the compression stroke of the cylinders 11 or 12, the control unit 14 activates an electric current according to the signal of the sensor 17, which, when flowing through the stator windings 13, transmits a power pulse to the rotor 2 and compensates the torque irregularity.

Maksimalus galingumas išgaunamas naudojant kuro šiluminę, suspausto oro ir elektros energijas, o esant mažesniam galingumo poreikiui galima visai išjungti bet kurį iš trijų esamų energijos šaltinių, atsižvelgiant į turimus jų kiekius.Maximum power is obtained from the thermal, compressed air and electric energy of the fuel, and at lower power requirements, any of the three available power sources can be shut down completely, depending on their available quantities.

Claims

DEFINITION OF INVENTION

Piston engine consisting of pistons (9) and (10), cylinders (11) and (12) control unit (14), fuel supply system (16) electric battery (19),

5 housing (18) characterized in that it has stator windings (13) mounted above the rotor 2.

Piston engine according to claim 1, characterized in that it has a compressed air dispenser (15) and a compressed air container (20).

Piston motor motion changing device, comprising a rotor (2) with permanent magnets (3), a synchronization sensor (17), characterized in that the dividing line between the different poles of the ring-shaped magnets (3) applied to the rotor (2). (4) is in the form of a sinusoid.

Device according to Claim 3, characterized in that above the dividing line (4) of the magnet poles, the magnets (7) and (8) are mounted on the guides (6) and connected to the pistons (9) and (10).

Device according to claim 3, characterized in that the sinusoidal dividing line (4) has a cut only on one side e.