RU2093694C1

RU2093694C1 - Two-stage gas pulse engine

Info

Publication number: RU2093694C1
Application number: RU95101589A
Authority: RU
Inventors: Адхам Закирович Султанов
Original assignee: Адхам Закирович Султанов
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1997-10-20
Also published as: RU95101589A

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: at the first stage high-pressure overheating steam is used whereas the auxiliary engine utilizes exhaust steam of the first stage. The engine has high- pressure cylinder provided with an insulated jacket and low-pressure cylinder. Inside both of the cylinders are two reciprocating hummers. The shocks produced by hummers propel a vehicle. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 7 dwg

Description

ДВС двигатель внутреннего сгорания, на первый взгляд, является замкнутой системой. Тем не менее, если двигатель установить на вал, ось которого проходила бы по оси коренных шеек коленвала, боковая сила N, действующая на цилиндр, взаимодействующая с поршнем во время рабочего хода вращала бы сам двигатель с реактивным или опрокидывающим моментом N•l, где N боковая сила, действующая на цилиндр от поршневого пальца (кг), l - расстояние от оси поршневого пальца до оси коренной шейки коленвала (м). ICE internal combustion engine, at first glance, is a closed system. Nevertheless, if the engine was mounted on a shaft whose axis would pass along the axis of the main journals of the crankshaft, the lateral force N acting on the cylinder interacting with the piston during the stroke would rotate the engine itself with a reactive or tipping moment N • l, where N lateral force acting on the cylinder from the piston pin (kg), l is the distance from the axis of the piston pin to the axis of the crankshaft main neck (m).

Неуравновешенным остается сила инерции P_и поступательно движущихся поршней и центробежная сила P_ц, направленная по кривошипу коленвала и т.д.The inertia force P _{and the} progressively moving pistons and the centrifugal force P _c directed along the crankshaft crank, etc. remain unbalanced.

Таким образом, во всех замкнутых (на первый взгляд) системах, работающих от высокого давления газов, жидкостей и т.д. обязательно возникает ряд неуравновешенных моментов и сил. Thus, in all closed (at first glance) systems operating from high pressure gases, liquids, etc. necessarily a number of unbalanced moments and forces arise.

Если человечество научится использовать неуравновешенные моменты и силу, то избавится от сложных, дорогостоящих конструкций. Например, в ДВС возвратно-поступательное движение поршня превращается во вращательное движение коленвала, который, вращая сложные системы шестерен, карданных и других валов, вращает ведущие колеса транспорта. Почему же не используется возвратно-поступательное движение поршня в поступательное движение транспорта?
У автора имеется признанное изобретение "Импульсно-инерционный движитель" заявка N 4934779/06 (39146) от 07.05.92, новизна признана 21 сентября 1993 г.If humanity learns to use unbalanced moments and power, it will get rid of complex, expensive structures. For example, in the internal combustion engine, the reciprocating motion of the piston turns into rotational motion of the crankshaft, which, rotating complex systems of gears, cardan and other shafts, rotates the drive wheels of the vehicle. Why is not the reciprocating movement of the piston used in the translational movement of the vehicle?
The author has a recognized invention "Pulse-inertial propulsion" application N 4934779/06 (39146) from 05/05/92, the novelty is recognized on September 21, 1993

Известен жидкостный реактивный двигатель, содержащий трубу (цилиндр - камера сгорания), закрытый крышкой (днище), оканчивающийся реактивным соплом (диффузор). Known liquid jet engine containing a pipe (cylinder - combustion chamber), closed by a cover (bottom), ending with a jet nozzle (diffuser).

Недостатками являются:
первые ракеты китайцы пускали до исторических времен, а современная ракета от китайской отличается своей сложностью и на конце трубы устанавливается диффузор, вследствие чего в цилиндре незначительно повышается давление, ускоряющее истечение газов,
ввиду того что газы вытекают беспрепятственно, термический КПД цикла Карно весьма низкий и составляет около η_tk = 0,07 (увидим ниже),
через диффузор в течение одной секунды вытекает несколько тонн весьма дорогостоящих продуктов сгорания с высокой температурой (более 3000^oC - 4000^oC), чтобы диффузор не расплавился, его изготавливают из дорогостоящих (дороже золота) металлов и охлаждают. Через несколько десятков секунд его ресурс заканчивается.The disadvantages are:
the Chinese launched the first rockets until historical times, and a modern rocket differs from the Chinese in its complexity and a diffuser is installed at the end of the pipe, as a result of which the pressure slightly accelerates the outflow of gases in the cylinder,
in view of the fact that gases flow unhindered, the thermal efficiency of the Carnot cycle is very low and is about η _tk = 0.07 (see below),
several tons of very expensive products of combustion with high temperature (more than 3000 ^o C - 4000 ^o C) flow out through the diffuser within one second, so that the diffuser does not melt, it is made of expensive (more expensive than gold) metals and cooled. After a few tens of seconds, its resource ends.

Известна пушка (прототип будем называть механизмом), содержащая цилиндрический ствол (цилиндр), установленный на раму, выполненную с колесами, в ствол устанавливается гильза (рабочая камера), заполненная порохом (горючее), которая закрывается снарядом (молотом) (Политехнический словарь, М. 1980, с. 33). A known gun (we will call the prototype a mechanism) containing a cylindrical barrel (cylinder) mounted on a frame made with wheels, a sleeve (working chamber) filled with gunpowder (fuel), which is closed by a shell (hammer) is installed in the barrel (Polytechnic Dictionary, M . 1980, p. 33).

Недостатками являются:
при воспламенении пороха (горючего) возникающее давление с одинаковой импульсной силой давит на снаряд и на днище ствола, вследствие чего снаряд и ствол с рамой с огромным количеством движения (m•v) двигаются в противоположные стороны, если бы использовать снаряд повторно, получилось бы идеальное транспортное средство, т.к. его возвратно-поступательное движение использовалось бы для поступательного движения транспорта, не вращая сложных систем шестерен, валов и т.д. что дало бы возможность, упростив конструкцию, резко повысить мощность, экономичность и ресурс всех видов транспортных средств. Из самолетов исчезнут пожиратели топлив сложнейшие газотурбинные двигатели, выполненные из десятков тысяч дорогостоящих хрупких деталей.The disadvantages are:
when the powder (fuel) is ignited, the resulting pressure with the same impulse force presses on the projectile and on the bottom of the barrel, as a result of which the projectile and the barrel with a frame with a huge amount of movement (m • v) move in opposite directions, if the projectile were used again, it would be ideal vehicle, as its reciprocating motion would be used for the translational motion of a vehicle without rotating complex gear systems, shafts, etc. which would make it possible, having simplified the design, to sharply increase the power, efficiency and resource of all types of vehicles. The most difficult gas turbine engines made of tens of thousands of expensive fragile parts will disappear from the aircraft.

Задача решения изобретения заключается в том, что известный механизм, содержащий цилиндр (ствол), установленный на раму, выполненный с колесами, в торце цилиндра установленную гильзу (камера сгорания), закрывающейся молотом (снарядом). The objective of the solution of the invention is that the known mechanism comprising a cylinder (barrel) mounted on a frame made with wheels, at the end of the cylinder installed sleeve (combustion chamber), closed with a hammer (shell).

Задачей решения является то, что двухступенчатый двигатель-движитель, содержащий цилиндр, выполненный рубашкой с теплоизоляцией, правый торец которого закреплен на стенке (пол) платформы, в средней части внутри цилиндра выполнен кольцевой выступ из двух половин, их внутренняя часть служит рабочей камерой, на левой стороне цилиндра выполнены продувочные окна первой ступени, через интервал продувочные окна второй ступени и между торцами кольцевых выступов выполнен продувочный клапан, против которого установлена форсунка рабочего агента, со стороны крепления цилиндра выполнены диаметральные пазы, а противоположный торец цилиндра закрывается крышкой с центральным отверстием, правый молот выполнен цилиндрической формы, взаимодействующий с цилиндром, правый торец с цилиндрической планкой, взаимодействующей с цилиндром и левым торцом подпружиненной наковальней, взаимодействующей с цилиндром и вертикальной стенкой (полом), цилиндрическая планка выполнена с двумя прямоугольными выступами, взаимодействующими с диаметральными пазами цилиндра, выступы выполнены с отверстиями, левый молот выполнен цилиндрической формы, взаимодействующей с цилиндром, выполнен с выступом, входящим в рабочую камеру, торец которого взаимодействует с левым торцом правого молота, левый торец молота выполнен со штоком, взаимодействующим с отверстием крышки цилиндра, штанги, выполненные на одних концах с отверстиями, шарнирно соединены с отверстиями выступов цилиндрической планки, а отверстия других концов шарнирно соединены со средними отверстиями двух опорных балок, одни крайние отверстия балок шарнирно соединены с отверстием штока левого молота, другие крайние отверстия шарнирно соединены с отверстиями штоков, шарнирно соединенных с выступами подпружиненных молотов, взаимодействующих с крайними цилиндрами, правые торцы которых соединены со стенкой (полом), выхлопные окна первой ступени с патрубком соединяются с форсункой цилиндра вспомогательного двигателя, конструкция которого аналогична конструкции двухступенчатого (основного) двигателя, цилиндр которого выполняется одними выхлопными окнами, внутри топки, выхлопной патрубок которой соединяется с рубашкой цилиндра, помещается змеевик-котел, выходной конец трубки котла соединяется с насосом, выход с форсункой подачи рабочего агента в рабочую камеру основного двигателя-движителя. The objective of the solution is that a two-stage engine mover containing a cylinder made with a jacket with thermal insulation, the right end of which is fixed on the wall (floor) of the platform, in the middle part inside the cylinder there is an annular protrusion of two halves, their inner part serves as a working chamber, purge windows of the first stage are made on the left side of the cylinder; purge valve is made between the ends of the annular protrusions through the interval of the purge windows of the second stage and a working agent nozzle is installed against it , diametral grooves are made on the cylinder attachment side, and the opposite end of the cylinder is closed by a lid with a central hole, the right hammer is made of a cylindrical shape interacting with the cylinder, the right end with a cylindrical plate interacting with the cylinder and the left end face of the spring-loaded anvil interacting with the cylinder and the vertical wall (floor), the cylindrical strip is made with two rectangular protrusions interacting with the diametral grooves of the cylinder, the protrusions are made with holes ia, the left hammer is made of a cylindrical shape, interacting with the cylinder, made with a protrusion entering the working chamber, the end of which interacts with the left end of the right hammer, the left end of the hammer is made with a rod interacting with the cylinder cover hole, rods made at one end with holes, pivotally connected to the holes of the protrusions of the cylindrical strip, and the holes of the other ends are pivotally connected to the middle holes of the two support beams, one of the extreme holes of the beams is pivotally connected to the holes the left hammer stem, the other extreme holes are pivotally connected to the holes of the rods pivotally connected to the protrusions of the spring-loaded hammers interacting with the extreme cylinders, the right ends of which are connected to the wall (floor), the exhaust windows of the first stage are connected to the nozzle of the auxiliary engine cylinder, design which is similar to the design of a two-stage (main) engine, the cylinder of which is made by one exhaust window, inside a furnace, the exhaust pipe of which is connected to with a cylinder cylinder, the boiler coil is placed, the outlet end of the boiler tube is connected to the pump, the outlet with the nozzle for supplying the working agent to the working chamber of the main mover.

Фиг. 1 изображает разрез двухступенчатого двигателя-движителя; фиг. 2 - разрез вспомогательного двигателя-движителя; фиг. 3, 4 частичный разрез двухступенчатого двигателя-движителя; фиг. 5 частичный разрез вспомогательного одноступенчатого двигателя-движителя, фиг. 6 топка с змеевиком-котлом; фиг. 7 частичный разрез цилиндра двухступенчатого двигателя-движителя. FIG. 1 is a sectional view of a two-stage propulsion engine; FIG. 2 is a sectional view of an auxiliary propulsion engine; FIG. 3, 4 a partial section through a two-stage propulsion engine; FIG. 5 is a partial sectional view of an auxiliary single-stage propulsion engine; FIG. 6 firebox with boiler coil; FIG. 7 is a partial section through a cylinder of a two-stage propulsion engine.

Двухступенчатый газовый импульсный двигатель-движитель ДГИДД (фиг. 1-7), работающий от внешнего подвода тепла (газ, жидкое топливо, а железнодорожный, водный транспорты на любом виде топлива), без выхлопного шума с КПД 0,75 и выше. A two-stage gas pulse engine-propeller DGIDD (Fig. 1-7), operating from an external supply of heat (gas, liquid fuel, and railway, water transport on any type of fuel), without exhaust noise with an efficiency of 0.75 or higher.

У автора имеется "Паровой роторный двигатель Султанова" с КПД 0,7 и выше, работающий от внешнего подвода тепла на указанных топливах с мощностью в одном агрегате до 5 млн. КВт патент РФ N 187219 (работающий образец имеется). The author has a "Sultanov Steam Rotary Engine" with an efficiency of 0.7 or higher, operating from an external heat supply on these fuels with a capacity of up to 5 million kW in one unit, RF patent N 187219 (a working sample is available).

ДГИДД, содержащий цилиндр 1 (фиг. 1), закрепленный на стенку 2 (пол) платформы любого вида транспорта (автомобильного, железнодорожного, водного, воздушного и космического транспортов). Цилиндр 1 выполнен с рубашкой 3 для прохождения отработавших газов и рабочего агента (воды), которая выполнена с теплоизоляцией 4 (чтобы не затемнять чертеж, она показана только на фиг. 6, 7). В средней части внутри цилиндра выполнен кольцевой выступ 5 из двух половин (фиг. 6), его внутренняя часть служит рабочей камерой 6. На левой стороне цилиндра (фиг. 1) выполнены продувочные окна 7 первой ступени, через интервал продувочные окна 8 второй ступени и между торцами кольцевых выступов выполнен продувочный клапан 9, против которого установлена форсунка 10 рабочего агента. Со стороны крепления цилиндра выполнены диаметральные пазы 11, а противоположный торец цилиндра закрывается крышкой 12, выполненной с центральным отверстием. DGIDD containing cylinder 1 (Fig. 1), mounted on the wall 2 (floor) of the platform of any type of transport (automobile, railway, water, air and space transports). The cylinder 1 is made with a jacket 3 for the passage of exhaust gases and a working agent (water), which is made with thermal insulation 4 (so as not to darken the drawing, it is shown only in Fig. 6, 7). In the middle part inside the cylinder, an annular protrusion 5 of two halves is made (Fig. 6), its inner part serves as a working chamber 6. On the left side of the cylinder (Fig. 1) there are purge windows 7 of the first stage, through the interval purge windows 8 of the second stage and between the ends of the annular protrusions a purge valve 9 is made, against which a nozzle 10 of the working agent is installed. On the cylinder attachment side, diametrical grooves 11 are made, and the opposite end of the cylinder is closed by a cover 12 made with a central hole.

Правый молот 13 выполнен цилиндрической формы с компрессионными кольцами (не показаны), взаимодействующий с цилиндром 1, подпружиненная наковальня 14, взаимодействующая с цилиндром 1. Левый молот 15 с компрессионными кольцами (не показаны) выполнен с выступом (не заштрихован), входящим в рабочую камеру 6 и упирающийся на молот 13, поэтому между кольцевым выступом и молотом 13 образуется зазор "e" (фиг. 1), сам молот 15 упирается на кольцевой выступ, и он выполнен со штоком 16, взаимодействующим с отверстием крышки 12, цилиндрическая планка 17, взаимодействующая с цилиндром 1 с двумя прямоугольными выступами 18, взаимодействующими с диаметральными пазами 11, выполненными с отверстиями. Цилиндрическая планка 17 (не разрезана) взаимодействует с внутренней стенкой цилиндра 1, а левый торец взаимодействует с молотом 13, правый торец с наковальней 14. The right hammer 13 is made of a cylindrical shape with compression rings (not shown), interacting with the cylinder 1, a spring-loaded anvil 14, interacting with the cylinder 1. The left hammer 15 with compression rings (not shown) is made with a protrusion (not shaded) entering the working chamber 6 and resting on the hammer 13, therefore, between the annular protrusion and the hammer 13, a gap "e" is formed (Fig. 1), the hammer 15 itself abuts on the annular protrusion, and it is made with a rod 16 interacting with the opening of the cover 12, a cylindrical plate 17, interaction uyuschaya cylinder 1 with two rectangular lugs 18 interacting with diametral slots 11 formed with openings. The cylindrical bar 17 (not cut) interacts with the inner wall of the cylinder 1, and the left end interacts with the hammer 13, the right end with the anvil 14.

Штанги 19 выполнены с отверстиями на концах, одни отверстия шарнира соединены с отверстиями прямоугольных выступов 18 цилиндрической планки 17, а другие концы шарнирно соединены с средними отверстиями двух опорных балок 20. Обе балки 20 выполнены с крайними и средними отверстиями. Крайние отверстия шарнирно соединены с штоками 16, средние отверстия шарнирно соединены с штангами 19, являющимися опорами балок 20, а другие крайние отверстия шарнирно соединены со штоками 21, шарнирно соединенными с выступами подпружиненных молотов 22, взаимодействующих с крайними цилиндрами 23, правые торцы которых соединены со стенкой (полом) 2 платформы любого вида транспорта. The rods 19 are made with holes at the ends, some of the hinge holes are connected to the holes of the rectangular protrusions 18 of the cylindrical strip 17, and the other ends are pivotally connected to the middle holes of the two support beams 20. Both beams 20 are made with extreme and middle holes. The extreme openings are pivotally connected to the rods 16, the middle openings are pivotally connected to the rods 19, which are the supports of the beams 20, and the other extreme openings are pivotally connected to the rods 21, pivotally connected to the protrusions of the spring hammers 22, interacting with the extreme cylinders 23, the right ends of which are connected to wall (floor) 2 platforms of any type of transport.

Выхлопные окна 7 первой ступени соединяются с форсункой 24 (фиг. 2) вспомогательного двигателя, работающего от выхлопных газов первой ступени, с патрубком 25 (одна линия). The exhaust windows 7 of the first stage are connected with the nozzle 24 (Fig. 2) of the auxiliary engine operating from the exhaust gases of the first stage, with a pipe 25 (one line).

Топка 26 выполнена с патрубком 27, соединяющим с рубашкой 3, и на торце топки устанавливается топливная форсунка 28 (фиг. 6). Змеевик котел 29 помещается внутри топки 26, и он соединяется с подводящей трубкой 30 от насоса 31 (насос высокого давления с высокой производительностью будет изготовляться по конструкции как паровой роторный двигатель Султанова упомянутый выше т.к. все известные насосы весьма сложные и т.д.). Отводная трубка 32 от змеевика-котла 29, при помощи плоской задвижки дозатора (не показан), он известен изобретение автора а.с. N 1820010 "Реверсивный распределитель рабочего тела Султанова"), соединяется с форсункой 10 (фиг. 6). The furnace 26 is made with a pipe 27 connecting to the jacket 3, and a fuel nozzle 28 is installed at the end of the furnace (Fig. 6). The coil of the boiler 29 is placed inside the firebox 26, and it is connected to the supply pipe 30 from the pump 31 (a high-pressure pump with high performance will be designed as the Sultanov steam rotary engine mentioned above, since all known pumps are very complex, etc. ) The drain pipe 32 from the coil-boiler 29, using a flat valve dispenser (not shown), he is known for the invention of the author A.S. N 1820010 "Reversible distributor of the working fluid of Sultanov"), is connected with the nozzle 10 (Fig. 6).

Если змеевик котел 29 не помещается внутри топки 26, часть его помещается снаружи. If the coil of the boiler 29 does not fit inside the firebox 26, part of it is placed outside.

Вспомогательный двигатель-движитель (фиг. 2, 5) конструктивно отличается от двухступенчатого (фиг. 1, 3, 4) отсутствием продувочных окон 8 первой ступени, поэтому при описании работы к цифрам прибавится штрих. The auxiliary mover (Figs. 2, 5) is structurally different from the two-stage (Figs. 1, 3, 4) by the absence of purge windows 8 of the first stage, therefore, when describing the work, a stroke will be added to the numbers.

Для запуска двигателя открываются краны (крестики) насоса 31 и, предварительно нагретая вода отходящими топочными газами (движение газов показано стрелками), из одной секции рубашки 3 (фиг. 7), через насос 31, по трубке 30, заполняет змеевик-котел 29 и зажигается топливный факел форсунки 28. Пламя форсунки нагревает змеевик-котел 29, заполненный водой (рабочий агрегат), а отработавшие горячие газы с температурой около 1300^oC, через патрубок 27 из топки 26 идут (стрелки) в секции рубашки 3, выполненные с теплоизоляцией 4, одновременно нагревая цилиндр 1, молотов 13, 15, кольцевой выступ 5 (до 600^oC).To start the engine, the taps (crosses) of the pump 31 are opened and, pre-heated water by the exhaust flue gases (gas movement is shown by arrows), from one section of the shirt 3 (Fig. 7), through the pump 31, through the tube 30, fills the coil-boiler 29 and the fuel jet of the nozzle 28 is ignited. The flame of the nozzle heats the coil-boiler 29 filled with water (working unit), and the exhaust hot gases with a temperature of about 1300 ^o C go through the nozzle 27 from the furnace 26 (arrows) to the jacket sections 3 made with heat insulation 4, while heating cylinder 1, mol com. 13, 15, annular protrusion 5 (up to 600 ^o C).

В нагретую (до 600^oC) рабочую камеру 6 это кольцо между стенкой выступа молота 15 и кольцевым выступом 5, через открытый кран (крестик) трубки 32, плоской задвижки дозатора (упомянутое а. с. N 1820010), форсункой 10 впрыскивается нагретая до 300 400^oC вода, которая быстрее горения пороха и рабочей смеси ДВС (двигатель внутреннего сгорания) превращается в перегретый пар (температура около 560^oC, давление 260 атм), с импульсным ударным давлением P_общ (P_общ S•P (кг), где S площадь днища молотов, P удельное давление перегретого пара на см²), давит на молоты 15, 13 (фиг. 1). При температуре нагретой воды 300^oC ее давление составляет 180 атм, попадая в нагретую до 600^oC рабочую камеру 6 в первую ступень, она превращается в перегретый пар с давлением 260 атм и температурой 560^oC, охлаждая двигатель.In a heated (up to 600 ^o C) working chamber 6, this ring is between the wall of the protrusion of the hammer 15 and the annular protrusion 5, through the open valve (cross) of the tube 32, the flat valve of the dispenser (the aforementioned a.s. N 1820010), the nozzle 10 is injected heated to 300 400 ^o C water, which is faster than the combustion of gunpowder and the internal combustion engine mixture (internal combustion engine) turns into superheated steam (temperature about 560 ^o C, pressure 260 atm), with impulse impact pressure P _total (P _total S • P (kg) , where S is the area of the bottom of the hammers, P is the specific pressure of superheated steam per cm ² ), presses on the hammers 15, 13 (Fig. 1). At a temperature of heated water of 300 ^o C its pressure is 180 atm, getting into the working chamber 6 heated to 600 ^o C in the first stage, it turns into superheated steam with a pressure of 260 atm and a temperature of 560 ^o C, cooling the engine.

При таких благоприятных условиях, т.е. низких температурах, но с высокими давлениями, работает предложенный двигатель-движитель, а в рабочей камере ДВС температура достигает 2300^oC [2, стр. 234] давление 90 110 атм (бензиновый, дизельный) не зря же только на охлаждение расходуется 30% подведенной энергии, а выхлопные газы выбрасываются с огромным шумом с температурой 700^oC и давлением 5 атм, с весьма вредными газами, глубоко нарушая экологию.Under such favorable conditions, i.e. low temperatures, but with high pressures, the proposed propulsion engine works, and in the ICE working chamber the temperature reaches 2300 ^o C [2, p. 234] pressure 90 110 atm (gasoline, diesel) it is not in vain that only 30% of the sum consumed for cooling is used energy, and exhaust gases are emitted with huge noise with a temperature of 700 ^o C and a pressure of 5 atm, with very harmful gases, deeply violating the environment.

Для сравнения с предложенным ДГИДД предлагаются некоторые параметры известных тепловых машин. ДГИДД работает при горении под атмосферным давлением, так же как двигатель Стирлинга. For comparison with the proposed DGIDD, some parameters of known heat engines are proposed. DGIDD works at atmospheric combustion, just like a Stirling engine.

Некоторые выдержки из книги Г. Ридера и Ч. Хупера. Some excerpts from the book of G. Reader and C. Hooper.

Двигатели Стирлинга. М. Мир, 1986. Stirling engines. M. World, 1986.

1. В двигателе Стирлинга происходит преобразование тепловой энергии в механическую посредством сжатия постоянного количества рабочего тела при низкой температуре и последующего (после периода нагрева) его расширения при высокой температуре (стр. 21). 1. In the Stirling engine, thermal energy is converted into mechanical energy by compressing a constant amount of the working fluid at low temperature and then expanding it (after a heating period) at high temperature (p. 21).

2. Все двиг. Стирлинга, как уже сконструированные, так и разрабатываемые, основаны на принципе возвратно-поступательного движения (стр. 21). 2. All dvig. Stirling, both designed and developed, is based on the principle of reciprocating motion (p. 21).

3. Двиг. Стирлинга, работающий на ископаемом топливе (нефти, угле, газе и т.п.), используется непрерывный процесс горения, благодаря чему выбросы в атмосферу имеют низкое содержание вредных выбросов (стр. 15) (см. табл. 1). 3. Engine Stirling, which runs on fossil fuels (oil, coal, gas, etc.), uses a continuous combustion process, due to which atmospheric emissions have a low content of harmful emissions (p. 15) (see table 1).

4. Двиг. Стирлинга должен иметь среднее давление цикла 100 200 кгс/см² (стр. 16, 73). Высокое давление требует герметизацию рабочего тела (стр. 80). Непрерывное горение, создающее высокие температуры, требует изготовления его деталей из дорогостоящих сортов высококачественной нержавеющей стали, с высоким содержанием кобальта (стр. 19). Стоимость двиг. Стирлинга в 1,5 15 раз выше, чем эквивалентного дизеля (стр. 135).4. Engine Stirling should have an average cycle pressure of 100 to 200 kgf / cm ² (p. 16, 73). High pressure requires sealing the working fluid (p. 80). Continuous burning, which creates high temperatures, requires the manufacture of its parts from expensive grades of high-quality stainless steel, with a high content of cobalt (p. 19). Motor cost Stirling is 1.5 to 15 times higher than an equivalent diesel engine (p. 135).

5. Доля энергии цикла, которая отводится через холодильник, в двиг. Стирлинга на 60 250% выше, чем обычных поршневых ДВС (стр. 75). 5. The fraction of the energy of the cycle, which is discharged through the refrigerator, in dvig. Stirling is 60 to 250% higher than conventional piston ICEs (p. 75).

6. Распределение потоков энергии в двигатели различных типов (стр. 119) (см. табл. 2). 6. Distribution of energy flows into engines of various types (p. 119) (see tab. 2).

7. При среднем давлении цикла 150 кгс/см², удельный эффективный расход топлива 0,226 0,275 кг/(квт•ч) (стр. 118).7. At an average cycle pressure of 150 kgf / cm ² , the specific effective fuel consumption is 0.226 0.275 kg / (kWh) (p. 118).

Под общим давлением P_общ (фиг. 1) молоты 13, 15 двинутся в противоположные стороны. Вместе с молотом 13 двигаются цилиндрическая планка 17 с прямоугольными выступами 18, взаимодействующими с пазами 11, пройдя короткий путь 8 (фиг. 1), вместе с наковальней 14, первым ударяется на стенку 2 (фиг. 3).Under the total pressure P _total (Fig. 1), hammers 13, 15 will move in opposite directions. Together with the hammer 13, a cylindrical bar 17 with rectangular protrusions 18 moving with the grooves 11 moves along a short path 8 (Fig. 1), together with the anvil 14, first hits the wall 2 (Fig. 3).

Если двигатель-движитель установлен на вращающуюся платформу, установленную на раму любого транспорта, после импульсного удара на стенку 2, транспорт двинется со скоростью в сторону удара. If the propulsion engine is mounted on a rotating platform mounted on the frame of any vehicle, after a pulse impact on the wall 2, the vehicle will move at a speed in the direction of impact.

Молот 15 совместно со штоком 16, взаимодействующим с отверстием крышки 12, продолжает двигаться влево с общим давлением P_общ 12510 кг, следовательно, под этим же общим давлением P_общ молот 13 продолжает затяжное давление на стенку 2 (это затяжное давление длится доли секунды), продолжая двигать транспорт до тех пор, пока правый торец молота 15 пройдет окна 7 (фиг. 3) первой ступени, после чего под начальным давлением P_н 250 атм перегретый пар, расширяясь, идет по патрубку 25 с отходящими топочными газами, форсункой 24 (фиг. 2) заполняется нагретая до 600^oC рабочая камера 6 вспомогательного двигатель-движителя.The hammer 15, together with the rod 16, interacting with the opening of the cover 12, continues to move to the left with a total pressure P _{total of} 12510 kg, therefore, under the same general pressure P _{total, the} hammer 13 continues the lingering pressure on the wall 2 (this lingering pressure lasts a split second), continuing to move the transport until the right end of the hammer 15 passes through the windows 7 (Fig. 3) of the first stage, after which under the initial pressure P _n 250 atm superheated steam, expanding, goes along the pipe 25 with the exhaust flue gases, nozzle 24 (Fig. . 2) is filled with heated to 600 ^o C servant tea chamber 6 auxiliary motor propulsor.

Перед открытием продувочных окон 7 подача рабочего агента в рабочую камеру 6 прекращается, а молот 15 продолжает двигаться влево под давлением расширяющегося пара, следовательно, молот 13 под давлением расширяющегося пара продолжает давить на стенку 2, двигая транспорт. При движении молота 15 шток 16 взаимодействует с отверстием крышки 12, продолжает поворачивать балки 20 вокруг опорных штанг 19, а их другие концы двигают штоки 21 совместно с молотами 22, взаимодействующими с цилиндрами 23. Как только правый торец молота 15 перейдет уровень продувочных окон 8 второй ступени, пар уходит в конденсатор. Инерция движения поршня 15, через балки 20, передвигается к молоткам 22, которые зажимая пружины импульсно убираются в стенку 2 (фиг. 4), двигая транспорт (фиг. 4) под давлением P и скоростью V вперед. Под незначительным давлением обратных пружин молоты 22 и молот 13 возвращаются при открытом клапане 9 в исходные положения. Before opening the purge windows 7, the supply of the working agent to the working chamber 6 is stopped, and the hammer 15 continues to move to the left under the pressure of expanding steam, therefore, the hammer 13 continues to put pressure on the wall 2 under the pressure of expanding steam, moving the transport. When the hammer 15 moves, the rod 16 interacts with the opening of the cover 12, continues to rotate the beams 20 around the support rods 19, and their other ends move the rods 21 together with the hammers 22 interacting with the cylinders 23. As soon as the right end of the hammer 15 passes the level of the purge windows 8, the second steps, steam goes to the condenser. The inertia of the movement of the piston 15, through the beams 20, moves to the hammers 22, which, while clamping the springs, are pulsed into the wall 2 (Fig. 4), moving the transport (Fig. 4) under pressure P and speed V forward. Under slight pressure of the return springs, the hammers 22 and the hammer 13 return with the open valve 9 to their original positions.

Перегретый, расширяющийся пар, попав в рабочую камеру 6, давит на молоты 13, 15 вспомогательного двигателя, после чего процесс в нем происходит, как изложено выше. Superheated, expanding steam, once in the working chamber 6, presses on the hammers 13, 15 of the auxiliary engine, after which the process takes place in it, as described above.

Одним из основных законов является закон сохранения импульса количества движения m•V, где m масса тела, V скорость. Допустим, масса молота 13 m₁ 10 кг (физическая масса), масса вращающейся платформы с транспортом m₂ 3000 кг и с массой двигателя-движителя.One of the main laws is the law of conservation of momentum of the momentum m • V, where m is body mass, V is speed. Let's say the hammer mass is 13 m ₁ 10 kg (physical mass), the mass of a rotating platform with transport m ₂ 3000 kg and the mass of the propulsion engine.

Стенка 2 это вертикальная стенка вращающейся платформы или пол когда двигатель-движитель устанавливается вертикально (ракеты). При площади S торцов молотов S 50 см², удельное удаление перегретого пара P 250 кгс/см². Общее давление P_общ S•P 50•250 12500 кг. Это давление газов без физической массы, следовательно, масса транспорта на эту величину будет легче.Wall 2 is the vertical wall of a rotating platform or floor when the mover is mounted vertically (rockets). With an area S of the ends of the hammers S 50 cm ² , the specific removal of superheated steam is P 250 kgf / cm ² . Total pressure P _total S • P 50 • 250 12500 kg. This is the pressure of gases without physical mass, therefore, the mass of transport by this value will be lighter.

Когда в нагретую рабочую камеру впрыскивается нагретая вода, молоты 13, 15 двигаются в разные стороны. Ввиду того что путь молота 13 короче, молот 13 на стенку 2 с импульсным давлением газов ударяется первым P_общ m₁ 12500 + 10 12510 кг, причем скорость V₁ молота при ударе V₁ 10 м/с (скорость снаряда в несколько сот раз больше), скорость транспорта V₂ 0 м/с. Масса транспорта m₃ m₁ + m₂ 10 + 3000 3010 кг. Найдем скорость V₃ транспорта.When heated water is injected into the heated working chamber, the hammers 13, 15 move in different directions. Due to the fact that the path of the hammer 13 is shorter, the hammer 13 hits the wall 2 with a pulse pressure of gases first P _total m ₁ 12500 + 10 12510 kg, and the speed V _{1 of the} hammer upon impact V ₁ 10 m / s (the projectile speed is several hundred times greater ), the transport speed V ₂ 0 m / s. Mass of transport m ₃ m ₁ + m ₂ 10 + 3000 3010 kg. Find the speed of V ₃ transport.

Проекция вектора полного импульса системы из импульсного давления молота на стенку 2 на ось координат, направленную по вектору скорос- ти, до импульсного удара и после удара систем одинакова:

Так как молот с транспортом были неподвижны, векторы скорости

транспорта до импульсного удара и скорость

после удара параллельны и проекции векторов можно заменить их модулями: m₁•V₁ + m₂•V₂ m₃•V₃, отсюда скорость:

Если в течение 1 с составит 5 ударов (возвратно-поступательное движение молотов 13, 15), тогда скорость V₃ составит V₃ 40•5 200 м/с или V₃ 200•3600: 1000 720 км/ч, без учета других импульсных ударов.The projection of the total impulse vector of the system from the impulse pressure of the hammer onto the wall 2 on the coordinate axis directed along the velocity vector, before the impulse impact and after the impact of systems is the same:

Since the hammer with the vehicle was stationary, the velocity vectors

transport to impulse impact and speed

after impact, the projections of the vectors are parallel and can be replaced by their modules: m ₁ • V ₁ + m ₂ • V ₂ m ₃ • V ₃ , hence the speed:

If within 1 s it will be 5 strokes (reciprocating movement of hammers 13, 15), then the speed V ₃ will be V ₃ 40 • 5 200 m / s or V ₃ 200 • 3600: 1000 720 km / h, excluding other impulse strokes.

Через 45 с V₃ 200•45 9000 м/с или V₃ 9 км/с, что больше первой космической скорости для Земли, которая составляет 7,9 км/с.After 45 s, V ₃ 200 • 45 9000 m / s or V ₃ 9 km / s, which is more than the first space velocity for the Earth, which is 7.9 km / s.

Современные ракеты работают без конструктивного изменения, как китайские ракеты, запускающиеся до исторических времен, отличающиеся только тем, что газы выбрасываются через диффузор, благодаря чему несколько повышается давление. Не зря же тепловой КПД цикла Карно современных ракет составляет - η_tk = 0,07 0,07

где T₁ 3200^oC, T₂ 3000^oC 3100^oC [1, стр. 135, 232] или около 4% подведенного тепла используется для полезной работы, а 96% выбрасывается, глубоко нарушая экологию. Не зря же в течение 1 с сгорает 20 т топлива!
Принимая самые низкие показатели для расчета, температуру горения мазута в топке T₁ 1500^oC [3, стр. 74] При расчете паровых котлов принимается T₁ 2200^oC [3, стр.78] температуру уходящих после нагрева рабочего агента, поступающего в насос 31 T₂ 140^oC [3, стр. 16, 78] получим термический КПД цикла Карно для предложенного ДГИДД -

Мех. КПД η_m 0,97, эффективный КПД η_e 0,77•0,97 0,75. КПД предложенного в (0,75 0,04 19) 19 раз больше и на столько же будет меньше расход топлива.Modern missiles work without a constructive change, like Chinese missiles, launched before historical times, differing only in the fact that gases are ejected through the diffuser, due to which the pressure slightly increases. No wonder that the thermal efficiency of the Carnot cycle of modern rockets is η _tk = 0.07 0.07

where T ₁ 3200 ^o C, T ₂ 3000 ^o C 3100 ^o C [1, p. 135, 232] or about 4% of the heat supplied is used for useful work, and 96% is emitted, deeply violating the environment. Not for nothing that within 1 s burns 20 tons of fuel!
Taking the lowest values for the calculation, the combustion temperature of fuel oil in the furnace is T ₁ 1500 ^o C [3, p. 74] When calculating steam boilers, T ₁ 2200 ^o C [3, p. 78] is taken as the temperature of the effluent after heating the working agent entering pump 31 T ₂ 140 ^o C [3, p. 16, 78] get the thermal efficiency of the Carnot cycle for the proposed DGIDD -

Fur. Efficiency η _m 0.97, effective efficiency η _e 0.77 • 0.97 0.75. The efficiency proposed in (0.75 0.04 19) is 19 times more and the fuel consumption will be the same.

Возможности вспомогательного двигателя-движителя. Possibilities of auxiliary propulsion engine.

При среднем давлении пара P 20 кгc/см², S' 300 см², получим общее давление P_общ S'•P' 300•20 6000 кг, при V₁ 10 м/с скорость транспорта составит

В течение 1 с 5 ударов молота 13, тогда V₃ 20•5 100 м/с или V₃ 100•3600: 1000 360 км/ч.At an average vapor pressure P 20 kgf / cm ² , S '300 cm ² , we obtain the total pressure P _total S' • P '300 • 20 6000 kg, at V ₁ 10 m / s the transport speed will be

Within 1 s 5 hammer blows 13, then V ₃ 20 • 5 100 m / s or V ₃ 100 • 3600: 1000 360 km / h.

Через 90 с скорость транспорта составит V₃ 100•90 9000 м/с или 9 км/с, что больше первой космической скорости для Земли. Масса двухступенчатого и вспомогательного двигателей составит не более 300 кг, изготовленных из черных металлов.After 90 s, the transport speed will be V ₃ 100 • 90 9000 m / s or 9 km / s, which is more than the first space velocity for the Earth. The mass of two-stage and auxiliary engines will be no more than 300 kg made of ferrous metals.

Если принять площади днищ молотов 13,15 200 см², массу транспорта m₂ 12000 кг, V₁ 10 м/с, P 250 кгс/см², получим P_общ m₁ 200•250 50000 кг. При таких параметрах скорость транспорта без дополнительного двигателя-движителя составит

,
при ударе 5 раз в 1 с получим V₃ 42•5 210 м/с. Через 40 c V₃ 210•40 8400 м/с или V₃ 8,4 км/с. При выполнении ракеты 6-цилиндровой масса ракеты составит m 12•6 72 т. Из них полезный груз составит не менее 40 т. а горючего (кислород, водород) хватит от Земли до планеты Марс и обратно. Не потребуются космодромы. Такую работу может изготовить любой завод в течение 8 12 месяцев.If we take the area of the bottoms of hammers 13.15 200 cm ² , the mass of transport m ₂ 12000 kg, V ₁ 10 m / s, P 250 kgf / cm ² , we get P _total m ₁ 200 • 250 50 000 kg. With these parameters, the speed of transport without an additional mover is

,
when hit 5 times in 1 s we get V ₃ 42 • 5 210 m / s. After 40 c V ₃ 210 • 40 8400 m / s or V ₃ 8.4 km / s. When carrying out a 6-cylinder rocket, the mass of the rocket will be m 12 • 6 72 tons. Of these, the payload will be at least 40 tons, and there will be enough fuel (oxygen, hydrogen) from the Earth to the planet Mars and vice versa. No spaceports required. Such work can be done by any plant within 8-12 months.

Все виды транспортных средств будут двигаться при помощи предложенного ДГИДД практически, без дорог, аэропортов, космодромов и т.д. All types of vehicles will move using the proposed DGIDD practically without roads, airports, spaceports, etc.

Необходимая электроэнергия будет вырабатываться безопасной атомной электростанций автора патент РФ N 2017978 и роторным двигателем патент N 2016246 с мощностью в водном агрегате до 5 млн. кВт и с эффективными КПД η_e 0,7 и более.The necessary electricity will be generated by the author's safe nuclear power plants RF patent N 2017978 and a rotary engine patent N 2016246 with a capacity in the water unit of up to 5 million kW and with an effective efficiency of η _e 0.7 and more.

Как только ветродвигатели автора патент РФ N 2006665, a.c. N 1372024, а. с. N 1373861 и а. с. N 1548503 с мощностями 50 100 тыс. кВт и более, работающие при скорости ветра от 0,5 м/с кончая ураганным, начнут разлагать воду на составные части: на кислород и водород, предложенный ДГИДД и паровой роторный двигатель Султанова (упомянутый патент РФ N 2016246), будут работать от кислорода и водорода. As soon as the author’s wind turbines RF patent N 2006665, a.c. N 1372024, a. from. N 1373861 and a. from. N 1548503 with capacities of 50 to 100 thousand kW and more, operating at a wind speed of 0.5 m / s ending with a hurricane, will begin to decompose water into its components: oxygen and hydrogen, proposed DGIDD and steam rotary engine Sultanov (mentioned RF patent N 2016246) will be powered by oxygen and hydrogen.

Источники информации
1. К.А.Гильзин. Двигатели невиданных скоростей, М. Машиностроение, 1965.Sources of information
1. K.A. Gilzin. Engines of unprecedented speeds, M. Mechanical Engineering, 1965.

2. С.В.Бальян. Техническая термодинамика, Л. Машиностроение, 1973 г. 2. S.V. Balyan. Technical Thermodynamics, L. Mechanical Engineering, 1973

М.И. Резников, Ю.М. Липов. Котельные установки электростанций. M.I. Reznikov, Yu.M. Lipov. Boiler plants for power plants.

Claims

1. A two-stage gas pulse engine mover containing a cylinder mounted on a frame made with wheels, a hammer is installed inside the cylinder, a working chamber is formed between it and the bottom of the cylinder, characterized in that the two-stage engine mover containing the cylinder is made with a jacket, made with thermal insulation, the right end of the cylinder is mounted on the wall (floor) of the frame, in the middle part of the cylinder there is an annular protrusion of two halves, their inner part serves as a working chamber, on the left side of the cylinder purge windows of the first stage are made, and purge valve is made between the ends of the annular protrusions between the ends of the annular protrusions, the nozzle of the working agent is installed opposite it, diametrical grooves are made from the cylinder mounting side, and the opposite end of the cylinder is closed by a lid with a central hole.

2. The propulsion engine according to claim 1, characterized in that the right hammer is made of a cylindrical shape, interacting with the cylinder, the right end with a cylindrical bar, interacting with the cylinder and the left end of the spring-loaded anvil, interacting with the cylinder and a vertical wall (floor).

3. The propulsion engine according to claim 1, characterized in that the cylindrical strip interacting with the cylinder is made with two rectangular steps with holes interacting with the diametrical grooves of the cylinder.

4. The propulsion engine according to claim 1, characterized in that the left hammer is made of a cylindrical shape interacting with the cylinder, made with a protrusion included in the working chamber, the end of which interacts with the left end of the right hammer, the left end of the hammer is made with a rod interacting with cylinder head hole.

5. The propulsion engine according to claim 1, characterized in that the rods made at one end with holes are pivotally connected to the holes of the rectangular protrusions of the cylindrical strip, and the holes of the other ends are pivotally connected to the middle holes of the two support beams, one of the extreme openings of the beams is pivotally connected to the hole of the rod of the left hammer, the other extreme holes are pivotally connected to the holes of the rods pivotally connected to the holes of the protrusions of the spring hammers interacting with the extreme cylinders, the right end which are connected to the wall (floor).

6. The propulsion engine according to claim 1, characterized in that the exhaust windows of the first stage are connected to the nozzle by the nozzle for supplying the working agent of the auxiliary engine.

7. The propulsion engine according to claim 1, characterized in that a boiler coil is placed inside the furnace, the exhaust pipe of which is connected to the cylinder jacket, the inlet end of the boiler pipe is connected to the pump, and the output is with a nozzle for supplying a working agent to the working chamber of the main engine.