Изобретение относится к технике получения электроэнергии за счет тепловой энергии при сжигании в ДВС, например водорода, получаемого при разложении воды (см. патент России №2456377). Согласно изобретению водородный ДВС-генератор может быть спроектирован на любую мощность и использован повсеместно на месте потребления электроэнергии, а также согласно патенту №2380733 в транспортных средствах.The invention relates to techniques for generating electricity from thermal energy during combustion in an internal combustion engine, for example, hydrogen obtained by decomposition of water (see Russian patent No. 2456377). According to the invention, the hydrogen ICE generator can be designed for any power and used everywhere at the place of electricity consumption, as well as according to the patent No. 2380733 in vehicles.
Известные устройства такого типа, см., например, патент RU 2150014, выбранный в качестве прототипа, в котором описано устройство преобразования тепловой энергии, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную. Устройство также содержит сложные механические устройства для преобразования механической энергии в электрическую, что повышает их весовые и габаритные характеристики на единицу передаваемой мощности, имеет низкий ресурс работы и, как следствие, невысокий КПД.Known devices of this type, see, for example, patent RU 2150014, selected as a prototype, which describes a thermal energy conversion device comprising an excitation coil located coaxially to the rod and mechanically coupled to it. The device also contains complex mechanical devices for converting mechanical energy into electrical energy, which increases their weight and overall characteristics per unit of transmitted power, has a low service life and, as a result, low efficiency.
Целью изобретения является снижение себестоимости, повышение КПД и ресурса работы.The aim of the invention is to reduce costs, increase efficiency and service life.
Поставленные цели достигаются тем, что энергия линейного возвратно-поступательного движения поршней ДВС непосредственно преобразуется в электрическую. При этом цилиндры и поршни расположены линейно, а поршни жестко связаны между собой штоком, на котором жестко закреплена катушка возбуждения, питаемая, например, постоянным током. При совершении катушкой возбуждения возвратно-поступательных движений внутри или снаружи другой катушки в них индуктируется ЭДС. Если первичная обмотка трансформатора играет роль неподвижной катушки, то ЭДС индуктируется во вторичных обмотках трансформатора.The goals are achieved in that the energy of the linear reciprocating motion of the internal combustion engine pistons is directly converted into electrical energy. In this case, the cylinders and pistons are linearly arranged, and the pistons are rigidly connected to each other by a rod on which the excitation coil is rigidly fixed, fed, for example, by direct current. When the excitation coil makes reciprocating movements inside or outside the other coil, EMF is induced in them. If the primary winding of the transformer plays the role of a fixed coil, then the EMF is induced in the secondary windings of the transformer.
Работа устройства поясняется схемами, которые представлены на фиг 1, 2, 3. Устройство содержит два цилиндра 1 и поршня 2, расположенных симметрично горизонтальной оси, причем поршни жестко соединены штоком 3, который перпендикулярен горизонтальной оси. Катушка возбуждения 6 жестко связана с штоком 3 и имеет магнитную связь с катушкой 7 трансформатора. Электромагнитная энергия от катушки 7 посредством магнитопровода 9 передается вторичной катушке 8 и далее потребителю.The operation of the device is illustrated by the diagrams shown in Figs. 1, 2, 3. The device comprises two cylinders 1 and a piston 2 located symmetrically to the horizontal axis, the pistons being rigidly connected by a rod 3, which is perpendicular to the horizontal axis. The excitation coil 6 is rigidly connected to the rod 3 and is magnetically coupled to the coil 7 of the transformer. Electromagnetic energy from the coil 7 through the magnetic circuit 9 is transmitted to the secondary coil 8 and then to the consumer.
Работа устройства заключается в том, что при движении штока 3 и подачи напряжения возбуждения на катушку 6 электромагнитная энергия посредством магнитной связи трансформируется на катушку 7 трансформатора, на выходной катушке 8 которого появляется рабочее напряжение.The operation of the device lies in the fact that when the rod 3 moves and the excitation voltage is applied to the coil 6, electromagnetic energy is transformed by magnetic coupling to the transformer coil 7, on the output coil 8 of which the operating voltage appears.
Совместное использование предлагаемого изобретения с изобретением по Российскому патенту №2380733 позволяет создать высокоэффективное экологически чистое транспортное средство нового поколения, в котором вместо углеродного топлива, например бензина, используется вода. Для этого воду согласно заявке №2012138152 (водородная ячейка) разлагаем на водород и кислород, которые служат в качестве топлива ДВС.The joint use of the invention with the invention according to Russian patent No. 2380733 allows you to create a highly efficient environmentally friendly vehicle of a new generation, in which instead of carbon fuel, such as gasoline, water is used. For this, water according to the application No. 2012138152 (hydrogen cell) is decomposed into hydrogen and oxygen, which serve as ICE fuel.
Использование устройства в качестве элемента электростанции, топливом которой является вода, и минимальное количество электроэнергии или водорода, необходимого для покрытия механических и тепловых потерь, открывает путь к безуглеродной энергетике и исключению линий высоковольтных электропередач.The use of the device as an element of a power plant, the fuel of which is water, and the minimum amount of electricity or hydrogen necessary to cover mechanical and heat losses, opens the way to carbon-free energy and the exclusion of high-voltage power lines.
