RU2144990C1 - Fuel-electric converter - Google Patents

Fuel-electric converter Download PDF

Info

Publication number
RU2144990C1
RU2144990C1 RU98120588A RU98120588A RU2144990C1 RU 2144990 C1 RU2144990 C1 RU 2144990C1 RU 98120588 A RU98120588 A RU 98120588A RU 98120588 A RU98120588 A RU 98120588A RU 2144990 C1 RU2144990 C1 RU 2144990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
cylinders
converter
winding
Prior art date
Application number
RU98120588A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98120588A (en
Inventor
К.Э. Корнилов
Original Assignee
Корнилов Константин Эдуардович
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 Корнилов Константин Эдуардович filed Critical Корнилов Константин Эдуардович
Priority to RU98120588A priority Critical patent/RU2144990C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2144990C1 publication Critical patent/RU2144990C1/en
Publication of RU98120588A publication Critical patent/RU98120588A/en

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power plant engineering; off- line power supplies for transport. SUBSTANCE: converter has two opposing cylinders 1, 2 with pistons 3, 4 connected to rods 4, 5, 6, 7 which mount rotor 8 carrying running winding 10 and moving inside stator; the latter has coaxially arranged external part 10 with field winding 11 and internal part 12. Cylinders are provided with combustible mixture admission ports 13, exhaust gas outlet ports 14, bypass channels 15, 16, and spark plugs 17, 18. Sliding contacts of rotor, fixed contacts of stator, and power leads form rotor circuit. Intermediate supports 25, 26 function to support cylinders and stator. Ignition commencement sensor and starting switch are not shown on illustration. EFFECT: improved power output and efficiency; enlarged functional capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования энергии топлива в электрический ток. The invention relates to the field of energy and can be used to convert fuel energy into electric current.

Известен энергетический блок-преобразователь энергии топлива в электричество, состоящий из поршневого прямолинейного двигателя внутреннего сгорания и генератора электрического тока, состоящего из двух катушек - одна внутри другой, установленных в картере на двигателях внутреннего сгорания [1]. Known energy block converter of fuel energy into electricity, consisting of a straight piston internal combustion engine and an electric current generator consisting of two coils - one inside the other, installed in the crankcase on internal combustion engines [1].

Недостатком известного блока является сложность, большое количество деталей, низкий КПД. A disadvantage of the known block is complexity, a large number of parts, low efficiency.

Известен также электрический генератор переменного тока, объединенный с ДВС, поршень - магнит которого свободно размещен в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения, а в камерах сгорания размещены амортизаторы [2]. Он наиболее близок и принят за прототип. Also known is an electric alternator combined with an internal combustion engine, a piston - a magnet of which is freely placed in the cylinder with the possibility of reciprocating motion, and shock absorbers are placed in the combustion chambers [2]. He is the closest and adopted as a prototype.

Недостатком известного генератора является обязательная необходимость изготовления цилиндра из немагнитного материала, большая масса поршня, невозможность регулирования ЭДС, невысокий КПД, невысокая мощность. A disadvantage of the known generator is the mandatory need to manufacture a cylinder from non-magnetic material, a large mass of the piston, the inability to regulate the EMF, low efficiency, low power.

Задача изобретения - повышение мощности, КПД, расширение области применения преобразователя. The objective of the invention is to increase power, efficiency, expanding the scope of the converter.

Задача решается тем, что топливоэлектрический преобразователь, содержащий статор, электрическую обмотку, ротор, цилиндр двигателя внутреннего сгорания, два поршня, связанные между собой механическими тягами и свободно размещенные внутри преобразователя с образованием камер сгорания, дополнительно содержит второй цилиндр, установленный оппозитно первому, причем между ними установлен статор, выполненный из внешней, снабженной обмоткой возбуждения, и внутренней частей, установленных коаксиально, а электрическая обмотка установлена на роторе, который установлен между частями статора с возможностью возвратно-поступательного движения. The problem is solved in that the fuel-electric converter comprising a stator, an electric winding, a rotor, a cylinder of an internal combustion engine, two pistons, interconnected by mechanical rods and freely placed inside the converter with the formation of combustion chambers, additionally contains a second cylinder mounted opposite to the first, and between they have a stator made of an external, equipped with an excitation winding, and internal parts mounted coaxially, and the electric winding is mounted on a rotor that is installed between the parts of the stator with the possibility of reciprocating motion.

При этом внутренняя часть статора может быть снабжена обмоткой возбуждения. In this case, the inner part of the stator can be equipped with an excitation winding.

Предлагаемый преобразователь имеет высокий КПД, работает на жидком или газообразном топливе и позволяет получать переменный электрический ток. Высокий КПД достигается за счет хорошего наполнения и вентиляции цилиндров, высокой частоты преобразования, небольшой массы подвижных частей, малых механических потерь и малых потерь в магнитной системе. Потери в магнитной системе статора малы благодаря коаксиальному расположению частей статора, обеспечивающему низкое сопротивление магнитному потоку и перпендикулярность линий магнитного потока направлению движения ротора. Кроме того, за счет применения обмотки возбуждения возможно регулирование получаемой ЭДС путем изменения тока возбуждения. The proposed Converter has a high efficiency, runs on liquid or gaseous fuel and allows you to receive alternating electric current. High efficiency is achieved due to good filling and ventilation of the cylinders, a high conversion frequency, a small mass of moving parts, small mechanical losses and small losses in the magnetic system. Losses in the stator magnetic system are small due to the coaxial arrangement of the stator parts, which provides low resistance to magnetic flux and perpendicularity of the magnetic flux lines to the direction of motion of the rotor. In addition, due to the use of the field winding, it is possible to regulate the resulting emf by changing the excitation current.

Кроме того, предлагаемое устройство позволит при установке двух преобразователей в один блок последовательно один за другим при противофазном включении роторов (или статоров) обеспечить компенсацию вибрации, так как движение подвижных частей будет синхронным и противофазным. Предлагаемый преобразователь отличается долговечностью, так как в нем мало трущихся и сильно нагруженных частей. In addition, the proposed device will allow for the installation of two converters in one block sequentially one after the other when the rotors (or stators) are turned on in phase to provide vibration compensation, since the movement of the moving parts will be synchronous and antiphase. The proposed converter is characterized by durability, since it has few friction and heavily loaded parts.

На фиг. 1 схематично изображен вертикальный разрез, на фиг. 2 - горизонтальный разрез топливоэлектрического преобразователя. In FIG. 1 schematically shows a vertical section, in FIG. 2 is a horizontal section through a fuel-electric converter.

Преобразователь содержит два оппозитно расположенных цилиндра 1, 2 с поршнями 3, 4 соединенных с штоками 4, 5, 6, 7, на которых закреплен ротор 8, с рабочей обмоткой 9, который перемещается внутри магнитной системы статора, состоящей из наружной 10, с обмоткой возбуждения 11, и внутренней 12 частей, расположенных коаксиально. Цилиндры имеют впускные окна 13 для подачи горючей смеси, выпускные окна 14 для выпуска отработанных газов, перепускные каналы 15, 16 и свечи зажигания 17, 18. Скользящие контакты ротора 19, 20, неподвижные контакты статора 21, 22 и силовые выводы 23, 24 образуют цепь ротора. Промежуточные опоры 25, 26 служат для крепления цилиндров и статора. Датчик момента зажигания и коммутатор запуска не показаны. The converter contains two opposed cylinders 1, 2 with pistons 3, 4 connected to rods 4, 5, 6, 7, on which the rotor 8 is fixed, with a working winding 9, which moves inside the stator magnetic system, consisting of the outer 10, with a winding excitation 11, and the inner 12 parts located coaxially. The cylinders have inlets 13 for supplying a combustible mixture, exhaust ports 14 for exhaust gases, bypass channels 15, 16 and spark plugs 17, 18. The sliding contacts of the rotor 19, 20, the fixed contacts of the stator 21, 22 and the power leads 23, 24 form rotor chain. Intermediate bearings 25, 26 are used to secure the cylinders and the stator. The ignition timing sensor and start switch are not shown.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При запуске на обмотку статора 11 и обмотку ротора 9 подается электрический ток, например от аккумулятора. Ток статорной обмотки 11 формирует магнитный поток, линии которого перпендикулярны направлению линии движения ротора 8. Ток, протекающий по обмотке ротора 9, создает силу, направление которой зависит от полярности включения ротора. При перемещении поршней 3, 4 в одном из цилиндров 1, 2 будет происходить всасывание, а в другом сжатие рабочей смеси. В момент, определяемый датчиками момента зажигания, происходит поджог смеси одной из свечей зажигания 17, 18, вспышка и перемещение поршней 3, 4 и ротора 8 в противоположном направлении под действием давления газов. В этот момент коммутатор запуска изменяет полярность тока ротора 8, что увеличивает скорость поршней 3, 4 и ротора 8, и в другом цилиндре происходит сжатие, вспышка, рабочий ход. Ток запуска от ротора отключается, преобразователь запускается. В процессе работы в цилиндрах 1, 2 по очереди происходят сжатие, вспышка, рабочий ход. Ротор 8 движется возвратно-поступательно и пересекает линии магнитного потока статора 10, 12, в обмотке ротора 9 генерируется переменный электрический ток, который снимется со скользящих контактов ротора 19, 20 на неподвижные контакты статора 21, 22 выводится силовыми выводами 22, 23 к нагрузочным клеммам. ЭДС преобразователя зависит как от частоты преобразования, так и от тока статора. При увеличении частоты или тока статора при прочих равных условиях ЭДС будет возрастать. When starting, the stator winding 11 and the rotor winding 9 are supplied with electric current, for example, from a battery. The current of the stator winding 11 generates a magnetic flux whose lines are perpendicular to the direction of the line of motion of the rotor 8. The current flowing along the winding of the rotor 9 creates a force whose direction depends on the polarity of the rotor. When moving the pistons 3, 4 in one of the cylinders 1, 2 will be suction, and in the other compression of the working mixture. At the moment determined by the sensors of the ignition moment, the mixture is ignited by one of the spark plugs 17, 18, the pistons 3, 4 and the rotor 8 flash and move in the opposite direction under the influence of gas pressure. At this moment, the start switch changes the polarity of the current of the rotor 8, which increases the speed of the pistons 3, 4 and rotor 8, and compression, flash, and stroke occur in another cylinder. The starting current from the rotor is disconnected, the converter starts. In the process, in the cylinders 1, 2, compression, flash, and stroke occur in turn. The rotor 8 moves back and forth and crosses the magnetic flux lines of the stator 10, 12, an alternating electric current is generated in the winding of the rotor 9, which is removed from the sliding contacts of the rotor 19, 20 to the stationary contacts of the stator 21, 22 and is output by the power terminals 22, 23 to the load terminals . The converter EMF depends on both the conversion frequency and the stator current. With an increase in the frequency or current of the stator, ceteris paribus, the EMF will increase.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция позволяет создавать легкие, мощные, экономичные и долговечные преобразователи энергии топлива в электрический ток. Thus, in comparison with the prototype, the proposed design allows you to create light, powerful, economical and durable converters of fuel energy into electric current.

Источники информации. Sources of information.

1. Описание изобретения к заявке 95105613/06, 27.03.95, 20.01.95 Бюл. N 2, Иванов П.С., Шаталин Н.М. 1. Description of the invention to the application 95105613/06, 03/27/95, 01/20/95 Bull. N 2, Ivanov P.S., Shatalin N.M.

2. Описание изобретения к патенту РФ 2046966, 29.11.89, 27.10.95 Бюл. N 30 Памфилов Р.К. (прототип). 2. Description of the invention to the patent of the Russian Federation 2046966, 11.29.89, 10.27.95 Bull. N 30 Pamfilov R.K. (prototype).

Claims (2)

1. Топливоэлектрический преобразователь, содержащий статор, электрическую обмотку, ротор, цилиндр двигателя внутреннего сгорания, два поршня, связанные между собой механическими тягами и свободно размещенные внутри преобразователя с образованием камер сгорания, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй цилиндр, установленный оппозитно первому, причем между ними установлен статор, выполненный из внешней, снабженной обмоткой возбуждения, и внутренней частей, установленных коаксиально, а электрическая обмотка установлена на роторе, который установлен между частями статора с возможностью возвратно-поступательного движения и жестко соединен с поршнями, размещенными в цилиндрах. 1. A fuel-electric converter comprising a stator, an electric coil, a rotor, an internal combustion engine cylinder, two pistons interconnected by mechanical rods and freely placed inside the converter to form combustion chambers, characterized in that it further comprises a second cylinder mounted opposite to the first, moreover, a stator is installed between them, made of an external, equipped with an excitation winding, and internal parts installed coaxially, and the electric winding is installed on and the rotor, which is installed between the parts of the stator with the possibility of reciprocating motion and is rigidly connected to the pistons placed in the cylinders. 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что внутренняя часть статора снабжена обмоткой возбуждения. 2. The Converter according to claim 1, characterized in that the inner part of the stator is equipped with an excitation winding.
RU98120588A 1998-11-10 1998-11-10 Fuel-electric converter RU2144990C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98120588A RU2144990C1 (en) 1998-11-10 1998-11-10 Fuel-electric converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98120588A RU2144990C1 (en) 1998-11-10 1998-11-10 Fuel-electric converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2144990C1 true RU2144990C1 (en) 2000-01-27
RU98120588A RU98120588A (en) 2000-02-27

Family

ID=20212294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98120588A RU2144990C1 (en) 1998-11-10 1998-11-10 Fuel-electric converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2144990C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503835C1 (en) * 2012-11-14 2014-01-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2503834C1 (en) * 2012-11-08 2014-01-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2504672C1 (en) * 2012-11-08 2014-01-20 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2508459C1 (en) * 2012-11-26 2014-02-27 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2511799C1 (en) * 2013-03-14 2014-04-10 Николай Борисович Болотин Free-piston engine
RU2513075C1 (en) * 2013-05-13 2014-04-20 Николай Борисович Болотин Four-cylinder plunger-free engine
RU2514970C1 (en) * 2013-03-14 2014-05-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free four-cylinder engine
RU2516767C1 (en) * 2013-05-07 2014-05-20 Николай Борисович Болотин Plunger-free four-cylinder engine
RU2516768C1 (en) * 2013-05-21 2014-05-20 Николай Борисович Болотин Plunger-free four-cylinder engine
RU2517956C1 (en) * 2013-05-13 2014-06-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503834C1 (en) * 2012-11-08 2014-01-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2504672C1 (en) * 2012-11-08 2014-01-20 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2503835C1 (en) * 2012-11-14 2014-01-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2508459C1 (en) * 2012-11-26 2014-02-27 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2511799C1 (en) * 2013-03-14 2014-04-10 Николай Борисович Болотин Free-piston engine
RU2514970C1 (en) * 2013-03-14 2014-05-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free four-cylinder engine
RU2516767C1 (en) * 2013-05-07 2014-05-20 Николай Борисович Болотин Plunger-free four-cylinder engine
RU2513075C1 (en) * 2013-05-13 2014-04-20 Николай Борисович Болотин Four-cylinder plunger-free engine
RU2517956C1 (en) * 2013-05-13 2014-06-10 Николай Борисович Болотин Plunger-free engine
RU2516768C1 (en) * 2013-05-21 2014-05-20 Николай Борисович Болотин Plunger-free four-cylinder engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6748907B2 (en) Device including a combustion engine, a use of the device, and a vehicle
US6532916B2 (en) Opposed piston linearly oscillating power unit
JP4901659B2 (en) Internal combustion engine
EP2516826B1 (en) Combustion management system
GB2219671A (en) Computer controlled optimised hybrid engine
RU2144990C1 (en) Fuel-electric converter
KR100716539B1 (en) Linear generator system using internal combustion engine
US11746691B2 (en) Opposing piston synchronized linear engine-alternator (OPSLEA) for electrical power generation
GB2332988A (en) Opposed piston ic generator
RU2340783C1 (en) Unit of pistons and power module armature
RU2812115C2 (en) Device of free-piston electromechanical unit with functions of generating electrical energy or compressor
RU2152523C1 (en) Internal combustion engine
EP2542768A1 (en) Free piston engine generator
RU2703114C1 (en) Device for conversion of chemical energy of fuel-air mixture into electric energy (versions)
RU2176025C1 (en) Power-generating heat engine
RU2037254C1 (en) Electric generator integrated with internal combustion engine
KR20000000050A (en) Engine car with electric magnet
RU2517956C1 (en) Plunger-free engine
SU1758790A1 (en) Electric generator of reciprocating motion
CZ21599U1 (en) Free-piston engine-generator
RU2516768C1 (en) Plunger-free four-cylinder engine
RU2517957C1 (en) Plunger-free four-cylinder engine
EA044395B1 (en) METHOD FOR OBTAINING USEFUL ELECTRICAL ENERGY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2019059878A1 (en) Method of converting atmospheric potential energy into useable electrical energy, and device for implementing same
CZ2009860A3 (en) Linear free-piston engine-generator